СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ И СПРЯМЛЕНИЕ ПРОФИЛЯ ПУТИ

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАССЫ ПОЕЗДА И ЕГО ПРОВЕРКИ

2.1 Проверка возможности трогания с места

2.2 Проверка массы состава на свободную установку на приемно-отправочных путях

2.3 Проверка массы состава на возможность надежного преодоления короткого подъема,

величиной больше расчетного

3. РАСЧЕТ ДИАГРАММЫ УДЕЛЬНЫХ РАВНОДЕЙСТВУЮЩИХ СИЛ, ДЕЙСИВУЮЩИХ НА ПОЕЗД ПРИ ЕГО ДВИЖЕНИИ

3.1 Режим тяги

3.2 Режим холостого хода локомотива и служебного торможения поезда для остановки

на станциях

4. ТОРМОЗНАЯ ЗАДАЧА

5. ПОСТРОЕНИЕ КРИВЫХ СКОРОСТИ И ВРЕМЕНИ

5.1 Методика графических построений зависимости V(S) на элементе профиля пути

5.2 Построение диаграммы времени хода поезда

6. ПОСТРОЕНИЕ КРИВОЙ ТОКА

7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКОЙ СКОРОСТИ ПОЕЗДА НА УЧАСТКЕ

8. ПРОВЕРКА МАССЫ СОСТАВА ПО НАГРЕВАНИЮ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

9.ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСХОДА ЭНЕРГОРЕСУРСОВ

НИР на тему: ПУТИ ЭКОНОМИИ РАСХОДА ЭНЕРГОРЕСУРСОВ ЛОКОМОТИВАМИ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРА

Введение

Наука о тяге поездов изучает комплекс вопросов, связанных с теорией механического движения поезда, рационального использования локомотивов и экономичного расходования электрической энергии и дизельного топлива.

Теория электрической и тепловозной тяги позволяет решать широкий круг практических вопросов эффективной эксплуатации железных дорог, рассчитывать основные параметры вновь проектируемых линий, участков, переводимых на новые виды тяги, намечать основные требования к вновь разрабатываемым локомотивам и вагонам. С их помощью в данной курсовой работе определяем силы, действующие на поезд; оцениваем их влияние на характер движения; определяем оптимальную массу состава для прохождения заданного профиля пути при выбранной серии локомотива; рассчитываем расход электрической энергии или дизельного топлива; находим коэффициент полезного действия локомотива; определяем наибольшие скорости движения, допустимые по имеющимся тормозным средствам при движении по спускам заданного участка.

На основании этих данных составляют график движения поездов, определяют пропускную и провозную способность железных дорог и рассчитывают эксплуатационные показатели локомотивного хозяйства.

На действующих линиях теория позволяет найти рациональные режимы вождения поездов на различных участках и наиболее экономичные условия эксплуатации локомотивов. При разработке проектов электрификации железных дорог определяют, пользуясь теорией электрической тяги, токи, потребляемые электроподвижным составом в различных точках пути, на основании которых рассчитывают систему электроснабжения.

Теория тяги поездов позволяет найти скрытые резервы в каждом из этих направлений и решить поставленные задачи наиболее рационально с меньшей затратой сил и средств.

При выполнении расчётов, связанных с тягой поездов, пользуются Правилами тяговых расчётов для поездной работы (ПТР), являющимися основным официальным документом. В них приведены методы и порядок проведения расчётов, расчётные формулы

и нормативы, которыми руководствуются при выполнении расчётов. Все расчеты производятся в системе СИ.

1. Анализ и спрямление профиля пути

Каждый участок железнодорожного пути характеризуется продольным профилем и планом.

Продольный профиль пути представляет собой вертикальный разрез по трассе, развернутый на плоскость; план трассы – проекция трассы на горизонтальную плоскость. Таким образом, профиль пути всегда представляет собой то или иное сочетание площадок, подъемов и спусков, а план – сочетание прямых и кривых участков пути.

Продольный профиль железнодорожного пути характеризуется крутизной уклонов, длиной отдельных его элементов и сопряжением этих элементов в местах их пересечения. План железной дороги описывается протяжением прямых, расположением и величиной углов поворота линий, условием сопряжения кривых с прямыми и друг с другом.

Элементом профиля пути называют расстояние между точками перелома профиля, где меняется крутизна уклона.На скорость движения поезда большое внимание оказывает характер профиля пути. При движении поезда постоянного веса по переменному профилю пути скорость его изменяется на каждом элементе профиля из-за изменения сил дополнительного сопротивления движению поезда.

Анализ профиля пути включает в себя определение расчетного подъема, инерционного уклона.

Расчетный подъем – это наиболее трудный для движения в данном направлении элемент профиля пути, на котором достигается расчетная скорость, соответствующая расчетной силе тяги локомотива. Если наиболее крутой подъем участка достаточно длинный, то он принимается за расчетный. Если же наиболее крутой подъем заданного участка имеет небольшую протяженность и ему предшествует «легкий» участок, на котором поезд может развить высокую скорость для преодоления впереди лежащего подъема, то такой подъем не может быть принят за расчетный, так как поезд преодолевает его за счет накопленной кинетической энергии. В этом случае за расчетный следует принять подъем, меньшей крутизны, но большей протяженности, на котором может быть достигнута равномерная скорость.

Инерционный или скоростной уклон – это уклон круче расчетного, преодолеваемый с разгона за счет работы силы и расхода накопленного перед подъемом запаса кинетической энергии поезда.

На скорость движения поезда большое влияние оказывает характер профиля пути.

При движении поезда постоянного веса по переменному профилю пути скорость его изменяется на каждом элементе профиля из-за изменения сил сопротивления движению поезда.

Интегрирование уравнения движения поезда производится для каждого элемента профиля пути, что позволяет учитывать изменение этих сил. Чем больше элементов профиля пути рассматривается, тем больший объем расчетов необходимо выполнить. Поэтому для уменьшения объема вычислений производят спрямление профиля пути.

Спрямление профиля пути состоит в замене двух или нескольких элементов продольного профиля пути одним элементом. Замена действительного профиля пути с фиктивным уклоном основана на предположении, что при движении поезда по спрямленному участку с фиктивным уклоном, механическая работа сил сопротивления на всем его протяжении равна суммарной механической работе сил сопротивления на действительных элементах профиля на всем их протяжении.

Спрямлению подлежат соседние элементы профиля, имеющие одинаковый знак уклона, близкие по крутизне. Также можно спрямить площадки с подъемом или площадки со спуском. Если между соседними элементами действительного профиля, имеющих большое протяжение, расположен короткий элемент (менее длины поезда), резко отличающийся по величине (но не по знаку) уклон, то он спрямляется с соседним элементом, более близким по значению уклоном.

Спрямлению не подлежат:

- элементы разных знаков крутизны;

- элементы, на которых расположены остановочные пункты;

- расчетные подъемы и инерционные уклоны;

- элементы одного знака, но с большой разницей величины уклона.

Порядок спрямления:

1. определить расчетный подъем и инерционный уклон;

2. определить группы спрямляемых элементов;

3. рассчитать длину и крутизну спрямленного элемента;

4. произвести проверку возможности спрямления выбранных элементов;

5. при наличии кривых определить фиктивный подъем от кривой;

6. вычертить спрямленный профиль пути с учетом замены кривых фиктивным подъемом.

Длину спрямленного элемента определяют путем суммирования длины элементов, входящих в группу спрямления:

, (1.1)

где - длина элементов спрямляемой группы, м;

n – количество элементов спрямляемой группы.

Крутизна спрямленного элемента вычисляется по формуле:

, ⁰/₀₀. (1.2)

где - крутизна элементов спрямляемой группы, ⁰/₀₀.

Чтобы расчеты скорости и времени были достаточно точными, необходимо выполнить проверку возможности спрямления. Проверка выполняется для каждого элемента спрямляемой группы по формуле:

, м (1.3)

где - длина элемента спрямляемой группы, для которого выполняется проверка, м;

- абсолютная величина разности между уклоном спрямленного участка и уклоном проверяемого элемента, ⁰/_00.

(1.4)

Чем короче элементы спрямляемой группы и чем ближе они по крутизне, тем более вероятно, что проверка на удовлетворение условию (1.3) окажется положительной.

Для упрощения расчетов, дополнительное сопротивление от кривых участков пути в тяговых расчетах заменяются фиктивным подъемом, крутизна которого определяется по формуле:

, ⁰/₀₀, (1.5)

где - длина кривой, расположенной на спрямляемом элементе, м;

- радиус кривой, расположенной на спрямляемом элементе, м.

Если элемент, не вошедший в группу спрямления, расположен на кривой, то также необходимо определить фиктивный подъем.

Крутизну спрямленного участка с учетом фиктивного подъема от кривой определяют суммированием крутизны элемента и фиктивного подъема от кривой с учетом знака уклона.

Расчеты целесообразно сводить в таблицу 1.

Таблица 1.