Тяговые расчеты подвижного состава (тип подвижного состава - локомотив 13Е-1, вагоны 4ВС-50, ВС-85)

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Магнитогорский государственный технический университет

им. Г. И. Носова

Факультет горных технологий и транспорта

Кафедра промышленного транспорта

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовой работе по дисциплине

«Подвижной состав и тяга поездов»

на тему: «Тяговые расчеты подвижного состава»

Выполнил студент ГТ-00-1

Гумаров Д. М.

Проверил: ст. преподаватель

Музыка И. Ю.

Магнитогорск 2003

Содержание

Введение. 3

1.Исходные данные курсовой работы.. 4

2. Расчетная часть. 4

2.1. Спрямление профиля пути. 4

2.2 Расчет массы состава. 9

2.2.1. Расчет массы состава при условии движения на расчетном подъеме с равномерной скоростью.. 9

2.2.2 Проверка массы поезда на трогание с места. 10

2.2.3 Определение длины поезда. 11

2.3 Определение удельных равнодействующих сил при различных режимах движения. 12

2.4 Решение тормозной задачи. 14

Введение.

В курсовой работе производится тяговый расчет для заданного типа подвижного состава на данном участке пути. Производится спрямление профиля пути, выявление расчетного уклона. А затем, на основании этих данных, производят расчет и выбор веса подвижного состава, и количество единиц заданных типов вагонов. Производится проверка на трогание состава с места при заданном типе локомотива и выбранном весе поезда.

Также в работе производится расчет удельных равнодействующих сил при различных режимах движения, решения тормозной задачи.

Все данные расчетов сводятся в таблицы, а также представляются в графическом виде для наглядности при их изучении.

Итогом данной работы должно стать овладение студентом принципов правильного расчета и выбора количества единиц и типов подвижного состава для перевозок на различных промышленных объектах при различном профиле пути.

1.Исходные данные курсовой работы

1) Профиль пути

2)Тип подвижного состава а) Локомотив: 13Е-1

б) Вагоны: 4ВС–50=75%, ВС–85=25%

Технические данные тепловоза ТЭМ-1

Сцепной вес, т	150
Осевая нагрузка, т	25
Система тока	1,56 кВ
Расчетная скорость, км/ч	28
Fk, т×с	19,8
Fтр, т×с	22
Максимальная скорость, км/ч	65
Длина по осям автосцепок, м	21,96

Технические данные вагонов

Тип ПС	4ВС-50	ВС-85
Грузоподъемность, т	50	85
Вес тары, т	30,6	35
Число осей	4	4
Длина по осям автосцепок, мм	12020	12170
Осевая нагрузка, т	20,1	30

2. Расчетная часть

2.1. Спрямление профиля пути.

В целях упрощения методики 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. Проверку возможности спрямления производить следует для каждого элемента действительного профиля, входящего в спрямляемый участок, по формуле

                                                         (2.1)

где     S_i – длина любого элемента профиля пути спрямляемого участка, м;

Di – Абсолютная разность между фиктивным уклоном спрямляемого участка (i`_с) и действительным уклоном отдельного (проверяемого) элемента (i_n), в тысячных.

Фиктивный уклон для каждой группы спрямляемых элементов пути определяется по формуле

                                               (2.2)

где     h₁ и h₂ – начальная и конечная высоты спрямляемых элементов профиля, м.

S_c – суммарная длина спрямляемых элементов профиля, м.

                                                     (2.3)

где     Si_nS_n – сумма произведений действительных уклонов, входящих в спрямляемый участок на их длины.

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

                                     (2.4)

450 – при R£150м.

700 – при R>150м.

Если кривая задана центральным углом

                                                 (2.5)

Окончательный фиктивный уклон спрямляемого участка

                                                         (2.6)

Результаты расчетов заносятся в сводную таблицу, после чего определяем расчетный уклон i_р.

Расчет спрямления

1)

2) Считаем фиктивный подъем по вышеприведенным формулам

Проверяем на спрямление поэлементно по условию (2.1)

;

;

;

;

;

;

.

Считаем фиктивный подъем от кривой. Для этого необходимо рассчитать длину кривой и радиус кривой, т.к. в нашем случае кривые заданы углами a=21° и a=13°

 - по формуле (2.5)

3) Аналогично, считаем фиктивный уклон

Проверяем на спрямление

;

;

.

4) Считаем фиктивный уклон

Проверяем на спрямление

;

;

.

Считаем фиктивный подъем от кривой, a=17°

.

5) Считаем фиктивный подъем

.

Проверяем на возможность спрямления

;

.

6)

7) Считаем фиктивный уклон

Проверяем на возможность спрямления

;

;

.

Фиктивный подъем от кривой

.

8) Считаем фиктивный подъем

 

Проверяем на возможность спрямления

;

;

;

;

;

;

;

4;

.

Фиктивный подъем от кривой

;

.

9) Считаем фиктивный уклон

Проверяем на возможность спрямления

;     .

Считаем фиктивные подъемы от кривых

.

10) Считаем фиктивный подъем

.

Проверяем на возможность спрямления

;      ;

.

11) Считаем фиктивный подъем

.

Проверяем на возможность спрямления

;        .

12)

Все спрямленные элементы участка заносятся в сводную таблицу 2.1.

Табл.2.1

Данные по спрямлению профиля пути.

№ эл-та			кривые			Sc			суммарная крутизна		№ уч-ка
			R	a	Sкр				туда	обратно
1	450	0				450	0		0	0	1
2	100	0,9				1700	-3,1		-2,9	3,4	2
3	300	1,9
4	400	2,8
5	200	3,7	21					0,2
6	250	5,7
7	300	4,5
8	150	0	13					0,1
9	200	5,8				950	6,6		6,6	-6,6	3
10	400	6,3
11	350	7,3
12	180	12,1				680	-15,3		-15,0	15,6	4
13	150	17,3
14	350	16,1	17					0,3
15	700	19,3				1050	-18,2		-18,2	18,2	5
16	350	16
17	1350	12,7				1350	-12,7		-12,7	12,7	6
18	150	1,9				1050	0,8		1,5	-0,1	7
19	500	0,9	200		200			0,7
20	400	0,3
21	250	7,1				3850	5,9		6,1	-5,7	8
22	300	6,7
23	450	43	20					0,1
24	350	6,3
25	250	4,5	300		100			0,1
26	250	0
27	300	6,9
28	900	7,1
29	800	6,3
30	180	18,1				330	17,2		17,9	-16,5	9
31	150	16,1	160		50			0,7
32	580	2,8				1410	-2,3		-2,3	2,3	10
33	530	2,1
34	300	1,6
35	400	2,1				1200	2,4		2,4	-2,4	11
36	800	2,5
37	600	0				600	0		0	0	12

Руководящий уклон принимаем .

2.2 Расчет массы состава

2.2.1. Расчет массы состава при условии движения на расчетном подъеме с равномерной скоростью

Если длина труднейшего подъема на заданном участке, характер прилегающих к нему элементов и расположение остановочных пунктов позволяют установить, что этот подъем не может быть пройден с использованием кинетической энергии поезда, то такой подъем считается расчетным (i_р).

Вес состава в этом случае определяется по формуле

          ,                                                 (2.9)

где     F_k – расчетная сила тяги, кН;

Р – масса локомотива, т;

 - основное удельное сопротивление локомотива, Н/т;

- основное удельное сопротивление вагона, Н/т.

,                             (2.10)

,                  (2.11)

где     V_р – расчетная скорость, км/ч – приведена в задании;

q₀ – осевая нагрузка вагона.

По формулам (2.10) находим

,                                           (2.12)

где     b₁ и b₂ – процентная доля соответствующих типов вагонов