- •Казахская академия транспорта и коммуникаций им. М. Тынышпаева
- •Введение
- •Практическое занятие № 1 Механизм образования касательной силы тяги
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы:
- •Практическое занятие № 2 Сила сцепления колес с рельсами
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы:
- •Практическое занятие № 3 Тяговая характеристика локомотива
- •Расчет касательной силы тяги
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы:
- •Практическое занятие № 4 Силы сопротивления движению поезда
- •Формулы для определения основного удельного сопротивления локомотива и вагонов, в н/кН
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы:
- •Практическое занятие № 5 Тормозная сила
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы:
- •Практическое занятие № 6 Влияние метеорологических условий на равнодействующую силу поезда
- •Порядок выполнения работы
- •Исходные данные для расчета
- •Контрольные вопросы:
- •Практическое занятие № 7 Решение уравнения движения поезда аналитическим способом
- •Порядок выполнения работы
- •Задание
- •Контрольные вопросы:
- •Практическое занятие № 8 Расчет тормозного пути аналитическим способом
- •Порядок выполнения работы
- •Исходные данные для расчета
- •Контрольные вопросы:
- •Практическое занятие № 9 решение уравнения движения поезда методом установившихся скоростей
- •Порядок выполнения работы
- •Исходные данные для расчета
- •Контрольные вопросы:
- •Практическое занятие № 10 решение уравнения движения поезда методом эйлера
- •Порядок выполнения работы
- •Порядок выполнения работы
- •Исходные данные для расчета
- •Контрольные вопросы:
- •4. Методика расчета массы состава и проверка надежности при кратной тяге и толкании при вождении тяжеловесных поездов
- •Порядок выполнения работы:
- •Контрольные вопросы:
- •Практическое занятие № 13 Проверки массы состава
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы:
- •Практическое занятие №14 расчет нагревания электрических машин
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы:
- •Практическое занятие № 15 Построение и анализ тонно-километровой диаграммы
- •Порядок выполнения работы
- •Исходные данные для расчета
- •Контрольные вопросы:
- •Литература
- •Содержание
Порядок выполнения работы
1. Изучить теоретический материал, зарисовать в тетради рисунок 14.1 и привести расчетные формулы.
2. Определить надежность ТЭД по нагреванию обмоток якоря при движении в режиме, указанном в таблице 11.2. Тепловая характеристика приведена на рисунке 11.1.
3. Письменно ответить на контрольные вопросы.
Рисунок 14.1 Тепловые характеристики
Контрольные вопросы:
Какие способы регулирования скорости движения применяются для электровозов переменного тока?
Как выбирается интервал времени при расчете перегрева электрических машин?
Какие характеристики называют тепловыми?
Какой класс изоляции применяется для тяговых электрических машин электровозов?
Какова предельно допустимая температура нагрева обмоток ( в ) для класса изоляции F?
Таблица 14.2
Исходные данные
Режим движения |
Вариант | |||||||||||||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 | |||||||||||
Icp, A |
t, мин |
Icp, A |
t, мин |
Icp, A |
t, мин |
Icp, A |
t, мин |
Icp, A |
t, мин |
Icp, A |
t, мин |
Icp, A |
t, мин |
Icp, A |
t, мин |
Icp, A |
t, мин |
Icp, A |
t, мин | |
Тяга |
1000 |
1 |
900 |
2 |
900 |
1 |
1000 |
2 |
1000 |
1 |
900 |
2 |
1000 |
4 |
1000 |
4 |
900 |
3 |
500 |
2 |
Тяга |
600 |
2 |
800 |
2 |
800 |
2 |
600 |
2 |
800 |
2 |
600 |
2 |
800 |
2 |
600 |
2 |
800 |
2 |
600 |
2 |
Тяга |
500 |
1 |
600 |
1 |
600 |
1 |
500 |
1 |
600 |
1 |
500 |
1 |
600 |
1 |
500 |
1 |
600 |
1 |
500 |
1 |
Холостой ход |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
Тяга |
800 |
2 |
500 |
1 |
500 |
2 |
800 |
1 |
1000 |
2 |
500 |
1 |
500 |
2 |
800 |
3 |
500 |
2 |
500 |
1 |
Холостой ход |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
Тяга |
500 |
2 |
600 |
1 |
600 |
2 |
500 |
1 |
500 |
2 |
1000 |
1 |
600 |
1 |
500 |
1 |
600 |
2 |
500 |
1 |
Тяга |
800 |
2 |
700 |
2 |
700 |
2 |
800 |
2 |
900 |
2 |
700 |
2 |
700 |
2 |
800 |
3 |
700 |
2 |
800 |
2 |
Тяга |
1000 |
3 |
1000 |
4 |
1000 |
3 |
1000 |
4 |
1000 |
3 |
1000 |
4 |
1000 |
4 |
1000 |
4 |
1000 |
4 |
1000 |
4 |
Холостой ход |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
Практическое занятие № 15 Построение и анализ тонно-километровой диаграммы
Содержание:изучениепринципы установления норм массы поездов по тонно-километровой диаграмме.
При следовании поездов на большие расстояния их массу нельзя изменять для каждого перегона или участка, так как это потребовало бы частого переформирования составов, при котором усложнилась бы работа станций и замедлилась доставка грузов. Для ускорения доставки грузов уменьшают также число пунктов смены локомотивов по пути следования. Поэтому устанавливают унифицированные нормы масс поездов по целым направлениям с работой локомотивов на длинных тяговых плечах.
Участки (а часто и целые направления железнодорожных линий) обычно обслуживаются одним типом локомотива. Но каждый перегон имеет различный профиль пути и, следовательно, данный тип локомотива при полном использовании его мощности может везти на каждом перегоне состав разного веса. Однако изменение веса состава на каждом перегоне для всех поездов практически невозможно и может быть осуществлено только для сборных поездов. Другие же категории поездов (участковые и маршрутные) имеют единую весовую норму по всему рассматриваемому участку. Она устанавливается по труднейшему перегону участка, но может быть и повышена путем применения тех или иных специальных мероприятий. Этому и способствует построенная заранее тонно-километровая диаграмма.
Тонно-километровую диаграмму строят отдельно для каждого участка, а затем их сопоставляют вместе по всему рассматриваемому направлению. Строят ее следующим образом.
Прежде всего, производят анализ профиля каждого перегона и устанавливают расчетный подъем. При этом учитывают последовательность расположения и крутизну подъемов, площадок, спусков и их длину, видимость сигналов, возможность преодоления подъемов наибольшей крутизны за счет разгона поезда.
Рисунок 15.1 Профиль участка пути б — е
По установленному для каждого перегона расчетному подъему одним из рассмотренных выше методов рассчитывают наибольший вес состава, который может везти локомотив заданной серии. Затем на миллиметровке по горизонтальной линии откладывают в масштабе длины отдельных перегонов, причем смежные перегоны разграничивают вертикальными линиями, между которыми внизу в одной строчке записывают длины перегонов, а в другой — величины расчетных подъемов. Рассчитанный вес состава для каждого перегона откладывают в масштабе по вертикали и в пределах каждого перегона проводят горизонтальную линию на высоте (от нулевой линии), равной в масштабе этому весу состава. Построенная таким образом тонно-километровая диаграмма состоит из ряда прямоугольников; площадь каждого из них представляет собой перевозочную работу в ткм, выполненную локомотивом на данном перегоне.
Чтобы наглядно представить массу поездов, которые может вести локомотив на каждом перегоне, для каждого участка строят тонно-километровые диаграммы, а затем их анализируют по всему направлению. На рисунке 15.2 приведена тонно-километровая диаграмма одного из участков, обслуживаемых электровозом ВЛ80с. На каждом из восьми перегонов указаны расчетный подъем, длина перегона и рассчитанная масса состава.
Как видно из диаграммы, состав массой 4100 т может быть проведен электровозом ВЛ80с по всему участку. Если установить такую норму массы состава, то электровоз полностью будет использован только на первом перегоне. Для повышения массы состава необходимо на первом перегоне ввести дополнительные меры. Например, если масса в 4100 т установлена на нем по условиям разгона на поезда на одной из станций, за которой следует расчетный подъем, то можно отменить остановки поездов на ней или ввести разгонное толкание в пределах станционных путей (без выхода толкача на перегон), или толкание на части перегона с возвратом толкача на станцию. При этом может быть удастся поднять массу состава до 4300 т, и электровоз будет полностью использован на втором и седьмом перегонах.
Рисунок 15.2 Тонно-километровая диаграмма
В том случае, когда требуется дальнейшее повышение массы состава, ее можно установить равной 4700 т, но тогда на первых двух перегонах необходимо вводить толкание поездов по обоим перегонам или по первому и части второго перегона, а на седьмом перегоне использовать один из вариантов, рассмотренных применительно к первому перегону.
Для значительного увеличения массы состава переходят на локомотивы с большими силами тяги или вводят двойную тягу на ряде перегонов.
Такой анализ тонно-километровой диаграммы с технико-экономическими расчетами проводят на каждом участке с выбором наиболее целесообразных мероприятий по повышению массы поезда для каждого перегона. По результатам анализа тонно-километровых диаграмм устанавливают унифицированную норму масс составов, которая при заданном объеме перевозок дает наибольший технико-экономический эффект.
В условиях эксплуатации масса состава не должна быть больше критической, под которой понимают наибольшую массу грузового состава по тяговым свойствам локомотива, рассчитанную рассмотренными методами и проверенную в опытных поездках. Ее устанавливают для конкретного участка и периода эксплуатации по условиям сцепления колес с рельсами или нагревания тяговых электрических машин.
Если перечисленные условия значительно изменяются в зависимости от времени года, то при единой критической массе в отдельные периоды будет недоиспользование тяговых свойств локомотивов, а в другие — перегрузки. В этом случае критические массы составов определяют отдельно для летнего и зимнего периодов.
Построенные таким образом тонно-километровые диаграммы для ряда смежных тяговых участков целого направления позволяют решать задачи, связанные с унификацией весовых норм и их дальнейшим повышением, и разрабатывать мероприятия, обеспечивающие решение этих задач. В частности, тонно-километровая диаграмма позволяет наиболее рационально размещать различные типы и серии локомотивов, назначать более мощные локомотивы на участке с более трудным профилем пути. Тщательный анализ тонно-километровая диаграммы позволяет установить решающие перегоны, ограничивающие вес состава, и, в зависимости от местных условий, наметить наиболее приемлемые пути ликвидации этих ограничений.