Тяговая характеристика тепловоза 2ТЭ10М

Задание на курсовую работу по дисциплине «Тепловозная тяга»

Студент: Шиенок Д.Д.

Группа: УПП – 314.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:

1. Локомотив типа 2ТЭ10М.

2. Профиль пути №1.

3. Состав сформирован из 90% 4-х осных, масса вагона брутто 76 т.; 10% 8-осных вагонов массой брутто 84т. Все вагонов на подшипниках качения.Число пар поездов «ядра» графика 12.

4. Длина тягового участка пути 200¸180 км.

5. Полезная длина приемоотправочных путей на станции – 850 м.

ТРЕБУЕТСЯ:

1. Дать характеристику и краткое описание особенностей заданного локомотива.

2. Провести анализ заданного профиля пути и выбрать расчетный и скоростной подъем.

3. Рассчитать вес и массу состава.

4. Составить таблицы и построить диаграммы удельных сил, действующих на поезд в режиме тяги, холостого хода и торможения.

5. Провести спрямление профиля пути заданного участка.

6. Определить наибольшие допустимые скорости движения на спусках по условиям установленной длины тормозного пути.

7. Построить диаграммы скорости и времени хода поезда по участку.

8. Определить расход топлива локомотива на заданном участке.

9. Определить средние техническую и участковую скорости движения поезда на участке.

10. Рассчитать эксплуатируемый парк локомотивов депо.

Задание выдано: 07 сентября 2006 года.

Срок выполнения работы: 26 декабря 2006 года.

СОДЕРЖАНИЕ

стр

Введение ………………………………………………………………………................

1. Характеристика и краткое описание особенностей локомотива типа 2ТЭ10М….

2. Расчет веса и массы состава …………………………………………………………

3. Анализ заданного профиля пути ……………………………………………...…….

2.2 Расчет веса состава ………………………………………………………………

2.3 Расчет массы состава …………………………………………………………….

2.4 Проверка веса состава на преодоление скоростного подъема ………………..

2.5 Проверка веса поезда по длине ПОП ………………………………………...…

2.6 Проверка веса состава на трогание с места …………………………………….

4. Расчет удельных сил, действующих на поезд ……………………………………...

5. Спрямление профиля пути ………………………………………………………......

6. Решение тормозной задачи ………………………………………………………….

7. Расчет расхода топлива локомотива ………………………………………………..

8. Расчет эксплуатируемого парка локомотивов депо ……………………………….

Список использованных источников …………………………………………………..

ВВЕДЕНИЕ

Теория тяги – отраслевая наука, изучающая управляемое движение поездов.

Управляемым называют движение, обеспечивающее достижения поставленной цели и полного своевременного удовлетворения народного хозяйства в перевозках при безопасном движении поездов и надежной работе локомотивов.

Оптимизация по производительности и допустимость по надежности невозможны без информации о свойствах и состоянии поездов и внешней среды. Поэтому в теории тяги изучают различные характеристики подвижного состава, определяемые опытным путем. На их основе МПС устанавливает нормативы силы тяги, скорости движения и других параметров, которые составляют априорную (начальную) информацию для расчета движения поездов на всей сети дорог.

Расчетами определяются: нормы массы поездов, скорость движения, тормозные средства, расход топлива, а по результатам составляют графики движения поездов. Очевидно, теория тяги служит научной основой функционирования всей системы транспорта.

1. Характеристика и краткое описание локомотива типа 2ТЭ10М

Тепловоз – автономный локомотив, двигателем которого является двигатель внутреннего сгорания, обычно дизель. Дизель тепловоза преобразует энергию жидкого топлива в механическую работу вращения коленчатого вала, от которого вращение через передачу получают движущиеся колёса. Дизель плохо приспособлен к переменным режимам работы, которые характерны для наземных транспортных машин. Его мощность прямо пропорциональна частоте вращения коленчатого вала, поэтому более выгодная её работа в постоянном режиме, при максимальной частоте вращения коленчатого вала. Для обеспечения возможности работы дизеля с постоянной частотой вращения вала и передаче от его вала энергии движущимся колёсным парам служит специальное промежуточное устройство – тяговая передача тепловоза, которая приспосабливает дизель к условиям работы локомотива.

Тепловозы могут быть классифицированы по ряду признаков. По роду службы их можно разделить на пассажирские, грузовые, маневровые, промышленного транспорта, универсальные, предназначенные для выполнения различных работ. Назначение тепловоза определяют его технические характеристики, конструктивное исполнение, выбор типа двигателя, передачи, экипажной части. На магистральной железной дороге эксплуатируются тепловозы с электрической и гидравлической передачами, промышленные тепловозы малой мощности выполняют и с механической передачей. По устройству ходовых частей различают тепловозы тележного типа и с жёсткой рамой (бестележные); в основном выпускают тепловозы тележного типа. Тепловозы также делятся по ширине рельсовой колеи, на которой они эксплуатируются, - нормальной (широкой) колеи 1520 мм на отечественных железных дорогах и 1435 мм в большинстве зарубежных стран; узкой колеи (от 600 до 1000 – 1100мм).

Выпускаются тепловозы одно-, двух- и многосекционные. Каждая секция представляет собой локомотив, имеющий кабину управления, и в качестве необходимости может эксплуатироваться отдельно. Из отдельных секций можно сформировать тепловоз практически любой. Односекционные поездные тепловозы имеют для управления две кабины машиниста; двухсекционные – по одной кабине на секцию; многосекционные тепловозы в промежуточных секциях кабины не имеют, так как управляются из кабин голосовых секций.

Данный тепловоз является двухсекционным с электрической передачей. У всех тепловозов последней постройки наименование серии начинается с буквы Т, что означает тепловоз. Вторая буква указывает на тип передачи (Э-электрическая). Третья буква определяет род службы тепловоза (М- маневровый). Цифры после букв указывают номер серии тепловоза. По ним также можно определить и завод-изготовитель. Цифра перед буквенным обозначением указывает на число секций многосекционного тепловоза. Буква после номера серии указывает либо на модернизированный вариант, либо на завод-изготовитель.

На тепловозах установлены одинаковые с тепловозами 2ТЭ10Л дизели (10Д100), тяговые генераторы (ГП-311Б), двухмашинные агрегаты (А-706Б), синхронные подвозбудители (ВС-652), тяговые электродвигатели (ЭД-118А), компрессоры (КТ-7), аккумуляторные батареи (46ТПЖН-550). Сохранены передаточное число тяговых редукторов (4,412) и ступени ослабления возбуждения тяговых электродвигателей.

В каждой секции установлена силовая установка, включающая в себя дизель 10Д100 (номинальная мощность 3000 л.с.) и тяговый генератор. Дизель и генератор смонтированы на общей поддизельной раме, которая является одновременно и картером двигателя.

Дизель десятицилиндровый, двухтактный, однорядный; в каждый цилиндр помещены 2 поршня, соединённых шатунами с верхним и нижним коленчатыми валами; диаметр цилиндра 207 мм, ход поршней 2×254 мм, частота вращения вала при номинальной мощности 850 мин^-1. Минимальная частота вращения вала 400 мин^-1. Расход топлива при номинальной мощности 160 г/(э.л.с*ч)±5%. Масса дизеля с поддизельной рамой 19460 кг, самого дизеля 16800 кг.

Тяговый генератор ГП-311Б представляет собой десятиполюсную машину постоянного тока независимым возбуждением и принудительной вентиляцией. Продолжительная мощность генератора 2000 кВт (ток 4320 А, напряжение 465 В, частота вращения якоря 850 мин^-1.). Максимальное напряжение генератора 700 В, ток при этом 2870 А. Масса генератора 8900 кг.

Генератор имеет специальную пусковую обмотку и используется во время пуска дизеля в качестве электродвигателя с последовательным возбуждением, питающегося от аккумуляторной батареи.

На каждой секции установлены шесть тяговых электродвигателей ЭД-118А. Электродвигатели четырёхполюсные с последовательным возбуждением и принудительной вентиляцией. Номинальная мощность электродвигателей 305 кВт, номинальное напряжение 463 В, ток 720 А, частота вращения якоря 2290 мин^-1. Масса электродвигателя 3100 кг.

Все шесть тяговых электродвигателей соединены параллельно. Для более полного использования мощности дизеля при высоких скоростях движения предусмотрены две ступени ослабления возбуждения – 60 и 36%. Переходы на режимы ослабления возбуждения и обратно происходят автоматически с помощью реле перехода.

Основными отличиями тепловозов 2ТЭ10М от серийных 2ТЭ10Л явилось применение бесчелюстных (поводковых) тележек и изменение расположения на них тяговых электродвигателей: все электродвигатели на тележках расположены «гуськом» в сторону середины кузова секции.

Кузов тепловоза 2ТЭ10М вагонного типа, выполнен по типу кузова 2ТЭ10Л и имеет новые унифицированные кабины машиниста. На каждую тележку он опирается через четыре боковые опоры; тяговые и тормозные усилия передаются от тележек на раму кузова через шкворни. Буксы тележек тепловозов 2ТЭ10М соединены с рамой поводками с шарнирами, имеющими резиновые втулки.

Для рессорного подвешивания применены только цилиндрические пружины между хвостовиками букс и рамой тележки (по два комплекта на буксу), продольные балансиры отсутствуют (индивидуальное подвешивание). Статический прогиб рессорного подвешивания 100 мм. Тормозная система выполнена с двусторонним нажатием колодок на колёса. Тормозные колодки каждого колеса прижимаются к бандажам своим тормозным цилиндром диаметром 8”, т.е. тележки имеют по шесть цилиндров.

На тепловозах 2ТЭ10М применён усовершенствованный пульт управления, а также бесконтактные регуляторы напряжения БРН-3В и некоторое другое ранее применявшееся оборудование.

На тепловозах 2ТЭ10М не изменились по сравнению с 2ТЭ10Л запасы топлива, воды и масла, но увеличился запас песка. Запас топлива на локомотиве 2×6300 кг, масла 2×1500 кг, воды 2×1450 кг, песка 2×1006 кг. Общая масса тепловоза в служебном состоянии 2×138 т.

Конструкционная скорость тепловоза 100 км/ч, сила тяги длительного режима 2×245 кН, (2×25000 кгс) при скорости 24,7 км/ч. При конструкционной скорости сила тяги 2×58 кН.

Основные технические данные

Тяговая характеристика тепловоза 2ТЭ10М

2. Анализ заданного профиля пути. Расчет веса и массы состава. Проверки.

2.1 Анализ профиля пути.

Профиль № 1

Таблица 2.1

Для расчета весовой нормы состава производят анализ заданного продольного профиля участка железнодорожного пути.В результате анализа должны быть предварительно выбраны подъемы: расчетный i _р и скоростной i_с.

Расчетным подъемом i _р называется один из наиболее крутых и затяжных подъемов на заданном участке, на котором поезд может достигнуть равномерной скорости ,равной по величине расчетной скорости заданной серии локомотива .

Скоростным подъемом i_с называется один из самых крутых подъемов, преодоление которого возможно за счет использования кинетической энергии поезда.

В качестве расчетного подъема принимаем i_р=+9^o/_oo(S=5500) на том основании, что он наиболее крутой (после i _c=+10^o/_oo).

В качестве скоростного подъема принимаем i_c=+10^o/_oo (S=1500), так как круче этого подъема на заданном участке нет.

2.2 Спрямление продольного профиля пути

Профиль пути спрямляют с целью сокращения объема графических работ при выполнении тяговых расчетов.

Спрямление профиля состоит в условной замене нескольких рядом лежащих элементов пути одним спрямленным, длина которого равна сумме длин заменяемых. Допускается к уклонам при спрямлении присоединять горизонтальные участки малой длины.

Нельзя объединять:

Ø элементы профиля разного знака;

Ø расчетный и скоростной подъемы;

Ø станционные площадки.

Крутизна спрямленного элемента определяется по формуле:

, [2.1]

Где:

и – крутизна и длина каждого из спрямляемых элементов.

Проверка возможности спрямления каждого элемента определяется по формуле:

, [2.2]

Где:

и – крутизна и длина проверяемого элемента.

Проверке по [2.2] подлежит каждый элемент спрямляемой группы. Анализ профиля пути показывает, что подлежат спрямлению следующие группы элементов:

I.

Проверим возможность спрямления для каждого элемента группы:

– выполняется;

– выполняется;

– выполняется;

– выполняется;

II. .

Проверим возможность спрямления для каждого элемента группы:

– выполняется;

– выполняется.

III. .

Проверим возможность спрямления для каждого элемента группы:

– выполняется;

– выполняется;

IV.

Проверим возможность спрямления для каждого элемента группы:

– выполняется;

– выполняется;

Во всех случаях условие возможности спрямления пути выполняется. Результаты расчетов по спрямлению профиля пути №2 удобно свести в таблицу 2.2.

Поиск по сайту: