Тяговые расчёты на подъездном пути промышленного предприятия

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное  образовательное учреждение

высшего профессионального образования

 

«Сибирский государственный индустриальный университет»

Кафедра «Организация перевозок и управление на транспорте»

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

 

По дисциплине: «Устройство и эксплуатация подвижного состава»

Тема: «Тяговые расчёты на подъездном пути промышленного предприятия»

 

 

ВЫПОЛНИЛ:

Студентка гр. КЗМХЖ-12 Камышникова К.О.

ПРОВЕРИЛ:

Старший преподаватель Квашнина Е.В.

Новокузнецк –  2014

Содержание

1. Характеристика профиля  пути и локомотива

2. Определение веса состава

3. Выполнение проверки  веса состава:

- по условиям трогания состава с места;

- по длине приемоотправочных  путей

4. Расчёт данных и построение  на миллиметровой бумаге диаграммы  удельных ускоряющих сил

5. Определение допустимой  скорости движения поезда на  максимальном спуске по условиям  торможения

6. Построение на миллиметровой бумаге кривых скорости и времени хода и их анализ.

Список литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Характеристика тепловоза ЧМЭ – 3Т

Технические характеристики :

Серия – ЧМЭ3Т;

Длина по осям автосцепок – 17,2 м;

Расчетная скорость – 11,4 км/ч;

Конструкционная скорость – 95 км/ч;

Расчётная масса – 123 т;

Расчётная сила тяги – 23000 кгс;

Сила тяги при строгания с места – 36900 кгс;

 

Тяговая характеристика:

2.  Определение веса состава

 

Для определения массы состава поезда, необходимо мысленно проанализировать спрямленный профиль пути и решить вопрос о выборе расчетного (руководящего) подъема.

За расчетный выбирают подъем самый неблагоприятный для преодоления. Это означает, что перед ним нет хороших условий для разгона или они наихудшие по сравнению с остальными подъемами профиля. Преодолеть такой подъем поезд может только за счет мощности двигателей локомотива. 

За расчетный принимаем уклон равный 5‰, в связи с низкой мощностью локомотива ЧМЭ – 3Т.

Максимальная масса грузового состава, который заданный локомотив может перемещать по заданному участку, определяют из условия, что скорость движения поезда не должна снизиться ниже расчетной скорости локомотива.

Масса состава определяется по формуле:

 

где – расчётная сила тяги локомотива, кгс;

Р – расчётная масса локомотива, т;

 – основное  удельное сопротивление движению  локомотива, кгс/т;

 – основное  удельное сопротивление движению  вагонов, кгс/т;

 – руководящий  подъем,

 

Основное удельное сопротивление движению локомотива рассчитывается по формуле:

 

где V –расчетная скорость, км/ч;

 

Основное удельное сопротивление движению вагонов определяется по формуле для груженых 4-осных вагонов:

 

где – осевая нагрузка вагона

 

Осевая нагрузка вагона определяется по формуле:

 

где n – осность вагонов

-масса вагона брутто, т

 

Масса вагона брутто определяется по формуле:

 

 – масса тары вагона, т;

 – грузоподъёмность  вагона, т;

γ – коэффициент использования грузоподъёмности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Проверки массы состава

 

3.1 Определение массы состава  по условиям трогания с места определяется по формуле:

 

 – сила  тяги локомотива при трогании  с места, кгс;

 – удельное  сопротивление движению состава  при трогании с места, кгс/т.

 

Удельное сопротивление движению состава при трогании с места определяется по формуле:

 

 

Вывод: Т.к. 3751,3 т < 38719,10 т, следовательно локомотиву ЧМЭ3Т хватит мощности для того, чтобы тронуться с места и начать движение с  составом.

 

3,2 Определение массы става  по условию размещения поезда  на приемо-отправочных путях станций

	Полная длина	Полезная длина
Путь отправления	1380	1250
Путь приема	1860	1250

 

 

Масса состава, который вместе с локомотивом смог бы поместиться в пределах полезной длины приемо-отправочных путей определяется по формуле:

 

 – полезная  длина приёмоотправочного пути;

 – длинна локомотива.

- длина вагона, для 4-осного принимаем 14м.

10 – свободная длина  пути на точность установки  состава, м.

 

Вывод:

=3751,3 т

=38719,10 т

=7764,7 т

Т. к. =3751,3 т является наименьшим значением, следовательно состав этой массы локомотив сможет провезти по самому неблагоприятному участку профиля.

3. Определение  потребных размеров движения

3.1 Количество вагонов в составе определяется по формуле:

 

==3751,3 т

 

Проверка размещения поезда в пределах полезной длины приемо-отправочных путей выполняется по формуле:

 

1250  , следовательно поезд разместится в пределах полезной длины.

 

3.2 Определение  массы брутто и нетто состава

Масса состава брутто определяется по формуле:

 

 

Масса состава нетто определяется по формуле:

 

 

3.3 Определение годового  количества поездов для заданного  объема перевозок.

Годовое количество поездов,необходимое для выполнения заданного объема перевозок, определяется по формуле:

 

Г – годовой грузопоток, т

 

4 Расчёт данных  для построения диаграммы удельных ускоряющих и замедляющих сил.

Движение в режиме тяги:

Колонка 1: значения скорости от 0 до конструктивной через 10 км/ч;

Колонка 2: значения силы тяги локомотива, определенные из его тяговой характеристики;

Колонка 3 и 5: значения основных удельных сопротивлений движению локомотива и состава, подсчитанные ранее;

Остальные колонки рассчитываются по формулам в заголовке граф. 

 

 

 

 

 

Таблица 1 – Режим тяги на площадке

V, км/ч				, кгс				, кгс/т		P* кгс	кгс/т	Q* кгс	кгс	кгс/т
0				36900				1.9		233.7	0.834	3120.6	3354.3	8.68
8				31471				2.0		246	0.877	3278.2	3524.2	7.23
10				28000				2.03		249.69	0.891	3330.6	3580.29	6.32
20				14670				2.22		273.06	0.969	3624.6	3897.66	2.79
30				10136				2.47		303.81	1.070	4002.6	4306.41	1.5
40				6403				2.78		341.94	1.194	4464.6	4806.54	0.41
50				6136				3.15		387.45	1.340	5010.6	5398.05	0.19
60				5335				3.58		440.34	1.508	5640.6	6080.94	-0.19
68				5068				3.96		487.96	1.66	6205.08	6693.04	-0.42
70				4801				4.07		500.61	1.7	6354.6	6855.21	-0.58
80				3204				4.62		568.26	1.913	7152.6	7720.86	-1.16
90				2670				5.23		643.29	2.149	8034.6	8677.89	-1.55
100				0				5.9		725.7	2.407	9000.6	9726.3	-2.51

 

 
Движение в режиме холостого хода:

Колонка 1: значения скорости от 0 до конструктивной через 10 км/ч;

Колонка 2: значения удельной силы сопротивления движению локомотива для соответствующих скоростей движения в режиме холостого хода; 

Колонка 3: полные значения сил сопротивления движению локомотива; 

Колонка 4: данные из колонки 6 таблицы 1 для соответствующих значений скорости. 
Остальные колонки рассчитываются по формулам в заголовке граф.

 

 

 

 

 

 

Таблица 2 – Режим выбега на площадке

V, км/ч				кгс			кгс	кгс	кгс	кгс/т
0				2,4			295,2	3120,6	3415,8	0,88
8				2,51			308,73	3278,2	3586,93	0,92
10				2,545			313,035	3330,6	3643,635	0,94
20				2,76			339,48	3624,6	3964,08	1,02
30				3,045			374,535	4002,6	4377,135	1,13
40				3,4			418,2	4464,6	4882,8	1,26
50				3,825			470,475	5010,6	5481,075	1,41
60				4,32			531,36	5640,6	6171,96	1,59
68				4,75			584,25	6205,08	6789,33	1,75
70				4,885			600,855	5354,6	6955,455	1,80
80				5,52			678,96	7152,6	7831,56	2,02
90				6,225			765,675	8034,6	8800,275	2,27
100				7			861	9000,6	9861,6	2,55

 

 

Движение в режиме экстренного и служебного торможения:

Колонка 1: значения скорости от 0 до конструктивной через 10 км/ч;

Колонка 2: значения из колонки 6 таблицы 2;

Колонка 3: величина расчетного тормозного коэффициента;

 

 – расчетная сила нажатия тормозных колодок в составе

 

 – количество  вагонов с исправными тормозами (33 вагона)

- расчетная сила  тормозного нажатия от колодок  на колеса одной оси вагона (8,5 тс/ось)

 

Расчет максимально допустимой скорости на перегоне:

 

Вывод: Т.к. =0,30 поезд может трогаться со станции, но следовать со скоростью не более 85 км/ч.

 

Колонка 4: значение расчетного коэффициента трения тормозной колодки о поверхность катания колеса; 

 

 

 

Колонка 5: удельные тормозные силы, действующие на поезд при различных скоростях движения;

=360*0.30=108 кгс/т

Колонка 6: значения удельной ускоряющей силы, действующей на поезд при экстренном торможении;

+

Колонка 7: значения ускоряющей силы во время служебного торможения поезда.

 

 

 

Таблица 3 – Режим служебного и экстренного торможения на площадке.

V, км/ч	кгс/т			кгс/т	+ кгс/т	кгс/т
0	0,88	0,3	360	108	108,88	54,88
8	0,92	0,3	343	102,9	103,82	52,83
10	0,94	0,3	339	101,7	102,64	51,79
20	1,02	0,3	322	96,6	97,62	49,32
30	1,13	0,3	309	92,7	93,83	47,48
40	1,26	0,3	297	89,1	90,36	45,81
50	1,41	0,3	288	86,4	87,81	44,61
60	1,59	0,3	280	84	85,59	43,59
68	1,75	0,3	275	82,5	84,25	43,0
70	1,80	0,3	273	81,9	83,70	42,75
80	2,02	0,3	267	80,1	82,12	42,07
90	2,27	0,3	262	78,6	80,87	41,57
100	2,55	0,3	257	77,1	79,65	41,10