РОСЖЕЛДОР

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Ростовский государственный университет путей  сообщения» 
 

Кафедра «Локомотивы и  локомотивное хозяйство»

КУРСОВОЙ  ПРОЕКТ

По  дисциплине: «Теория  локомотивной тяги»

 
 
 

Выполнил студент  группы      

Принял к.т.н., доцент        
 
 
 

Ростов  – на – Дону

2008 г. 

Содержание 

1. Введение

2. Спрямление  заданного профиля пути

3. Расчет  массы состава

4. Проверка массы состава с учетом ограничений

5. Расчет  и построение кривых ускоряющих и замедляющих усилий

6. Определение  максимально допустимой скорости

7. Построенных  кривых скорости и времени  хода поезда по участку. Определение технической скорости

8. Построение  кривых тока. Проверки степени  нагревания электрических машин

9. Расчет  расхода топлива тепловозом при  следовании по участку и на  измеритель выполненной работы

10. Расчет  времени хода поезда способом  равномерных скоростей

11. Оценка  трудности заданного железнодорожного  участка

12. Технико-экономические  расчеты

13. Литература 
 
 
 
 
 

 

1. Введение 

       Тяговые расчеты – важная составная часть  науки о тяге поездов. С помощью  тяговых расчетов устанавливают  веса составов , скорости и времени  следования поездов, определяют размещение тяговых средств на сети железных дорог, рассчитывают себестоимость перевозки и т. д.

       

       К основным нормам для тяговых расчетов относятся: данные для определения  сопротивлению движения подвижного состава, силы нажатия тормозных  колодок, коэффициент сцепления  колес локомотивов и вагонов  с рельсами при тяге и торможении, Конструкционные и допустимые скорости движения, расчетные значения силы тяги и скорости локомотивов на подъеме, силы тяги при трогании с места, ограничивающие токи и предельные температуры электрических машин тепловозов.  
 

 

       

2. Спрямление заданного профиля пути 

       В основе спрямления профиля пути лежит  равенство механических работ на спрямленном профиле и на действительном профиле.

       Спрямление  профиля состоит в замене двух или нескольких смежных элементов  продольного пути одним элементом, длина которого s_с   равна сумме длин спрямляемых элементов ( s₁, s₂, . . . . , s_n ) т. е. 

s_С= s₁+s₂+….+s_{n ,}

       

       

         Крутизна вычисляется по формуле:: 

 

где – крутизна элементов спрямляемого участка. 

       Чтобы расчеты скорости и времени движения поезда по участку были  достаточно точными, необходимо выполнить проверку возможности спрямления группы элементов  профиля по формуле: 

 

где – длина спрямляемого участка, м;

 – абсолютная величина  разности между уклоном спрямленного  участка и уклоном проверяемого  элемента, ⁰/₀₀ .

       Данной  проверке подлежит каждый элемент спрямляемой  группы. Чем короче элементы спрямленной  группы и чем ближе они по крутизне, тем более вероятно, что проверка их на удовлетворение условию окажется положительной.

       Кривые  на спрямленном участке заменяются фиктивным подъемом, крутизна которого определяется по формуле: 

, 

где и – длина и радиус кривой в пределах спрямленного участка, м. 

       Крутизна  спрямленного участка с учетом фиктивного подъема от кривой, определяем по следующей формуле: 

       

       

       Принимаем для движения туда значения положительным, а значения обратного движения отрицательным, т.е. подъем становится спуском.

       Нельзя спрямлять следующие элементы расчетный подъем, крутой подъем, наикрутейший спуск. Площадки на перегоне между элементами разного знака также нельзя включать в спрямление. Спрямленный профиль должен сохранять все особенности действительного профиля в смысле относительного расположения повышенных и пониженных точек.

       После спрямления профиля пути производим его анализ с целью выявления  расчетного подъема, скоростного подъема и наикрутейшего спуска. Результаты профиля пути сводим в таблицу 1.

       

       Расчетным подъемом называют – такой подъем, при котором устанавливается расчетная скорость, данный подъем является наиболее труднопреодолимым участком. ‰.

       Короткий  подъем крутизной  больше расчетного – это такой подъем, при котором < _, но протяженность его меньше чем расчетного и поэтому поезд преодолевает его достаточно легко ‰.

       Наикрутейший спуск – это самый крутой спуск, при котором поезду необходимо переходить на холостой ход и при этом пользоваться тормозом ‰. 
 
 

 

       

 

3. Расчет массы состава 

       Расчет  массы производим по формуле: 

 

где – расчетная сила тяги локомотива, Н для 3ТЭ10М равна 744600Н;

    – ускорение свободного падения принимаем равное 9,81 м/с²;

     – крутизна расчетного  подъема, равна 10,7 ⁰/₀₀;

 – расчетная масса локомотива, m; 3ТЭ10М равна 414 т.

     – основное удельное сопротивление локомотива, Н/кН;

     – основное удельное сопротивление  состава в Н/кН. 

       Основное  удельное сопротивление локомотива зависит от скорости, которая принимается равной расчетной скорости, т.е. км/ч. Значение определяем по формуле: 

.

       

       

       Основное  удельное сопротивление состава  рассчитываем для расчетной скорости по формуле: 

где a, b, – соответственно доли 4-х, 6 -ти и 8-ми осных вагонов в составе по массе заданные по заданию a= 0,88 = 0,02 = 0,1.

       Так же по заданию определяем доли 4-х осных вагонов на подшипниках скольжения и качения a^ск₀₄ = 0,2; a^кач₀₄= 0,8.

- основное удельное сопротивление  4-х осных груженных вагонов:

при подшипниках  скольжения: 

 Н/кН; 

при роликовых подшипниках: 

 Н/кН.

       где q₄, q₆, q₈ – масса брутто соответственно 4-х 6-ти и 8-ми осного вагона, задается по заданию и равная q₄= 88 т, q₆= 128 т, q₈= 164 т.

       Нагрузка от оси на рельсы в т/ось соответственно 4-х, 6-ти, 8-ми осных вагонов равна: 

 

       Далее подставляем полученные значения и  находим основные удельные сопротивления:

 

       Основное  удельное сопротивление 6-ти осных вагонов: 

 

       Основное  удельное сопротивление 8-ми осных вагонов: 

 

       Основное  удельное сопротивление состава: 

 

       Найденные значения подставляем и находим массу состава: 

       

       

       Полученную  массу округляем до 50. Принимаем значения полученной массы равной

 

       

4 Проверка массы состава с учетом ограничений.

       

       

Проверка массы состава по длине приемоотправочных путей станции. 

       Определим число вагонов в составе поезда: 

 вагонов

 вагон

 вагона 

       Далее находим массу состава по полученному  количеству вагонов: 

 

       Округляем полученную массу состава до 100 т., и для удобства принимаем равной расчетной массы

       По  заданию длина приемоотправочных путей составляет 1550 м. Чтобы выполнить проверку необходимо определить длину состава, по формуле: