диплом (Тяговый расчёт на участке Магдагачи-Талдан с локомотивом 3ЭС5К)

^{СОДЕРЖАНИЕ}

ВВЕДЕНИЕ 7

1 ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОФИЛЯ ПУТИ НА УЧАСТКЕ МАГДАГАЧИ – ТАЛДАН 8

2 ПОСТРОЕНИЕ И СПРЯМЛЕНИЕ ПРОФИЛЯ ПУТИ 11

2.1 Расчет отметок профиля пути 11

2.2 Спрямление профиля пути 12

2.3 Выбор расчетного подъёма 16

2.4 Определение массы состава при движении поезда по расчетному подъему с равномерной скоростью 17

2.5 Проверка массы состава на строгание с места на расчетном подъеме 19

2.6 Проверка массы поезда по длине приёмоотправочных путей 21

2.7 Расчет массы состава с учетом использования кинетической энергии поезда 24

3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАИБОЛЬШИХ ДОПУСТИМЫХ СКОРОСТЕЙ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ ПО УСЛОВИЯМ ТОРМОЖЕНИЯ 34

4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ CКОРОCТИ И ВРЕМЕНИ ХОДА ПОЕЗДА ГРАФИЧЕCКИМ МЕТОДОМ 36

4.1 Поcтроение кривых cкороcти 36

4.2 Поcтроение кривых времени 37

4.3 Поcтроение кривой тока электровоза 38

4.4 Определение раcхода электричеcкой энергии 39

5 БЕЗОПАСНОСТЬ ТРУДА ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО ПЕРСОНАЛА ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ТО-1 43

Введение 43

5.1 Анализ технологии работ в объеме ТО-1 и выявление опасных и вредных факторов, воздействующих на работающих 44

5.2 Безопасность труда при техническом обслуживанииТПС 48

5.3 Безопасность труда рабочих в аварийных ситуациях 54

5.4 Средства индивидуальной и коллективной защиты работающих 59

6 РАСЧЕТ СЕБЕСТОИМОСТИ ГРУЗОВЫХ ПЕРЕВОЗОК МЕТОДОМ РАСХОДНЫХ СТАВОК НА УЧАСТКЕ МАГДАГАЧИ – ТАЛДАН 63

6.1 Метод расходных ставок 63

6.2 Расчёт себестоимости перевозки грузов по участку Магдагачи – Талдан методом расходных ставок 68

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 72

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 73

УМЕНЬШЕННЫЕ КОПИИ ДЕМОНСТРАЦИОННЫХ ЛИСТОВ………….....75

ВВЕДЕНИЕ

Тяговые расчеты – важная составляющая часть науки о тяге поездов. С помощью тяговых расчетов устанавливают массы составов, скорости и время следования поездов, определяют расход электрической энергии и топлива, рассчитывают нагрев обмоток тяговых электрических машин при движении поезда по участку и т. д. Тяговые расчеты являются основой для технико-экономической оценки эффективности использования конкретных типов локомотивов на конкретных железных дорогах и выбора типа локомотива для эффективной эксплуатации на заданных участках железных дорог. Теория тяговых расчетов излагается в курсах тяги поездов, а нормы и методы расчетов регламентируются «Правилами тяговых расчетов для поездной работы» (ПТР).

Целью выпускной квалификационной работы (ВКР) является тяговый расчет на участке Магдагачи – Талдан с локомотивом 3ЭС5К.

Для достижения поставленной цели в ВКР выполнено построение и спрямление профиля пути, выбран расчетный подъем и определена масса состава. Рассчитаны и построены удельные ускоряющие и замедляющие силы, действующие на поезд. Определены наибольшие допускаемые скорости движения поезда по условиям торможения. Определены скорости и время движения поезда по участку. Определен расход электроэнергии электровозом. Кроме того, в ВКР рассмотрены вопросы безопасности жизнедяетельности и вопросы экономики.

1 ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОФИЛЯ ПУТИ НА УЧАСТКЕ МАГДАГАЧИ – ТАЛДАН

Участок Магдагачи – Талдан имеет протяженность 94 км. Профиль пути участка резкоперевалистый. Вместе с тем имеются затяжные подъемы в обоих направлениях.

В нечетном направлении движение поездов является более сложным. Это обусловлено наличием в этом направлении перегонов таких как: Магдагачи – Нюкжа; Гудачи – Буринда, представляющих практически сплошной подъем.

Рассмотрим перегон Магдагачи – Нюкжа. После нейтральной вставки расположенной на 7490 километре начинается подъем 7,3 ‰ протяженностью 3900 м, за ним подъем 8,0 ‰ длиной 900 м который сменяется подъемом 0,7 ‰ протяженностью 200 м и не большим спуском 0,1 ‰ длина которого 500 м, дальше опять подъем 7,8 ‰ длиной 500 м и подъем 6,8 ‰ протяженностью 2300 м. Небольшая площадка протяженностью 700 м, и опять идет ряд подъемов: 7,5 ‰, 7,6 ‰, 6,7 ‰, длины которых соответственно 4600, 700, и 2500 метров.

Не уступают по своей сложности и перегон Гудачи – Буринда.

Резкоперевалистый характер профиля участка, частая смена уклонов с подъема на спуск или площадку и наоборот, вносят серьёзные трудности в режим управления движением поезда. Этим объясняется наличие на участке большого количества обрывных мест где не рекомендуется производить набор позиций или применять автотормоза в целях избежания обрыва автосцепных устройств в поезде. Обрывные места на участке приведены в таблицы 1.1.

Таблица 1.1– Расположение обрывных мест на участке Магдагачи – Талдан

Километр	Пикет
7468	1
7446	6
7445	7–6
7413	7
7410	9–10
7408	4–3
7406	4
7404	10

На протяжении всего участка почти все станции имеют ограничения по скорости, которые хоть и не значительно, но занижены по сравнению со скоростями по перегонам. Эти ограничения приведены в таблице 1.2.

Таблица 1.2 – Ведомость допустимых скоростей движения по станциям

Станции	V, км/ч
	главный	боковой
Магдагачи	50	40
Нюкжа	80	40
Гонжа	50	40
Гудачи	70	40
Буринда	75	40
Талдан	40	40

Допустимые скорости движения на участке Магдагачи – Талдан представлены в таблице 1.3.

Таблица 1.3 – Допустимые скорости движения на участке Магдагачи – Талдан

Наименование перегона	V, км/ч
Магдагачи – 7490	75
7489 – Нюкжа	80
Нюкжа – 7468	80
7467 – Гонжа	75
Гонжа – Гудачи	75
Гудачи – Буринда	75
Буринда – Талдан	75

2 ПОСТРОЕНИЕ И СПРЯМЛЕНИЕ ПРОФИЛЯ ПУТИ

Вертикальный разрез земной поверхности по трассе железнодорожной линии называется продольным профилем железнодорожного пути (профиль пути).

Действительный профиль пути настолько сложен, в силу комбинаций различных спусков, подъемов, что пользование им крайне затруднительно, поэтому его упрощают. Упрощение заключается в замене его условным профилем – спрямленным.

Решить этот вопрос помогает инерция поезда, благодаря которой, незначительное изменение профиля он проходит без заметного изменения скорости, что позволяет «спрямить» профиль, т.е. заменить большое число мелких элементов пути меньшим числом более длинных, что даже делает расчеты более точными, приближая их к условиям действительного движения.

Спрямление профиля состоит из двух операций:

- расчет отметок профиля пути;

- спрямление профиля, путем объединения группы элементов пути, лежащих рядом и имеющих близкую друг к другу крутизну.

2.1 Расчет отметок профиля пути

Отметки переломных точек рассчитываются по формуле

h_Kj = h_Hj (i_j / 1000)S_j, (2.1)

где h_kj – конечная для j-го элемента пути отметка профиля, м;

h_нj – начальная для j-го элемента пути отметка профиля, м;

i_j – уклон (подъем или спуск), ‰. Знак (+) ставится для подъема, знак (-) –для спуска;

S_j – длина элемента профиля пути, м.

Начальное значение отметки первого элемента профиля принимаем равным h_нj= 31 м. За начальное значение отметок последующих элементов берётся конечное значение предыдущей отметки. Для первого элемента по формуле (2.1)

h_K1 = 31,00 + (0/1000)1200 = 31,0 м.

Аналогично рассчитываем отметки профиля для всех остальных элементов. Результаты расчетов сводим в таблицу 2.1.

2.2 Спрямление профиля пути

Спрямлять разрешается только близкие по крутизне элементы одного знака.

Площадки могут включатся в группы с элементами, как положительный знак, так и отрицательный.

Проверка возможности спрямления должна производится для каждого элемента действительного профиля пути, входящего в спрямляемый участок, по формуле

Δi·S_j ≤ 2000, (2.2)

где ∆i – абсолютная разность между фиктивным уклоном спрямленного элемента и действительным уклоном i-го проверяемого элемента, ‰;

S_j – длина j – го элемента действительного профиля пути, входящего в спрямлённый элемент, м.

Уклон спрямляемого участка профиля пути i^'_c определяется по формуле

i_c = (i₁S₁ + i₂S₂ + ···· + i_jS_j + ···· + i_nS_n) / S_c, (2.3)

где i_j – уклон каждого из элементов профиля, входящих в спрямленный участок, ‰;

S_j – длина каждого из элементов профиля, м;

S_с – длина спрямленного элемента.

Определяем элементы профиля, которые можно предварительно объединить в группы для спрямления. Это элементы: 2; 3. Определяем крутизну подъёма участка 2 – 3. Длина его равна

S_c = 2600 + 900 = 3500 м.

Спрямленный уклон этого участка определяем по формуле (2.3)

i_c = (+7,9·2600 + 8,1·900)/3500 = +7,95 ‰.

Проверяем возможность такого спрямления по формуле (2.2)

для элемента 3: |7,95 – 7,9|·2600 = 130 < 2000;

для элемента 4: |7,95 – 8,1|·900 = 135 < 2000.

В этом случаи спрямление допустимо.

Аналогично образом производят расчеты по спрямлению профиля пути и для других намеченных участков. Результаты расчетов сводим в таблицу 2.1.

Таблица 2.1 – Результаты расчетов по спрямлению профиля пути

№ элемента	Sj , м	ij, ‰	hкj,м	Sc, м	ic, ‰	Название станции
1	1200	0	31,0	1200	0	Магдагачи – 7494
2	900	–0,7	31,0	900	–0,7	–
3	2600	+7,9	31,3	–	–	–
4	900	+8,1	10,7	3500	+8,0	–
5	3900	–7,3	9,08	–	–	–
6	900	–8,0	37,43	–	–	–
7	200	–0,7	44,63	5100	–7,0	–
8	500	+0,1	44,77	500	+0,1	–
9	500	–7,8	44,72	–	–	–
10	2300	–6,8	48,62	2800	–7,0	–
11	500	+0,1	64,26	–	–	–
12	200	0	64,21	700	0	–
13	4600	–7,5	64,21	–	–	–
14	700	–7,6	98,71	5300	–7,5	–
15	1000	0	104,03	1000	0	Нюкжа – 7474
16	1500	–6,7	104,03	–	–	–
17	2200	–7,1	120,78	3700	–6,9	–
18	200	+7,0	136,4	–	–	–
19	400	+10,6	135,0	–	–	–
20	2300	+8,0	130,76	2900	+8,3	–
21	1700	+5,1	112,36	–	–	–
22	200	0	103,69	1900	+4,6	–
23	3600	–6,2	103,69	–	–	–
24	300	0	126,01	–	–	–
25	700	–6,0	126,01	4600	–5,8	–

Продолжение таблицы 2.1

№ элемента	Sj , м	ij, ‰	hкj,м	Sc, м	ic, ‰	Название станции
26	3500	+5,5	129,41	3500	+5,5	–
27	700	0	110,16	700	0	Гонжа – 7456
28	3600	–5,0	110,16	–	–	–
29	400	0	128,16	4000	–4,5	–
30	1300	–7,8	128,16	1300	–7,8	–
31	250	+0,7	138,3	–	–	–
32	250	0	138,16	500	+0,3	–
33	3400	+5,2	138,16	3400	+5,2	–
34	400	0	120,48	400	0	–
35	1800	+7,7	120,48	1800	+7,7	–
36	1200	+2,1	109,14	–	–	–
37	500	0	106,62	1700	+1,5	–
38	2000	+8,0	106,62	2000	+8,0	–
39	1800	–7,1	90,62	1800	–7,1	–
40	300	0	103,4	300	0	Гудачи – 7438
41	1400	–6,2	103,4	–	–	–
42	1800	–8,0	112,08	3200	–7,2	–
43	200	0	126,48	200	0	–
44	1600	+8,8	126,48	1800	+7,8	–
45	900	–1,5	112,4	–	–	–
46	200	0	113,75	1100	–1,2	–
47	3900	–7,9	113,75	3900	–7,9	–
48	400	0	144,56	400	0	–
49	2000	–7,8	144,56	2000	–7,8	–
50	1000	0	159,76	1000	0	–

Окончание таблицы 2.1

№ элемента	Sj , м	ij, ‰	hкj,м	Sc, м	ic, ‰	Название станции
52	1300	–7,8	172,54	–	–	–
53	2800	–6,2	183,38	5900	–6,8	–
54	1300	0	200,74	1300	0	Буринда – 7419
55	800	–7,0	200,74	800	–7,0	–
56	300	0	206,06	–	–	–
57	2700	+3,9	206,06	3000	+3,5	–
58	2000	+8,0	195,53	–	–	–
59	900	+8,2	179,53	2900	+8,1	–
60	1100	0	172,15	1100	0	–
61	600	+8,8	172,15	–	–	–
62	1400	+7,8	167,05	2000	+8,1	–
63	500	0	156,1	500	0	–
64	600	+6,9	156,1	600	+6,9	–
65	1300	+0,2	152,3	1300	+0,2	–
66	1500	+5,0	152,05	1500	+5,0	–
67	1200	+6,2	144,55	–	–	–
68	1400	+8,0	137,11	–	–	–
69	1900	+8,0	125,91	4500	+7,5	–
70	600	0	110,71	600	0	Талдан – 7400
	94	–	–	–	–	–

2.3 Выбор расчетного подъёма

Расчётный подъем – это наиболее трудный для движения в выбранном направлении элемент профиля пути, на котором достигается расчетная скорость, соответствующая расчетной силе тяги локомотива.