![]()
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Сводная таблица результатов расчётов
1. Провести анализ профиля пути.
Согласно задания состав движется от ст. А к ст. К. Профиль пути состоит из 8 элементов среди которых имеются спуски, подъемы, площадки. Крутизна максимального спуска составляет i= - 9, 0 ‰, максимального подъема i= + 12, 5‰. В результате анализа выбираем подъемы: - расчетный iр; - скоростной iс. Расчетным называется один из наиболее крутых и затяжных подъемов iр на заданном участке, на котором поезд может достигнуть равномерной скорости, равной по величине расчетной скорости заданной серии локомотива. Скоростным подъемом iс один из самых крутых подъемов, преодоление которого возможно за счет использования кинетической энергии поезда.
2. Установить крутизну расчетного подъема.
Расчетный подъем – это наиболее трудный для движения в данном направлении элемент профиля пути, на котором достигается расчетная скорость, соответствующая расчетной силе тяги локомотива. Если наиболее крутой подъем участка достаточно длинный, то он принимается за расчетный. Если же наиболее крутой подъем заданного участка имеет небольшую протяженность и ему предшествуют «легкие» элементы профиля (спуски, площадки), на которых поезд может развить высокую скорость, то такой подъем не может быть принят за расчетный, так как поезд преодолеет его за счет накопленной кинетической энергии. В этом случае за расчетный следует принять подъем меньшей крутизны, но большей протяженности, на котором может быть достигнута равномерная скорость. На данном участке принимаем расчетный подъем – iр = +10, 0‰; l = 6800 м.
3. Определить массу состава по выбранному расчетному подъему.
Масса состава – один из важнейших показателей работы железнодорожного транспорта. Увеличение массы состава позволяет повысить провозную способность железнодорожных линий, уменьшить расход топлива и электрической энергии, снизить себестоимость перевозок. Поэтому массу грузового состава определяют исходя из полного использования тяговых и мощностных качеств локомотива. Для выбранного расчетного подъема массу состава в тоннах вычисляют по формуле:
где: Р — расчетная масса локомотива, т;
g— ускорение свободного падения; g = 9, 81 м/с2. Величины Основное удельное сопротивление локомотива в зависимости от скорости на режиме тяги (при движении под током) подсчитывают по формуле:
где: v - в данном случае равно vр ; Основное удельное сопротивление состава с 4-осными вагонами на роликовых подшипниках:
где:
4. Выполнить проверку массы состава по длине приемо-отправочных путей раздельных пунктов заданного участка.
Чтобы выполнить проверку, необходимо определить число вагонов в составе, длину поезда и сопоставить эту длину с заданной длиной приемо-отправочных путей станций. Число вагонов в составе грузового поезда:
Длина 4-осного вагона принимается равной 15 м. Общая длина поезда:
где: 10м — запас длины на неточность установки поезда
Проверка возможности установки поезда на приемо-отправочных путях выполняется по соотношению:
где: lnon— длина приемо-отправочных путей, м;
5. Рассчитать таблицу и построить диаграмму удельных равнодействующих сил.
Основное удельное сопротивление локомотива на холостом ходу определяют по формуле:
Удельные тормозные силы поезда в Н/кН вычисляют по формуле:
где:
при чугунных колодках
где: n4 — число осей состава: n4 = 4/m4 (значения m4 подсчитывались выше в п. 4);
Таблица удельных равнодействующих силЛокомотив ___________; масса состава Q=__________т
6. Определить максимально допустимую скорость движения на наиболее крутом спуске участка при заданных тормозных средствах поезда.
Перед тем, как приступить к определению скорости и времени хода поезда по участку, следует решить тормозную задачу, которая состоит в определении максимально допустимой скорости движения поезда по наиболее крутому спуску участка при заданных тормозных средствах и принятом тормозном пути. Эта задача в работе решается графическим способом. Полный (расчетный) тормозной путь:
где:
Определение подготовительного тормозного пути:
где:
7. Аналитическое интегрирование уравнения движения поезда.
Уравнение движения поезда определяет зависимость между ускорением и равнодействующей приложенных к поезду сил:
где: ξ =120 — коэффициент уравнения движения поезда с учетом поправки на силы инерции вращающихся масс; ƒ κ -ω κ – вт — удельная сила, действующая на поезд, H/kH.
где: ν н — начальная скорость выбранного интервала скоростей, км/ч; ν ĸ — конечная скорость интервала, км/ч; ( ƒ κ - ω κ – вт )ср — численное значение равнодействующей удельной силы, приложенной к поезду при средней скорости интервала (берется по диаграмме удельных равнодействующих сил). Первый элемент участка s1=1100 м; i1= -2, 5. (ƒ κ - ω ο + ί с)ср = 13, 0 + 2, 5 = 15, 5 Н/κ Н; t1 = s1 = ν = 10 ÷ 20 км/ч; (ƒ κ - ω ο + ί с)ср = 11, 6+2, 5= 14, 1H/кH; t2 = s2 = ν = 20 ÷ 30 км/ч; (ƒ κ - ω ο + ί с)ср = 11, 2+2, 5= 13, 7H/кH; t3 = s3 = ν = 30 ÷ 40 км/ч; (ƒ κ - ω ο + ί с)ср = 10, 7+2, 5= 13, 2H/кH; t4 = s4 = ν = 40 ÷ 50 км/ч; (ƒ κ - ω ο + ί с)ср = 10, 3+2, 5= 12, 8H/кH; t5= s5=
Пройденный путь до достижения поездом скорости 50 км/ч:
До перехода на спуск осталось 1100 – 782 = 318 м. Методом подбора найдем повышение скорости, при котором поезд проходит оставшиеся 318 м:
ν = 50 ÷ 58, 6 км/ч; (ƒ κ - ω ο + ί с)ср = 9, 6+2, 5= 12, 1H/кH; t6= s6= Второй элемент участка: Следуем в режиме тяги.
S2 = 3400 м; i2 = -7, 6 ‰.
ν = 58, 6÷ 62 км/ч; (ƒ κ - ω ο + ί с)ср = 8, 5 + 7, 6=16, 1H/кH;
t7= s7= Выключаем тяговые двигатели, и продолжаем двигаться на холостом ходу:
ν = 62 ÷ 72 км/ч; (- ω ο х + ί с ) = -1, 5 + 7, 6 = 6, 1 Н/κ Н;
t8= s8= ν = 72 ÷ 82 км/ч; (- ω ο х + ί с ) = -1, 8 + 7, 6 = 5, 8 Н/κ Н;
t9= s9=
Суммируем пройденный путь по спуску: S = 2129 м. До перехода на спуск осталось 3400 – 2129 = 1271 м. Методом подбора найдем повышение скорости, при котором поезд проходит оставшиеся 1271 м:
ν = 82 ÷ 91, 8 км/ч; (- ω ο х + ί с ) = -2, 0 + 7, 6 = 5, 6 Н/κ Н;
t10= s10=
Третий элемент участка:
s3 = 1000 м; i3 = -9, 0 ‰. Скорость достигла максимально допустимой – 91, 8 км/ч. Необходимо произвести служебное торможение, снизив скорость до 82 км/ч. Используем кривую служебного торможения диаграммы удельных равнодействующих сил. ν = 91, 8 ÷ 82 км/ч; (-ω ο х - 0, 5вт + ic) = -17, 2 + 9, 0 = -8, 2 Н/κ Н;
t11= s11=
Пройденный путь составил по спуску: S = 866 м. До перехода на спуск осталось 1000 – 866 = 134 м. Методом подбора найдем повышение скорости, при котором поезд проходит оставшиеся 134 м: Отпустив тормоза, двигаемся в режиме холостого хода: ν = 82 ÷ 83, 4 км/ч; (- ω ο х + ί с ) = -2, 0 + 9, 0 = 7, 0 Н/κ Н; t12= s12= Четвертый элемент участка:
S4 = 1600 м; i4 = 0, 0 ‰.
Отпустив тормоза, двигаемся в режиме холостого хода: ν = 83, 4 ÷ 78, 9 км/ч; (- ω ο х + ί с ) = -1, 9 + 0, 0 = -1, 9 Н/κ Н; t13= s13= Пятый элемент участка:
S5 = 2850 м; i5 = 12, 5 ‰.
Следуем в режиме тяги.
ν = 78, 9 ÷ 69 км/ч; (ƒ κ - ω ο + ί с)ср = 4, 2 – 12, 5 = - 8, 3H/кH;
t14= s14 = ν = 69÷ 59 км/ч; (ƒ κ - ω ο + ί с)ср = 7, 4 – 12, 5 = - 5, 1H/кH; t15= s15= ν = 59÷ 52, 1 км/ч; (ƒ κ - ω ο + ί с)ср = 9, 5 – 12, 5 = - 3H/кH; t16= s16=
Шестой элемент участка:
S6 = 1500 м; i6 = +8, 5 ‰. Следуем в режиме тяги. ν = 52, 1÷ 56, 4 км/ч; (ƒ κ - ω ο + ί с)ср = 9, 8–8, 5= 1, 3H/кH; t17= s17=
Седьмой элемент участка:
S7 = 6800 м; i7 = +10, 0 ‰. Следуем в режиме тяги.
ν = 56, 4÷ 51, 9 км/ч; (ƒ κ - ω ο + ί с)ср = 9, 7 – 10= - 0, 3H/кH; t18= s18= Восьмой элемент участка: S8 = 1600 м; i8 = +1, 5 ‰. Следуем в режиме тяги.
ν = 51, 9 ÷ 53, 3 км/ч; (ƒ κ - ω ο + ί с)ср = 9, 7 – 1, 5= 8, 2H/кH; t19= s19= Следуем в режиме холостого хода: ν = 53, 3 ÷ 44 км/ч; (- ω ο х + ί с ) = -1, 5 – 1, 5 = 3 Н/κ Н; t20= s20= Необходимо произвести служебное торможение. Используем кривую служебного торможения диаграммы удельных равнодействующих сил ν = 44 ÷ 40 км/ч; (-ω ο х - 0, 5вт + ic) = -21, 2 – 1, 5 = -22, 7 Н/κ Н; t21= s21=
ν = 40 ÷ 30 км/ч; (-ω ο х - 0, 5вт + ic) = -22, 5 – 1, 5 = -24 Н/κ Н; t22= s22= ν = 30 ÷ 20 км/ч; (-ω ο х - 0, 5вт + ic) = -25, 4 – 1, 5 = -26, 9 Н/κ Н; t23= s23= ν = 20 ÷ 10 км/ч; (-ω ο х - 0, 5вт + ic) = -29, 9 – 1, 5 = -31, 4 Н/κ Н; t24= s24= ν = 10 ÷ 0 км/ч; (-ω ο х - 0, 5вт + ic) = -35, 8 – 1, 5 = -37, 3 Н/κ Н; t25= s25=
Результаты расчетов заносим в табл. 2. Техническая скорость поезда на заданном участке
Таблица 7 Сводная таблица результатов расчётов
II. Локомотивное хозяйство.
1. Определение необходимости размещения промежуточных пунктов смены локомотивных бригад. На заданных участках принимается прогрессивный кольцевой способ обслуживания поездов локомотивами при сменном способе обслуживания локомотивов бригадами, который является основным на железных дорогах. Длина участка обращения локомотивов при этом не ограничивается нормой непрерывной работы локомотивных бригад.
2. Определение полного оборота локомотива и эксплуатируемого парка локомотивов. Потребность поездных локомотивов для выполнения заданного объема работы на участке обращения определяется аналитическим способом:
где: Т- полный оборот локомотива на участке обращения, ч; 24 - число часов в сутках.
где: t1 - простой локомотива на станции основного депо А (в одном направлении); t1 = 30 мин; t2 – время в пути от станции основного депо А до пункта оборота Б; t3 – простой локомотива в пункте оборота Б, t3 = 1час 36 мин.; t4 – время в пути от станции Б до станции основного депо А; t5 – простой локомотива на станции основного депо А (в другом направлении); t5 = 30 мин.; t6 – время в пути от станции основного депо А до пункта оборота В; t7 – простой локомотива в пункте оборота В; t7 = 1час 36 мин.; t8 – время в пути от станции В до станции основного депо А.
3. Определение основных показателей работы локомотивного парка. Важными эксплуатационными измерителями, характеризующими полноту использования локомотивов в процессе их эксплуатации, являются среднесуточный пробег и суточная производительность локомотива, а также участковая скорость грузовых поездов на участке, время полезной работы локомотива за сутки и в чистом движении, бюджет времени локомотива, коэффициент потребности локомотивов и их годовой пробег. Среднесуточный пробег локомотивов в км/сутки может быть определен по формуле:
где: l1и l2 – длины заданных участков; Nэ – количество локомотивов, занятых в поездной работе.
Среднесуточная производительность локомотива в т ⋅ км брутто/сутки вычисляется по формуле:
где: Q – средняя масса состава;
Время полезной работы локомотива за сутки в ч:
где: vу – участковая скорость, км/ч. Время работы локомотива в чистом движении за сутки в ч:
где: vт – техническая скорость, км/ч. Бюджет времени локомотива является показателем, позволяющим установить время движения и простоя локомотива за сутки. Этот показатель выражается в часах:
где: tчд – время работы локомотива в чистом движении за сутки, ч; tпр. сут – время простоя локомотива на промежуточных станциях за сутки, ч; tос – время нахождения локомотива за сутки на станции основного депо, ч; tоб – время нахождения локомотива за сутки в пунктах оборота, ч. Бюджет времени локомотива по элементам в %:
Элементы бюджета времени локомотива определяются следующим образом. Время простоя локомотива на промежуточных станциях за сутки в ч:
Время нахождения локомотива на станции основного депо tос и в пунктах оборота tоб в ч вычисляется по формулам:
Коэффициент потребности локомотивов (количество локомотивов, требуемое для обслуживания одной пары поездов).
Годовой пробег локомотивов, обслуживающих заданный участок обращения:
где: n — размеры движения на участках в парах поездов за сутки.
4. Потребное количество локомотивных бригад. Потребное количество локомотивных бригад (явочное число) для заданных размеров движения на участке обращения при сменном обслуживании локомотивов может быть получено по формуле.
где: 30, 4 – среднее число суток в месяце; 173, 4 – среднемесячная норма часов работы локомотивной бригады.
где: tдоп – дополнительное время работы локомотивных бригад по приемке и сдаче локомотивов (в пунктах А, Б, В, б, в), ч.
На приемку и сдачу локомотива устанавливается время не более 30 мин на станции основного депо и в пунктах оборота локомотивов, а в промежуточных пунктах смены локомотивных бригад — не более 20 мин (при этом надо учесть, что работают две бригады — принимающая и сдающая).
С учетом подмены бригад, находящихся в отпуске, командировке, больных и занятых на общественной работе, определяется списочное количество бригад.
Средняя часовая производительность локомотивной бригады в ткм/ч.
Месячная выработка локомотивной бригады.
5. Программа и фронт ремонта локомотивов. Для поддержания локомотивов в исправном состоянии, обеспечения устойчивости работы и повышения их надежности в эксплуатации нормами РЖД установлены следующие виды планово-предупредительного технического обслуживания и ремонта электровозов и тепловозов. Техническое обслуживание ТО-1, ТО-2, ТО-3 — для предупреждения появления неисправностей и поддержания локомотивов в работоспособном и надлежащем санитарно-гигиеническом состоянии, обеспечивающим их бесперебойную работу и безопасность движения. Техническое обслуживание ТО-4 — для обточки бандажей колесных пар без выкатки их из-под локомотивов с целью поддержания оптимальной величины проката. Текущий ремонт ТР-1, ТР-2, ТР-3 — для восстановления основных эксплутационных характеристик и работоспособности локомотивов в соответствующих межремонтных периодах путем ревизии, ремонта и замены отдельных деталей, узлов и агрегатов, регулировки и испытания, а также частичной модернизации. Капитальный ремонт КР-1 — для восстановления эксплутационных характеристик, исправности и ресурса (срока службы) путем замены, ремонта изношенных и поврежден- ных агрегатов, узлов и деталей, а также модернизации. Капитальный ремонт КР-2 — для восстановления эксплутационных характеристик, исправности и полного ресурса всех агрегатов, узлов и деталей, включая базовые, полной замены проводов и кабелей, а также модернизации.
Годовая программа ремонта. Капитальный ремонт КР-2:
Капитальный ремонт КР-1:
Текущий ремонт ТР-3:
Текущий ремонт ТР-2:
Текущий ремонт ТР-1:
Техническое обслуживание ТО-3:
Фронтом ремонта называют количество локомотивов, одновременно находящихся в данном виде ремонта: Определяем по формуле: где:
6. Инвентарный парк локомотивов определяется по формуле:
где:
7. Процент неисправных локомотивов в деповском ремонте рассчитывается по формуле:
Общий процент неисправных локомотивов:
Рекомендуемая литература
ОСНОВНАЯ 1. Кононов, В. Е. Скалин А. В. Ибрагимов М. А. Локомотивы. Общий курс: учеб. пособ. /. - М.: РГОТУПС, 2008 2. Кононов, В. Е. Тепловозы. Механическое оборудование. Устройство и ремонт/ В. Е. Кононов, Н. М. Хуторянский, А. В. Скалин. - М.: Желдориздат, 2005 3. В. Д. Кузьмич, В. С. Руднев, С. Я. Френкель. Теория локомотивной тяги: Учебник для вузов ж. д. транспорта /Под. ред. В. Д. Кузьмича – М.: Издат. «Маршрут», 2005. – 448 с.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ
4. Осипов, С. И. Основы тяги поездов: учеб. для техникумов ж. д. транспорта/ С. И. Осипов, С. С. Осипов. - М.: УМК МПС, 2000 5. Сидоров, Н. И. Как устроен и работает электровоз/ Н. И. Сидоров, Н. Н. Сидоров. - 5-е изд., перераб. и доп.. - М.: Транспорт, 1988 6. Кононов, В. Е. Справочник машиниста тепловоза/ В. Е. Кононов, А. В. Скалин, В. Д. Шаров. - М.: Желдориздат, 2004 7. Правила тяговых расчётов для поездной работы. - М.: Транспорт, 1985 8. Дробинский, В. А. Как устроен и работает тепловоз/ В. А. Дробинский, П. М. Егунов. - М.: Транспорт, 1980
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|