Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Омский государственный университет

путей сообщения (ОмГУПС)

Кафедра «Локомотивы»

ТЯГОВЫЕ РАСЧЕТЫ

Пояснительная записка к курсовой работе

по дисциплине «Теория тяги поездов»

Студент гр. 34Б

_____________Н. Ю. Дворко

«___» ____________ 20­­17 г.

Руководитель:

Доцент кафедры Л

­­­_____________П.Н. Блинов

«___»_____________2017 г.

Омск 2017

ЗАДАНИЕ

Шифр – 48-48;

Вагоны:

Четырёхосные с подшипниками скольжения: ;

q = 0 т;

Четырёхосные с подшипниками качения: ;

q = 74 т;

Шестиосные: ;

q = 114 т;

Восьмиосные: ;

q = 156 т;

Доля тормозных осей в составе – 0,97;

Серия локомотива – 2ТЭ116;

Расчётная сила тяги – 51 000 кгс (510000 Н);

Расчётная масса – 276 т;

Расчётная скорость – 24 км/ч;

Тип пути – звеньевой;

Материал тормозных колодок – чугун;

Ограничение скорости 35 км/ч на элементе профиля № 21.

РЕФЕРАТ

УДК 629.4.016.12(075.8)

Курсовая работа содержит 43 страницы, 7 таблиц, 5 источ­ников, 3 приложе­ния.

Дизель, тяговой расчёт, расход, кривая тока, скорость, подъём, масса состава, крутизна, продольный профиль пути, тяга, участок, время хода, топливо.

Объектом исследования является грузовой состав, ведомый локомотивом 2ТЭ10Л на заданном участке.

Целью работы является выполнение тягового расчёта, приобретение практи­ческих знаний при расчете таких параметров, как масса состава, время хода поезда, решение тормозных задач, построение и расчёт диаграмм удельных ускоряющих сил.

В результате работы были рассчитаны масса состава, скорость и время хода поезда по перегонам и оптимальные режимы вождения поездов; проведён расчёт необходимых тормозных средств поезда; определён расход топлива, проведена про­верка тяговых электрических машин на перегрев.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение…………………………………………………………………………..	5
1.Анализ и спрямление профиля пути…………………………………………	6
2.Определение массы состава…………………………………………………...	9
2.1.Масса состава по условию движения поезда на расчетном подъеме с равномерной расчетной скоростью………………………………………..	9
2.2.Проверка массы состава на возможность преодоления короткого подъема крутизной больше крутизны расчетного подъема………………	11
2.3.Проверка массы состава по длине приемо-отправочных путей………	13
2.4.Определение максимального подъема, на котором возможно трогание поезда расчетной массы с места…………………………………………….	15
3.Расчет и построение диаграммы удельных ускоряющих и замедляющих сил поезда………………………………………………………………………...	17
4.Решение тормозных задач…………………………………………………….	21
4.1.Определение максимальной скорости движения по тормоза (тормозная задача I группы)……………………………………………………………….	21
4.2.Определение необходимого количества тормозных осей в поезде (тормозная задача II группы)………………………………………...	24
5.Построение кривых скорости движения, времени хода поезда по участку и тока тягового генератора………………………………………………………...	28
6.Техническая скорость поезда………………………………………………...	31
7.Определение времени хода поезда способом равномерных скоростей …	32
8.Проверка тяговых электрических машин на нагревание…………………...	34
9.Определение расхода дизельного топлива на передвижение поезда по участку………………………………………………………………………….	39
10.Определение коэффициента трудности участка…………………………...	40
Заключение……………………………………………………………………….	42
Библиографический список……………………………………………………..	43
Приложение А
Приложение Б
Приложение В

ВВЕДЕНИЕ

Теория тяги поездов является основой для анализа технических за­дач, связанных с механикой движения поездов на железных дорогах, рацио­нального проектирования локомотивов, выбора и расчета их основных пара­метров, опенки тяговых возможностей локомотивов, расчета массы состава, времени хода поезда по перегонам, выбора рациональных режимов вождения поездов, расчета тормозов, определения расхода топлива и электроэнергии на тягу поездов обоснования требований к вагонному и путевому хозяйству с точки зрения уменьшения сопротивления движению поезда.

Решение этих вопросов в свою очередь служит основанием для составле­ния графиков движения поездов и оборота локомотивов, определения пропуск­ной и провозной способности участков, расчетов по размещению остановоч­ных пунктов, тяговых подстанций, складов топлива, пунктов экипировки, размещению локомотивного парка.

Тяговые расчеты, принципы и методы которых разработаны на базе тео­рии тяги поездов, являются основой для рациональной организации движения на железных дорогах и эффективной эксплуатации локомотивного парка, они выполняются в соответствии с "Правилами тяговых расчетов для поездной работы" (ПТР) [2], которые относятся к основополагающим документам на же­лезнодорожном транспорте. Тяговые расчеты проводятся для эксплуатируемых и вновь строящихся железных дорог.

1 Анализ и спрямление профиля пути

Для сокращения объема тяговых расчетов и повышения их точности необходимо спрямлять продольный профиль пути.

В тяге поездов принято крутизну подъемов обозначать со знаком плюс, а спусков – со знаком минус.

Перед выполнением спрямления необходимо проанализировать профиль пути и выделить расчетный и максимальный подъемы.

Расчетный подъем – это наиболее трудный для движения в данном направлении элемент профиля пути, на котором скорость поезда может упасть до расчетной, соответствующей расчетной силе тяги локомотива.

Если наиболее крутой подъем участка достаточно длинный, то он принимается за расчетный подъем. Если наиболее крутой подъем заданного участка имеет небольшую протяженность и ему предшествуют спуски и площадки (горизонтальные элементы), на которых поезд может развить высокую скорость, то такой подъем не может быть принят за расчетный, так как поезд преодолеет 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 расчетная скорость.

Спрямление профиля состоит в замене двух или нескольких смежных элементов продольного профиля пути одним элементом, длина которого S_с равна сумме длин спрямляемых элементов (S₁, S₂, S₃, …, S_n), т.е.

S_с= S₁+S₂+S₃+…+S_n. (1.1)

При спрямлении группируются рядом находящиеся элементы профиля пути одного знака, близкие по крутизне. Горизонтальные элементы (площадки), имеющие нулевой уклон, могут включаться в спрямляемые группы как с элементами, имеющими положительный знак крутизны (подъемами), так и с элементами отрицательной крутизны (спусками). Элементы, на которых расположены раздельные пункты (станции), а также расчетный подъем и максимально крутой подъемы, в группы для спрямления не включаются.

Для намеченной группы элементов сначала определяется крутизна i_c` спрямленного уклона по формуле:

, (1.2)

где i₁, i₂, …, i_n – крутизна элементов спрямленного участка, ⁰/₀₀.

Затем проверяется допустимость спрямления по условию:

, (1.3)

где S_i – длина отдельного спрямляемого элемента, м;

Δi – абсолютная разность между крутизной спрямленного участка и крутизной проверяемого элемента, ⁰/₀₀, т.е.

Δi = |i_c-i_i| (1.4)

Если какой-либо элемент в группе не удовлетворяет вышеприведенному условию, то делается новая группировка.

Кривые на спрямленном участке заменяются фиктивным подъемом i_c``, крутизна которого определяется по формуле, ⁰/₀₀:

, (1.5)

где S_крi и R_i – длина и радиус кривых в пределах спрямленного участка, м.

Окончательно крутизна спрямленного участка с учетом фиктивного подъема от кривой определяется по формуле, ⁰/₀₀:

i_c = i_c`+i_c``. (1.6)

В таблице 1.1 представлены исходные данные по профилю пути, выбранные по методическим указаниям в соответствии с номером варианта, и результаты расчетов по спрямлению.

Все расчеты по спрямлению профиля пути проведены с учетом правил тяговых расчетов для поездной работы. Указанная точность расчетов соответствует точности, требуемой правилами тяговых расчетов для поездной работы: расстояние – для элементов профиля в метрах – с одним знаком после запятой; уклоны – в промилле (⁰/₀₀) с одним знаком после запятой.

Т а б л и ц а 1.1

Результаты расчётов по спрямлению заданного профиля

Исходный профиль пути					Профиль спрямленных участков пути
Номер элемента пути	крутизна элемента пути ii, °/оо	радиус кривой Ri , м	длина кривой Sкр i , м	длина элемента пути Si, м	длина Sс, м	крутизна i'c , °/оо	фиктивный подъем i"c , °/оо	суммарная крутизна ic , °/оо	Номер спрямленного участка
1	0,0	Станция Н	-	2200					1
2	-8,0	-	-	4300	5500	-8,4	+0,1	-8,3	2
3	-10,0	1000	400	1200
4	+12,0	-	-	500	1000	+11,0	-	+11,0	3
5	+10,0	-	-	500
6	-6,0	800	600	700	700	-6,0	+0,8	-5,2	4
7	+8,0	-	-	500	1100	+6,9	+0,4	+7,3	5
8	+6,0	600	400	600
9	-14,0	-	-	600	600	-14,0	-	-14,0	6
10	-1,0	Станция О	-	1100	1100	-1,0	-	-1,0	7
11	+13,0	-	-	500	900	+12,1	-	+12,1	8
12	+11,0	-	-	400
13	0,0	640	600	800	800	0,0	0,8	+0,8	9
14	-10,0	-	-	600	600	-10,0	0,0	-10,0	10
15	+9,0	-	-	4400	4400	+9,0	0,0	+9,0	11
16	+7,0	700	400	400	1500	+4,0	+0,3	+4,3	12
17	+3,4	-	-	500
18	+2,6	900	300	600
19	-7,0	-	-	800	1700	-7,8	+0,2	-7,6	13
20	-8,5	1000	400	900
21	+8,0	-	-	1300	1300	+8,0	-	+8,0	14
22	+1,7	Станция П	-	2300	2300	+1,7	-	+1,7	15
23	+5,0	840	400	600	1300	+2,3	+0,3	+2,6	16
24	0,0	-	-	700
25	-10,5	-	-	500	900	-11,4	+0,3	-11,1	17
26	-12,5	1000	400	400
27	+15,0	-	-	800	800	+15,0	-	+15,0	18
28	0,0	-	-	1800	1800	0,0	-	0,0	19
29	-6,0	740	300	1100	2000	-6,7	+0,1	-6,6	20
30	-7,5	-	-	900
31	+5,0	820	400	1100	1100	+5,0	+0,3	+5,3	21
32	-9,5	-	-	500	1300	-10,7	-	-10,7	22
33	-11,5	-	-	800
34	+7,0	600	1000	2000	2900	+7,6	+0,4	+8,0	23
35	+9,0	-	-	900
36	0,0	Станция Р	-	1200	1200	0,0	-	0,0	24