Slide thuyết trình đồ án tốt nghiệp đề tài tính toán xác định quãng đường hãm đoàn tàu hàng hà nội – lào cai

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI HÀ NỘITRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VÂN TẢIKHOA CƠ KHÍBỘ MÔN ĐẦU MÁY TOA XE VÀ TÀU ĐIỆN METROĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPĐề Tài: Tính toán xác định quãng đường hãm đoàn t

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VÂN TẢI

KHOA CƠ KHÍ

BỘ MÔN ĐẦU MÁY TOA XE VÀ TÀU ĐIỆN METRO

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Đề Tài: Tính toán xác định

quãng đường hãm đoàn tàu hàng Hà Nội – Lào cai

Sinh viên thực hiện : Nguyễn Quốc Khánh Lớp : 67DCDM21

Chuyên ngành : CNKT Cơ khí đầu máy toa xe và tàu điện metro Giảng viên hướng dẫn : ThS Phạm Huy Khương

CHƯƠNG 1 LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN XÁC ĐỊNH QUÃNG ĐƯỜNG HÃM CỦA ĐOÀN TÀU

CHƯƠNG 2 GIỚI THIỆU VỀ TUYẾN ĐƯỜNG SẮT HÀ NỘI – LÀO CAI

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN XÁC ĐỊNH QUÃNG ĐƯỜNG HÃM ĐOÀN TÀU HÀNG TUYẾN

ĐƯỜNG SẮT HÀ NỘI – LÀO CAI

NỘI DUNG

CHƯƠNG 1CƠ SỞ LÝ THUYẾT XÁC ĐỊNH CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH HÃM CỦA ĐOÀN TÀU

1.1 Giới thiệu về hệ thống hãm đoàn tàu1.1.1 Khái niệm chung và phân loại

a Khái niệm:

Khi đoàn tàu chuyển động có rất nhiều lực tác dụng lên nó như lực kéo, lực cản tự nhiên , lực cản nhân tạo Hệ thống tạo ra lực cản nhân tạo để đừng đoàn tàu hoặc giảm tốc độ đoàn tàu theo các tín hiệu , hoặc do sự cố xảy ra trên đường sát gọi là hệ thống hãm

b Phân loại:

Do yêu cầu vận chuyển ngày càng phát triển, nhiều loại máy hãm khác được phát minh thay cho loại hãm tay như: hệ thống hãm hơi nước , hệ thống hãm chân không, hệ thống hãm gió ép Hiện nay trên đầu máy toa xe hình thức hệ thống hãm gió ép được dùng rất phổ biến, càng ngày càng được hoàn thiện.

1.1.2 Nguyên lý hoạt động hãm gió ép

1.1.2.1 Hệ thống hãm gió ép tự động trực tiếp

b Tác dụng và nguyên lý làm việc:

Hệ thống hãm gió ép trực tiếp có ba tác dụng là :

+ Cấu tạo đơn giản, dễ bảo dưỡng, xử lý tiện lợi.

+ Có thể tùy ý tăng giảm áp sát nồi hãm để điều chỉnh lực hãm theo yêu cầu

+ Khi xe bị đứt móc không tự động hãm lại được, trong đoàn tàu những toa xe phía cuối được hãm chậm hơn các toa phía đầu Còn khi nhả hãm, toa đầu nhả hãm sớm hơn toa phía cuối

+ Khi hãm phải xả hết gió trong hãm và xi lanh hãm ra ngoài trời do vậy tiêu hao nhiều gió ép.

+ Nếu đoàn xe dài , có nhiều xilanh hãm thì việc cấp gió khó khăn,ảnh chính qua tay hãm, qua ống hãm vào xi lanh hãm, pittong nồi hãm bị đẩy ra, qua hệ thống gìang hãm ép guốc hãm vào mặt lăn bánh xe.

Nhả hãm

Khi cần nhả hãm, đưa tay hãm đặt vào vị trí nhả hãm, đường thông gió ép từ thùng gió chính vào ống hãm bị cắt đứt, đồng thời mở đường thông cho gió ép từ ống hãm qua tay hãm ra ngoài trời, áp suất nồi hãm giảm, pittông trong nồi hãm bị lò xo hoàn vị đẩy trở lại, guốc hãm được nhả ra dần

Giữ hãm

Sau khi hãm, áp suất nồi hãm đạt tới trị số nhất định rồi, đưa tay hãm vào vị trí giữ hãm nhằm giữ nguyên lực hãm đã đạt được Vì khi tay hãm được đặt vào vị trí giữ hãm thì tất cả các đường thông giữa các bộ phận đều bị cắt đứt, bởi vậy nồi hãm giữ được nguyên áp suất trước đó của nó, tức là trạng thái hãm được giữ nguyên.

1.1.2.2 Hệ thống hãm gió ép tự động gián tiếp.

Ưu điểm & nhược điểm

+ Có khả năng thay đổi lực hãm tùy theo lượng giảm áp suất.

+ Đảm bảo an toàn trong trường hợp đoàn xe bị đứt móc nối hoặc ống hãm đoàn xe bị xì hở với lượng giảm áp lớn, đoàn xe bị hãm + Tiết kiệm gió ép vì khi hãm chỉ xả 1 phần gió.

+ Kết cấu phức tạp

+ Bảo dưỡng,sữa chữa phức tạp.

+ Thời gian cấp gió cho đoàn tàu tương đối lâu.

1.1.3 Hệ thống hãm trên đầu máy D19E

a Cấu tạo hệ thống hãm giá chuyển hướng

Hình 1.3 Cấu tạo hệ thống hãm đầu máy

1.1.3 Hệ thống hãm trên đầu máy D19E

b Bố trí hệ thống hãm giá chuyển hướng

Hình 1.4 Sơ đồ bố trí hệ thống hãm giá chuyển hướng

1.2 Tính toán xác định các thông số khi hãm của đoàn tàu

1.2.1 Sự sản sinh và hạn chế của lực hãm

a, Khái niệm và phân loạiKhái niệm:

+ Lực hãm là ngoại lực ngược hướng vận động của đoàn tàu do thiết bị hãm sinh ra, có tác dụng cản trở chuyển động đoàn tàu.

+ Kí hiệu: B+ Đơn vị: kN

1.2.3 Tính lực hãm đoàn tàu

1.2.3 Tính lực hãm đoàn tàu

1.2.3 Tính lực hãm đoàn tàu1.2.4 Cự ly hãm và cách tính cự ly hãm

a Khái niệm cự ly hãm đoàn tàu là: Khoảng cách đoàn tàu chạy qua kể từ lúc tài xế đặt tay hãm vào vị trí hãm đến lúc đoàn tầu dừng lại b Cách tính cự ly hãm

Quá trình hãm đoàn tàu được chia làm 2 giai đoạn:

- Giai đoạn chạy không - Giai đoạn hãm hữu hiệu Vậy cự ly hãm đoàn tàu là:

Sb= Sk + Sc (m) (1.13)

Tính thời gian và cự ly chạy không

Cự ly chạy không được tính theo công thức:

Trong thực tế thường dùng công thức kinh nghiệm để tính thời gian chạy không thông qua thực nghiệm như sau:

Đối với đoàn tàu khách

ij – Độ dốc quy đổi, khi ij > 0 quy định ij = 0 để tính r – Lượng giảm áp ống hãm, kpa.

n – số toa xe.

Đoàn tàu hàng hãm khẩn mà có tác dụng giảm cục bộ hãm khẩn: tk = (1.3 + 0.45n) (1 – 0.05 ij) (s) (1.19)

Tính cự ly hãm hữu hiệu:

Hợp lực tác dụng lên đoàn tàu là:

c = - (b +oz + ij) = -(1000 h h + θoz + ij) (N/kN) Trong đó:

ωoz – Lực cản cơ bản đơn vị khi tính hãm, N/kN.

Lực cản bình quân và coi đó là lực cản tác dụng và thường theo công

V1 và V2 – Tốc độ đầu và cuối của mỗi gian các tốc độ, km/h

Cp – hợp lực đơn vị, N/KN ở tốc độ bình quân trong mỗi gian cách tốc độ  

CHƯƠNG 2

GIỚI THIỆU VỀ TUYẾN ĐƯỜNG SẮT HÀ NỘI – LÀO CAI

Hình 2.1b Sơ đồ tổng thể mạng lưới Đường sắt Việt Nam

Hình 2.2 Sơ đồ tuyến đường sắt Hà Nội – Lào Cai

Đường sắt Hà Nội - Lào Cai là một tuyến đường sắt liên vận quốc tế nối Hà Nội với các tỉnh trung du và miền núi Tây Bắc Tuyến này có từ thời thực dân Pháp cai trị Việt Nam.

Tuyến Hà Nội - Lào Cai có điểm đầu là ga Hà Nội và điểm cuối là ga Lào Cai tại thành phố Lào Cai

Đường sắt Hà Nội - Lào Cai còn kết nối với tuyến đường sắt Côn Minh - Hà Khẩu của Trung Quốc.

Toàn tuyến dài 297 km trong đó khoảng 111 km là những đoạn cong Tình trạng kỹ thuật hiện tại lạc hậu, nhiều đoạn đường sắt xuống cấp Đội đầu tàu phục vụ tuyến đường sắt Hà Nội - Lào Cai được đánh giá là hiện đại chỉ sau tuyến Bắc - Nam, nhưng tình trạng đường sắt kém khiến cho các đầu tàu không được khai thác hết công suất

2.3 TRẮC DỌC TUYẾN HÀ NỘI – LÀO CAI

Bảng 2.1 Trắc dọc khu gian Lang Khay – Lang Thip đoạn có độ dốc lớn nhất

2.4 CÔNG LỆNH TỐC ĐỘ TRÊN TUYẾN

Ga Vũ Én đến ga Đoan Thượng:

2.5 CÔNG LỆNH TẢI TRỌNG TRÊN TUYẾN

2.5.1 TẢI TRỌNG ĐẦU MÁY, TOA XE.

2.5.1.1 TẢI TRỌNG ĐẦU MÁY

Với khổ đường 1000mm

 Đầu máy Mikađô: 6.45 + 4 12.5 + 6.55 + 4 9.0

 Đầu máy Bỉ (D18E): 14 T/trục 6 trục = 84.00T

 Đầu máy Ấn (D13E): 12 T/trục 6 trục = 72.00T

 Đầu máy Tiệp (D12E) : 14 T/trục 4 trục = 56.00T

 Đầu máy Rumani(Dl 1H): 14 T/trục 4 trục =

Khổ 1000 mm: Tải trọng rải đều không quá 4,2 T/m Riêng khu đoạn Đà Nẵng - Sài Gòn (bao gồm cả các tuyến nhánh) tải trọng rải đều không quá 3.6T/m.

Khổ 1435 mm: Tải trọng rải đều không quá 6T/m.

2.6 Công lệnh sức kéo trên tuyến

Bảng2.2 Công lệnh sức kéo trên tuyến Hà Nội – Lào Cai

CHƯƠNG 3

TÍNH TOÁN XÁC ĐỊNH QUÃNG ĐƯỜNG HÃM ĐOÀN TÀU HÀNG TUYẾN ĐƯỜNG SẮT HÀ NỘI – LÀO CAI

3.1 Lựa chọn đoàn tàu tính toán

Tính hãm suất chuyển đổi của đoàn tàu Tải trọng của đầu máy D19E: P = 78 (tấn) Tra bảng 3.3 ta được:

• Áp lực guốc hãm chuyển đổi của đầu máy diesel: = 650 kN • Áp lực guốc hãm chuyển đổi của toa trưởng tàu : = 90 kN • Áp lực guốc hãm chuyển đổi của toa xe xi téc: = 124 kN

Tổng áp lực guốc hãm chuyển đổi của cả đoàn tàu là:

Tính quãng đường chạy không Sk

Đoàn tàu hãm khẩn, không có giảm áp cục bộ: Thời gian chạy không là:

Quãng đường chạy không của đoàn tàu là:

Quãng đường hãm hữu hiệu của đoàn tàu là:

3.3 Phân tích kết quả tính toán

Phương pháp tính toán xác định quãng đường hãm đã tính toán một cách chính xác quãng đường hãm của đoàn tàu trong từng tình huống vận hành cụ thể, đó là khi đi vào từng đoạn đường với độ dốc thay đổi từ -11o/oo đến 0o/oo và tốc độ đầu khi hãm của

đoàn tàu thay đổi từ 5 km/h đến 80 km/h.

Từ kết quả tính toán ta thấy, quãng đường hãm thực tế của đoàn tàu trong các tình huống vận hành đều nhỏ hơn quãng đường hãm cho phép được quy định trên đường sắt Việt Nam là 800m Vì vậy, đoàn tàu sẽ vận hành an toàn khi xuống dốc kể cả trong trường hợp dốc dài và cao -11o/oo.

KẾT LUẬN

Sau ba tháng tìm hiểu, nghiên cứu và thực hiện đồ án tốt nghiệp dưới sự hướng dẫn của thầy ThS Phạm Huy Khương em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình.

Đồ án đã đi tìm hiểu về hệ thống hãm trên đoàn tàu, tìm hiểu về tuyến đường sắt Hà Nội – Lào Cai, nghiên cứu phương pháp tính toán quãng đường hãm đoàn tàu từ đó áp dụng đi tính toán cụ thể cho một đoàn tàu hàng vận hành trên tuyến.

Thông qua kết quả tính toán xác định quãng đường hãm cho đoàn tàu hàng, từ đó có thể đi sâu hơn trong việc nghiên cứu nhằm đưa ra giải pháp cụ thể hoá các đoàn tàu hàng giúp tận dụng tối đa hiệu quả trong quá trình chuyên chở và khai thác hàng hoá cách tốt nhất Đảm bảo trong quá trình chuyên chở hàng hoá vận dụng một cách an toàn, rút ngắn thời gian di chuyển.

Do thời gian và trình độ bản thân có hạn nên đề tài của em còn nhiều hạn chế và thiếu xót, rất mong sự đóng góp của thầy cô và các bạn nhằm giúp cho đề tài của em thêm hoàn thiện hơn.

Em xin chân thành cảm ơn!

CẢM ƠN THẦY CÔ VÀ CÁC BẠN

ĐÃ LẮNG NGHE !

CẢM ƠN THẦY CÔ VÀ CÁC BẠN

ĐÃ LẮNG NGHE !

CẢM ƠN THẦY CÔ VÀ CÁC BẠN

ĐÃ LẮNG NGHE !