Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Контрольная работа - Тяговые расчеты железнодорожного подвижного состава - файл 1.doc


Контрольная работа - Тяговые расчеты железнодорожного подвижного состава
скачать (476.5 kb.)

Доступные файлы (1):

1.doc477kb.30.11.2011 00:07скачать

содержание
Загрузка...

1.doc

Реклама MarketGid:
Загрузка...
Содержание

Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3

Исходные данные . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4

1. Спрямление профиля пути . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5

2. Определение веса состава . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7

3. Определение длины поезда . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9

4. Определение удельных равнодействующих сил при различных режимах движения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .


10

5. Решение тормозной задачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

13

Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

16

Библиографический список . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

17

Введение

На поезд действуют внешние и внутренние силы. Для определения, какие силы являются внешними, а какие внутренними, представим поезд как систему материальных тел, а центр тяжести – как материальную точку.

Внутренними по отношению к поезду будут силы, действие которых происходит от тел, входящих в данную систему. Следовательно, внешними силами будут силы, исходящие от тел, не входящих в систему.

Внутренние силы в любой материальной системе являются силами парными, совпадающими по линии действия, равные по величине и противоположные по значению. Поэтому равнодействующая внутренних сил в поезде и результирующий момент равны 0, из этого следует вывод, что под действием внутренних сил центр тяжести материальной системы не может изменить своего положения в пространстве. Он может переместиться только под действием внешних сил.

В поезде внешними по отношению к нему будут: притяжение земли, реакции, действующие от рельсов, а также воздействие среды, в которой движется поезд. Внешними силами будут взаимодействия между отдельными вагонами, узлами и агрегатами внутри поезда.

На поезд действуют множество разнообразных по величине и направлению сил. Будем рассматривать только те силы или их составляющие, которые действуют на поезд по направлению движения.

Между поездом и рельсами, а также окружающей средой возникают различные взаимодействия. В результате чего изменяются скорости движения. Такие взаимодействия порождают силы сопротивления движению.

Под силой сопротивления следует понимать всякие внешние неуправляемые силы, приложенные к поезду и направленные в сторону, противоположную движению поезда. Они возникают, как только поезд начинает двигаться, не зависимо от того, где происходит движение.

По эксплуатационному признаку силы сопротивления делятся на основные (постоянно действующие) и дополнительные (временно действующие).

За основные силы сопротивления принимают такие, которые действуют на поезд при движении по ровной горизонтальной площадке с равномерной скоростью при нормальных климатических условиях.

При движении поезда в условиях, отличных от данных, возникают дополнительные силы сопротивления, основные из которых – сопротивление от подъема, от кривой и при трогании с места.

^ Исходные данные

1. Данные по спрямлению профиля

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

0

+4,8

+4,1

+5,8

+6,7

-16,1

-14,6

-13,1

-10,1

0

-0,9

0

400

400

630

150

510

350

530

480

500

510

200

630










α=17°







α=25°







R=140




R=300




























S=100




S=50

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

-0,8

0

-1,1

-1,6

-0,9

+24,1

+22,3

+23,7

+21,1

-3,9

-2,4

0

250

730

310

150

370

510

420

610

370

510

200

500




α=43°













R=500


































S=300

















2. Технические характеристики локомотива

Серия локомотива

21 Е1

Сцепной вес

150 т

Осевая нагрузка

25 тс

Расчетная скорость

25,6 км/ч

F

39 тс

F

45 тс

Максимальная скорость

65 км/ч

Длина по осям автосцепок

21,96 м


3. Технические характеристики вагонов

Серия вагона

ВС-85 (30 %)

КР (70 %)

Грузоподъемность

85 т

63 т

Тара вагона

35 т

21,6 т

Число осей

4

4

Длина по осям автосцепок

12,17 м

14,73 м

Осевая нагрузка

30 тс

14 тс

^ 1.Спрямление профиля пути.

В целях упрощения расчетов по определению времени хода поезда и энергетических расходов следует спрямлять профиль пути.

Спрямлять разрешается только близкие по крутизне элементы профиля пути единого знака. Элементы профиля на остановочных пунктах не спрямляются.

Фиктивный уклон для каждой группы спрямляемых элементов пути определяется по формуле

,

(1.1)

где



-

сумма произведений действительных уклонов, входящих в спрямляемый участок, на их длины;






-

суммарная длина спрямляемых элементов профиля пути.


Проверку возможности спрямления следует производить для каждого элемента действительного профиля, входящего в спрямляемый участок по формуле

,

(1.2)

где



-

длина любого элемента профиля пути спрямляемого участка;






-

абсолютная разность между фиктивным уклоном спрямляемого участка (i) и действительным уклоном отдельного (проверяемого) элемента (i), ‰ .


Все кривые на спрямляемом участке заменяются фиктивными подъемами, их величина определяется по формуле

,

(1.3)


450 - при R ≤ 150 м;

700 - при R > 150 м.
Если кривая задана центральным углом α, то применяется формула

.

(1.4)

Окончательный фиктивный уклон спрямляемого участка определяется по формуле

.

(1.5)


Расчет четвертого участка

Фиктивный уклон:





+



+



+



+



+



+



+



+

Фиктивный подъем от кривых:



Окончательный фиктивный уклон:

туда

обратно

Результаты расчетов заносятся в таблицу 1.

^ 2. Определение веса состава

Расчет веса состава производится при условии движения на расчетном подъеме с равномерной скоростью.

Сначала необходимо определить руководящий подъем.

Руководящий подъем - максимальный затяжной подъем, который не может быть преодолен поездом под действием его кинетической энергии.

Вес состава в этом случае определяется по формуле

,

(2.1)

где

F

-

расчетная касательная сила тяги для заданного в условии локомотива, кН;




P

-

вес локомотива, т;






-

основное удельное сопротивление локомотива, Н/т;






-

основное удельное сопротивление вагона, Н/т;

,

(2.2)

,

(2.3)

где

V

-

расчетная скорость, км/ч;




q

-

осевая нагрузка вагона, т.


Руководящий подъем i= +23,2

F= 39 тс = 39000 кН

Н/т

т

Н/т

т

Проверка веса состава на трогание с места

Рассчитанный вес грузового состава проверяется на трогание с места на остановочных пунктах, а также на руководящем подъеме по формуле

,

(2.4)

где

F

-

касательная сила тяги при трогании с места для заданного в условии локомотива, кН;




P

-

вес локомотива, т;






-

дополнительное удельное сопротивление локомотива при трогании, Н/т;






-

дополнительное удельное сопротивление вагона при трогании Н/т.


Дополнительные удельные сопротивления рассчитываются в зависимости от типа буксовых узлов. Для букс на подшипниках качения

,

(2.5)

,

(2.6)

где

q, q

-

осевая нагрузка соответственно локомотива и вагона, т.

Н/т

Н/т

т

^ 3. Определение длины поезда

Для определения длины поезда необходимо, прежде всего, найти число вагонов каждого типа, что осуществляется по формуле

,

(3.1)

где



-

долевая часть i-гo типа вагонов в поезде (в долях единицы);




q

-

вес брутто i-гo типа вагонов, т; ,

(3.2)




q

-

вес тары вагона, т;




q

-

грузоподъемность вагона, т.


Полученные значения n округляются до целого. Если округляют в большую сторону, то производят следующую проверку:

,

(3.3)

где



-

проверяемое округленное значение n.



Проверка: - верно.



Проверка: - верно.
Длина поезда определяется по формуле

,

(3.4)

где



-

длина вагона i-гo типа по осям автосцепок, м;






-

длина локомотива, м;






-

допуск на неточность установки состава на приемоотправочном пути, м, =10м.


м.

Полученная длина поезда с учетом запаса на неточность установки должна удовлетворить условиям размещения поезда между контрольными столбиками приемоотправочных путей станции.

^ 4. Определение удельных равнодействующих сил при различных режимах движения

Проведение данного расчета необходимо для построения диаграмм удельных сил, действующих на поезд при различных режимах движения: в режиме тяги, на холостом ходу и в режиме торможения.

Расчет удельных равновесных сил рекомендуется сводить в таблицу 2.

С тяговой характеристики выписываются данные по силе тяги и скорости движение, осевая формула локомотива, расчетная сила тяги и расчетная скорость.

Заполнение граф таблицы 2 производится в следующем порядке:

В графу 1 заносятся скорости от 0 до конструкционной (максимальной) скорости движения с интервалом в 5 км/ч. Кроме того, в эту графу заносится расчетная скорость заданного локомотива.

В графу 2 вписываются снятые с тяговой характеристики значения , соответствующие скоростям, указанным в графе 1.

Графы с 3 по 9 являются расчетными для режима тяги для всех значений скоростей по формулам, приведенным в таблице 2.

Графа 10 также является расчетной, в которой необходимо найти величину удельного сопротивления для режима холостого хода (, Н/т) для всех значений скоростей по формуле

.

(4.1)

Графы 11, 12, 13, 14 рассчитываются по приведенным формулам.

Графа 15 рассчитывается по формуле, но при этом сначала находится значение расчетного тормозного коэффициента

,

(4.2)

где

К

-

расчетная сила нажатия колодки на бандаж колеса локомотива, К=12 Н/т;




К

-

расчетная сила нажатия колодки на бандаж колеса вагона К=8 Н/т;



Графа 16 представляет расчет полной тормозной силы поезда при различных скоростях. Полная тормозная сила используется только при экстренном торможении.

В графе 17 удельная тормозная сила принимается в половинном размере, так как эта величина используется для регулировочных и остановочных торможения.

По данным граф 9, 13, 17 для состава строят графики зависимости: ; ; .

^ Пример расчета

1) V = 0 км/ч; F=47500 Н;

Н/т; Н;

Н/т; Н;

Н;

Н; Н/т;

Н/т; Н;

Н; Н/т;

; Н/т;

Н/т; Н/т.

2) V = 5 км/ч; F=44000 Н;

Н/т; Н;

Н/т; Н;

Н;

Н; Н/т;

Н/т; Н;

Н; Н/т;

; Н/т;

Н/т; Н/т.

^ 5. Решение тормозной задачи

Решение тормозной задачи заключается в определении допустимых скоростей движения поезда на различных элементах профиля.

Решение задачи сводится к установлению допустимой на уклоне скорости движения , начиная с которой в случае применения экстренного торможения поезд остановится на расстоянии тормозного пути , не превышающем допустимую величину. В качестве допустимой величины тормозного пути следует принимать:

- при уклонах до 10 ‰ - 300 м;

- при уклонах до 20 ‰ - 350 м.

Для решения тормозной задачи находим действительный тормозной путь - путь, который проходит поезд с нажатыми колодками от момента начала снижения скорости под действием тормозов до полной остановки.

,

(5.1)

где

и

-

соответственно начальное и конечное значение скорости в рассматриваемом интервале скоростей, км/ч;






-

спрямляемый уклон, ‰.


Определяем путь подготовки тормозов к действию для трех случаев (= 0; = /2; =) по формуле

,

(5.2)

где



-

начальная скорость торможения, км/ч;






-

время подготовки тормозов к действию, с.

- для поездов, имеющих до 200 осей.

(5.3)

Поле определения всех значений для скоростей от до 0 с интервалом 10 км/ч, зная значение , определяем полный тормозной путь для каждого случая

.

(5.4)


Пример расчета

1) = 0

м;


м и т.д.


с

м

м

2) = /2 = 11,6 ‰

м;


м и т.д.


с

м

м

3) = = 23,2 ‰

м;


м и т.д.


с

м

м

Результаты решения тормозной задачи для удобства сводят в таблицу 3.

Таблица 3. Результаты решения тормозной задачи







= 0

= /2 = 11,6

= = 23,2

60 - 50

43,32

105,89

144,61

227,98

50 - 40

46,39

80,90

107,88

161,84

40 - 30

50,68

57,60

74,69

106,22

30 - 20

56,99

36,59

45,94

61,70

20 - 10

67,01

18,67

22,58

28,56

10 - 0

85,19

4,89

5,67

6,73





7,00

9,99

12,98





126,49

180,54

234,59





304,53

401,36

593,03





431,02

581,90

827,62

Заключение

В данной контрольной работе мы решили следующие задачи:

1) Спрямили профиль пути и вместо 24 элементов получили 7 участков, что упростило дальнейшие расчеты. Также в результате решения этой задачи мы определили руководящий подъем i =23,2 ‰.

2) Определили вес состава Q при условии движения на расчетном подъеме с равномерной скоростью. Рассчитанный вес грузового состава проверили на трогание с места на остановочных пунктах, а также на руководящем подъеме. Условие Q < Q выполняется. Вес состава Q = 1445,5 т.

3) Определили длину поезда, для чего прежде рассчитали число вагонов каждого типа. В состав поезда входит электровоз 21 Е1, 4 вагона ВС-85 и 12 крытых вагонов. Длина поезда составляет 257,4 м.

4) Определили удельные равнодействующие силы при различных режимах движения: в режиме тяги, на холостом ходу и в режиме торможения. Также построили диаграмму ускоряющих сил.

5) Решили тормозную задачу. Тормозной путь состава при = 0 равен 431,02 м; при = /2 = 11,6 ‰ составляет 581,9 м; при = = 23,2 ‰ равен 827,62 м.

Библиографический список

1. Локомотивы отечественных железных дорог. – М.: Транспорт, 1995. – 564 с.

2. Промышленный транспорт: Справочник проектировщика. А.Ф. Гольфмана. М. :Стройиздат, 1972. Т.1.

3. Осипов С.И., Миронов К.А., Раевич В.И. Основы локомотивной тяги. – М.: Транспорт, 1979.


Скачать файл (476.5 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации