Задание

По выполнению курсовой работы «Локомотивы» (общий курс)

Студент Беин А.П Группа ПСЖ 1-11-2

№ зачетной книжки __________ Вариант 26

Дано:

1) Серия тепловоза 2ТЭ116

2) Число секций тепловоза 2

3) Серия электровоза ВЛ 80^Р

4) Число секций электровоза 2

5) Вес состава , кН. 40000

6) Длина эксплуатируемого участка, км - 300

7) Расчетный подъем , ‰ - 8

8) Характеристика состава

8.1) Масса 4-х осных вагонов на роликовых подшипниках , т – 45

8.2) Масса 6-ти осных вагонов на роликовых подшипниках , т – 55

9) Тема индивидуального задания «Провести спрямление пути

Необходимо рассчитать или выбрать:

1. Удельное и полное сопротивление движение поезда по перегону

2. Определить среднюю участковую скорость и время движение поезда по перегону

3. Определить расход энергоресурсов на тягу поездов

4. Провести сравнение двух видов тяги

5. Выполнить индивидуальное задание

Дата выдачи задания «__» _____________ 2013г.

Срок сдачи курсовой работы «__»__________2013г.

Задание выдал :_______________________/Гордеева А.А

Задание получил :_____________________/Беин А.П

Зав. Кафедрой:_______________________/Федоров Ю.В

Содержание:

Введение…………………………………………………………………………..4

1. Определение основного сопротивления движению поезда при различных видах тяги………………………………………………………………………...9

1.1 Определение основного удельного сопротивления движению локомотивов……………………………………………………………….…….9

1.2 Определение основного удельного сопротивления движению состава поезда (вагонов)………….……………………………………………………..10

1.3 Определение общего полного сопротивления движению поезда………12

2. Определение средней скорости движения и времени хода поезда……….15

2.1.1 Определение средней скорости движения хода электровоза…………15

2.1.2 Определение средней скорости движения хода тепловоза…………...15

2.2 Определение времени хода поезда………………….……………………..15

2.2.1 Определение времени хода электровоза……………..……………….…15

2.2.2 Определение времени хода тепловоза.…………………………………..15

3. Определение касательной мощности локомотива…………………………17

4. Определение расходов энергоресурсов……………………………………..21

4.1 Определение расхода топлива тепловозом………………………………..21

4.2 Определение расхода электроэнергии электровозом…….……………..22

5. Сравнение тепловозной и электрической тяги……………………………..24

5.1 Сравнение видов тяги по расходам энергоресурсов……………………..24

5.2 Сравнение локомотивов по тяговым характеристикам…………………..25

6. Приложение А……………………………………………………….....…….26

Список литературы

Тепловоз 2ТЭ116 — грузовой магистральный тепловоз, производившийся в СССР и производящийся ныне на Украине на Луганском тепловозостроительном заводе.

История создания тепловоза

«Основными направлениями развития народного хозяйства СССР на 1976—1980 годы» предусмотрено освоить выпуск двухсекционных грузовых магистральных тепловозов мощностью 8000 л.с. Прототипом для создания таких локомотивов является тепловоз 2ТЭ116, положивший начало строительству нового семейства грузовых магистральных тепловозов, первый образец которых был построен в 1971 г.

Магистральный двухсекционный тепловоз 2ТЭ116 мощностью 2×3060 л.с., предназначенный для грузовой службы на железных дорогах СССР, сконструирован тепловозостроительным заводом им. Октябрьской Революции (г. Ворошиловград) в содружестве с заводами: тепловозостроительным им. Куйбышева (г. Коломна), транспортного машиностроения им. Малышева, «Электротяжмаш» им. Ленина, «Электромашина» (г. Харьков) и отраслевыми институтами тепловозостроения (ВНИТИ) и Министерства путей сообщения (ЦНИИ МПС)

Конструкция

Тепловоз 2ТЭ116 состоит из двух одинаковых однокабинных секций, управляемых с одного (любого) поста кабины и соединённых автосцепкой СА-3. При необходимости каждая из секций может быть использована как самостоятельный тепловоз. Для перехода из секции в секцию в задней стенке секций имеются двери и переходная площадка, закрытая резиновым суфле. Все силовое и вспомогательное оборудование расположено в кузове, выполненном с несущей главной рамой.

На тепловозе применена ДГУ (дизель-генераторная установка) 1А-9ДГ, покоящаяся на средней части главной рамы. ДГУ состоит из 16-цилиндрового,V-образного дизеля 1А-5Д49 и синхронного трёхфазного генератора ГС-501А. Дизель и тяговый генератор смонтированы на единой под дизельной раме сварной конструкции и соединены между собой полужесткой пластинчатой муфтой. Дизель 5Д49 принадлежит к унифицированному ряду ЧН26/26, что означает — четырёхтактный с газотурбинным наддувом, диаметр цилиндра и ход поршня 260 мм. Управление дизелем — электрическое дистанционное при помощи установленных на регуляторе дизеля четырёх электромагнитов, получающих питание от контроллера машиниста и включающихся в различных комбинациях.Схема электрической передачи — стандартная советская переменно-постоянного тока, реализованная также на тепловозах ТЭП70, 2ТЭ121, ТЭМ7. От синхронного тягового генератора также питаются асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором (АДКЗ) мотор-вентиляторов охлаждения оборудования. Над ГС-501А установлены однофазный синхронный возбудитель ВС-650 и коллекторный стартёр-генератор ПСГ. ПСГ производит проворот дизеля для запуска, получая питание от аккумуляторной батареи, а после запуска работает как генератор, вырабатывания постоянное напряжение 110 В для заряда батареи, питания цепей управления/освещения, а также коллекторных двигателей (двигателей постоянного тока, ДПТ) привода некоторых агрегатов.

На тепловозе имеются следующие мотор-вентиляторы (МВ) с приводом от АДКЗ:

центробежные МВ тяговых двигателей передней и задней тележек — 2 шт;

центробежный МВ охлаждения выпрямительной установки и УВВ — 1 шт;

осевой МВ охлаждения ГС-501А — 1 шт;

осевые МВ холодильника воды дизеля — 4 шт;

Двигатели вентиляторов холодильника примечательны тем, что имеют внешний ротор — статор расположен в центре двигателя и его полюсные наконечники обращены наружу от оси, а ротор выполнен в виде кольца и охватывает статор.

Привод от коллекторных двигателей имеют следующие машины:

мотор-компрессор КТ-6Эл, питающий тормозную систему и пневматическую автоматику — 1 шт, привод — через понижающий редуктор;

осевой мотор-вентилятор вытяжной вентиляции кузова — 1 шт;

шестеренный топливоподкачивающий насос — 1 шт;

шестеренный маслопрокачивающий насос, создающий давление в масляной системе дизеля перед пуском — 1 шт;

мотор-вентилятор калорифера отопления кабины — 1 шт.

Тепловоз имеет кузов с несущей главной рамой. Для монтажа и демонтажа оборудования крыша кузова выполнена в виде пяти съемных секций, из них три со встроенными коробами-воздухозаборниками для очистки воздуха, предназначенного для охлаждения тягового генератора, выпрямительной установки и тяговых электродвигателей. Очистители воздуха для дизеля — вращающиеся сетки, нижняя часть которых погружена в масляную ванну, а верхняя работает на очистку проходящего воздуха. Проворот сеток автоматический, при включении мотор-компрессора электропневматический привод проворачивает сетки на 45 градусов.Применение разъемов в электрической проводке по кузову и уплотнительных поясов крыши позволяет быстро снимать необходимую секцию крыши для демонтажа оборудования. Глушитель шума выхлопных газов из дизеля также закреплен на съемной секции крыши.

Электровоз ВЛ80Р — выпускался с 1967 по 1986 год, выпущено 373 ед.

Тяговые параметры электровоза ВЛ80Р совпадают с параметрами ВЛ80Т и ВЛ80С, однако практически тяговые свойства (устойчивость к боксованию) выше благодаря плавному (бесступенчатому) регулированию напряжения на тяговых двигателях, что обеспечивает наращивание тягового усилия без рывков, приводящих к преждевременному срыву в боксование. Плавное регулирование достигнуто применением в выпрямительных установках тиристоров вместо обычных диодов, также это позволяет заменить реостатное торможение рекуперативным — выработанный тяговыми двигателями постоянный ток инвертируется тиристорами в переменный и через трансформатор возвращается в контактную сеть и далее в систему электроснабжения. Рекуперативное торможение позволяет реализовать тормозное усилие 37 тс при 50 км/ч.

По компоновке оборудования ВЛ80Р практически не отличается от ВЛ80Т/ВЛ80С, за следующими отличиями:

на тяговом трансформаторе больше нет ЭКГ (он в схеме не нужен);

также на блоках силовых аппаратов нет линейных контакторов — их заменили быстродействующие выключатели, установленные в трансформаторном помещении;

по причине замены реостатного торможения рекуперативным убраны блоки тормозных резисторов, на их место (под самую крышу) установлены мотор-вентиляторы № 3 и № 4.

Кабина соответствует кабине электровоза ВЛ80Т, за исключением двух отличий:

в правом верхнем углу кабины, где у электровоза ВЛ80С установлено расшифровочное табло, в кабине ВЛ80Р располагается табло с восемью лампами, показывающими состояние каждого быстродействующего выключателя обеих секций (лампа горит — БВ выключен);

контроллер машиниста вместо главной рукоятки имеет штурвал.

Электровоз ВЛ80Р−1549 был экспонатом выставки Электро-77 в Москве. Электровоз ВЛ80Р−1718, выпущенный НЭВЗом в конце 1982 года, стал десятитысячным локомотивом этого завода. ВЛ80Р — «первая ласточка» семейства отечественных локомотивов переменного тока с тиристорным регулированием, в дальнейшем эту схему силовых цепей унаследовали электровозы ВЛ85, ВЛ65 и машины семейств ЭП1, Э5К.Электровозы ВЛ80Р поступали для эксплуатации на тяжёлые по профилю пути участки Красноярской, Восточно-Сибирской, Дальневосточной железных дорог, а также в депо Батайск Северо-Кавказской дороги. Последний локомотив серии (ВЛ80Р−1869) был выпущен в 1986 году.

дорог.

1. Определение основного сопротивления

ДВИЖЕНИЮ ПОЕЗДА ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ВИДАХ ТЯГИ

1.1 Определение основного удельного сопротивление движению

локомотивов

Неуправляемые внешние силы, направленные в сторону противоположную направлению движения поезда и, следовательно, препятствующие его движению, называются действительными силами сопротивления движению.

Сопротивлением движению поезда называют эквивалентную силу, приложенную в зонах (точках) касания колес с рельсами, на преодоление которой затрачивается такая же работа, как на преодоление всех неуправляемых действительных сил препятствующих движению.

Классификация сил сопротивления основана на их разделении по следующим признакам, с соответствующими обозначениями:

а) по отношению к весу подвижного состава различают:

-полное сопротивление - W, Н;

-удельное сопротивление - w, Н/кН.

б) по условиям эксплуатации:

-основное сопротивление - W_O, w₀;

-дополнительные сопротивления - W_доп, w_доп;

-добавочное сопротивление при трогании с места – W_тр,w_тр;

-общее сопротивление - W_K, w_к.

В первом разделе курсовой работы необходимо определить общее удельное сопротивление поезда приложенное в точке касания колеса с рельсом и являющаяся эквивалентной результирующей всех сил сопротивления W_K

Общее сопротивление движению подвижного состава представляет собой алгебраическую сумму основного, дополнительных и добавочного сопротивлений.

Определение основного удельного сопротивления движению локомотивов производится по следующей эмпирической зависимости, Н/кН

, (1)

где V – скорость движения локомотива , км/ч

Для тепловоза - определяются два значения основного удельного сопротивления движению локомотива w_o: при движении с расчетной v_p и конструкционной v_K скоростями; значения расчетной v_p и конструкционной - v_K скоростей движения принимаются по данным ПТР

Для тепловоза 2ТЭ116 v_p=24 км/ч

v_к=100 км/ч

Поэтому: при v_p

при v_к

Для электровозов постоянного тока - расчеты величины w_o проводятся для скоростей движения: длительного режима v_∞ и конструкционной v_K ; значения скорости длительного режима v_∞ и конструкционной скорости v_K движения принимаются по данным ПТР.

Для электровоза ВЛ80Р v_∞=54 км/ч

v_к=110 км/ч

Поэтому: при v_∞

при v_к

1.2 Определение основного удельного сопротивления движению состава поезда (вагонов)

Основное удельное сопротивление движению грузового состава поезда, состоящего из четырех- и шестиосных вагонов,определяется по следующей формуле, Н/кН

(2)

где α,β- доля веса четырех- и шестиосных вагонов в составе поезда, соответственно (из задания);

- основное удельное сопротивление движению четырехосных вагонов на роликовых подшипниках, Н/кН; - основное удельное сопротивление движению шестиосных вагонов, Н/кН.

Величины и определяются по эмпирическим формулам в зависимости от загрузки вагонов q₀, скорости движения v и типа пути.

, (3)

, (4)

Расчеты основного удельного сопротивления движению состава поезда (вагонов) w_o' рекомендуется провести раздельно по видам тяги:

а) для тепловоза - при ведении поезда с расчетной v_p и конструкционной v_K скоростями движения;

б) для электровоза - при ведении поезда со скоростью длительного

режима v_∞ и конструкционной скоростью v_K движения.

Для тепловоза 2ТЭ116:

Н/кН при v_p

Н/кН при v_к

при v_p

при v_к

при v_p

при v_к

Для электровоза ВЛ80Р :

Н/кН при v_∞

Н/кН при v_к

при v_∞

при v_к

при v_∞

при v_к