Тяговые расчеты при проектировании железных дорог: Учебное пособие

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Петербургский государственный университет путей сообщения»

¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾

Кафедра «Изыскания и проектирование железных дорог»

П. В. Бобарыкин, Т. М. НЕМЧЕНКО

тяговые расчеты при проектировании железных дорог

Учебное пособие

Санкт-Петербург

2013

УДК 629.4.016.12

Тяговые расчеты при проектировании железных дорог : учеб. пособие/ П. В. Бобарыкин, Т. М. Немченко, –СПб.: ПГУПС, 2013 – 60 с.

Изложены теоретические основы динамики движения поездов в различных условиях. Содержатся сведения об основных силах, действующих на поезд, и их взаимодействии.

Представлена методика выполнения тяговых расчетов в объеме, необходимом при разработке проектов новых и реконструкции эксплуатируемых железных дорог. Особое внимание уделено применению в расчетах ПЭВМ, что значительно уменьшает трудоемкость выполнения этих расчетов.

Предназначено для студентов Заочного факультета вузов железнодорожного транспорта, выполняющих курсовые работы и проекты, дипломные е проекты с использованием тяговых расчетов.

УДК 629.4.016.12

© Петербургский государственный университет путей сообщения, 2013

© Бобарыкин П. В., Немченко Т. М 2013

СОДЕРЖАНИЕ

1      общие сведения о тяговых расчетах при проектировании железных дорог.. 5

1.1      Назначение тяговых расчетов. 5

1.2      Модель поезда в тяговых расчетах.. 5

1.3      Силы, действующие на поезд. 6

2      Сила тяги локомотивов и их тяговые характеристики... 7

2.1      Общие положения. 7

2.2      Схема реализации силы тяги.  Ограничение силы тяги по сцеплению... 8

2.3      Тяговые характеристики локомотивов. 9

2.3.1  Характеристика тяговых электродвигателей. 9

2.3.2  Тяговые характеристики электровозов постоянного тока. 11

2.3.3  Тяговые характеристики электровозов переменного тока. 12

2.3.4  Тяговые характеристики тепловозов. 12

3      Силы сопротивления движению.... 13

3.1      Виды сил сопротивления. 13

3.2      Основное сопротивление движению... 14

3.3      Дополнительное сопротивление движению поезда.. 16

3.3.1  Дополнительное сопротивление движению по кривой. 16

3.3.2  Дополнительное сопротивление от уклона. 16

4      тормозные силы поезда.. 17

4.1      Виды торможения. 17

4.2      Расчет тормозной силы от действия тормозных колодок. 18

4.3      Электрическое торможение. 21

4.4      Тормозные силы при рекуперации.. 22

5      Уравнение движения поезда.. 23

6      Расчет массы состава.. 25

7      рекомендации по оформлению курсовой работы.... 26

7.1      Точность расчетов. 26

7.2      Определение основного удельного сопротивления движению поезда   26

7.2.1  Определение основного удельного сопротивления движению грузовых вагонов на звеньевом пути. 26

7.2.2  Определение основного средневзвешенного удельного сопротивления движению состава. 27

7.2.3  Определение основного удельного сопротивления движению локомотива на звеньевом пути. 28

7.2.4  Определение основного удельного сопротивления движению поезда  28

7.3      Построение тяговой характеристики локомотивов. 29

7.4      Определение массы и длины поезда.. 30

7.4.1  Определение расчетной массы состава. 30

7.4.2  Проверка массы состава по округлению вагонов. 30

7.4.3  Проверка массы состава по длине поезда. 30

7.4.4  Проверка массы поезда по условиям трогания с места. 31

7.5      Построение графиков удельных равнодейству-ющих сил для основных режимов движения поезда.. 32

7.6      Определение ограничений скоростей по тормозам в зависимости от величины уклонов. 34

7.7      Построение кривой скорости способом МПС.. 36

7.7.1  Спрямление и приведение уклонов продольного профиля. 36

7.7.2  Определение ограничения скорости. 40

7.7.3  Построение кривой скорости. 42

7.8      Построение кривой  с помощью  треугольника Дегтярева.. 47

7.9      Построение кривой ............... 48

7.9.1  Установление режимов работы локомотива. 48

7.9.2  Построение кривой  в режиме тяги. 49

7.9.3  Построение кривой ) в режиме частичной тяги. 50

7.10    Построение кривой тока электровоза.. 51

7.11    Энергетические расчеты.. 52

7.11.1....................................... Определение расхода электрической энергии. 52

7.11.2........................................... Определение расхода топлива тепловозом.. 53

7.11.3.......... Определение механической работы силы тяги локомотива. 53

7.11.4.................. Определение механической работы сил сопротивлений. 54

1  общие сведения о тяговых расчетах при проектировании железных дорог

1.1  Назначение тяговых расчетов

При разработке проекта новой или реконструкции существующей железной дороги решают следующие задачи:

-  оптимизация положения трассы в плане и профиле;

-  выбирают элементы технического оснащения линии, в частности тип локомотива;

-  назначают пути увеличения провозной способности железной дороги.