ипжд, комп графика, опуто, орган перевозок, пс, птэ, тмапр / подв. состав / 2_выбор маневрового локомотива

Федеральное 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

выполнил студент

факультет Транспортное строительство группа

подпись, дата

отчёт принял ст. преп.

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:

1. 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:

N_ваг = 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 L_н и приемо-отправочного путей L_п-о. Наименьшее значение и будет применяться в расчетах.

Для предварительных расчетов длину маневрового локомотива примем равной 14 м.

Вес состава примем равным:

Q = qN_ваг,

где: q - вес одного вагона, т, принимаемый по таблице 4.

2. Основное сопротивление движению вагонов принимаем по «Правилам тяговых расчетов для поездной работы МПС»:

w”_o = 0,7 + (3 + 0,1 v + 0,0025 v²) / q_o ,

где: q_o – 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:

w_o = (w”_o Q + w’_o P ) / (Q + P),

где: P - вес локомотива, т, для предварительных расчетов принимаем вес локомотива равным 80 т.

3. 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:

w_i = + i .

Дополнительное сопротивление движению от ветра принимают равным:

w_в = 0,2 w_o .

Дополнительное сопротивление движению от кривых определяется для всех видов подвижного состава по следующим формулам:

Для кривых радиусом 300м и выше:

w_r = 700 / R .

где: R - радиус кривой участка пути в метрах.

Для кривых радиусом менее 300м:

w_r = 900 / (100 + R).

Дополнительное сопротивление движению при трогании с места для подвижного состава с подшипниками качения определяется по формуле:

w_тр = 20 / q .

Дополнительное сопротивление при движении вагонами вперед определяется по формуле:

w_вв = ( 0,15 + 0,001 i ) w_o .

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.

N_ваг = l _с / l _ваг = 76 / 13,2 = 5.

Q = qN_ваг = (68 + 25) ⋅ 5 = 465 т.

q₀ = Q / ( N_ваг ⋅ n_осей ) = 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.

w_o (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.

w_o (5) = (w”_o Q + w’_o P) /(Q + P)= (0,7 ⋅ 465 + 2,5 ⋅ 80) /(465 + 80) =

= 0,96 кг/т.

w_i = 2,6 кг/т .

w_в (5) = 0,2 ⋅ 1,2 = 0,24 кг/т.

w_в (0) = 0,2 ⋅ 0,96 = 0,19 кг/т.

w_r = 900 / (100 + 170) = 3,33 кг/т.

w_тр = 20 / q = 20 / 23,3 = 0,86 кг/т.

w_вв (5) = ( 0,15 + 0,001 ⋅ 2,6 ) ⋅ 1,20 = 0,18 кг/т.

w_вв (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):

W_мр = ( w₀ + w_i + w_в + w_r + w_вв ) ⋅ ( Q + P ) =

= ( 1,2 + 2,6 + 0,24 + 3,33 + 0,18 ) ⋅ ( 465 + 80 ) = 4100 кг.

б) для случая трогания с места:

W_тр = ( w₀ + w_i + w_в + w_r + w_вв + w_тр ) ⋅ ( 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.

N_ваг = l _с / l _ваг = 81 / 13,2 = 6.