Краткая характеристика используемых локомотивов

СОДЕРЖАНИЕ

    Введение……………………………………………………………….
    1 Краткая характеристика используемых локомотивов 
на заданном участке………………………………………………………..
    1.1 Тепловоз 2ТЭ10М………………………………………………..
    1.2 Электровоз ВЛ80С……………………………………………….
    2 Тяговый расчёт заданного участка……………………………….
    2.1 Спрямление профиля пути……………………………………..
    2.2 Построение диаграммы удельных равнодействующих
сил, действующих на поезд, ведомый тепловозом 2ТЭ10М…………..
2.3 Построение кривых скорости  V = f (S) и 
времени хода поезда t = f (S)…………………………………………….
    2.4 Проверка электрических машин тепловоза на нагревание….
    2.5 Определение расхода дизельного топлива
тепловозом на заданном участке………………………………………..
    2.6 Определение коэффициента трудности тягового участка…..
    2.7 Определение времени хода по перегонам
и технической скорости поезда  Vt  на участке………………………..
    2.8 Построение диаграммы удельных
равнодействующих сил электровоза ВЛ-80С…………………………
    2.9 Построение кривых скорости  V = f (S) 
и времени хода поезда t = f (S)……………………………………………
    2.10 Определение времени хода по перегонам и технической 
скорости Vt поезда, ведомого электровозом ВЛ-80С…………………….
    2.11 Проверка электрических машин электровоза на нагревание…
    
    
    
    2.12 Определение расхода электрической энергии электровозом 
на заданном участке…………………………………………………………
    2.13 Поэлементный расход дизельного топлива 
и электрической энергии на заданном участке……………………………
    2.14 Вывод по тяговым расчетам…………………………………….
    3 Технологический раздел (Обзор современных средств 
контроля параметров колёсных пар локомотивов)………………………
    3.1 Мобильный прибор измерения диаметра колесных 
пар «Доктор-060D»…………………………………………………………
    3.2 Прибор для измерения проката и толщины гребня колесных пар под локомотивом (КИП-05) ……………………………………………….
    3.3 Измерительная система для контроля диаметров бандажей 
колёсных пар локомотивов на основе прибора ИД-03………………….
    3.4 Комплекс для измерения размеров колёсного центра
с передачей данных на станок с ЧПУ «ГЕОПАР-ЛКЦ»……………….
    3.5 Комплекс для выходного контроля геометрических
параметров локомотивных колесных пар «ГЕОПАР-ЛКП»……………
    3.6 Электронная скоба………………………………………………
    3.7 Комлект приборов для контроля геометрии 
    колёсных пар ИКП-2Т……………………………………………….
    3.8 Лазерный профилометр………………………………………….
    4 Экономическая часть……………………………………………….
5 Безопасность и охрана труда в эксплуатации ЭПС ……………...
5.1 Опасные и вредные факторы в работе машиниста электровоза
5.2 Особенности организации безопасности и охраны 
труда локомотивных бригад …………………………………………
    5.3 Шумоизоляция кабины машиниста ………………………………

ВВЕДЕНИЕ
    
    Наука о тяге поездов изучает комплекс вопросов, связанных с теорией механического движения поезда, рационального использования локомотивов и экономичного расходования электрической энергии и топлива.
    В связи с тем, что в нашей стране практически все перевозки на железнодорожном транспорте осуществляются электроподвижным составом (электровозами и электропоездами), тепловозами и дизель-поездами, основы теории тяги рассмотрены применительно к этим видам тяги. Паровая тяга в книге не анализировалась.
    Основы теории электрической и тепловозной тяги позволяют решать широкий круг практических вопросов эффективной эксплуатации железных дорог, рассчитывать основные параметры вновь проектируемых линий, участков, переводимых на новые виды тяги, намечать основные требования к вновь разрабатываемым локомотивам — электровозам и тепловозам, моторвагонному подвижному составу — электро- и дизель-поездам, а также к вагонам. С их помощью определяют силы, действующие на поезд, оценивают их влияние на характер движения, определяют оптимальную массу состава при выбранной серии локомотива. Теория тяги позволяет рассчитывать скорости движения в любой точке пути с учетом безопасности движения поездов и времена хода по каждому перегону и участку, определять расход электрической энергии или топлива и проверять использование мощности локомотива.
    На основании перечисленных данных составляют график движения поездов, определяют пропускную и провозную способность дорог и рассчитывают эксплуатационные показатели локомотивного хозяйства.
    На действующих линиях теория позволяет найти рациональные режимы вождения поездов на различных участках и наиболее экономичные условия эксплуатации локомотивов. При разработке проектов электрификации дорог определяют токи, потребляемые электроподвижным составом в различных точках пути, пользуясь теорией электрической тяги. На их основании рассчитывают систему энергоснабжения.
    Теория тяги поездов позволяет найти скрытые резервы при электрификации линий, развитии провозной и пропускной способности действующих дорог, эффективнее использовать локомотивы на каждом участке, экономно расходуя электрическую энергию и топливо. На наиболее напряженных направлениях железных дорог используют электрическую тягу, обладающую более высокой пропускной и провозной способностью участков.
    Теория тяги поездов начала развиваться еще в прошлом столетии. Профессором Н.П. Петровым в те времена были проведены исследования сопротивления движению подвижного состава, непрерывных тормозных систем и разработана гидродинамическая теория трения, сохранившая свое значение до наших дней. Эти исследования он подтвердил опытной проверкой и показал пути уменьшения вредных сопротивлений движению на железнодорожном транспорте. В то же время другой русский ученый — профессор А.П. Бородин создал первую лабораторию для опытных исследований работы паровозов. В начале нашего века профессор Ю.В. Ломоносов начал разработку теории тяги поездов. В дальнейшем теоретические и экспериментальные исследования в тяге поездов проводили профессора В.Ф. Егорченко, А.М. Бабичков и другие ученые.
    Профессора А.В. Вульф, А.Б. Лебедев, В.А. Шевалин и другие разработали основы теории электрической тяги, методы расчета узлов электроподвижного состава, системы энергоснабжения и ряд вопросов, связанных с электрификацией дорог.
    В 1929 г, был электрифицирован первый в нашей стране участок Москва — Мытищи для пригородного движения на электропоездах, а в 1932 г. электрическая тяга начала применяться на наиболее тяжелых участках магистральных железных дорог. С пятидесятых годов перешли от электрификации отдельных участков до перевода на электрическую тягу целых направлений железных дорог.
    Масса и скорость поездов определяют производительность локомотивов. Эти показатели тесно связаны с пропускной и провозной способностями железных дорог, участковой скоростью, среднесуточным пробегом и оборотом подвижного состава, а так же потребным парком локомотивов и вагонов для освоения объема перевозок.
    Такие важные результирующие показатели работы железных дорог, как эксплуатационные расходы, себестоимость перевозок и производительность труда, зависят от степени использования мощности локомотивов и их тягово-энергетических показателей (средней массы поезда (состава), скорости, расхода электроэнергии или топлива, КПД). Так, например, увеличение средней массы состава на 1 % вызывает снижение себестоимости перевозок на 0,2 %.
    Основным показателем, характеризующим экономичность перевозок, является коэффициент полезного действия локомотива. Паровоз, обеспечивавший перевозочный процесс на железных дорогах России в течение почти 100 лет, вынужден был сойти со сцены и уступить место тепловозам и электровозам именно из-за низкого КПД (5-7 %). Чтобы представить себе насколько низок КПД паровоза, достаточно сказать, что из ста килограммов сгоревшего топлива в топке паровоза только 5-7 кг шло на совершение полезной работы (на тягу). Несмотря на творческие усилия инженеров и ученых транспорта, создать паровоз с КПД выше 9-10 % так и не удалось.
    Причиной низкой экономичности паровоза являются препятствия принципиального характера, а не техническое несовершенство конструкции. В условиях локомотива возможности парового   котла   и   паровой   машины   ограничены,   и   существенно повысить их эффективность нельзя.
    С появлением новых типов двигателей — двигателей внутреннего сгорания, более компактных и экономичных, оказалось возможным применить их не только на автомобилях, но и на локомотивах. Эту возможность использовали наши отечественные инженеры, построив в 1924 году впервые в мире тепловозы. Коэффициент полезного действия современных тепловозов составляет 28-32 %. С осуществлением в Советской России плана ГОЭЛРО, с появлением крупных тепловых и гидравлических электростанций, образующих единую энергосистему страны, появился новый тип локомотива — электровоз.
    Таким образом, на смену низкоэкономичной паровой тяги пришли довольно экономичные тепловозная и электровозная тяги, осуществляющие в настоящее время всю перевозочную работу. Переход от паровой тяги к более прогрессивным видам был осуществлен в России в 50-х годах 20-го столетия.
    Коэффициент полезного действия электрической тяги, учитывающий КПД электростанций и КПД устройств по доставке электроэнергии к потребителю — электровозу в настоящее время составляет 25-28 %. КПД электрической тяги в основном определяется КПД электростанций. Если в 50-х годах средний КПД электростанций составлял около 20%, то в настоящее время он составляет 37,5 %. В •связи с этим и КПД электротяги возрос с 16 % до 28 %.











    1 Краткая характеристика используемых локомотивов на заданном участке.
    
    1.1 Тепловоз 2ТЭ10М.
    Тепловоз 2ТЭ10М представляет собой магистральный локомотив с электрической передачей постоянного тока. Предназначен тепловоз для работы с грузовыми поездами колеи 1520 мм в различных климатических условиях с широким диапазоном (от –50 до +40?С) температуры окружающего воздуха.
    Все оборудование тепловоза расположено в кузове с несущей главной рамой. Кузов тепловоза состоит из четырех основных частей: кабины машиниста или тамбура средней секции, проставки (кузов над аппаратными камерами), кузова над дизелем, имеющего горизонтальный разъем, и холодильной камеры. Кабина машиниста имеет надежную щумоизоляцию, а лобовые ее окна застеклены трехслойным стеклом. В кабине выполнены лючки естественной вентиляции.
    Через люк на крыше проставки можно снять компрессор, а через люки на крыше кузова над дизелем — демонтировать узлы дизеля и вынуть аккумуляторные батареи. Люк на крыше холодильной камеры позволяет при помощи специального приспособления демонтировать гидропривод"вентилятора.
    На тепловозах типа ТЭ10М, так же как и на тепловозах серий 2ТЭ10Л и 2ТЭ10В, в качестве силовой установки применен дизель-генератор 10Д100 мощностью 2206 кВт, состоящий из двухтактного дизеля 10 ДН 20,7/2 Х25.4 с газотурбинным наддувом и тягового генератора постоянного тока ГП-311Б, смонтированных на единой поддизельной раме и соединенных между собой полужесткой пластинчатой муфтой. Дизель работает на дизельном топливе, поступающем из топливного бака (вместимость 7300 л), расположенного под главной рамой тепловоза в средней ее части и соединенного с дизелем системой топливопроводов через фильтры и топливоподогреватель.
    Пуск дизеля осуществляется от щелочной аккумуляторной батареи, расположенной в четырех отсеках (ящиках) внутри кузова тепловоза. Аккумуляторная батарея состоит из 46 элементов. От аккумуляторной батареи питается радиостанция 42 РТМ-А2-ЧМ, установленная в кабине машиниста, и система локомотивной сигнализации (АЛСН), а также при неработающем дизель-генераторе — цепи управления и освещения. Выработанный тяговым генератором постоянный ток подается на шесть тяговых электродвигателей ЭД-118А или ЭД-118Б, которые через одноступенчатые тяговые редукторы с упругими ведомыми зубчатыми колесами приводят во вращение колесные пары тепловоза. Необходимый диапазон использования постоянной мощности дизеля по скорости тепловоза достигается ослаблением возбужде-ния тяговых двигателей автоматически в зависимости от режима работы тягового генератора и тяговых электродвигателей в две ступени —36 и 60%.
    Воздух для дизеля поступает через подвижные жалюзи и двухступенчатые фильтры непрерывного действия. Первая ступень очистки — кассеты, состоящие из набора металлических сеток, заключенные во вращающуюся в масляной ванне обойму. Частота вращения примерно 1—2 об/ч. Вторая ступень — неподвижные кассеты из набора металлических сеток. Степень очистки воздуха от пыли 96—97%. Подвижные жалюзи и система блокировки позволяют забирать воздух как снаружи, так и изнутри кузова. При этом жалюзи закрывают, а очистка воздуха происходит только во второй ступени.
    Вода дизеля охлаждается по двухконтурной системе в холодильной камере, оборудованной радиаторными секциями, расположенными в два яруса и в один ряд, при помощи вентилятора, который просасывает наружный воздух через боковые жалюзи и секции радиатора. Управление вентилятором холодильника, а также боковыми и верхними жалюзи осуществляется как автоматически, так и дистанционно при помощи тумблеров.
    Вентилятор холодильника приводится во вращение через систему валов с пластинчатыми муфтами, задний распределительный редуктор и гидропривод вентилятора. Масло дизеля охлаждается в водомасляном теплообменнике. Тяговые двигатели охлаждаются воздухом, нагнетаемым центробежными вентиляторами через каналы, расположенные в главной раме тепловоза. Колеса вентиляторов получают вращение от заднего и переднего распределительных редукторов, на валах которых они установлены.
    Применение разъемов в электрической проводке по кузову и в уплотни-тельных поясах крыши позволяет быстро проводить необходимые работы по снятию люков и съемной части кузова для демонтажа оборудования.
    Главная рама испытывает нагрузку от массы всех находящихся на ней агрегатов и сборочных единиц, передает тяговые и тормозные усилия, а также воспринимает динамические нагрузки. Рама тепловоза опирается на две бесчелюстные тележки с односторонним расположением тяговых двигателей «носиками» к середине локомотива для улучшения его тяговых качеств. Тележка имеет упругое поперечное перемещение на ±40 мм относительно рамы тепловоза. Рессорное подвешивание индивидуальное. На двух боковых приливах каждой буксы установлено по тройному комплекту пружин. Кузов опирается на тележки через 8 комплектов резинометаллических опор. Вертикальные колебания надрессорного строения гасятся фрикционными гасителями колебаний.
    Рычажная передача тормоза тележки с индивидуальными тормозными цилиндрами для каждой колесной пары. Подвеска тягового двигателя опорно-осевая с моторно-осевыми подшипниками скольжения, система смазки его польстерная. Проходят эксплуатационные испытания тяговые электродвигатели с принудительной системой смазки и подвеской двигателя к раме через обрезиненный поводок.
    Конструкция и оборудование кабины машиниста создают хорошие условия для работы локомотивных бригад в соответствии с требованиями промышленной санитарии. Отопительно-вентиляционный агрегат обогревает кабину машиниста в зимнее время и вентилирует в летнее. Испытываются в эксплуатации партии тепловозов с кондиционерами воздуха.
    Теплый воздух от отопительно-вентиляционного агрегата подается также на лобовые стекла, предохраняя их от замерзания. Для очистки лобовых стекол от загрязнения во время движения локомотива кабина оборудована установкой для обмыва лобовых стекол и стеклоочистителями с пневматическим приводом. Песочная система позволяет для экономии песка подавать его при необходимости только под переднюю колесную пару.
    Противопожарные средства состоят из воздухопенной установки, ручных огнетушителей в кабине машиниста и дизельном помещении. Воздухопенная противопожарная установка имеет два поста управления, которые расположены в холодильной камере и около тягового генератора слева по ходу тепловоза. Кроме того, тепловоз оборудован автоматической пожарной сигнализацией, радиостанцией, переговорным устройством, автоматической локомотивной сигнализацией. На тепловозах применена комплексная противобоксовочная система, позволяющая повысить коэффициент использования сцепного веса, обеспечить защиту тяговых двигателей от разносного боксования и кругового огня, уменьшить расход песка, износ бандажей и рельсов, а также склонность тепловоза к боксованию.

Основные технические данные тепловоза 2ТЭ10М

Род службы – грузовой
Передача – электрическая
Количество ведущих осей – 6
Количество секций – 2
Мощность дизеля, кВт – 2206
Конструкционная скорость по экипажу, км/ч – 100
Служебный вес, т – 138
Нагрузка на рельсы от каждой оси, кН – 226
Длительная сила тяги, кН – 245
Количество воды в системе, кг – 1450
Количество масла в системе, кг – 1500
Запас топлива, кг – 6300
Запас песка, кг – 1006

Основные размеры

Наибольшая высота от головки рельса, мм – 5252
Наибольшая ширина по выступающим частям, мм – 3250
База тележки, мм – 3700
База полная, мм – 12670
Расстояние между осями автосцепки, мм – 16969 
Диаметр колеса по кругу катания, мм – 1050
Колея, мм – 1520
Ходовая часть

Тип экипажной части – тележечный
Тип тележки – трёхосная бесчелюстная
Количество тележек – 2
Тип тяговых приборов – автосцепка СА-3
Тип букс – поводковые на роликовых подшипниках.

    1.2 Электровоз ВЛ80С.

    Электровоз ВЛ800  предназначен для эксплуатации на магистральных железных дорогах СССР, электрифицированных на однофазном токе промышленной (50 Гц) частоты с номинальным напряжением 25 к В.
    Электровоз состоит из двух однотипных секций, оборудован электрическим реостатным тормозом и системой, позволяющей управлять двумя электровозами по системе многих единиц.
    Оборудование электровоза рассчитано на работу при напряжении в контактной сети от 19 до 29 кВ, изменении температуры окружающего воздуха от — 50 до + 40 °С, влажности воздуха до 90 % при температуре 293 К (+ 20 °С) и высоте над уровнем моря не более 1200 м.
    Технические данные
    Номинальное напряжение ........ 25 кВ
    Частота питающего напряжения...... 50 Гц
    Формула ходовой части ......... 2(20—20)
    Колея ................ 1520 мм
    Передаточное отношение зубчатой передачи .  88/21
    Конструкционная скорость ........ 110 км/ч
    Масса с 2/3 запаса песка ....... 192 т
    Наибольшее допустимое давление оси на рельсы (235±5)кН
    [(24,0±0,5) тс]
    Разница нажатий на рельсы между колесами одной оси......не более 5 кН (0,5 тс)]
    Высота оси автосцепки от уровня головки рельса при новых бандажах........... 1040—1080 мм
    Высота от уровня головки рельса до рабочей поверхности полоза токоприемника: 
    в опущенном положении ......... 5100 мм 
    в рабочем положении.......... 5500—7000 мм
    Диаметр колеса по кругу катания при новых бандажах ........... 1250 мм
    Наименьший радиус проходимых кривых прискорости 10 км/ч... 125 м
    В режиме тяги
    Мощность часового режима на валах тяговых двигателей........ 520 кВт
    Мощность длительного режима на валах тяговых двигателей......6160 кВт
    Сила тяги часового режима........ 442 кН (45 100 кгс)
    Сила тяги длительного режима....... 400 кН (40 900 кгс)
    Скорость часового режима......... 51,6 км/ч
    Скорость длительного режима....... 53,6 км/ч
    К. п. д. длительного режима........ не менее 0,84
    Коэффициент мощности длительного режима на 33 позиции....... 0,866
    В режиме торможения
    Длительная номинальная мощность рассеяния тормозных резисторов ........, . 5480 кВт
    Тормозное усилие при длительной мощности рассеяния тормозных резисторов и скорости: 50 км/ч . ......не менее 343 кН (35 тс)
    80 км/ч.......не менее 215 кН (22 гс)
    60 км/ч....... не менее 196 кН (20 тс)
    
    
    
    
    
2 Тяговый расчёт заданного участка.

     2.1 Спрямление профиля пути.

     Для повышения точности результатов тяговых расчетов, а также для сокращения объема расчетов необходимо спрямить профиль пути.
     Спрямление профиля состоит в замене двух или нескольких смежных элементов продольного профиля пути одним элементом, длина которого Sc равна сумме длин спрямленных элементов (S1, S2, …Sn), т. е. Sc=S1+S2+…+Sn, а крутизна ic – вычисляется по формуле: 
     ,
где i1, i2,…in – 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 Si – длина спрямляемого элемента,  - абсолютная величина разности между уклоном спрямленного участка и уклоном проверяемого элемента, т. е. .
     Проверке по выше приведенной формуле подлежит каждый элемент спрямляемой группы.
     Кривые на спрямляемом участке заменяются фиктивным подъемом, крутизна которого определяется по формуле:, где Sкрi и Ri – длина в пределах спрямленного участка.
     Крутизна спрямленного участка с учетом фиктивного подъема от кривой определяется по формуле: .
     При вычислениях учитываем, что
- знак крутизны уклона  может быть: положительным (для подъемов), и отрицательным (для спусков);
- знак крутизны фиктивного подъема от кривой всегда положительный.
     Объединяют в группы для спрямления только близкие по крутизне элементы профиля одного знака. Горизонтальные элементы (площадки) могу включаться в спрямляемые группы как с элементами, имеющими положительный знак крутизны, так  с элементами отрицательной крутизны. Элементы, на которых расположены раздельные пункты, не спрямляются. В группы элементов, подлежащих спрямлению, не включают расчетный подъем, а также крутой подъем, для которого выполнялась проверка возможности преодоления его поездом с учетом накопленной на предшествующих элементах кинетической энергии.
	Расчеты по обоснованию допустимости спрямления группы элементов профиля, приводятся в работе только для случаев, когда спрямление допускается, т. е. когда результаты проверки положительны.

	спрямляем элементы № 2-4
	         м         
	       м         R3 = 700 м     Sкр3 = 400 м 
	       м
	
             м
            
            
            
            
             м  условие выполняется
             м  условие выполняется
             м  условие выполняется
            Определим фиктивный подъем:
            i?c = ‰
            ic = + 10,77 + 0,26 = + 11,03‰
  По аналогии производим проверку и спрямление элементов профиля участка между станциями Зеленый Дол и Йошкар-Ола, исходный профиль и результаты расчета по спрямлению профиля сводим в таблицу 1.
  
Таблица спрямления профиля пути






Таблица 1
№  элемента
Крутизна элементов i, %о
Длина элементов S, м
Кривые
Крутизна спрямленного участка iс', %о
Длина спрямленного участка Sc, м
№ спрямленных участков



R, м
Sкр, м



1
2
3
4
5
6
7
8
1
2
700
 
 
2
700
1
2
8
500
 
 
 
 
 
3
10
600
700
400
 
 
 
4
14,8
460
 
 
11,03
1560
2
5
5,8
220
 
 
 
 
 
6
15,8
220
 
 
 
 
 
7
13,1
200
 
 
 
 
 
8
6,6
200
 
 
 
 
 
9
13,5
420
500
350
 
 
 
10
7,8
230
 
 
 
 
 
11
15,5
250
 
 
 
 
 
12
12,3
340
480
300
 
 
 
13
2
200
 
 
 
 
 
14
8
200
 
 
 
 
 
15
9,7
200
 
 
10,85
2680
3
16
2,4
300
 
 
 
 
 
17
5,7
270
 
 
3,98
570
4
18
0
390
 
 
 
 
 
19
-6
390
 
 
 
 
 
20
0
610
 
 
-1,68
1390
5
21
5
200
 
 
 
 
 
22
10,4
350
 
 
8,44
550
6
23
0,5
550
550
300
 
 
 
24
0
400
 
 
0,69
950
7
25
-3
200
 
 
 
 
 
26
-1,7
200
 
 
 
 
 
27
-6,6
200
 
 
 
 
 
28
0
200
 
 
-2,83
800
8
29
3,5
200
 
 
 
 
 
30
11,2
300
700
150
 
 
 
31
4,4
200
 
 
7,27
700
9
32
0
600
 
 
 
 
 
33
4
200
 
 
 
 
 
34
0
200
 
 
0,8
1000
10
35
-4,3
200
 
 
 
 
 
36
-6,5
240
 
 
 
 
 
37
0
760
650
300
-1,75
1200
11
38
-9,6
400
 
 
 
 
 
39
-9
200
 
 
 
 
 
40
-11
200
 
 
-9,8
800
12
41
-0,3
400
 
 
 
 
 
42
0
200
 
 
-0,2
600
13
43
9,1
600
1000
350
 
 
 
44
11
200
 
 
 
 
 
45
3,8
300
 
 
 
 
 
46
0
300
 
 
 
 
 
47
4,5
200
 
 
 
 
 
48
7,4
225
 
 
6,36
1825
14
49
0
200
 
 
0
200
15
50
-11
475
 
 
 
 
 
51
-8
200
 
 
 
 
 
52
-11,4
350
 
 
 
 
 
53
-1
250
 
 
-8,68
1275
16
54
0
430
 
 
0
430
17
55
9,1
470
600
200
 
 
 
56
6,4
300
 
 
 
 
 
57
1,7
200
 
 
6,98
970
18
58
-0,8
300
 
 
 
 
 
59
0
200
 
 
-0,48
500
19
60
1
200
 
 
 
 
 
61
0
600
425
150
0,56
800
20
62
-0,7
200
 
 
 
 
 
63
-4
200
 
 
 
 
 
64
-2,8
400
680
200
 
 
 
65
-4
200
 
 
 
 
 
66
-2
300
 
 
 
 
 
67
-9,7
300
 
 
 
 
 
68
-8,6
300
 
 
 
 
 
69
-9,3
200
 
 
 
 
 
70
-6
300
 
 
 
 
 
71
-8,8
200
 
 
 
 
 
72
-9,6
300
 
 
 
 
 
73
-6,4
400
 
 
 
 
 
74
-9,6
500
750
300
 
 
 
75
-8,2
200
 
 
 
 
 
76
-11,6
200
 
 
 
 
 
77
-1,8
200
 
 
-6,47
4400
21
78
6
250
 
 
6
250
22
79
-8,4
350
 
 
 
 
 
80
0
300
 
 
-4,52
650
23
81
6,3
300
 
 
 
 
 
82
0
200
 
 
3,78
500
24
83
-6,4
200
 
 
 
 
 
84
0
200
 
 
-3,2
400
25
85
7
250
 
 
 
 
 
86
0
650
900
350
 
 
 
87
1,8
200
 
 
2,17
1100
26
88
9
1000
 
 
 
 
 
89
1,8
200
 
 
7,8
1200
27
90
0
300
 
 
 
 
 
91
-2
200
 
 
-0,8
500
28
92
1
200
 
 
 
 
 
93
5
200
 
 
 
 
 
94
1
300
700
100
 
 
 
95
0
200
 
 
1,78
900
29
96
-2,4
200
 
 
 
 
 
97
-8,4
500
 
 
-6,69
700
30
98
1,5
300
 
 
 
 
 
99
9,3
200
 
 
 
 
 
100
1,9
200
 
 
3,84
700
31
101
-8,5
300
 
 
 
 
 
102
-2,4
300
1000
100
 
 
 
103
-1
200
 
 
 
 
 
104
-9,4
300
 
 
-5,66
1100
32
105
0
200
 
 
 
 
 
106
6,9
200
 
 
 
 
 
107
0
400
 
 
1,73
800
33
108
-6,2
400
 
 
-6,2
400
34
109
7,6
200
 
 
 
 
 
110
0
200
 
 
3,8
400
35
111
-4,3
200
 
 
 
 
 
112
0
300
750
200
-1,35
500
36
113
1,4
300
 
 
 
 
 
114
0
400
 
 
0,6
700
37
115
-1,7
300
 
 
 
 
 
116
0
300
 
 
 
 
 
117
-1,8
400
 
 
 
 
 
118
-2,1
700
850
400
-1,4
1700
38
119
-1,3
500
 
 
 
 
 
120
-2,4
400
 
 
-1,79
900
39
121
0
1000
 
 
0
1000
40
122
5,8
250
 
 
 
 
 
123
8
200
 
 
 
 
 
124
0
200
 
 
4,69
650
41
125
-8,1
350
 
 
 
 
 
126
-1,6
200
 
 
 
 
 
127
0
350
 
 
-3,51
900
42
128
6,5
400
 
 
 
 
 
129
12
400
 
 
 
 
 
130
8,8
900
750
280
 
 
 
131
10,1
500
 
 
9,38
2200
43
132
0
200
 
 
 
 
 
133
-1,5
200
 
 
-0,75
400
44
134
8
500
 
 
 
 
 
135
10
200
 
 
 
 
 
136
9,1
600
 
 
 
 
 
137
6,8
300
 
 
 
 
 
138
7
700
900
350
 
 
 
139
6
300
 
 
 
 
 
140
6,6
400
 
 
 
 
 
141
10
300
 
 
 
 
 
142
7
200
 
 
 
 
 
143
9,5
600
300
100
8,15
4100
45
144
3,3
800
 
 
 
 
 
145
5,6
600
 
 
 
 
 
146
5,5
900
 
 
4,57
2300
46
147
-4
800
 
 
 
 
 
148
-1,5
800
600
200
-2,6
1600
47
149
0
400
 
 
0
400
48
150
-6,5
600
 
 
 
 
 
151
-4,5
600
 
 
-5,5
1200
49
152
9
900
 
 
 
 
 
153
7,2
900
1000
400
8,26
1800
50
154
-6
1000
 
 
 
 
 
155
-9
700
 
 
 
 
 
156
-10,7
1000
 
 
-8,52
2700
51
157
8
400
 
 
 
 
 
158
6
400
 
 
 
 
 
159
9
400
500
250
 
 
 
160
9,6
400
 
 
8,37
1600
52
161
-5
1000
 
 
 
 
 
162
-4
1000
 
 
 
 
 
163
-4,6
900
 
 
-4,53
2900
53
164
0
1000
 
 
0
1000
54
165
3
500
 
 
3
500
55
166
-5,6
670
 
 
 
 
 
167
0
530
600
200
-2,94
1200
56
168
3,6
200
 
 
 
 
 
169
9,2
300
 
 
 
 
 
170
8,1
600
 
 
 
 
 
171
9,6
500
 
 
 
 
 
172
9,8
300
 
 
 
 
 
173
1,3
300
 
 
7,49
2200
57
174
-6
200
 
 
 
 
 
175
-7,5
600
1000
300
 
 
 
176
-3,7
200
 
 
-6,65
1000
58
177
0
800
 
 
 
 
 
178
5,9
200
 
 
1,18
1000
59
179
9,8
400
 
 
 
 
 
180
8
500
 
 
 
 
 
181
0
300
 
 
6,6
1200
60
182
-6,4
200
 
 
 
 
 
183
-11,4
300
 
 
 
 
 
184
-9,2
200
 
 
 
 
 
185
-2,9
300
 
 
 
 
 
186
-11,2
300
 
 
 
 
 
187
-5,9
700
700
300
 
 
 
188
-2
200
 
 
-6,81
2200
61
189
0
400
 
 
 
 
 
190
1,1
200
 
 
0,37
600
62
191
-2,5
400
 
 
 
 
 
192
-0,8
200
 
 
 
 
 
193
-4,7
250
 
 
 
 
 
194
0
480
 
 
-1,76
1330
63
195
-9,6
400
700
200
 
 
 
196
-2
200
 
 
 
 
 
197
0
200
 
 
 
 
 
198
-2,6
200
 
 
-4,56
1000
64
199
0
270
 
 
 
 
 
200
-10
300
 
 
 
 
 
201
-7,2
350
 
 
 
 
 
202
-9,5
200
 
 
-6,63
1120
65
203
0,8
400
450
150
 
 
 
204
0
250
 
 
0,85
650
66
205
10
400
 
 
 
 
 
206
12
200
 
 
 
 
 
207
9,4
780
 
 
9,95
1380
67
208
0
520
680
220
 
 
 
209
1
300
 
 
 
 
 
210
5,4
200
 
 
 
 
 
211
7
300
 
 
 
 
 
212
5,6
200
 
 
 
 
 
213
1
300
 
 
 
 
 
214
8,4
300
 
 
 
 
 
215
3,4
200
 
 
3,59
2320
68
216
0
700
 
 
 
 
 
217
-1,4
200
 
 
-0,31
900
69
218
1,8
400
 
 
 
 
 
219
0
1100
850
350
 
 
 
220
1
500
 
 
 
 
 
221
0
200
 
 
 
 
 
222
3,7
400
 
 
1,15
2600
70
223
-3,2
500
 
 
 
 
 
224
0
350
 
 
 
 
 
225
-7,4
550
 
 
 
 
 
226
-5,8
200
 
 
-4,27
1600
71
227
0
200
 
 
 
 
 
228
1,4
200
 
 
 
 
 
229
6,6
200
 
 
2,67
600
72
230
10,6
850
1500
350
 
 
 
231
8,4
740
 
 
 
 
 
232
0
220
 
 
8,5
1810
73
233
-6,4
290
 
 
 
 
 
234
-1,2
300
 
 
 
 
 
235
-3,8
300
 
 
 
 
 
236
-0,3
300
 
 
-2,9
1190
74
237
0
600
 
 
0
600
75
238
-1,5
200
 
 
 
 
 
239
-10
2500
 
 
-9,37
2700
76
240
-5,2
400
 
 
 
 
 
241
-9,8
800
750
300
-8,04
1200
77
242
0,3
300
 
 
 
 
 
243
0
350
 
 
0,14
650
78
244
-10
200
 
 
 
 
 
245
-1,6
350
500
100
 
 
 
246
0
300
 
 
-2,85
850
79
247
2
300
 
 
2
300
80
248
0
640
 
 
0
640
81
249
9
560
 
 
 
 
 
250
3
400
 
 
 
 
 
251
7
300
 
 
 
 
 
252
1,7
400
 
 
5,43
1660
82
253
0
280
 
 
 
 
 
254
-9,6
200
 
 
 
 
 
255
-4,1
320
 
 
 
 
 
256
0
200
 
 
 
 
 
257
-4
200
 
 
 
 
 
258
-8
260
 
 
 
 
 
259
0
640
670
240
-2,79
2100
83
260
3
200
 
 
 
 
 
261
1
300
 
 
1,8
500
84
262
-3,4
500
 
 
 
 
 
263
-0,9
300
 
 
 
 
 
264
0
1050
 
 
-1,06
1850
85
265
2
350
 
 
 
 
 
266
4,7
400
900
300
 
 
 
267
0
320
 
 
2,63
1070
86
268
-4,8
280
 
 
 
 
 
269
-2
200
 
 
 
 
 
270
0
800
 
 
-1,36
1280
87
271
6,4
200
 
 
 
 
 
272
11,9
430
 
 
 
 
 
273
4,1
370
 
 
 
 
 
274
9
400
 
 
 
 
 
275
7,8
350
 
 
 
 
 
276
1,4
250
 
 
7,3
2000
88















2.2 Построение диаграммы удельных равнодействующих сил,
 действующих на поезд, ведомый тепловозом 2ТЭ10М.

     Для построения диаграммы удельных равнодействующих сил предварительно рассчитываются таблицы для следующих режимов ведения грузового поезда массой Q=3200 т с чугунными тормозными колодками по прямому горизонтальному участку:
     для режима тяги  расчеты сведем в таблицу №2.
     Результаты расчета для режима холостого хода , торможения экстренного  и служебного  сведем в таблицу №3.
     Таблицы удельных равнодействующих сил заполняется для скоростей от 0 до конструкционной через каждые 10 км/ч, кроме того введем скорость расчетного режима .
     Основное удельное сопротивление локомотива при движении под током  определяется по формуле:
.
     Основное удельное сопротивление состава  определяется по формуле:
;
     где	 - масса, приходящая на одну колесную пару вагона, т/ось:
.
     где 	 - масса вагона брутто соответственно, т.
     Основное удельное сопротивление локомотива на холостом ходу (при движении без тока) для разных значений скорости определяется по формуле:
.
     Основное удельное сопротивление всего поезда (при следовании его по прямому горизонтальному пути) при движении локомотива на холостом ходу (без тока) подсчитывают по формуле:
;
     где	Р – расчетная масса локомотива, т;
     	Q – масса состава,т.
     Величины  определяются, начиная с 10 км/ч. Значения этих величин при   км/ч  (в момент трогания с места) принимаются соответственно такими же, как при  км/ч.
     Удельные тормозные силы поезда вычисляют по формуле:
,
     где	 - расчетный коэффициент трения колодок о колесо:
     	при чугунных колодках
     	; 
     	 - расчетный тормозной коэффициент состава, принимаем равным 0,33.
     
     Удельные замедляющие силы, действующие на поезд на режиме торможения, Н/кН:
- при служебном регулировочном торможении ;
- при экстренном торможении .
     По данным таблицы №2 и №3 построим диаграмму удельных равнодействующих сил на (рис. 1): для режима тяги , холостого хода  и режима служебного торможения .


Таблица удельных ускоряющих усилий
Таблица 2  
V, км/ч
Fк ,         Н
wo',        Н/кН
Wo',           Н
wo'',         Н/кН
Wo'',           Н
Wo, Н
Fк - Wo,           Н
fк - wo, Н/кН
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
797000
2,03
5496,35
1,08
33993,86
39490,21
757509,79
22,2
10
680000
2,03
5496,35
1,08
33993,86
39490,21
640509,79
18,8
20
592000
2,22
6010,78
1,24
38943,05
44953,83
547046,17
16,0
23,5
496000
2,30
6229,22
1,31
41009,34
47238,55
448761,45
13,2
30
400000
2,47
6687,67
1,44
45306,29
51993,97
348006,03
10,2
40
308000
2,78
7527,02
1,69
53083,59
60610,61
247389,39
7,3
50
252000
3,15
8528,81
1,98
62274,94
70803,75
181196,25
5,3
60
216000
3,58
9693,06
2,32
72880,35
82573,41
133426,59
3,9
70
184000
4,07
11019,77
2,70
84899,81
95919,57
88080,43
2,6
80
160000
4,62
12508,93
3,13
98333,32
110842,25
49157,75
1,4
90
144000
5,23
14160,54
3,61
113180,89
127341,43
16658,57
0,5
100
128000
5,9
15974,60
4,12
129442,51
145417,11
-17417,11
-0,5
     
     Таблица удельных замедляющих усилий
Таблица 3
V, км/ч
Режим холостого хода
Режим торможения

wx, Н/кН
Wx = wx Pg, Н
Wx + Wo'', Н
wох=Wx+Wo''/(P+Q)g,Н/кН
?кр
bт = 1000 ?кр ?p, Н/кН
wox + 0,5bт, Н/кН
wox + bт Н/кН
0
2,55
6890,7
40884,6
1,20
0,27
89,10
45,75
90,30
10
2,55
6890,7
40884,6
1,20
0,20
65,34
33,87
66,54
20
2,76
7472,9
46415,9
1,36
0,16
53,46
28,09
54,82
23,5
2,85
7721,4
48730,7
1,43
0,15
50,59
26,73
52,02
30
3,05
8244,5
53550,8
1,57
0,14
46,33
24,74
47,90
40
3,40
9205,7
62289,3
1,83
0,13
41,58
22,62
43,41
50
3,83
10356,4
72631,4
2,13
0,12
38,19
21,22
40,32
60
4,32
11696,7
84577,0
2,48
0,11
35,64
20,30
38,12
70
4,89
13226,4
98126,2
2,88
0,10
33,66
19,71
36,54
80
5,52
14945,7
113279,1
3,32
0,10
32,08
19,36
35,40
90
6,23
16854,6
130035,4
3,81
0,09
30,78
19,20
34,59
100
7,00
18952,9
148395,4
4,35
0,09
29,70
19,20
34,05
     
     При построении графических зависимостей используем следующие масштабы:
     Масштабы для графических расчетов
Таблица 4
Величины
Для общих расчетов
Для тормоз. Расчетов

1
2
3
4
удельные силы 1 Н/кН=k, мм
6
10
1
2
скорость 1 км/ч=m, мм
1
2
1
2
путь 1 км=y, мм
20
48
120
240
постоянная времени=p, мм
30
25
––
––
время 1 мин.=х, мм
10
10
––
––


2.3 Построение кривых скорости  V = f (S) и времени хода поезда t = f (S).

     Построение кривых скорости  V = f (S) и времени хода поезда t = f (S), приведенные на (рис.2) выполняем методом МПС, при этом поезд рассматривается как материальная точка, в которой сосредоточена вся масса поезда и к которой приложены внешние силы, действующие на поезд. Построение кривой скорости ведем от станции Зеленый Дол до станции Йошкар-Ола, используем для построения масштабы в таблице №4.

2.4 Проверка электрических машин тепловоза на нагревание.

     Перед тем, как приступить к проверке электрических машин тепловоза на нагревание, нанесем на планшет с кривыми скорости и времени графическую зависимость  тока тягового генератора тепловоза на участке от станции Зеленый Дол к станции Йошкар-Ола.
     При построении кривой тока будем руководствоваться кривой скорости  и токовой характеристикой  генератора тепловоза 2ТЭ10М (рис. 3).
     В период трогания с места и разгона поезда значение тока следует принимать в соответствии с ограничениями по сцеплению или по пусковому току. После выхода на автоматическую характеристику, соответствующую крайнему положению контроллера машиниста , величина тока определяется по кривым  с учетом режима работы тяговых электродвигателей (ПП, ОП1, ОП2).
     Проверку на нагревание электрических машин тепловоза выполняем, руководствуясь построенной кривой тока  и кривой времени . У тепловоза 2ТЭ10М на нагревание проверяются обмотки.......................