Nghiên cứu, tính toán khả năng thông qua đường cong về mặt hình học và động lực học, hệ số an toàn chống trật bánh của đầu máy 3 trục d19e khổ đường 1000mm đang vận dụng trên đsvn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI TẠ HỒNG HỢP NGHIÊN CỨU, TÍNH TỐN KHẢ NĂNG THƠNG QUA ĐƯỜNG CONG VỀ MẶT HÌNH HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC, HỆ SỐ AN TOÀN CHỐNG TRẬT BÁNH CỦA ĐẦU MÁY TRỤC D19E KHỔ ĐƯỜNG 1000MM ĐANG VẬN DỤNG TRÊN ĐSVN Chuyên ngành: Khai thác bảo trì đầu máy xe lửa, toa xe Mã số: 60.52.44 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN VĂN CHUYÊN HÀ NỘI - 2013 MỤC LỤC Trang phụ bìa Mục lục Danh mục bảng Danh mục hình LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: KHẢO SÁT CÁC ĐẦU MÁY SỬ DỤNG LOẠI GIÁ CHUYỂN HƯỚNG TRỤC KHỔ ĐƯỜNG 1000mm ĐANG VẬN HÀNH TRÊN ĐSVN KHU VỰC PHÍA NAM 11 1.1 Nghiên cứu tổng quan Đường sắt Việt Nam 11 1.1.1 Hiện trạng đường sắt Việt Nam 11 1.1.2 Sự phát triển ĐSVN thời gian tới 14 1.2 Giới thiệu đặc trưng sức kéo khu vực phía nam 16 1.2.1 Giới thiệu chung sức kéo khu vực phía nam 16 1.2.2 Kết cấu đặc trưng GCH đầu máy khu vực phía nam 18 1.3 Tình trạng đường sắt khu vực phía nam 27 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TỐN KHẢ NĂNG THƠNG QUA ĐƯỜNG CONG VỀ MẶT HÌNH HỌC, ĐỘNG LỰC HỌC VÀ HỆ SỐ AN TOÀN CHỐNG TRẬT BÁNH CỦA ĐẦU MÁY TRỤC KHỔ ĐƯỜNG 1000MM 30 2.1 Tổng hợp nghiên cứu nước vấn đề thông qua đường cong 30 2.1.1 Nghiên cứu nước 30 2.1.2 Nghiên cứu nước 31 2.2 Cơ sở lý thuyết tính tốn thơng qua đường cong mặt hình học 32 2.2.1 Mục đích việc tính tốn qua đường cong hình học 32 2.2.2 Lý thuyết tính tốn thơng qua đường cong đầu máy toa xe 33 2.2.3 Một số cơng thức tính tốn thơng qua mặt hình học 36 2.2.4 Kiểm tra khoảng cách tổi thiểu hai điểm góc thành đầu độ lớn góc quay đầu đấm đồn tầu thơng qua đường cong 39 2.3 Cơ sở lý thuyết tính tốn thơng qua đường cong động lực học 42 2.3.1 Mục đích việc tính thơng qua đường cong động lực học 41 2.3.2 Các phương pháp tính lực dẫn hướng 43 2.4 Một số tiêu tính hệ số an toàn vận hành ĐMTX 57 2.4.1 Chỉ tiêu an toàn chống trật bánh 57 2.4.2 Chỉ tiêu an toàn chống lật 61 2.5 Một số công thức xác định tốc độ cho phép ĐMTX thông qua đường cong 63 2.5.1 Theo tiêu an toàn chống trật bánh 63 2.5.2 Theo gia tốc dư 63 2.6 Các yếu tố ảnh hưởng đến khả thông qua đường cong 64 2.6.1 Độ dơ ngang trục bánh so với hộp đầu trục 64 2.6.2 Tác động thiết bị bên lò xo 65 2.6.3 Ảnh hưởng lực dọc trục hãm 67 2.6.4 Lực đạp ray 68 CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN KHẢ NĂNG THƠNG QUA ĐƯỜNG CONG VỀ MẶT HÌNH HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC, HỆ SỐ AN TOÀN CHỐNG TRẬT BÁNH ĐẦU MÁY TRỤC D19E VẬN DỤNG TRÊN ĐƯỜNG SẮT PHÍA NAM VIỆT NAM 71 3.1 Xây dựng mơ hình tính tốn lực dẫn hướng đầu máy 71 3.1.1 Mơ hình hóa kết cấu GCH 71 3.1.2 Hệ phương trình cân lực 72 3.2 Tính lực dẫn hướng đầu máy D19E thông qua đường cong 76 3.2.1 Các thông số kỹ thuật đầu máy 76 3.2.2 Các thông số kỹ thuật đường 76 3.3 Một số kết khảo sát tốc độ thông qua đường cong đầu máy D19E 77 3.3.1 Tại đường cong có bán kính R = 75 m 77 3.3.2 Tại bán kính cong R = 100 m 79 3.3.3 Tại bán kính cong R = 150 m 81 3.3.4 Tại bán kính cong R = 200 m 83 3.3.5 Tại bán kính cong R = 250 m 84 3.3.6 Tại bán kính cong R = 300 m 86 3.3.7 Tại bán kính cong R = 350 m 88 3.3.8 Tại bán kính cong R = 400 m 90 KẾT LUẬN 94 TÀI LIỆU THAM KHẢO 96 DANH MỤC CÁC BẢNG TT Tên bảng Trang B 1-1 Chi tiết tuyến đường sắt quốc gia Việt Nam 12  B1-2 Bảng giới thiệu thông số kỹ thuật số đầu máy trục 17  B1-3 Bảng giới thiệu thông số kỹ thuật GCH đầu máy D19E 26  B1-4 Bảng giới thiệu thông số kỹ thuật GCH đầu máy D13E 26  B1-5 Bảng thống kê số đoạn cong từ Km1378+200 đến Km1546+000 28  B1-6 Bảng quy định độ gia khoan đường sắt 29  B2-1 Bảng điều kiện lựa chọn vị trí GCH thơng qua đường cong dựa vào lực dẫn hướng 56  B2-2 Bảng trị số tg(-) 60  B 3-1 Bảng thơng số kỹ thuật đầu máy cần cho tính tốn 76  B 3-2 Bảng khe hở bánh xe ray theo bán kính cong 76  B 3-3 Bảng thông số kỹ thuật đường ray 76  B 3-4 Kết lực dẫn hướng đầu máy D19E vào đường cong có bán kính cong 75m 77  B3-5 Kết lực dẫn hướng đầu máy D19E vào đường cong có bán kính R = 100 m 79  B3-6 Kết lực dẫn hướng đầu máy D19E vào đường cong có bán kính R = 150 m 81  B 3-7 Kết lực dẫn hướng đầu máy D19E vào đường cong có bán kính R = 200 m 83  B 3-8 Kết lực dẫn hướng đầu máy D19E vào đường cong có bán kính cong 250m 84  B 3-9 Kết lực dẫn hướng đầu máy D19E vào đường cong có bán kính R = 300 m 86  B3.10 Kết lực dẫn hướng đầu máy D19E vào đường cong có bán kính R = 350 m 89  B 3.11 Kết lực dẫn hướng đầu máy D19E vào đường cong có bán kính R = 400 m 90  B3-12 Bảng so sánh tốc độ tính tốn với tốc độ công lệnh chạy tầu hành 93  B 3- 13 Bảng tốc độ cho phép đầu máy D19E thông qua đường cong 93  B 3-14 Tốc độ cho phép tính theo cơng thức [3-38] 93  DANH MỤC CÁC HÌNH TT Tên hình Trang H 1.1 Kết cấu khung GCH đầu máy D9E 20  H1.2 Tổng thể GCH đầu máy D9E 20  H 1.3 Tổng thể GCH đầu máy D13E 21  H1.4 Kết cấu khung giá chuyển hướng đầu máy D19E 23  H1.5 Kết cấu bầu dầu kéo 23  H1.6 Kết cấu kéo lớn đầu máy D19E 24  H 1.7 Tổng thể kết cấu khung GCH đầu máy D19E 25  H 2.1, H 2.2, H 2.3 Các vị trí giá chuyển hướng đường cong 35  H 2.4: Tính cự ly tâm quay bánh dẫn X1 36  H 2.5 Tính độ võng tâm quay 38  H 2.6 Góc quay giá chuyển hướng trục đường cong 39  H 2.7 Biểu diễn tương quan đầu máy, toa xe 42  H 2.8 Đồ thị xác định giá trị lực dẫn hướng 45  H 2.9: Điểm đặt lực dẫn hướng 46  H 2.10 Góc xơ bánh xe với đường ray 47  H 2.11 Lực ma sát mặt lăn bánh xe mặt đường ray 48  H2.12 ĐMTX vị trí siêu cao 49  H 2.13 Mơ hình ĐMTX đường cong 51  H 2.14 Sơ đồ tính lực dẫn hướng lực ma sát gây 54  H2.15: Nghiên cứu tượng trật bánh lực dẫn hướng 58  H 3.1 Sơ đồ kết cấu tổng quát GCH trục (d13E) 71  H 3.2 Sơ đồ kết cấu GCH đối xứng 72  H 3.3 Sơ đồ lực tác dụng lên GCH vị trí chéo 73  H 3.4 Sơ đồ lực tác dụng lên GCH vị trí dây cung 73  H 3.5 Sơ đồ lực tác dụng lên GCH vị trí tự 74  H 3.6 Sơ đồ lực tác dụng lên GCH vị trí chéo 75  H 3.7 Đồ thị lực dẫn hướng đầu máy D19E đường cong R = 75m 78  H 3.8 Đồ thị lực dẫn hướng đầu máy D19E đường cong R = 100 m 80  H 3.9 Đồ thị lực dẫn hướng đầu máy D19E đường cong R = 150 m 82  H 3.10 Đồ thị lực dẫn hướng đầu máy D19E đường cong R = 200 m 84  H 3.11 Đồ thị lực dẫn hướng đầu máy D19E đường cong R = 250 m 86  H 3.12 Đồ thị lực dẫn hướng đầu máy D19E đường cong R = 300 m 88  H 3.13 Đồ thị lực dẫn hướng đầu máy D19E đường cong R = 350 m 90  H 3.14 Đồ thị lực dẫn hướng đầu máy D19E đường cong R = 400 m 92  LỜI MỞ ĐẦU Ngành giao thơng vận tải giữ vị trí huyết mạch kinh tế quốc gia Nó cầu nối liền kinh tế, văn hóa xã hội vùng miền, quốc gia châu lục giao thoa lẫn để tạo nên giới ngày đa dạng sinh động Trong loại hình vận tải như: Đường bộ, đường thủy, hàng khơng… vận tải đường sắt chiếm tỷ trọng nhỏ ngành thiếu giao thông vận tải nước nhà Đường sắt Việt Nam (ĐSVN) ngành công nghiệp lâu đời Việt Nam, đời vào năm 1881 việc khởi công tuyến từ cột cở Thủ Thiêm Chợ Lớn dài 13km Những năm sau tuyến đường sắt tiếp tục xây dựng khắp lãnh thổ Việt Nam theo tiêu chuẩn khổ đường 1000mm Trải qua kháng chiến chống Pháp, Mỹ nhiều tuyến đường bị phá hủy hồn tồn, tình trạng kỹ thuật tuyến đường sắt thống bị xuống cấp nghiêm trọng, đặc biệt có nhiều khu đoạn bị ngăn cách Từ năm 1986 sau đất nước bước vào công đổi đại hóa, ngành đường sắt triển khai xong hồn tồn cơng tác khơi phục tuyến đường sắt thống để nối liền hai miền đất nước Đến nay, mạng lưới ĐSVN quan tâm đầu tư nhiều thay số thiết bị thơng tin tín hiệu, đầu máy toa xe, ray…để phục vụ tốt ngày nâng cao lực chuyên chở đáp ứng xu hướng phát triển cao xã hội Lịch sử ĐSVN giới chứng kiến nhiều vụ tai nạn nghiêm trọng gây nhiều thiệt hại người của: - Ngày 12/12/1917 đoàn tầu chở binh sĩ trật bánh khỏi đường ray gần lối vào đường hầm Mount Cenis Modane, Pháp khiến 543 người chết - Ngày 22/10/1949 đoàn tàu tốc hành chạy từ thành phố Danzig tới thủ đô Warsaw Ba Lan bị trật bánh khỏi đường ray khiến 200 người thiệt mạng - Ngày 25/4/2005: Vụ tai nạn khiến 107 người thiệt mạng đoàn tàu chở khách Tokyo, Nhật Bản bị trật bánh lao vào nhà chung cư Đây kiện đen tối lịch sử ngành đường sắt Nhật Bản, vốn tiếng giới an toàn, đại - Trưa ngày 12 tháng năm 2005, tàu lửa E1 chạy theo hướng Hà Nội Thành phố Hồ Chí Minh ôm cua cua Đá Bàn (Km 752+50) thuộc Lăng Cơ (Phú Lộc, Thừa Thiên Huế) mối nối gữa toa số bị đứt Hậu hai toa bị văng khỏi đường ray kéo theo tàu bị lật theo hướng đầm Lăng Cô Tai nạn cướp sinh mạng 12 hành khách làm 100 ngưới khác bị thương - Ngày 6/9/2010, chuyến tàu chở 400 hành khách từ Hà Nội Lào Cai, qua huyện Văn Yên (Yên Bái) bị lật Vụ tai nạn khiến hai người thiệt mạng chỗ Trong nguyên nhân gây tai nạn giao thông đường sắt đổ tầu, lật tầu yếu tố khách quan tai nạn trật bánh nguy hiểm gây hậu nghiêm trọng Bản chất việc trật bánh phụ thuộc vào yếu tố như: Trắc dọc tuyến đường, chất lượng giá chuyển hướng đầu máy toa xe, tốc độ vận hành, yếu tố thời tiết, khí hậu Sự thay đổi yếu tố ảnh hưởng đến hệ số an toàn vận hành đoàn tầu việc đảm bảo kiểm soát yếu tố hay cụ thể hệ số an toàn vận hành đoàn tầu cần phải thường xuyên đánh giá để phòng ngừa tránh vụ tai nạn bất ngờ ĐSVN quản lý bảo dưỡng, sửa chữa, vận dụng khoảng 15 chủng loại đầu máy với số lượng 302 đầu máy tổng công suất 305.700ML[Số liệu thống kê 2005], số lượng toa xe khách 1.055, xe hàng 4.632 khổ đường 1000mm, khổ đường 1435mm số lượng toa xe khách 08, xe hàng 354[Số liệu thống kê năm 2006] Chất lượng toa xe có nhiều loại, nhiều hệ không đồng với nhập từ nhiều nước chế tạo nước ảnh hưởng không nhỏ đến an toàn vận hành đoàn tầu 82 100 1.6500 130.3813 -45.0232 1.6500 117.5830 -57.8215 105 1.6500 140.8652 -55.5070 1.6500 128.0668 -68.3054 110 1.6500 151.8604 -66.5023 1.6500 139.0621 -79.3006 115 1.6500 163.3671 -78.0090 1.6500 150.5688 -90.8073 120 1.6500 175.3852 -90.0271 1.6500 162.5869 -102.8254 H 3.9 Đồ thị lực dẫn hướng đầu máy D19E đường cong R = 150 m Tại bán kính cong R = 150m giá chuyển hướng trước sau rời vị trí tự sang vị trí dây cung tai vận tốc v = 48,42km/h v = 37,89km/h Chuyển từ vị trí tự sang vị trí dây cung là: Đối với giá chuyển hướng trước v = 73,68km/h Đối với giá chuyển hướng sau v = 64,74km/h Tốc độ cho phép đầu máy thông qua đường cong R = 150m vcp = 54,78km/h 83 3.3.4 Tại bán kính cong R = 200 m B 3-7 Kết lực dẫn hướng đầu máy D19E vào đường cong có bán kính R = 200 m V(km/h) Giá chuyển hướng trước Giá chuyển hướng sau Xt (m) Y1 (kN) Y3 (kN) Xs (m) Y4 (kN) Y6 (kN) 2.5530 39.6899 0.6347 2.4798 28.8671 0.3221 2.5530 39.8817 0.4429 2.4798 29.0589 0.1303 10 2.5408 40.4935 0.5422 2.4798 29.6566 0.2696 15 2.5408 41.4870 0.2669 2.4676 30.6352 0.0241 20 2.5286 42.8927 0.3156 2.4554 32.0093 0.1000 25 2.5164 44.6732 0.0073 2.4432 33.7636 0.4656 30 2.4920 46.8471 0.0582 2.4188 35.8792 0.3820 35 2.4676 49.3906 0.4661 2.3944 38.3492 0.4512 40 2.4432 52.2763 0.4524 2.3700 41.1550 0.5046 45 2.4188 55.4919 0.6210 2.3333 44.2857 0.3185 50 2.3822 59.0368 0.1485 2.2845 47.7139 0.0422 55 2.3455 62.8574 0.0212 2.1991 51.3582 0.0498 60 2.2845 66.8953 0.0583 2.0771 55.1071 0.0381 65 2.1869 71.0411 0.2197 1.9185 58.5024 0.0494 70 2.0405 75.1536 0.0249 1.7842 60.8829 0.2634 75 1.8696 78.5680 0.0631 1.6866 62.3516 0.2919 80 1.7476 80.8625 0.1367 1.6866 68.2967 -5.6533 85 1.6500 81.9237 0.2348 1.6866 74.6254 -11.9819 90 1.6500 88.6359 -6.4774 1.6500 79.0372 -16.0762 95 1.6500 95.7317 -13.5732 1.6500 86.1330 -23.1719 100 1.6500 103.2111 -21.0525 1.6500 93.6123 -30.6513 105 1.6500 111.0740 -28.9154 1.6500 101.4752 -38.5142 110 1.6500 119.3204 -37.1619 1.6500 109.7217 -46.7607 115 1.6500 127.9505 -45.7919 1.6500 118.3517 -55.3907 120 1.6500 136.9640 -54.8055 1.6500 127.3653 -64.4042 84 H 3.10 Đồ thị lực dẫn hướng đầu máy D19E đường cong R = 200 m Tại bán kính cong R = 200m từ vận tốc v = 0km/h giá chuyển hướng trước sau đầu máy vị trí tự Chuyển từ vị trí tự sang vị trí dây cung v = 87,50km/h giá chuyển hướng trước tai v = 77,5 km/h giá chuyển hướng sau Tốc độ cho phép đầu máy thông qua đường cong R = 200m vcp = 66,7km/h 3.3.5 Tại bán kính cong R = 250 m B 3-8 Kết lực dẫn hướng đầu máy D19E vào đường cong có bán kính cong 250m V (km/h) Giá chuyển hướng trước Giá chuyển hướng sau Xt (m) Y1(kN) Y3 (kN) Xs (m) Y4 (kN) Y6(kN) 2.5499 38.9846 0.5717 2.4889 30.3092 0.2534 2.5499 39.1380 0.4182 2.4889 30.4626 0.0999 10 2.5347 39.6404 0.8036 2.4889 30.9513 0.5309 15 2.5347 40.4075 0.0364 2.4737 31.7428 0.6553 85 20 2.5194 41.5565 0.6918 2.4737 32.8370 0.4713 25 2.5194 42.9698 0.1915 2.4584 34.2463 0.8569 30 2.5042 44.7115 0.2880 2.4432 35.9422 0.0419 35 2.4889 46.7447 0.0954 2.4279 37.9379 0.6001 40 2.4584 49.0740 0.4947 2.3974 40.2082 0.7205 45 2.4432 51.6738 0.5354 2.3822 42.7577 0.3701 50 2.4127 54.5459 0.1669 2.3516 45.5606 0.1783 55 2.3822 57.6633 0.1119 2.3059 48.5669 0.4117 60 2.3516 61.0026 0.0943 2.2449 51.8112 0.0579 65 2.2906 64.5063 0.2971 2.1534 55.1422 0.1348 70 2.2296 68.1792 0.0515 2.0161 58.4082 0.1904 75 2.1076 71.8222 0.0663 1.8788 61.2283 0.1142 80 1.9551 75.1788 0.0120 1.7720 63.2561 0.1239 85 1.8178 77.6499 0.2438 1.6805 64.2889 0.3540 90 1.7263 79.3238 0.2497 1.6805 69.6587 -5.0158 95 1.6500 80.9255 -0.6867 1.6500 73.2465 -8.3657 100 1.6500 86.9090 -6.6702 1.6500 79.2300 -14.3492 105 1.6500 93.1993 -12.9605 1.6500 85.5203 -20.6395 110 1.6500 99.7964 -19.5577 1.6500 92.1174 -27.2367 115 1.6500 106.7005 -26.4617 1.6500 99.0215 -34.1407 120 1.6500 113.9113 -33.6725 1.6500 106.2323 -41.3515 86 H 3.11 Đồ thị lực dẫn hướng đầu máy D19E đường cong R = 250 m Tại bán kính cong R = 250m từ vận tốc v = 0km/h giá chuyển hướng trước sau đầu máy vị trí tự Chuyển từ vị trí tự sang vị trí dây cung v = 93,68km/h giá chuyển hướng trước v = 85,26km/h giá chuyển hướng sau Tốc độ cho phép đầu máy thông qua đường cong R = 250m vcp = 74,45km/h 3.3.6 Tại bán kính cong R = 300 m B 3-9 Kết lực dẫn hướng đầu máy D19E vào đường cong có bán kính R = 300 m V (km/h) Giá chuyển hướng trước Giá chuyển hướng sau Xt (m) Y1 (kN) Y3 (kN) Xs (m) Y4 (kN) Y6 (kN) 2.5469 38.5187 0.6408 2.4920 31.2837 0.5085 2.5469 38.6466 0.5130 2.4920 31.4115 0.3806 10 2.5469 39.0301 0.1294 2.4920 31.8277 1.0637 15 2.5286 39.7166 0.5092 2.4920 32.4670 0.4244 87 V (km/h) Giá chuyển hướng trước Giá chuyển hướng sau Xt (m) Y1 (kN) Y3 (kN) Xs (m) Y4 (kN) Y6 (kN) 20 2.5286 40.6542 0.6510 2.4737 33.3889 0.5978 25 2.5103 41.8426 0.5520 2.4737 34.5606 0.5137 30 2.5103 43.2817 0.2093 2.4554 35.9822 0.1684 35 2.4920 44.9926 0.6971 2.4371 37.6574 0.5985 40 2.4737 46.9364 0.9362 2.4188 39.5658 0.7113 45 2.4554 49.1125 0.8981 2.4005 41.7092 0.4842 50 2.4371 51.5214 0.5554 2.3822 44.0597 0.7801 55 2.4005 54.1358 0.8559 2.3455 46.6337 0.5566 60 2.3822 56.9647 0.6735 2.3089 49.3922 0.4721 65 2.3455 59.9636 0.7419 2.2723 52.3314 0.2090 70 2.3089 63.1824 0.0711 2.1991 55.3522 0.2903 75 2.2357 66.4449 0.2018 2.0893 58.4441 0.0443 80 2.1442 69.7546 0.1219 1.9612 61.2551 0.0715 85 2.0161 72.8566 0.1940 1.8330 63.4679 0.1369 90 1.8696 75.4031 0.3031 1.7415 64.9882 0.2123 95 1.7781 77.3274 0.2331 1.6683 65.6861 0.3965 100 1.6866 78.5989 0.0778 1.6683 70.6724 -4.5897 105 1.6500 81.2828 -2.3239 1.6500 74.8836 -8.7230 110 1.6500 86.7804 -7.8215 1.6500 80.3813 -14.2207 115 1.6500 92.5338 -13.5748 1.6500 86.1346 -19.9740 120 1.6500 98.5428 -19.5839 1.6500 92.1437 -25.9831 88 H 3.12 Đồ thị lực dẫn hướng đầu máy D19E đường cong R = 300 m Tại bán kính cong R = 300m từ vận tốc v = 0km/h giá chuyển hướng trước sau đầu máy vị trí tự Chuyển từ vị trí tự sang vị trí dây cung v = 100km/h giá chuyển hướng trước tai v = 96,84km/h giá chuyển hướng sau Tốc độ cho phép đầu máy thông qua đường cong R = 300m vcp = 83,33km/h 3.3.7 Tại bán kính cong R = 350 m 89 B3.10 Kết lực dẫn hướng đầu máy D19E vào đường cong có bán kính R = 350 m V (km/h) Giá chuyển hướng trước Giá chuyển hướng sau Xt (m) Y1(kN) Y3 (kN) Xs (m) Y4 (kN) Y6(kN) 2.5469 38.1737 0.4499 2.5042 31.9821 0.7177 2.5469 38.2833 0.3403 2.5042 32.0916 0.6081 10 2.5469 38.6120 0.0115 2.5042 32.4204 0.2794 15 2.5255 39.2133 0.6510 2.4828 33.0049 0.9733 20 2.5255 40.0274 1.0949 2.4828 33.7720 0.2062 25 2.5255 41.0137 0.1086 2.4828 34.7871 0.4649 30 2.5042 42.2594 0.1332 2.4615 36.0134 0.5019 35 2.4828 43.7427 1.2054 2.4615 37.4510 0.3117 40 2.4828 45.4043 0.8176 2.4401 39.0970 1.0904 45 2.4615 47.2772 0.2082 2.4188 40.9498 0.4054 50 2.4401 49.3552 0.6031 2.3974 42.9906 0.5911 55 2.4188 51.6216 0.7036 2.3761 45.2259 0.4178 60 2.3974 54.0787 0.4729 2.3547 47.6104 0.7912 65 2.3761 56.6784 0.9000 2.3120 50.1828 0.5727 70 2.3333 59.4562 0.7440 2.2693 52.8917 0.4285 75 2.2906 62.3535 0.7305 2.2266 55.7410 0.0339 80 2.2479 65.3718 0.4770 2.1198 58.5344 0.2812 85 2.1625 68.4464 0.1504 2.0130 61.2772 0.1032 90 2.0557 71.3696 0.1234 1.8849 63.4517 0.3526 95 1.9063 73.8053 0.3682 1.7781 65.0483 0.5039 100 1.7995 75.6515 0.4997 1.7141 66.2314 0.3982 105 1.7354 77.2950 0.0445 1.7141 70.7245 -4.0949 110 1.6500 77.4833 0.5615 1.7141 75.4367 -8.8072 115 1.6500 82.4147 -4.3700 1.6500 76.9297 -9.8550 120 1.6500 87.5654 -9.5206 1.6500 82.0804 -15.0056 90 H 3.13 Đồ thị lực dẫn hướng đầu máy D19E đường cong R = 350 m Tại bán kính cong R = 350m từ vận tốc v = 0km/h giá chuyển hướng trước sau đầu máy vị trí tự Chuyển từ vị trí tự sang vị trí dây cung v = 112,05km/h giá chuyển hướng trước v = 102.11km/h giá chuyển hướng sau Tốc độ cho phép đầu máy thông qua đường cong R = 350m vcp = 90,98km/h 3.3.8 Tại bán kính cong R = 400 m B 3.11 Kết lực dẫn hướng đầu máy D19E vào đường cong có bán kính R = 400 m V (km/h) Giá chuyển hướng trước Giá chuyển hướng sau Xt (m) Y1(kN) Y3 (kN) Xs (m) Y4 (kN) Y6(kN) 2.5286 37.9455 0.9807 2.5042 32.5149 1.1406 2.5286 38.0414 0.8848 2.5042 32.6108 1.0447 91 10 2.5286 38.3291 0.5971 2.5042 32.8985 0.7570 15 2.5286 38.8085 0.1177 2.5042 33.3779 0.2776 20 2.5286 39.5350 0.8186 2.4798 34.0876 1.0248 25 2.5042 40.4445 1.3544 2.4798 34.9506 0.1618 30 2.5042 41.4993 0.2996 2.4798 36.0337 0.5286 35 2.5042 42.7832 0.4711 2.4554 37.2981 0.6983 40 2.4798 44.2489 0.4622 2.4554 38.7439 0.6624 45 2.4798 45.8963 0.2647 2.4310 40.3713 0.4129 50 2.4554 47.7215 1.2835 2.4066 42.1586 1.2578 55 2.4310 49.7215 0.6615 2.4066 44.1416 0.5179 60 2.4066 51.8704 1.1448 2.3822 46.2626 0.7173 65 2.4066 54.2259 0.0323 2.3577 48.5498 0.5161 70 2.3577 56.6452 1.0062 2.3089 50.9404 0.8153 75 2.3333 59.2838 0.3351 2.2845 53.4992 0.4608 80 2.3089 62.0152 0.1247 2.2357 56.1614 0.1130 85 2.2357 64.7425 0.6097 2.1381 58.7732 0.3599 90 2.1625 67.5611 0.4694 2.0405 61.3381 0.3066 95 2.0649 70.3565 0.1322 1.9185 63.7053 0.0149 100 1.9429 72.8425 0.0254 1.8208 65.2111 0.5186 105 1.8452 74.7553 0.1344 1.7476 66.5751 0.3426 110 1.7476 76.0986 0.2410 1.6744 67.0903 0.5736 115 1.6744 76.9015 0.2818 1.6744 71.4053 -3.7414 120 1.6500 79.3322 -1.9731 1.6500 74.5329 -6.7725 92 H 3.14 Đồ thị lực dẫn hướng đầu máy D19E đường cong R = 400 m Tại bán kính cong R = 400m từ vận tốc v = 0km/h giá chuyển hướng trước sau đầu máy vị trí tự Đối với bán kính cong R = 400m giá chuyển hướng trước gần vị trí tự từ vận tốc v = 0km/h vận tốc cấu tạo Đối với giá chuyển hướng sau bắt đầu chuyển từ vị trí tự sang trí dây cung vận tốc v = 111,59 km/h Tốc độ cho phép đầu máy thông qua đường cong R = 400m vcp = 83,33km/h 3.4 Tổng hợp so sánh tốc độ tính tốn thực tế 93 B3-12 Bảng so sánh tốc độ tính tốn với tốc độ công lệnh chạy tầu hành Tên Ga/ Khu Gian Km đầu Km cuối R Cơng lệnh Có thể Tốc độ tăng tính tốn tốc độ T.chàm 1408.011 1408.1421 410 80 97.78 22.23% H.Trinh Vĩnh Hảo24.08% 1440.4013 1440.858 251 60 S.Lịng Sơng 74.45 Vĩnh Hảo51.63% 1441.3032 1441.4569 334 60 S.Lịng Sơng 90.98 Sơng lũy 1506.3164 1506.7476 300 70 83.33 19.04% B 3- 13 Bảng tốc độ cho phép đầu máy D19E thơng qua đường cong Stt Bán kính cong R (m) 75 100 150 200 250 300 350 400 Tốc độ cho phép Vcp (km/h) 36,67 43,5 54,78 66,7 74,45 83,33 90,98 97,78 Tốc độ cho phép thông qua đường cong đầu máy D19E theo công thức kinh nghiệm [3-38] B 3-14 Tốc độ cho phép tính theo công thức [3-38] Stt Bán kính cong 75 100 150 200 250 300 350 400 Tốc độ cho phép 36.3 42 51.4 59.3 66.4 72.7 78.5 84 94 KẾT LUẬN Thực đề tài: “Nghiên cứu, tính tốn khả thơng qua đường cong mặt hình học động lực học, hệ số an toàn chống trật bánh đầu máy trục D19E khổ đường 1000mm vận dụng ĐSVN” Sau nghiên cứu mặt sở lý thuyết, kết cấu giá chuyển hướng trục loại đầu máy vận dụng tuyến đường sắt thống nhất, sau xây dựng mơ hình tốn chung để thể giải, cụ thể ngơn ngữ lập trình Malt-lap để giải tốn đầu máy trục D19E Xí nghiệp Đầu máy Sài Gịn vận dụng khu gian Krơm – Mường Mán rút số kết luận sau: - Dựa vào bảng lực dẫn hướng ta nhận thấy lực dẫn hướng trục dẫn giá chuyển hướng trước lớn trục dẫn giá chuyển hướng sau dù vị trí chéo nhất, tự hay dây cung dẫn tới gờ lợi bánh xe trục dẫn trục trục mòn nhanh Điều hoàn toàn phù hợp với thực tế vận dụng đầu máy D19E Xí nghiệp đầu máy Sài Gịn đơn vị Xí nghiệp có sử dụng đầu máy Liên hiệp Sức kéo Đường sắt - Đầu máy vào đường cong có bán kính R200m tốc độ thấp GCH vị trí tự sau chuyển sang vị trí dây cung tốc độ lớn Như giới hạn bán kính đường cong R>200m GCH đầu máy D19E có vị trí là: Tự dây cung - Tốc độ cho phép Đầu máy D19E thông qua đường cong tỷ lệ thuận với bán kính cong R cung đường sắt mà đầu máy qua Cụ thể bảng B 3-13 - So sánh tốc độ cho phép tính tốn với tốc độ cho phép thơng qua đường cong công lệnh tốc độ số 01-CĐ-2013 ban hành năm 2013 95 ngành ĐSVN đầu máy D19E vận dụng qua đoạn đường cong có bán kính cụ thể mà tơi khảo sát bảng B 3-12 nâng thêm tốc độ cho phép - Chứng minh lần công thức [3-38] công thức thực nghiệm tương đối trường hợp bán kính R150m Cụ thể bảng B3-13 B3-14 96 TÀI LIỆU THAM KHẢO TS NGUYỄN VĂN CHUYÊN- Ks MAI VĂN THẮM Báo cáo: Nghiên cứu tính ổn định chống lật đổ toa xe Đăng tạp trí giao thông vận tải số 2, Hà Nội 2003 TS NGUYỄN HỮU DŨNG Động lực học đầu máy – Nhà xuất Đại học GTVT VƯƠNG PHÚC KIẾN Động lực học toa xe (bản tiếng trung) – Nhà xuất Bắc Kinh 1993 LÊ VĂN DOANH Ổn định động lực học toa xe (bài giảng cao học) 1999 Thí nghiệm động lực học độ bền toa xe (bài giảng cao học) 2000 NGUYỄN VĂN CHUYÊN Bài giảng cao học tính tốn sức kéo động lực học đầu máy – Hà Nội 2002 TỔNG CÔNG TY ĐƯỜNG SẮT VIỆT NAM Tài liệu, vẽ kết cấu giá chuyển hướng đầu máy D19E, D13E… Tài liệu công lệnh tốc độ Tài liệu trắc dọc khu đoạn Krôm – Mường Mán