Download - Proracun vuce_vjezbe
-
7/24/2019 Proracun vuce_vjezbe
1/30
UNIVERZITET U SARAJEVU
GRAEVINSKI FAKULTETI ciklus studija
III godina
V semestar
ELJEZNICE
Predmetni profesor: Doc. dr. Sanjin Albinovi, dipl.ing.gra.Asistent: Asist. ari Ammar, MA.ing.gra.
PRORAUNI VUE KOD PROJEKTOVANJA PRUGA
-
7/24/2019 Proracun vuce_vjezbe
2/30
I
C
K
L
U
S
S
T
U
D
J
E
L
E
Z
N
E
1. ZADATAK
Za uzduniprofil eljeznikepruge na vunomsektoru od (A) do (C)prema skici, specifinojsumi skretnih uglova i podacima iz prethodnesaobraajneanalize o potrebama regiona potrebno je isprojektovati iizraunati:
Izbor lokomotive i vue(dizel i elektro) Najpovoljniju i stvarnu teinuvoza Otpore kretanju voza Odrediti vrijeme putovanja voza od takeA do takeB
Prethodna analiza o saobraajnim potrebama dala je sljedeepodatke:
Poetni godinji saobraaj: Sg` = 1,25 mil.neto t /god Procenat uveanja saobraaja: p=3% Odnos glavnog i sporednog pravca: =0,65
-
7/24/2019 Proracun vuce_vjezbe
3/30
I
C
K
L
U
S
S
T
U
D
J
E
L
E
Z
N
E
1. IZBOR ODGOVARAJUEG TIPA I JAINE LOKOMOTIVE
1.1. PERSPEKTIVNI PRIVREDNI SAOBRAAJ
Sg perspektivni privredni saobraajna kraju eksploatacije
(n = 25 god)
t/godo2,6mil.net)10031,25(1)
100p(1SS 25ng'g''
1.2. DNEVNI SAOBRAAJ
a) u glavnom saobraajnompravcu:
danneto
,p
tr
SD
g
g
/t15600
)1,01(6,012,111365
2600000)1(1
365
"
-
7/24/2019 Proracun vuce_vjezbe
4/30
I
C
K
L
U
S
S
T
U
D
J
E
L
E
Z
N
E
1. IZBOR ODGOVARAJUEG TIPA I JAINE LOKOMOTIVE
b) u sporednom saobraajnompravcu:
danneto
,p
tr
SD
g
s
/t12320
)1,01(6,065,02,111365
2600000)1(
365
"
r koeficijent reijskogprevoza robe za potrebe eljeznice(za elektrovuur = 1,05 do1,10)
koeficijent neravnomjernosti saobraaja (obino1,10 do 1,30) t/p odnos srednje teinetare i srednje teineneto tovara (0,60) teinapraznih kola u sastavu voza kao dio teinetare
(u prosjeku 0,05 do0,10)
-
7/24/2019 Proracun vuce_vjezbe
5/30
I
C
K
L
U
S
S
T
U
D
J
E
L
E
Z
N
E
1.3. POTREBNA TEINA VOZA
1. IZBOR ODGOVARAJUEG TIPA I JAINE LOKOMOTIVE
a) Elektro vua nt broj pari teretnih vozova (20 za elektro vuu,25 za dizel vuu)
- za glavni saobraajnipravac:
)(n
DQt
gg
EkN7800t780
20
15600
- za sporedni saobraajnipravac:
)(61620
12320nDQ
t
ss
EkN6160t
-
7/24/2019 Proracun vuce_vjezbe
6/30
1. IZBOR ODGOVARAJUEG TIPA I JAINE LOKOMOTIVE
I
C
K
L
U
S
S
T
U
D
J
E
L
E
Z
N
E
b) Dizel vua
- za glavni saobraajnipravac:
)(n
DQ
t
gg
DkN6240t624
25
15600
- za sporedni saobraajnipravac:
)(n
DQ
t
ss
DkN4928t8,492
25
12320
-
7/24/2019 Proracun vuce_vjezbe
7/30
1. IZBOR ODGOVARAJUEG TIPA I JAINE LOKOMOTIVE
I
C
K
L
U
S
S
T
U
D
J
E
L
E
Z
N
E
1.4. ODREIVANJE TIPA I JAINE LOKOMOTIVE
Za pravac od A do C:
4,12,8,154321
IIIi
kms 100
33,161000133,0150133,0 sm iikrii
elektrovua: Qg = 780t hkmVkr /70
Specifiniotpor lokomotive (puno naprezanje motora ):
kN/N734,37000016,070025,02,1V00016,0V025,02,1 22
krkr
'
Specifiniotpor kola (Strahl):
kN/N793,4)10
70(057,00,2)
10
V(057,00,2 22kr"
E
gQ
-
7/24/2019 Proracun vuce_vjezbe
8/30
1. IZBOR ODGOVARAJUEG TIPA I JAINE LOKOMOTIVE
I
C
K
L
U
S
S
T
U
D
J
E
L
E
Z
N
E
TEINE LOKOMOTIVA
TIP LOKOMOTIVE OZNAKA TEINA
DIZEL
LOKOMOTIVE
Dizel elektrine
662 96t (960kN)
661 108 i 112t (1080 i 1120kN)
642 67,2t (672kN)
643 67,2t (672kN)
Dizel hidraulike 741 64t (640kN)
761 97,8t (978kN)
ELEKTROLOKOMOTIVE
Jednosmjerna 342 76t (760kN)
361 95t (950kN)
Naizmjenina struja 441 76t (760kN)
461 120t (1200kN)
-
7/24/2019 Proracun vuce_vjezbe
9/30
1. IZBOR ODGOVARAJUEG TIPA I JAINE LOKOMOTIVE
I
C
K
L
U
S
S
T
U
D
J
E
L
E
Z
N
E
Koeficijent athezije (monofazna struja):
2853,070*20100
828,020100828,0
kr
aV
f
Teinalokomotive se odreujepo relaciji:
62,1t621kNkN
18,621kN7800)kN/N(236,265
)kN/N(123,21
kN7800))kN/N(33,16)kN/N(734,3()kN/N(102853,0
)kN/N(33,16)kN/N(793,4Q
)i(f
iL
3gm
'a
m
"
t76L 441,SERIJEOMOTIVAELEKTROLOKSEUSVAJA
dizel vua: Qg = 624 t h/km20Vkr
N/kN6,310
V15,00,3
2
kr'
N/kN228,210
20
057,00,210
V
057,00,2
22
kr"
-
7/24/2019 Proracun vuce_vjezbe
10/30
1. IZBOR ODGOVARAJUEG TIPA I JAINE LOKOMOTIVE
I
C
K
L
U
S
S
T
U
D
J
E
L
E
Z
N
E
266,0202080
825,0
V2080
825,0f
kr
a
Teinalokomotive se odreujepo relaciji:
t1,47kN471kN61,4706240)/(07,246)/(558,18
6240)/(33,16)/(6,3)/(10266,0
)/(33,16)/(228,2
)( 3'
"
kNkNNkNN
kNkNNkNNkNN
kNNkNNQ
if
iL g
ma
m
t2,67L 642,SERIJELOKOMOTIVADIZELSEUSVAJA
-
7/24/2019 Proracun vuce_vjezbe
11/30
1. IZBOR ODGOVARAJUEG TIPA I JAINE LOKOMOTIVE
I
C
K
L
U
S
S
T
U
D
J
E
L
E
Z
N
E
1.5. ODREIVANJE NAJPOVOLJNIJE I STVARNE TEINE VOZA
a) Elektrolokomotiva Serije 441; sa vunogdijagrama su oitanevrijednosti (Z,V):
Vkr =78 km/h i Zvkr =200kN
Specifiniotpor lokomotive:kN/N1234,47800016,078025,02,1V00016,0V025,02,1
22
krkr
'
Specifiniotpor kola:
kN/N468,5)10
78(057,00,2)
10
V(057,00,2 22kr"
33,160133,0iikriim s
kN/N4538,2033,161234,4im'
kNNim
/798,2133,16468,5"
Potrebna teina Usvojena teina SerijaElektrolokomotiva 62,1 t 76 t 441
Dizel lokomotiva 47,1 t 67,2 t 642
-
7/24/2019 Proracun vuce_vjezbe
12/30
1. IZBOR ODGOVARAJUEG TIPA I JAINE LOKOMOTIVE
I
C
K
L
U
S
S
T
U
D
J
E
L
E
Z
N
E
Najpovoljniju teinuvoza odreujemopo relaciji:
t2,8468462)/(798,21
)/(453,20)(760)(10200)( 3
"
'
,
kNkNN
kNNkNNi
LiZQm
mnajv
Moemoodrediti potreban broj pari vozova:
19n43,18t2,846
t15600
Q
Dn usv
naj,v
g
Sada je stvarna teinavoza u glavnom pravcu:
kN821082119
t15600Q stv,vgl t
Odnosno stvarna teinavoza u sporednom pravcu:
kN650065019
12320Q stv,vsp t
-
7/24/2019 Proracun vuce_vjezbe
13/30
1. IZBOR ODGOVARAJUEG TIPA I JAINE LOKOMOTIVE
I
C
K
L
U
S
S
T
U
D
J
E
L
E
Z
N
E
b) Dizel Lokomotiva Serije 642 sa vunogdijagrama su oitanevrijednosti (Z,V):Vkr =15 km/h, Zvkr =120kN
Specifini otpor lokomotive:
kNNV
kr /3375,310
15,00,3
2
'
Specifiniotpor kola:
kNNV
kr /15,2)10
15(057,00,2)
10(057,00,2 22"
33,160133,0iikriim skNNi
m/95,1933,163375,3
'
kNNim
/48,1833,1615,2"
-
7/24/2019 Proracun vuce_vjezbe
14/30
1. IZBOR ODGOVARAJUEG TIPA I JAINE LOKOMOTIVE
I
C
K
L
U
S
S
T
U
D
J
E
L
E
Z
N
E
Najpovoljniju teinuvoza odreujemopo relaciji:
t8,5765768)/(48,18
)/(95,19)(672)(10120)( 3
"
'
,
kNkNN
kNNkNNi
LiZQm
mnajv
Moemoodrediti potreban broj pari vozova:
2704,27
8,576
15600
,
usv
najv
gn
t
t
Q
Dn
Sada je stvarna teinavoza u glavnom pravcu:
kNt
Q stvvgl 5777t77,57727
15600,
Odnosno stvarna teinavoza u sporednom pravcu:
kNQ stvvsp 4562t29,45627
12320,
-
7/24/2019 Proracun vuce_vjezbe
15/30
1. IZBOR ODGOVARAJUEG TIPA I JAINE LOKOMOTIVE
I
C
K
L
U
S
S
T
U
D
J
E
L
E
Z
N
E
1.6. PROVJERA TEINE VOZOVA ZA SLUAJ SPOREDNOG PRAVCA
a) Elektrolokomotiva Serije 441od (B) do (A)
33,91000133,080133,0 ssABmAB iikrii
kNQ stvvsp 6500, stvarni saobraaju sporednom saobraajnompravcu
osnovni otpor za Vkr = 76 km/h:
kNN /020,4
kNN/290,5"
stvvsp
m
m
QkN
kNNkNNkNN
iLiZQ
,
3
"
'
mog.
91,985.12
)/)(33,929,5()/)(33,902,4()(760)(10200)(
Lokomotiva serije 441 moeda vuevozteineQv = 6500kN
pri usponu od im = 9,33
-
7/24/2019 Proracun vuce_vjezbe
16/30
1. IZBOR ODGOVARAJUEG TIPA I JAINE LOKOMOTIVE
I
C
K
L
U
S
S
T
U
D
J
E
L
E
Z
N
E
b) Dizel lokomotiva Serije 642
kNQ stvvsp 4562,stvarni saobraaju sporednom saobraajnompravcu
osnovni otpor za Vkr = 15 km/h:
kNN/3375,3'
kNN/15,2
"
stvvsp
m
mmogv
QN
kNN
kNNkNN
i
LiZQ
,
3
"
'
.,
45,9711
)/)(33,915,2(
)/)(33,93375,3()(672)(10120)(
Lokomotiva serije 642 moeda vuevozteineQv = 4562 kN priusponu od im =9,33
-
7/24/2019 Proracun vuce_vjezbe
17/30
2. VUNI DIJAGRAMI
I
C
K
L
U
S
S
T
U
D
J
E
L
E
Z
N
E
Vunasila lokomotive je ona sila koja se stvara u pogonskom motoru lokomotivei koja izaziva kretanje voza savlaujuinjegove otpore.
Zi - indikatorska vunasila, stvara se u cilindrima motora,Ze - efektivna vunasila, na vratilu motoraZttangencijalna vunasila, sila koja se prenosi na obode pogonskih tokova
Realizacija vunesile postiese pomou trenja koje se javlja izmeu tokova
lokomotive i ina. Na motorne osovine lokomotive prenosi se obrtni momenat Mt.Ovaj momenat moe se razloiti na spreg sila ( Z ) od kojih jedna djeluje uosovini tokaa druga na dodirnoj taki izmeu tokai ine.U taki dodira javlja se i reaktivna sila T kao posljedica trenja izmeu takilokomotive i ine, i kao reaktivna sila suprotnog je smjera kretanja.
fkoeficijent trenja izmeu inei takeposovinski pritisak lokomotive
pfT
-
7/24/2019 Proracun vuce_vjezbe
18/30
I
C
K
L
U
S
S
T
U
D
J
E
L
E
Z
N
E
2. VUNI DIJAGRAMI
Vunasila i vunekarakteristike elektrolokomotive
Odreivanje vune sile i vunih karakteristika elektrolokomotive vri se naosnovu elektromehanikihkarakteristika vunihelektromotora.Utvrivanjeovih karakteristika vrise ispitivanjima u fabrici.
Dijagram vunesile lokomotive je grafikapredstava promjene vunesile naobodu pogonskih tokovau funkciji brzine: Z = Z ( v)
-
7/24/2019 Proracun vuce_vjezbe
19/30
I
C
K
L
U
S
S
T
U
D
J
E
L
E
Z
N
E
3. ODREIVANJE OTPORA KRETANJU VOZA
3.1. OSNOVNI OTPORI KOLA
Specifiniotpor kola:
)/(10
057,00,2
2
"kNN
Vkr
Osnovni otpor kola:
NQvW "*"
3.1.1. Elektro vua
a) glavnisaobraajnipravac kNQ stvvE
gl 8210,
V(km/h) 0 10 20 30 40 50 60 70 78 80 90 100
2,000 2,057 2,228 2,51 2,912 3,425 4,052 4,793 5,468 5,648 6,617 7,7
W" 16420 16888 18292 20607 23908 28119 33267 39351 44891 46370 54326 63217
-
7/24/2019 Proracun vuce_vjezbe
20/30
I
C
K
L
U
S
S
T
U
D
J
E
L
E
Z
N
E
3. ODREIVANJE OTPORA KRETANJU VOZA
b) sporednisaobraajnipravac kNQ stvvEsp 6500,
V(km/h) 0 10 20 30 40 50 60 70 78 80 90 100 110 120
2,000 2,057 2,228 2,51 2,912 3,425 4,052 4,793 5,467885,648 6,617 7,7 8,897 10,208
W" 13000 13371 14482 16315 18928 22263 26338 31155 35541 36712 43011 50050 57831 66352
3.1.2. Dizel vua
a) glavnisaobraajnipravac kNQ stvvDgl 5777,
V(km/h) 0 10 16 20 30 40 50 60 70 80
2,000 2,057 2,146 2,228 2,51 2,912 3,425 4,052 4,793 5,648
W" 11554 11883 12397 12871 14500 16823 19786 23408 27689 32628
b) sporednisaobraajnipravac kNQ stvvDsp 4562,
V(km/h) 0 10 16 20 30 40 50 60 70 80
2 2,057 2,146 2,228 2,51 2,912 3,425 4,052 4,793 5,648
W" 9124 9384 9790 10164 11451 13285 15625 18485 21866 25766
-
7/24/2019 Proracun vuce_vjezbe
21/30
I
C
K
L
U
S
S
T
U
D
J
E
L
E
Z
N
E
3. ODREIVANJE OTPORA KRETANJU VOZA
3.2. OSNOVNI OTPORI LOKOMOTIVE
3.2.1. Elektrolokomotiva Serija 441 (L = 760 kN)
V(km/h) 0 10 20 30 40 50 60 70 78 80 90 100
1,3 1,444 1,676 1,996 2,404 2,9 3,484 4,156 4,75696 4,916 5,764 6,7
W' 988 1097 1274 1517 1827 2204 2648 3159 3615 3736 4381 5092
3.2.2. Dizel lokomotiva Serija 642 (L = 672 kN)
V(km/h) 0 10 16 20 30 40 50 60 70 80
3,000 3,150 3,384 3,600 4,350 5,400 6,750 8,400 10,350 12,600
W' 2016 2117 2274 2419 2923 3629 4536 5645 6955 8467
441SERIJA/00016,0025,02,1' 2 kNNVV
441SERIJA/0343355,07848,0102' 2 kNNVV
461SERIJA/031,078,0103' 2 kNNVV
LOKOMOTIVADIZEL/10
15,03'
2
kNN
V
-
7/24/2019 Proracun vuce_vjezbe
22/30
I
C
K
L
U
S
S
T
U
D
J
E
L
E
Z
N
E
3. ODREIVANJE OTPORA KRETANJU VOZA
3.3. UKUPNI OTPORI
Osnovni otpor voza jednak je zbiru osnovnog otpora kola i osnovnog otporalokomotive
)("'0 NWWW
3.3.1. Elektrolokomotiva Serija 441 (L = 760 kN)
a) glavnisaobraajnipravac
V(km/h) 0 10 20 30 40 50 60 70 78 80 90 100
W' 17408 17985 19566 22124 25735 30323 35915 42509 48507 50106 58706 68309
b) sporednisaobraajnipravac
V(km/h) 0 10 20 30 40 50 60 70 78 80 90 100
W' 13988 14468 15756 17832 20755 24467 28986 34313 39157 40448 47391 55142
-
7/24/2019 Proracun vuce_vjezbe
23/30
I
C
K
L
U
S
S
T
U
D
J
E
L
E
Z
N
E
3. ODREIVANJE OTPORA KRETANJU VOZA
3.3.2. Dizel lokomotiva Serija 642 (L = 672 kN)
a) glavnisaobraajnipravac
V(km/h) 0 10 20 30 40 50 60 70 78 80
W' 12554 12993 13602 14151 16010 18623 21936 25968 30719 36188
b) sporednisaobraajnipravac
V(km/h) 0 10 20 30 40 50 60 70 78 80
W' 10124 10494 10994 11444 12961 15085 17775 21045 24896 29326
-
7/24/2019 Proracun vuce_vjezbe
24/30
I
C
K
L
U
S
S
T
U
D
J
E
L
E
Z
N
E
3. ODREIVANJE OTPORA KRETANJU VOZA
3.4. OTPORI OD USPONA
Nagib i ( ) Elektrolokomotiva Dizel lokomotivaL Qv Wi L Qv Wi
Glavni pravac 16,33 760 8210 146480 672 5777 105312
Sporedni pravac 9,33 760 6500 67736 672 4562 48833
kNQL v 89708210760
kNN,ii
/331616,33 000
NWi
14648033,168970
a) glavnisaobraajnipravacELEKTROLOKOMOTIVA
-
7/24/2019 Proracun vuce_vjezbe
25/30
I
C
K
L
U
S
S
T
U
D
J
E
L
E
Z
N
E
4. KOIONE SILE VOZA
Za zaustavljanje voza, smanjivanje njegove brzine kretanja ili odavanjabrzine, lokomotiva i vagoni opremljeni su neophodnim koionim ureajima.
Ukupni otpori koenjavoza dati su izrazom:
NfKB KK 1000
gdje je:
-K - suma svih pritisaka koione papuena koioneosovine kN/kN- fk -koeficijent trenja izmeu koionih papuai toka- K - sila pritiska na jednu koionu papuu u kN/kN
-
7/24/2019 Proracun vuce_vjezbe
26/30
I
C
K
L
U
S
S
T
U
D
J
E
L
E
Z
N
E
4. KOIONE SILE VOZA
Specifiniotporkoenjavoza
kNNQL
Kf
QL
fK
QL
Bb
KKKK /
10001000
Pri kretanju po horizontali sa koenjem, rad motora se iskljuujepa jespecifina rezultujuasila jednaka zbiru osnovnog otpora voza i specifinekoionesile:
kNNbwwzKo
/
Dijagramrezultujuih specifinihsila prikoenju
Primjer: El. lokomotiva 411
= 0,5 - zbog zaustavljanja voza u stanicama
= 40% - procenat koenja = 0,7 - za teretne vagone
kNQLkNQ
kNL 89708210
760
-
7/24/2019 Proracun vuce_vjezbe
27/30
I
C
K
L
U
S
S
T
U
D
J
E
L
E
Z
N
E
4. KOIONE SILE VOZA
Specifiniotporkoenjavoza
kNNfffb KKKK /2807,0401010
Specifiniosnovni otpor voza
kNNQL
QLW /
0
Koeficijent trenja-tab.1. za K = 1,75
kNNffb KKK /1402805,0
Spec.rezultujuasila pri koenju
-
7/24/2019 Proracun vuce_vjezbe
28/30
I
C
K
L
U
S
S
T
U
D
J
E
L
E
Z
N
E
5. DIJAGRAM REZULTUJUIH SPECIFINIH SILA
Zavisnost specifinihsila od brzina izraenu vidu grafikona naziva se dijagramspecifinih rezultujuihsila, ili dijagram specifinih ubrzavajuih(ili usporavajuih)
sila.
Slui za odreivanje promjene kretanja voza; treba znati veliinu i znakrezultujuihsila, tj. algebarsku sumu sila koje dejstvuju na voz.
Specifina rezultujuasila pri kretanju voza po horizontalnom i pravom putu i prireimurada motora, data je slijedeimizrazom:
)(:)(0 QLQLZWZ QL
QL
QL
ZWZ
)(0
gdje je:
Z - W0 - specifina rezultujuasilaN/kNZ - vunasila lokomotiveNL - teinalokomotive kNQ - teinavozakN - specifiniotpori lokomotive N/kN - specifiniotpori kola N/kN
W0 - specifiniotpori voza N/kN
-
7/24/2019 Proracun vuce_vjezbe
29/30
I
C
K
L
U
S
S
T
U
D
J
E
L
E
Z
N
E
5. DIJAGRAM REZULTUJUIH SPECIFINIH SILA
V(km/h) Z(N) L+Qv z (N/kN) W0 z-0
10 240000 17985 26,756 2,005 24,75079
20 231000 19566 25,753 2,181 23,571278
30 223000 22124 24,861 2,466 22,39419640 216500 25735 24,136 2,869 21,26705
50 211000 30323 23,523 3,381 20,142336
60 206000 35915 22,965 4,004 18,961565
70 202000 42509 22,520 4,739 17,78048
78 200000 48507 22,297 5,408 16,888898
80 162000 50106 18,060 5,586 12,474221
90 102000 58706 11,371 6,545 4,8265095100 72000 68309 8,027 7,615 0,4114827
V(km/h) Z(N) L+Qv z (N/kN) 0
10 0 17985 0,000 -2,0050624
20 0 19566 0,000 -2,1812308
30 0 22124 0,000 -2,4664504
40 0 25735 0,000 -2,8689588
50 0 30323 0,000 -3,3805184
60 0 35915 0,000 -4,0038751
70 0 42509 0,000 -4,739029
78 0 48507 0,000 -5,407646
80 0 50106 0,000 -5,5859799
90 0 58706 0,000 -6,544728
100 0 68309 0,000 -7,6152731
kNNQL
QLWkNN
QL
ZZ //
)( 0
Vunidijagram
-
7/24/2019 Proracun vuce_vjezbe
30/30
I
C
K
L
U
S
S
T
U
D
J
E
L
E
Z
N
E
z-w0
I = 18
V=60km/h
w0+ bk
w0
Tabela
spec.rezult.sile pri
koenju
Tabelaspec.rezult.sile