
ипжд, комп графика, опуто, орган перевозок, пс, птэ, тмапр / подв. состав / 2_выбор маневрового локомотива
.docxФедеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего профессионального образования
«Петербургский государственный университет путей сообщения
Императора Александра I»
________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Кафедра «Строительство дорог транспортного комплекса»
Дисциплина «Подвижной состав»
Практическое задание № 2
Выбор маневрового локомотива
подпись,
дата
факультет Транспортное строительство группа
подпись,
дата
Санкт-Петербург
2015
Задание:
Требуется произвести выбор маневрового локомотива-тепловоза для маневровой работы на собственных путях промышленного предприятия. Характер работы – подача-уборка вагонов по грузовым фронтам; подача сформированного груженого состава вагонов с накопительного на приемо-отправочный путь. Подача осуществляется через вытяжной тупиковый путь заданного профиля локомотивом вперед. Вытяжной путь имеет уклон в сторону тупика. Приемо-сдаточные операции осуществляются на приемо-отправочном пути внутризаводской станции. Часть внутризаводских путей имеют участки с кривыми малого радиуса.
Профиль пути: приемо-отправочных путей – площадка с уклоном 0 0/00, радиусы кривых участков пути 250 м; вытяжной путь – тупиковый с подъем в сторону тупиковой призмы, положение в плане – кривая заданного радиуса.
Алгоритм выполнения задания:
1. Предварительное определение веса поезда и количества вагонов
2. Определение основного сопротивления движению подвижного состава
3. Определение дополнительного сопротивления движению подвижного состава
4. Выбор маневрового локомотива по необходимому тяговому усилию.
5. Выбор локомотива по условию вписывания в кривые малого радиуса.
Методика выполнения задания:
-
Вес и длина состава вагонов определяется исходя из заданной полезной длины накопительного и приемо-отправочного путей.
l с = L пути - l лок - 10,
где: l с - длина состава, м;
l лок - длина локомотива, м;
L пути - длина пути, м;
10 - допуск на установку поезда, м.
Количество вагонов в составе определяется по формуле:
Nваг = l с / l ваг ,
где: l ваг - длина вагона по осям автосцепки, м.
Полученное количество вагонов округляем до целого в меньшую сторону. Для определения размера максимальной маневровой подачи необходимо произвести сравнение вместимости накопительного Lн и приемо-отправочного путей Lп-о. Наименьшее значение и будет применяться в расчетах.
Для предварительных расчетов длину маневрового локомотива примем равной 14 м.
Вес состава примем равным:
Q = qNваг,
где: q - вес одного вагона, т, принимаемый по таблице 4.
-
Основное сопротивление движению вагонов принимаем по «Правилам тяговых расчетов для поездной работы МПС»:
w”o = 0,7 + (3 + 0,1 v + 0,0025 v2) / qo ,
где: qo – средняя для состава нагрузка от оси на рельсы.
Основное сопротивление локомотивов принимаем по «Правилам тяговых расчетов для тепловозов на промышленном транспорте». Для тепловозов с электропередачей:
w’o = 3 + 0,01 v + 0,0002 v2 .
Для тепловозов с гидропередачей в режиме тяги при маневровом режиме:
w’o = 2,5 + 0,13 v + 0,003 v2 .
Основное удельное сопротивление движению определяем по формуле:
wo = (w”o Q + w’o P ) / (Q + P),
где: P - вес локомотива, т, для предварительных расчетов принимаем вес локомотива равным 80 т.
-
Дополнительное сопротивление движению определяется по формулам, приведенным в «Правилах тяговых расчетов для тепловозов на промышленном транспорте». При перемещении подвижного состава маневровым локомотивом на подвижной состав оказывает влияние следующее дополнительное сопротивление движению: от уклона, от ветра, от кривой и при трогании с места. Также при перестановке состава с накопительного на приемо-отправочный путь происходит изменение направления движения и при расчетах необходимо учесть дополнительное сопротивление от движения вагонами вперед.
Дополнительное сопротивление движению от уклона принимают равным числу тысячных подъема или спуска:
wi = + i .
Дополнительное сопротивление движению от ветра принимают равным:
wв = 0,2 wo .
Дополнительное сопротивление движению от кривых определяется для всех видов подвижного состава по следующим формулам:
Для кривых радиусом 300м и выше:
wr = 700 / R .
где: R - радиус кривой участка пути в метрах.
Для кривых радиусом менее 300м:
wr = 900 / (100 + R).
Дополнительное сопротивление движению при трогании с места для подвижного состава с подшипниками качения определяется по формуле:
wтр = 20 / q .
Дополнительное сопротивление при движении вагонами вперед определяется по формуле:
wвв = ( 0,15 + 0,001 i ) wo .
4. Для определения потребного тягового усилия необходимо определить полное сопротивление движению поезда. Сопротивление определяется для:
а) маневрового режима при движении с установившейся скоростью (5 км/ч) и
б) для случая трогания с места.
При выборе локомотива необходимо предусмотреть не менее 20 процентный запас мощности по тяге. Выбор локомотива из таблицы 5.
Таблица 4
№ |
Тип вагона |
Серия |
Число осей |
Грузоподъёмность, т |
Тара, т |
Длина, м |
1 |
Полувагон |
12-132 |
4 |
69,5 |
24 |
13,9 |
2 |
Полувагон |
12-196-01 |
4 |
75 |
24,3 |
13,9 |
3 |
Вагон-хоппер |
19-187 |
4 |
68 |
25 |
13,2 |
4 |
Вагон-хоппер |
19-187-01 |
4 |
70 |
23,5 |
13,2 |
5 |
Вагон-платформа |
13-192 |
4 |
60 |
20,4 |
13,9 |
6 |
Вагон-цистерна |
15-150-04 |
4 |
66 |
27,5 |
12 |
7 |
Вагон-цистерна |
15-566 |
4 |
71 |
28,5 |
14,4 |
Таблица 5
№ |
Серия локомотива |
Тип передачи |
Fтр, кгс |
Fмр, кгс |
Длина лок., м |
Число осей |
P лок, т |
1 |
ТГМ23 |
Гидравлич. |
13200 |
12500 |
9 |
3 |
44 |
2 |
ТГМ4 |
Гидравлич. |
24000 |
23000 |
13 |
4 |
80 |
3 |
ТГМ6 |
Гидравлич. |
26500 |
25000 |
14 |
6 |
90 |
4 |
ТЭМ2 |
Электрич. |
26500 |
21500 |
17 |
4 |
120 |
5 |
ТЭМ7 |
Электрич. |
40000 |
35000 |
22 |
8 |
180 |
6 |
ЧМЭ3 |
Электрич. |
30800 |
28000 |
18 |
6 |
123 |
Дано:
Подобрать маневровый локомотив.
Вариант |
Подв. состав |
Lп-о, м |
Lн, м |
Rвыт, м |
i, ‰ |
15 |
Вагон-хоппер 19-187 |
100 |
100 |
170 |
2,6 |
Решение:
l с = 100 - 14 - 10 = 76 м.
Nваг = l с / l ваг = 76 / 13,2 = 5.
Q = qNваг = (68 + 25) ⋅ 5 = 465 т.
q0 = Q / ( Nваг ⋅ nосей ) = 465 / ( 5 ⋅ 4 ) = 23,3 т/ось.
w”o (5) = 0,7 + (3 + 0,1 ⋅ 5 + 0,0025 ⋅ 52) / 23,3 = 0, 85 кг/т.
w’o (5) = 2,5 + 0,13 v + 0,003 v2 = 2,5 + 0,13 ⋅ 5 + 0,003 ⋅ 52 = 3,23 кг/т.
wo (5) = (w”o Q + w’o P) /(Q + P)= (0,85 ⋅ 465 + 3,23 ⋅ 80) /(465 + 80) =
= 1,20 кг/т.
w”o (0) = 0,7 + (3 + 0,1 ⋅ 0 + 0,0025 ⋅ 02) / 23,3 = 0,7 кг/т.
w’o (0) = 2,5 + 0,13 v + 0,003 v2 = 2,5 + 0,13 ⋅ 0 + 0,003 ⋅ 02 = 2,5 кг/т.
wo (5) = (w”o Q + w’o P) /(Q + P)= (0,7 ⋅ 465 + 2,5 ⋅ 80) /(465 + 80) =
= 0,96 кг/т.
wi = 2,6 кг/т .
wв (5) = 0,2 ⋅ 1,2 = 0,24 кг/т.
wв (0) = 0,2 ⋅ 0,96 = 0,19 кг/т.
wr = 900 / (100 + 170) = 3,33 кг/т.
wтр = 20 / q = 20 / 23,3 = 0,86 кг/т.
wвв (5) = ( 0,15 + 0,001 ⋅ 2,6 ) ⋅ 1,20 = 0,18 кг/т.
wвв (0) = ( 0,15 + 0,001 ⋅ 2,6 ) ⋅ 0,96 = 0,15 кг/т.
Для определения потребного тягового усилия необходимо определить полное сопротивление движению поезда. Сопротивление определяется для:
а) маневрового режима при движении с установившейся скоростью (5 км/ч):
Wмр = ( w0 + wi + wв + wr + wвв ) ⋅ ( Q + P ) =
= ( 1,2 + 2,6 + 0,24 + 3,33 + 0,18 ) ⋅ ( 465 + 80 ) = 4100 кг.
б) для случая трогания с места:
Wтр = ( w0 + wi + wв + wr + wвв + wтр ) ⋅ ( Q + P ) =
= ( 0,96 + 2,6 + 0,19 + 3,33 + 0,15 + 0,86 ) ⋅ ( 465 + 80 ) = 4400 кг.
Подбираем маневровый локомотив ТГМ23 с пятью вагонами с более чем трёхкратным запасом силы тяги, кроме того, его длина ( 9 м) менее условной длины локомотива, используемой в расчётах ( 14 м ), за счёт чего можно добавить к составу ещё один вагон.
l с = 100 - 9 - 10 = 81 м.
Nваг = l с / l ваг = 81 / 13,2 = 6.