Nghiên cứu xây dựng chương trình tính toán khoảng cách hãm đoàn tàu

Tóm tắt Nghiên cứu xây dựng chương trình tính toán khoảng cách hãm đoàn tàu: ...ị đoàn tàu khi tnh hãm (N/kN)     ' " 0 0 0 Q z P P Q     (08) với o’, o” - lực cản c bản đn vị đầu máy, toa xe (N/kN) 3. XÂY DỰNG VÀ ỨNG DỤNG CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TOÁN KHOẢNG CÁCH HÃMMỘTĐOÀNTÀU 3.1. Xây dựng chương trình tính toán khoảng cách hãm một đoàn tàu Đ có th...2 7 10 L V  2 0, 28 L 4 x x LH P P R         1 1 20 1500,44 4 20 2 150 b b P Vf P V     1500,36 2 150 b b b Vf V   Bắt đầu Kết thúc Kết thúc nh 2 S đồ tnh khoảng cách hãm đoàn tàu...ờng hợp sau: - ệ số ma sát tnh toán ng với đường bng i = 0 - ệ số ma sát tung bnh ng với đường xuống dốc i = 17 nh 3 Kết quả tnh toán đoàn tàu khách , hệ số ma sát tnh toán với độ dốc 0 TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI Kỷ yếu nghiên cứu khoa học sinh viên nĕm 2019 101 nh ...

pdf8 trang | Chia sẻ: Tài Phú | Ngày: 19/02/2024 | Lượt xem: 47 | Lượt tải: 0download
Nội dung tài liệu Nghiên cứu xây dựng chương trình tính toán khoảng cách hãm đoàn tàu, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
Kỷ yếu nghiên cứu khoa học sinh viên nĕm 2019 95
NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TOÁN
KHOẢNG CÁCH HÃM ĐOÀN TÀU
Giảng viên hướng dẫn: TS. Phạm Lê Tiến
Sinh viên thực hiện: Phạm Quang Vinh
Nguyễn Đức Quốc
Lớp: Tàu điện metro K56
Tóm tắt:              
                
   
Từ khóa: C        
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Ngành đường sắt Việt Nam đã xây dựng tiêu chuẩn ngành cho toa xe chế tạo mới,
quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khai thác đường sắt đều có những qui định về hệ thống
hãm, với khoảng cách hãm khi hãm thường, cự ly hãm tối đa của đoàn tầu phải đảm bảo
không quá 800 m đối với khổ đường 1000 mm và không quá 1200 m đối với toa xe khổ
đường 1435 mm
iện nay, tong vận dng, đ đn giản tnh toán đã s dng các phưng pháp tnh
qui đổi với nhiều giả thiết các tham số không ảnh hưng với nhau, nên kết quả tnh toán
cn sai lệch với thực tế o vậy, cần xây dựng chưng tnh tnh toán với phưng pháp
tnh thực cho kết quả gần thực tế hn  kết quả nghiên cu của đề tài làm c s cho
việc đánh giá, nghiên cu việc lựa chn công thc xác định các tham số khi tnh toán
khoảng cách hãm đem lại kết quả đảm bảo an toàn và hiệu quả hn, vận dng tên
đường sắt Việt Nam
2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH KHOẢNG CÁCH HÃN ĐOÀN TÀU [1], [2[, [4]
2.1. Hệ số ma sát guốc hãm
ệ số ma sát giữa guốc hãm gang và bánh xe không có một tị số cố định mà luôn
thay đổi theo các yếu tố có liên quan: Vật liệu chế tạo guốc hãm, tốc độ đoàn tầu, lực ép
guốc hãm, nhiệt độ guốc hãm Công thc thực nghiệm với guốc hãm gang tiêu chuẩn:
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
96 Kỷ yếu nghiên cứu khoa học sinh viên nĕm 2019
- ệ số ma sát tnh toán 1
1
1,6 100 1000,6 8 100 5 100
 b
 b
P Vf P V
    (01)
- ệ số ma sát tung bnh
2
2
0,5 
2,5 400 92100lg(1 0,01 )
b b

b b b
CVf V V V    (02)
ong đó: C - hệ số thời tiết
Vtb - tốc độ tung bnh mỗi gian cách, km/h
2.2. Lực ép guốc hãm
2
   4 LH
P P L    (kN) (03)
ong đó: d - đường knh xi lanh hãm; PXL - áp suất xilanh hãm; L - bội suất
hãm; η - hiệu suất tuyền lực hãm; n- số xilanh hãm
2.3. Hãm suất đoàn tàu Bdt
 B      P+Q
   x

P P  (04)
ong đó: Pghdm, Pghtx – tổng lực ép guốc hãm đầu máy, toa xe; P, Q - tng
lượng đầu máy, đoàn xe
2.4. Khoảng cách hãm đối với hãm tự động gió ép [5], [6]
1 2S S S  (m) (05)
ong đó: S1, S2 - khoảng cách chạy không, khoảng cách hãm thực tế, m
Đối với đoàn hàng có tổng số tc toa xe t hn 200
2 2
1
1 2
10i 4,17( )73,6 1000B f 1000B f
   
    z 
V V VS S S 
            (06)
Đối với đoàn khách
2 2
1
1 2
7i 4,17( )53,6 1000B f 1000B f
   
    z 
V V VS S S 
            (07)
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
Kỷ yếu nghiên cứu khoa học sinh viên nĕm 2019 97
ong đó: itd – độ dốc tnh đổi chung %0 (N/kN)         
với  ,s - lực cản đoàn tàu khi vào đường cong, đường hầm
Vn, Vn+1 - ốc độ đầu, cuối mỗi gian cách, km/h
oz – lực cản c bản đn vị đoàn tàu khi tnh hãm (N/kN)
 
 
' "
0 0
0
 Q
z
P
P Q
    (08)
với o’, o” - lực cản c bản đn vị đầu máy, toa xe (N/kN)
3. XÂY DỰNG VÀ ỨNG DỤNG CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TOÁN KHOẢNG CÁCH
HÃMMỘTĐOÀNTÀU
3.1. Xây dựng chương trình tính toán khoảng cách hãm một đoàn tàu
Đ có th xác định được khoảng cách hãm của đoàn tàu tên c s đã có  mc 2,
áp dng vào phần mềm tin hc s dng ngôn ngữ lập tnh atlab iến hành xây dựng
chưng tnh tnh toán khoảng cách hãm của đoàn tàu
* Giao diện chương trình
nh 1 Giao diện kiu loại, phưng thc tnh toán hãm toa xe và đoàn tàu
* Sơ đồ khối tính toán
ên c s các lý thuyết đã nghiên cu, tiến hành thiết lập thuật toán tnh toán
khoảng cách hãm đoàn tàu, đn c S đồ tnh khoảng cách hãm đoàn tàu khách (01 đầu
máy diesel + 02 loại toa xe khách) như sau:
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
98 Kỷ yếu nghiên cứu khoa học sinh viên nĕm 2019
2
2
0,5 
2,5 400 92100lg(1 0,01 )
b b

b b b
CVf V V V   
 
 
  d
2 2
1
2
 tx tx
4,17( )
f f f1000    
  
 b b b
  
z 
V VS P P P P Q 


     

z         
 
 
  d
2 2
1
2
 tx tx
4,17( )
f f f1000    
  
   
   
z 
V VS P P P P Q 


     

1 2
  
  S S S  1 2  b b bS S S   
' "
0  0 
0
  Q   
z

P
P Q
     
Ldt ≤
Sck
Ldt >
Sck
' 2
0 2 4,3 0,2 0,0007 b bV V   
' 2
0 2,4 0,011 0,00035 b bV V    " 20k 1,5 0,026 0,00029b bV V   
Q1, Q2, V, n0, n, , d, PXL, L,V, C, i
2
    4

  LH   
P P L   
 
2

tx tx     4 x 
 x 
LH    x  x 
P P L    
1
1
1, 6 100 1000, 6 8 100 5 100
 b

 b
P Vf P V
   
1
7i5 1000B f 
 
 

  
1
7i5 1000B fb 
 
 b

  
1 1 3, 6
 b
 
VS 
1 1 3,6
 b
b b
VS 
 1  2 b
V VV 
    B      P + Q
   x   x 


P P P     
2
7

10
 

L V 
2

 
  0, 28 L  4
x  
 x LH   

 P P R
       
1
1
20 1500,44 4 20 2 150
 b
 b
P Vf P V
   
1500,36 2 150
b b

b
Vf V
 
Bắt đầu
Kết thúc Kết thúc
nh 2 S đồ tnh khoảng cách hãm đoàn tàu khách
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
Kỷ yếu nghiên cứu khoa học sinh viên nĕm 2019 99
3.2. Ứng dụng chương trình tính toán khoảng cách hãm một đoàn tàu
Đoàn tàu gồm: 01 đầu máy và 15 toa xe, tong đó có 09 toa xe khách giá chuyn
l xo không kh s dng hãm đa và 06 toa xe s dng hãm guốc hãm, tốc độ 100 km/h,
khổ đường 1000 mm
hông số hãm của đầu máy 19E [3]:
- ãm c s kiu QB-2 và QB-2S (hãm đn nguyên-bloc): 12 bộ; Số bloc hãm n = 12;
- Đường knh nồi hãm: dXL = 0,1775 m; Bội suất hãm: Lbloc= 4;
- ng lượng đầu máy: P = 81 t; iệu suất tuyền lực hãm η = 0,95;
- Khi xét đến áp lực l xo nồi hãm 34,335 kN/m2 th áp suất XL PXL = 323,665
kN/m2
Thng số toa e khách hãm đa
Bảng 1 Các thông số kỹ thuật của toa xe và hệ thống hãm đa
TT Thng số Ký hiệu Giá trị Đơn vị
1 ự nặng toa xe (tấn) Q1 37,5 tấn
2 ải tng toa xe (tấn) Q2 10 tấn
3 Cánh tay đn cá hãm giá chuyn 1 b 170 mm
4 Cánh tay đn cá hãm giá chuyn 2  133 mm
5 Số xi lanh hãm n0 8
6 Bán knh bnh quân của đa hãm  0,25 m
7 Bán knh bánh xe R 0,419 m
8 Van hãm KE; áp suất XL PLH 372,78 KN/ m2
9 Đường knh xi lanh hãm d 8” in
10 iệu suất tuyền lực hãm η 0,95
11 Lực đề kháng l xo nồi hãm Pc 0,28 kN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
100 Kỷ yếu nghiên cứu khoa học sinh viên nĕm 2019
Thng số toa e khách hãm guốc
Bảng2 Các thông số kỹ thuật của toa xe và hệ thống hãm
TT Thng số Ký hiệu Giá trị Đơn vị
1 ự nặng toa xe (tấn) Q1 tấn
2 ải tng toa xe (tấn) Q2 tấn
3 Bội suất hãm giá chuyn Lgc 4
4 Bội suất hãm (toàn tải) Ltt 8
5 Van hãm KE; áp suất XL PLH 372,78 KN/ m2
6 Đường knh xi lanh hãm d 14” in
7 iệu suất tuyền lực hãm η 0,85
8 Áp lực đề kháng l xo nồi hãm Plx 34,335 KN/ m2
ong đó: 02 toa xe guốc hãm tải tng Q = 39 (t); Q’= 36 (t); Q” = 43 (t)
Đn c kết quả tnh toán hãm đoàn tàu khách cho tong hnh 311 ng với các
tường hợp sau:
- ệ số ma sát tnh toán ng với đường bng i = 0 
- ệ số ma sát tung bnh ng với đường xuống dốc i = 17 
nh 3 Kết quả tnh toán đoàn tàu khách , hệ số ma sát tnh toán với độ dốc 0 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
Kỷ yếu nghiên cứu khoa học sinh viên nĕm 2019 101
nh 4 Kết quả tnh toán đoàn tàu khách, hệ số ma sát tung bnh với độ dốc -17 
S dng chưng tnh tnh toàn hãm, tnh khoảng cách hãm cho 2 loại toa xe
(hàng và khách), 2 loại đoàn tàu (hàng và khách) ng với các tường hợp sau: ệ số ma
sát tnh toán; ệ số ma sát tung bnh; Đường bng i = 0 ; Xuống dốc i = 17 
ổng hợp kết quả tnh hãm cho tong bảng 34 và 35
Bảng 3 Kết quả tnh toán khoảng cách hãm (m)  tốc độ 100 km/h với 2 hệ số
ma sát ng với đường bng và xuống dốc 17 
TT Loại toa e, đoàn tàu Hệ số ma sát tính toán Hệ số ma sát trung ìnhi= 0 ‰ i= -17 ‰ i= 0 ‰ i= -17 ‰
1 oa xe hàng không tải 554,5429 672,0426 499,9206 589,5311
2 oa xe hàng có tải 994,9147 1515,7 755,8919 1008,8
3 oa xe khách hãm guốc 7210491 944553 719,4871 942,2615
4 oa xe khách hãm đa 8515244 12125 6104726 7663218
5 Đoàn tàu hàng 931,0087 1261,2 748,9891 920,1494
6 Đoàn tàu khách 747,4766 955,7629 593,4076 700,5112
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
102 Kỷ yếu nghiên cứu khoa học sinh viên nĕm 2019
Bảng 4 Kết quả tnh toán vận tốc (km/h) đảm bảo khoảng cách hãm ≤ 800 m
với 2 hệ số ma sát ng với đưng bng và xuống dốc 17 
TT Loại toa e, đoàn tàu
Tốc độ Hệ số ma sát
tính toán
Tốc độ Hệ số ma sát
trung ình
i= 0 ‰ i= -17 ‰ i= 0 ‰ i= -17 ‰
1 oa xe hàng không tải 100 100 100 100
2 oa xe hàng có tải 85 70 100 85
3 oa xe khách hãm guốc 100 90 100 90
4 oa xe khách hãm đa 95 80 100 100
5 Đoàn tàu hàng 90 80 100 90
6 Đoàn tàu khách 100 90 100 100
4. KẾT LUẬN
Qua nghiên cu và các v d c th, nhóm nghiên cu phân tch được những ưu,
nhược đim của dạng kết cấu mới dầm I,  kiu mới, đồng thời phân tch về khả nĕng
áp dng của loại kết cấu này tong việc xây dựng cầu cạn đường cao tốc tại Việt Nam
Các ưu đim nổi bật của loại dầm mới là khả nĕng vượt nhịp lớn (đến 60m), bản
cánh ộng, giảm số lượng dầm và t, út ngắn công thời gian thi công, đáp ng các yêu
cầu kỹ thuật, đảm bảo công nĕng Loại dầm mới này cũng sẽ phù hợp với các cầu cạn
tên đường cao tốc và đường tên cao đô thị, giảm số nhịp, tĕng hiệu quả Nĕng lực thi
công của các nhà thầu Việt Nam qua đánh giá s bộ có th thực hiện
Nhóm nghiên cu hi vng ng đề tài sẽ góp một phần tong việc nghiên cu đưa
kết cấu “Cầu dầm I,  bê tông cốt thép dự ng lực lắp ghép kiu mới” áp dng vào thực
tế cho dự án xây dựng công tnh giao thông tong tưng lai đặc biệt là công tnh cầu
cạn tên đường cao tốc
Tài liệu tham khảo
[1] Bộ môn oa xe Sổ tay kỹ thuật toa xe - ập 1 NXBGiao thông Vận tải à Nội, 1985
[2] Nguyễn Vĕn Chuyên, Vũ uy Lộc, Khuất ất Nhưỡng, Kiều uy Sc ãm đoàn
tàu ường Đại hc Giao thông Vận tải à Nội, 1996
[3] ồ s kỹ thuật đầu máy 19E, ổng công ty đường sắt Việt nam, 2002
[4] iêu chuẩn Quốc gia Phưng tiện giao thông đường sắt – oa xe – Yêu cầu thiết kế
CVN 9983:2013
[5] Khuất ất Nhưỡng ãm đoàn tàu NXB GV 1997
[6] Qui tnh tnh toan sc kéo đoàn tàu đường sắt – Bộ GV 1985

File đính kèm:

  • pdfnghien_cuu_xay_dung_chuong_trinh_tinh_toan_khoang_cach_ham_d.pdf
Ebook liên quan