Курсовая работа по "Транспорту"

 

По результатам перерахунку наносимо обмеження по зчепленню на тягові характеристики електровоза, які приведені на рисунку 2.

Розрахуємо обмеження сили тяги по струму на основі електротягової характеристики двигуна ДТК-800А. Необхідно визначити сили тяги двигуна і сили тяги електровоза, які відповідають максимально допустимому струму двигуна (760 А), та середньому значенню пускового струму

  А

Результати розрахунку зводимо в таблицю 5.

 

 

 

Таблиця 5 – Обмеження сили тяги по струму

Режим збудження		ПЗ	ОЗ1	ОЗ2	ОЗ3	ОЗ4
Fкд, кгс	Ідпуск	9650	8900	7950	7300	6600
	Іmax	10800	10000	9000	8350	7650
Fк, кгс	Ідпуск	77200	71200	63600	58400	52800
	Іmax	86400	80000	72000	66800	61200

Отримані обмеження наносимо на тягові характеристики.

Висновок: після розрахунків та побудови електромеханічних та тягових характеристик отримуємо Vр = 40 км/год, V1 = 42 км/год, V2 = 44 км/год, V3 = 46,5 км/год, V4 = 50 км/год, Fктр = 62560 кгс, Fкр = 47000 кгс.

 

 

3 Розрахунок маси поїзда

 

3.1 Розрахунок маси состава вантажного поїзда

 

Маса состава вантажного поїзда в залежності від характеру профілю колії залізничної лінії визначають за умов руху:

• по розрахунковому підйому зі сталою швидкістю;
• по найважчому підйому з несталою швидкістю з використанням кінетичної енергії („живої сили”) поїзда.

В даному курсовому проекті масу вантажного поїзда визначаю по розрахунковому підйому зі сталою швидкістю. Приймаємо, що розрахунковий підйом буде на 3 ділянці оскільки ухил і = 14,4 ‰ протяжністю 3700 м.

Маса поїзда, що відповідає реалізації на розрахунковому підйомі параметрів розрахункового режиму електровоза, визначається за формулою

,  (12)

де Fкр – сила тяги розрахункового режиму, кгс;

–питомий основний опір руху електровоза під струмом, кгс/т;

 – питомий основний опір руху состава, кгс/т;

ip – розрахунковий підйом, ‰;

Р - маса електровоза, т.

Питомий основний опір руху електровоза визначається за формулою:

, (13)

де Vр – швидкість розрахункового режиму, км./год.

Питомий основний опір руху состава визначається за формулою:

 (14)

де a, β, g – виражена в частках одиниці маса відповідно 4-вісних, 6-вісних та 8-вісних вагонів в составі;

 – питомий основний опір  руху відповідно 4-вісних, 6-вісних  та 8-вісних вагонів в составі, кгс/т.

, (15)

, (16)

. (17)

де q04 – маса ,яка припадає на одну вісь 4-вісних вагонів, т;

q06 – маса ,яка припадає на одну вісь 6-вісних вагонів, т;

q08 – маса ,яка припадає на одну вісь 8-вісних вагонів, т.

Даному режиму відповідає розрахункова швидкість Vр = 40 км/год і розрахункова сила тяги Fкр = 47000 кгс.

Знаходимо питомий основний опір руху:

,

,

,

  

,

  

Знаходимо масу поїзда:

т.

Приймаємо масу поїзда Q = 2800 т.

 

3.2 Перевірка маси поїзда на можливість зрушування з місця і по довжині приймально-відправних колій станцій

 

Перевіряємо масу поїзда при зрушенні з місця відповідно виразу:

, (16)

де Qтр – маса складу,який можна буде узяти з місця, т;

Fктр – сила тяги електровоза при зрушуванні, яка визначається обмеженнями тягової характеристики при V = 0 (рисунок 2), кгс;

wтр – питомий опір руху поїзда при зрушуванні з місця, кгс/т;

iтр – ухил при зрушуванні поїзда з місця, ‰.

Питомий опір руху поїзда при зрушуванні з місця визначається за формулою:

, (17)

де – питомий опір 4-вісних, 6-вісних і 8-вісних вагонів при зрушуванні з місця, кгс/т.

Для рухомого складу на підшипниках кочення питомий опір руху при зрушуванні рівний:

, (20)

, (21)

. (22)

 

Найбільша сила тяги, що розвиває електровоз при зрушенні з місця, обмежена зчепленням і рівна Fктр = 62560 кгс ( рисунок 2).

Знайдемо питомий опір:

,

,

,

 

                   

Знайдемо масу поїзда при зрушенні з місця:

 > 2800 т.

Так як розрахована маса при зрушенні з місця більше маси поїзда, що відповідає розрахунковому режиму, то остання знайдена правильно.

 

3.3 Перевірка маси поїзда по довжині приймально-відправних колій станцій

 

Перевіряємо масу поїзда по довжині приймально-відправних колій станцій. Довжину поїзда визначаємо по формулі:

, (19)

де lлок – довжина локомотива (для 2ЕЛ4 lлок = 33), м;

n4 – кількість 4-вісних вагонів;

l4 – довжина 4-вісного вагона (дивись [1]), м;

n6 – кількість 6-вісних вагонів;

l6 – довжина 6-вісного вагона (дивись [1]), м;

n8 – кількість 8-вісних вагонів;

l8 – довжина 8-вісного вагона (дивись [1]), м.

 вагонів, (24)

 вагона, (25)

 вагонів. (26)

Довжина поїзда:

.

Так як проектна довжина станції приймається 850 м, то поїзд даної маси  повністю поміститься на приймально-відправних коліях станцій.

 

 

4 Розрахунок та побудова діаграм питомих рівнодіючих сил при русі поїзда на площадці

 

4.1 Визначення прискорюючих сил в режимі вибігу

 

Силу основного опору руху поїзда в режимі вибігу визначаємо за формулою:

,  (27)

де - сила основного опору руху електровоза;

, кгс/т. (28)

Питомий опір руху состава знаходимо за вказаними раніше формулами (14), (15), (16), (17).

Приведемо розрахунок сили основного опору руху поїзда в режимі вибігу для швидкості V= 30 км/г:

 кгс/т,

 кгс/т.

Результати розрахунку зводимо в таблицю 6.

 

Таблиця 6 – Питомий основний опір руху поїзда в режимі вибігу

V, км/год	w″04, кгс/т	w"06, кгс/т	w″08, кгс/т	w″0, кгс/т	wx, кгс/т	w0х, кгс/т
0	0,89	1,09	1,01	0,97	2,40	1,06
8,5	0,89	1,09	1,01	0,97	2,52	1,07
18,5	0,97	1,17	1,05	1,03	2,72	1,14
25	1,04	1,22	1,09	1,08	2,89	1,20
30	1,09	1,28	1,13	1,13	3,05	1,25
40	1,22	1,40	1,22	1,24	3,40	1,37
42	1,25	1,42	1,24	1,26	3,48	1,40
44	1,28	1,45	1,26	1,29	3,56	1,43
46,5	1,32	1,49	1,29	1,32	3,67	1,47
50	1,38	1,54	1,33	1,37	3,83	1,52
55	1,46	1,62	1,39	1,44	4,06	1,60
60	1,56	1,70	1,45	1,52	4,32	1,69
65	1,66	1,79	1,53	1,60	4,59	1,79
70	1,76	1,88	1,60	1,69	4,89	1,89
75	1,87	1,99	1,68	1,79	5,19	2,00
80	1,99	2,09	1,77	1,89	5,52	2,11

 

 

4.2 Визначення прискорюючих сил в режимі механічного гальмування

 

Знаходимо розрахунковий коефіцієнт тертя чавунних колодок для діапазону швидкостей від 0 до 80 км/г по формулі:

. (29)

Для вказаного діапазону знаходимо питому гальмівну силу:

,  (30)

де νр – розрахунковий гальмівний коефіцієнт поїзда.

, (31)

де Крі – розрахункова сила натиску тормозних колодок на вісь рухомого складу і-го типу (дивись [1]);

ni – кількість осей і-го типу в поїзді;

.

Також знайдемо питому рівнодіючу силу:

. (32)

Результати розрахунку за приведеними виразами зводимо в таблицю 7.

 

Таблиця 7 – Питомі прискорюючі сили при гальмуванні

V, км/год	w0х, кгс/т	φкр	bк, кгс/т	0,5bк, кгс/т	bк+w0х, кгс/т	0,5bк+w0х, кгс/т
0	1,06	0,270	91,21	45,60	92,26	46,66
8,5	1,07	0,206	69,44	34,72	70,51	35,79
18,5	1,14	0,166	56,15	28,07	57,28	29,21
25	1,20	0,150	50,67	25,34	51,87	26,53
30	1,25	0,140	47,43	23,71	48,68	24,96
40	1,37	0,126	42,56	21,28	43,93	22,65
42	1,40	0,124	41,78	20,89	43,18	22,29
44	1,43	0,122	41,04	20,52	42,47	21,95
46,5	1,47	0,119	40,19	20,09	41,65	21,56
50	1,52	0,116	39,09	19,54	40,61	21,06
55	1,60	0,112	37,70	18,85	39,30	20,45
60	1,69	0,108	36,48	18,24	38,18	19,93
65	1,79	0,105	35,41	17,70	37,20	19,49
70	1,89	0,102	34,46	17,23	36,35	19,12
75	2,00	0,099	33,60	16,80	35,60	18,80
80	2,11	0,097	32,83	16,42	34,95	18,53

 

Приведемо приклад розрахунку величин в таблиці 7 при V = 30 км/г:

,

,

.

 

4.3 Розрахунок питомих рівнодіючих сил в режимі тяги

Питома рівнодіюча сила в режимі тяги:

,  (33)

де fк – питома сила тяги локомотива.

Питому силу тяги визначаємо по наступній формулі:

, (34)

де Fк – сила тяги електровоза при заданій швидкості руху, кгс.

Питомий основний опір руху поїзда в режимі тяги :

, (35)

Приклад розрахунку приведених формул при V=30 км/год:

 кгс/т,

 кгс/т,

 кгс/т.

Результати розрахунків зводимо в таблицю 8.

 

 

 

Таблиця 8 – Питомі рівнодіючі сили в режимі тяги

 

V, км/год	w'o, кгс/т	w"o, кгс/т	wo, кгс/т	ПЗ			ОЗ1			ОЗ2			ОЗ3			ОЗ4
				Fк, кгс/т	fк, кгс/т	fy, кгс/т	Fк, кгс/т	fк, кгс/т	fy, кгс/т	Fк, кгс/т	fк, кгс/т	fy, кгс/т	Fк, кгс/т	fк, кгс/т	fy, кгс/т	Fк, кгс/т	fк, кгс/т	fy, кгс/т
0	2,01	0,97	1,03	62560	20,97	19,93	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
8,5	2,01	0,97	1,03	53500	17,93	16,89	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
18,5	2,19	1,03	1,10	50500	16,92	15,82	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
25	2,34	1,08	1,16	49500	16,59	15,43	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
30	2,47	1,13	1,21	49000	16,42	15,21	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
40	2,78	1,24	1,33	47000	15,75	14,42	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
42	2,85	1,26	1,36	42000	14,08	12,71	51500	17,26	15,90	-	-	-	-	-	-	-	-	-
44	2,92	1,29	1,39	36000	12,06	10,68	45000	15,08	13,69	51000	17,09	15,70	-	-	-	-	-	-
46,5	3,01	1,32	1,42	31000	10,39	8,96	38000	12,73	11,31	45000	15,08	13,66	50500	16,92	15,50	-	-	-
50	3,15	1,37	1,48	24000	8,04	6,56	31000	10,39	8,91	37000	12,40	10,92	43000	14,41	12,93	50000	16,76	15,28
55	3,36	1,44	1,56	18000	6,03	4,47	24000	8,04	6,48	28000	9,38	7,82	33000	11,06	9,50	38500	12,90	11,34
60	3,58	1,52	1,65	14000	4,69	3,04	18000	6,03	4,39	22000	7,37	5,73	27500	9,22	7,57	30500	10,22	8,57
65	3,82	1,60	1,74	11000	3,69	1,95	-	-	-	17500	5,86	4,12	21500	7,21	5,46	26000	8,71	6,97
70	4,07	1,69	1,84	-	-	-	-	-	-	-	-	-	18000	6,03	4,19	22000	7,37	5,53
75	4,34	1,79	1,95	-	-	-	-	-	-	-	-	-	15000	5,03	3,08	18000	6,03	4,09
80	4,62	1,89	2,06	-	-	-	-	-	-	-	-	-	12500	4,19	2,13	16000	5,36	3,30
																																	50000	16,76	15,28