Курсовая работа (т): Расчет тепловозной тяги

6. ПОСТРОЕНИЕ ДИАГРАММ СКОРОСТИ И ВРЕМЕНИ ХОДА ПОЕЗДА

Построение зависимостей  и  производим на отдельном листе миллиметровой бумаги по методу МПС (рис.3).

При построении диаграмм:

а) все построения выполняем на спрямленном профиле пути;

б) интервалы скорости, в которых действующие силы на поезд считаются постоянными, принимаем не более 10 км/ч.

в) в конце каждого элемента профиля подбираем интервал изменения скорости так, чтобы граница элемента, граница интервала скорости и зависимость

 пересекались в одной точке.

г) оси станций располагаем по середине крайних элементов профиля пути.

Построение начинаем с вычерчивания диаграмм сил, действующих на поезд в различных режимах движения, на основании данных табл. 4.1.

При построении зависимости  необходимо стремиться к достижению поездом максимально допустимых скоростей движения. Это условие выполняется при соответствующем чередовании режимов тяги, холостого хода и регулировочного торможения.

При движении на спусках скорость не должна превосходить допускаемую по тормозам в зависимости от крутизны спуска.

Скорость поезда перед остановкой должна быть равна 40 - 50 км/ч на расстоянии 500 - 700 м от оси станции.

Момент начала торможения при остановке на станции определяем точкой пересечения зависимостей  для режимов холостого хода и служебного торможения. Последняя строиться встречно, начиная от нулевой скорости на оси станции.

7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СРЕДНИХ ТЕХНИЧЕСКОЙ И УЧАСТКОВОЙ СКОРОСТЕЙ ДВИЖЕНИЯ

Средняя техническая скорость  представляет собой среднюю скорость движения поезда по перегону и учитывает время занятия перегона с учетом времени на разгоны и замедления при остановках.

Для нечетного направления движения поездов (А-В):

 км/ч

где - общая длина пути (участка А-В), км;

 - время хода поезда по участку А-В, ч.

Для четного направления (В-А)

где  - время хода поезда по участку В-А, ч.

Средняя участковая скорость  - средняя скорость движения поездов по участку с учетом времени стоянок на промежуточных станциях.

Для нечетного и четного направлений

где  - коэффициент участковой скорости, который зависит от технической оснащенности участка. Принимаем  = 0,8.

Для нечетного направления движения поездов (А-В):

 = 39,6 мин = 0,66 ч

км/ч

Для четного направления движения поездов (В-А):

Время хода поезда для четного направления рассчитываем способом равномерных скоростей.

Способ равномерных скоростей относится к числу приближенных и основывается на следующих основных допущениях:

-           поезд по каждому элементу профиля движется с постоянной (равномерной) скоростью независимо от длины элемента профиля;

-           при переходе с одного элемента профиля на другой скорость поезда изменяется мгновенно.

Общее время движения поезда:

где n - число элементов профиля на заданном участке;

 - время хода поезда по i-му элементу профиля, мин;

 - время поправки на один разгон, принимается равным 2 мин;

- время поправки на одно торможение при полной остановке поезда, принимается равным 1 мин.

Время хода поезда по i-му элементу профиля:

где  - длина i-го элемента профиля, км;

 - равномерная скорость движения на i-м элементе профиля, определяется по кривой км/ч.

На спусках, где скорость на практике регулируется тормозными средствами, за равномерную скорость можно принять максимально допустимую скорость движения грузового поезда на этом участке (определяется по решению тормозной задачи).

Расчет общего времени движения поезда в четном направлении (от станциии В до станции А) приведен в таблице 7.1.

Таблица 7.1.

Расчет времени хода поезда на участке В - А

 = 2 + 27,17 + 1 =30,17 мин =0,503 ч

км/ч, км/ч.

8. РАСЧЕТ РАСХОДА ТОПЛИВА ТЕПЛОВОЗОМ

Расход топлива тепловозом на данном участке пути определяем на основании предварительно построенных диаграмм скорости  и времени  и имеющихся для каждой серии тепловозов экспериментальных данных об удельном расходе топлива при том или ином режиме работы дизеля, т.е.

где  - позиция контроллера машиниста.

Суммарный расход топлива за поездку определяется по формуле:

где  - расход топлива в режиме тяги за интервал времени ;

- расход топлива тепловозом в режиме холостого хода.

Расчеты удобно свести в табл. 8.1.

Для каждого интервала времени определяется средняя скорость движения поезда:

По средней скорости из расходной характеристики тепловоза определяется расход топлива за минуту  на наибольшей позиции контроллера.

Расход топлива на холостом ходу  = 0,54 кг/мин.

Таблица 8.1. Расход топлива тепловозом на тягу поезда

 кг

 кг

 кг

Для сравнения расхода топлива различными тепловозами используют удельный расход топлива на измеритель выполненной перевозочной работы 104 т-км брутто

 [кг/104 т-км брутто]

где е - удельный расход топлива, кг/104 т-км брутто;

Е - расход топлива на тягу поезда, кг;

 - длина заданного участка, км.

 [кг/104 т-км брутто]

Для сравнения различных видов и сортов топлива, имеющих разную теплоту сгорания, пользуются так называемым условным топливом

где  - удельный расход условного топлива, кг/104 т-км брутто;

Э = 1,43 - тепловой эквивалент дизельного топлива.

 [кг/104 т-км брутто]

9. РАСЧЕТ ПОТРЕБНОСТИ ЭКСПЛУАТИРУЕМОГО ПАРКА ЛОКОМОТИВОВ ДЛЯ ОБСЛУЖИВАНИЯ ПОЕЗДОВ

Потребность локомотивного парка определяется объемом перевозочной работы, условиями и организацией движения поездов.

В зависимости от исходных данных расчет потребности локомотивов ведется двумя методами: аналитическим и графическим.

Аналитический метод расчета применяют как при перспективном, так и при оперативном планировании численности эксплуатируемого парка локомотивов, графический - только при оперативном.

Расчетный парк локомотивов по сети железных дорог является основой для планирования поставок новых электровозов и тепловозов и перспективного развития локомотивного хозяйства.

Из-за значительных колебаний размеров движения грузовых поездов на участке обращения расчет числа локомотивов ведется только для постоянно (ежесуточно) обращающихся поездов ("ядро" графика).

Для составления расписания движения поездов ядра графика (таблица 9.1) определяется интервал времени последовательного отправления поездов со станций в течение суток

где  - число пар грузовых поездов ядра графика.

1 час 20 мин

Расписание движения поездов на участке составляем в табличной форме: со станции А основного депо с начала суток первым отправляется поезд №1001 в 0 ч 30 мин , через интервал времени  последовательно отправляются поезда нечетного направления №1003, №1005 и т.д.

Аналогично в 0 ч 55 мин отправляется поезд №1002 четного направления, и за ним через  поезда №1004, №1006 и т.д. Прибавляя ко времени отправления поезда время его хода по участку  или , заполняем столбцы прибытия поездов на станции А и В; последовательность расположения поездов обусловлена временем их прибытия с начала суток.

 ч или 6 ч 03 мин

 ч или 4 ч 37 мин

Из расписания движения поездов на участке А-В в хронологическом порядке, начиная с нуля часов суток, заполнены графы 2, 3, 5, 6, 9, 11, 12 ведомости оборота тепловозов (таблица 9.2).

Затем заполнены графы 8 и 14, куда занесены время следования тепловоза с поездом в нечетном (А-В) и четном (В-А) направлениях.

С учетом заданных норм минимального времени нахождения на станциях А основного депо и В оборотного депо в графах 4 и 10 произведена «увязка локомотивов» с прибывающими и отправляющимися поездами.

Таблица 9.1. РАСПИСАНИЕ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ ЯДРА ГРАФИКА НА УЧАСТКЕ А - В