Содержание
1. Введение……………………………………………………………………………… 3
2. Задание на курсовую работу………………………………………………………... 3
3. Спрямление профиля пути и его анализ…………………………………………… 4
4. Определение массы состава………………………………………………………… 5
5. Проверки массы состава с учетом ограничений…………………………………… 6
1. Проверка массы состава на возможность надежного преодоления встречающегося на участке короткого подъема крутизной больше расчетного………….. 6
2. Проверка массы состава на трогание с места…………………………………. 7
3. Проверка массы состава по длине приемо-отправочных путей станции…….
8
6. Построение диаграмм удельных равнодействующих сил………………………… 9
7. Определение максимально допустимой скорости движения поездов на заданном участке………………………………………………………………………………… 10
8. Определение времени хода поезда по участку…………………………………….. 13
9. Определение расхода энергоресурсов на тягу поездов на заданном участке……
14
10. Расчет технико-экономических показателей движения поезда…………………… 15
11. Список литературы…………………………………………………………………… 16
Введение
Данная курсовая работа предназначена для лучшего усвоения учебного материала, в частности методов определения массы состава, принципов анализа профиля пути, расчётов по построению диаграмм, удельных равнодействующих сил, анализа по этим диаграммам условий движения поезда, способов определения скорости и времени движения поезда по участку, расчетов по определению расходов электроэнергии и топлива локомотивами на тягу поездов.
Задание на курсовую работу
1. Спрямить профиль пути. Провести его анализ с целью установления расчётного подъема, скоростного подъема и наибольшего спуска.
2. Определить массу состава по выбранному расчетному подъему.
3. Проверить полученную массу состава на прохождение встречающихся подъёмов большей крутизны, чем расчётный, с учётом использования накопленной кинетической энергии.
4. Проверить возможность трогания поезда с места при остановках на заданном участке.
5. Определить длину поезда и сопоставить ее с заданной длиной приемо- отправочных путей на раздельных пунктах (станциях) заданного участка.
6. Составить таблицу и построить диаграммы удельных равнодействующих
(ускоряющих и замедляющих) сил.
7. Определить максимально допустимую скорость движения на наиболее крутом спуске участка при заданных тормозных средствах поезда.
8. Рассчитать время хода поезда по участку способом равномерных скоростей и определить техническую скорость движения поезда.
9. Определить расходы электроэнергии для электровоза, дизельного топлива для тепловоза.
Точность вычислений при выполнении расчётов должна в соответствии с
Правилами тяговых расчётов для поездной работы (ПТР) приниматься:
1) для масс составов (грузовых) с округлением до 50т;
2) для сил, действующих на поезд (силы тяги, сопротивления, тормозные) с округлением до 50кгс;
3) для крутизны уклонов при измерении в тысячных [pic] с одним знаком после запятой;
4) для удельных сил при измерении в кгс/т с двумя знаками после запятой;
5) для расстояний при измерении в метрах (для элементов профиля) с округлением до целых метров; при измерении в километрах (для перегонов) с двумя знаками после запятой;
6) для скоростей при измерении в км/ч с одним знаком после запятой;
7) для расходов топлива с округлением до 10кг;
8) для удельных расходов топлива – [pic]
9) для расходов электроэнергии с округлением до 10 кВт(ч;
10) для удельных расходов электроэнергии [pic]
|I. Спрямление профиля пути |
|Заданный профиль участка |Спрямление профиля |Проверка |Спрямление кривых |Спрямленный профиль |
|[pic], кгс |[pic], кгс/т |[pic], кгс |[pic], кгс/т |[pic], кгс |[pic], кгс |[pic], кгс |[pic] |[pic], кгс/т |[pic], кгс |[pic], кгс |[pic], кгс/т |[pic] |[pic], кгс/т |[pic], кгс/т |[pic], кгс/т | |1 |2 |3 |4 |5 |6 |7 |8
|9 |10 |11 |12 |13 |14 |15 |16 |17 | |0 |66200 |1,9 |361 |0,797552 |4745,433 |5106,433 |61093,57 |8,774077 |2,4 |456 |5201,433 |0,916127 |0,27 |116,2588 |43,54436 |86,1726 | |10 |59400 |2,03 |385,7 |0,864112 |5141,467
|5527,167 |53872,83 |8,774077 |2,545 |483,55 |5625,017 |0,916127 |0,198 |85,25647 |43,54436 |86,1726 | |20 |56000 |2,22 |421,8 |0,957879 |5699,378
|6121,178 |49878,82 |8,123587 |2,76 |524,4 |6223,778 |1,013645 |0,162 |69,75529 |35,89129 |70,76894 | |30 |53800 |2,47 |469,3 |1,078851 |6419,166 |6888,466 |46911,53 |7,640315 |3,045 |578,55 |6997,716 |1,139693 |0,1404 |60,45459 |31,36699 |61,59428 | |40 |51400 |2,78 |528,2 |1,227031 |7300,832
|7829,032 |43570,97 |7,096249 |3,4 |646 |7946,832 |1,294272 |0,126 |54,25412 |28,42133 |55,54839 | |50 |50000 |3,15 |598,5 |1,402416 |8344,375 |8942,875 |41057,13 |6,686828 |3,825 |726,75 |9071,125 |1,477382 |0,115714 |49,82521 |26,38999 |51,30259 | |60 |43200 |3,58 |680,2 |1,605008 |9549,795
|10230 |32970 |5,369708 |4,32 |820,8 |10370,6 |1,689022 |0,108 |46,50353 |24,94079 |48,19255 | |70 |30200 |4,07 |773,3 |1,834805 |10917,09 |11690,39
|18509,61 |3,014594 |4,885 |928,15 |11845,24 |1,929193 |0,102 |43,92 |23,88919 |45,84919 | |80 |22200 |4,62 |877,8 |2,09181 |12446,27 |13324,07
|8875,933 |1,445592 |5,52 |1048,8 |13495,07 |2,197894 |0,0972 |41,85318 |23,12448 |44,05107 | |90 |17300 |5,23 |993,7 |2,37602 |14137,32 |15131,02 |2168,98 |0,353254 |6,225 |1182,75 |15320,07 |2,495125 |0,093273 |40,16214 |22,57619 |42,65726 | |100 |13700 |5,9 |1121 |2,687437 |15990,25 |17111,25 |-3411,25 |-0,55558 |7 |1330 |17320,25 |2,820887 |0,09 |38,75294 |22,19736 |41,57383 | |Vконстр |10800 |6,63 |1259,7 |3,02606 |18005,06 |19264,76 |-
8464,76 |-1,37862 |7,845 |1490,55 |19495,61 |3,17518 |0,087231 |37,56054 |21,95545 |40,73572 | |Vр |51200 |2,902675 |551,5083 |1,285321 |7647,658
|8199,167 |43000,83 |7,003393 | | | | | | | | | |Vавт |49050 |3,422675 |650,3083 |1,531006 |9109,485 |9759,793 |39290,21 |6,399057 | | | | | | | |
| |Таблица удельных равнодействующих (ускоряющих и замедляющих) сил
Локомотив ВЛ80Р; масса состава Q=5950 т.
По данным расчетной таблицы удельных равнодействующих сил строим по точкам графическую зависимость удельных замедляющих сил при экстренном торможении от скорости [pic], а рядом, справа, устанавливаем в соответствующих масштабах систему координат [pic]. Оси скоростей [pic] в обеих системах должны быть параллельны, а оси удельных сил [pic] и пути [pic] должны лежать на одной прямой.
Решаем тормозную задачу следующим образом. От точки [pic] вправо на оси
[pic] откладываем значение полного тормозного пути [pic], который следует принимать равным: на спусках крутизной до 6[pic] включительно –
1000м, на спусках круче 6[pic] и до 12[pic] – 1200м.
На кривой [pic] отмечаем точки, соответствующие, средним значениям скоростей выбранного скоростного интервала 10 км/ч (т. е. точки, соответствующие 5,15,25,35 и т.д. км/ч). Через эти точки из точки М на оси [pic] соответствующей крутизне самого крутого спуска участка (полюс построения), проводим лучи 1,2,3,4 и т. д.
Построение кривой [pic] начинаем из точки О, так как нам известно конечное значение скорости при торможении, равное нулю. Из этой точки проводим
(с помощью линейки и угольника) перпендикуляр к лучу 1 до конца первого интервала, т. е. в пределах от 0 до 10 км/ч (отрезок ОВ). из точки В проводим перпендикуляр к лучу 2 до конца второго скоростного интервала от 10 до 20 км/ч (отрезок ВС); из точки С проводим перпендикуляр к лучу
3 и т. д. Начало каждого последующего отрезка совпадает с концом предыдущего. В результате получаем ломаную линию, которая представляет собой выраженную графически зависимость скорости заторможенного поезда от пройденного пути (или, говоря иначе, зависимость пути, пройденного поездом на режиме торможения, от скорости движения).
На тот же график следует нанести зависимость подготовительного тормозного пути от скорости:
[pic]
[pic]
где [pic] – скорость в начале торможения, км/ч;
[pic] – время подготовки тормозов к действию, с; это время для автотормозов грузового типа равно:
[pic] – для составов длиной от 200 осей до 300 осей;
[pic]
Здесь [pic] – крутизна уклона, для которого решается тормозная задача
(для спусков со знаком минус);
[pic] – удельная тормозная сила при начальной скорости торможения
[pic].
Число осей в составе[pic].
Построение зависимости подготовительного тормозного пути [pic] от скорости производим по двум точкам, для чего подсчитываем значения [pic] при
[pic] (в этом случае [pic]) и при [pic].
Графическую зависимость между [pic] и [pic] строим в тех же выбранных масштабах. Значение [pic], вычисленное для скорости, равной конструкционной скорости локомотива, откладываем в масштабе вправо от вертикальной оси [pic] на «уровне» той скорости, для которой подсчитывалось значение [pic] (т.е. против скорости, равной [pic]).
Получаем точку K; соединяем её с точкой О' (так как при [pic] имеем
[pic]). Точка пересечения ломаной линии OBCDEFGHIP с линией О'K – точка
N – определяет максимально допустимую скорость движения поезда на наиболее крутом спуске участка при данном расчётном тормозном пути
[pic]. Полученное значение допустимой скорости движения округляем в меньшую сторону до 5.
II. Определение времени хода поезда по участку.
В курсовой работе время хода поезда по участку будем определять способом равномерных скоростей. Этот способ основан на предположении о равномерном движении поезда по каждому элементу профиля. При этом скорость равномерного движения на каждом элементе спрямленного профиля определяем по диаграмме удельных равнодействующих сил для режима тяги.
Для «скоростных» подъёмов (более крутых, чем расчётный) величину равномерной скорости принимаем равной расчётной скорости [pic]. На спусках, когда равномерная скорость, определенная по диаграмме удельных сил для режима тяги, получается выше наибольшей допустимой скорости движения, принимаем равномерную скорость равной максимально допустимой.
К времени хода по перегонам, полученному при расчете приближенным способом, следует добавлять 2 мин на разгон и 1 мин на замедление в каждом случае, когда имеется трогание и разгон поезда на станции и остановка его на раздельном пункте участка. Все расчеты сводим в таблицу.
[pic]
Определяем время хода поезда без дополнительной остановки:
[pic]
Определяем время хода поезда с дополнительной остановкой:
[pic]
Рассчитываем техническую скорость по участку:
[pic]
где t – время хода по участку, мин;
L – длина участка, км.
Рассчитаем техническую скорость для участка без дополнительной остановки:
[pic]
Рассчитаем техническую скорость для участка с дополнительной остановкой:
[pic]
III. Определение расхода энергоресурсов на тягу поездов
на заданном участке
Железнодорожный транспорт, выполняя большой объём перевозочной работы, расходует большое количество дизельного топлива и электроэнергии на тягу поездов (до 18% дизельного топлива и до 4,5% электроэнергии, вырабатываемых в стране).
В курсовой работе рассмотрим вопрос расхода электроэнергии электровозом:
Вопрос решается по паспортным характеристикам тока, потребляемого электровозом на тягу поезда и нормам расхода электроэнергии на собственные нужды.
Полный расход электроэнергии электровозом за поездку складывается из расхода электроэнергии на тягу поезда [pic] и собственные нужды [pic]
[pic]
1) для участка без дополнительной остановки:
[pic] [pic]
2) для участка с дополнительной остановкой:
[pic] [pic]
Расход электроэнергии на тягу поезда электровозов переменного тока определяется следующим выражением:
[pic]
1) для участка без дополнительной остановки:
[pic] [pic] [pic]
2) для участка с дополнительной остановкой:
[pic] [pic] [pic]
где [pic] – напряжение на токоприёмнике электровоза, В, (при переменном токе Uc=25000В);
[pic] – среднее значение активного тока, потребляемого электровозом, А (определяется по токовым характеристикам для средней технической скорости движения поезда по участку);
(t – время работы электровоза в режиме тяги, мин;
Расход электроэнергии электровозом на собственные нужды определяется из выражения:
[pic]
1) для участка без дополнительной остановки:
[pic] [pic]
2) для участка с дополнительной остановкой:
[pic] [pic]
где r – средний расход электроэнергии на собственные нужды электровоза, [pic] (для заданного электровоза [pic][pic];
[pic] – полное время работы электровоза на участке, мин.
На основании анализа результатов тяговых расчетов, выполненных в учебных целях, соотношение времени работы электровоза в режиме тяги и на холостом ходу от общего времени работы электровоза на участке для электровозов переменного тока находится в пределах 80...75% (режим тяги) и 20...25% (режим холостого хода).
Удельный расход электроэнергии определяется по формуле:
[pic]
1) для участка без дополнительной остановки:
[pic] [pic]
3) для участка с дополнительной остановкой:
[pic] [pic]
VIII. Расчет технико-экономических показателей движения поезда
Расчет технико-экономических показателей движения поезда будем вести по двум направлениям:
1) По величине технической скорости
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
Из сравнений технической скорости видно, что отмена остановки на промежуточной станции позволяет увеличить скорость и снизить время перевозки на 7,6%
2) По расходу энергоресурсов
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
где [pic] – себестоимость 1[pic] ([pic]).
Из сравнения объемов затраченных энергоресурсов и полученной стоимости разности видно, что отмена остановки позволяет сэкономить [pic] на сумму 320,25руб.
Проведя анализ технико-экономических показателей движения поезда можно сказать, что отмена остановки позволяет ускорить доставку груза и избежать дополнительных затрат электроэнергии и денег. Следовательно, остановку желательно отменить.
Использованная литература 1. Подвижной состав и тяга поездов. Под ред. Докт. Техн. наук, проф. Н.А.
Фуфрянского и канд. Техн. наук, доц. В.В. Деева. М., «Транспорт»,
1979. 2. Правила тяговых расчётов для поездной работы. М., «Транспорт», 1985. 3. Гребенюк П.Т. и др. Справочник по тяговым расчётам, М., «Транспорт»,
1987. 4. Деев В.В. и др. Тяга поездов. М., «Транспорт», 1987. 5. Гурский П.А. Спрямление профиля пути при тяговых расчетах (лекция).
М., ВЗИИТ, 1971.[pic]
-----------------------
[pic]
[pic]