Universitatea Tehnică a MoldoveiFacultatea Urbanism și Arhitectură

Catedra Căi Ferate, Drumuri și Poduri

Lucrare practică Nr.2la disciplina

Căi Ferate I (Bazele proiectării)

Tema: Bazele calculelor de tracțiune

A efectuat st.gr.CFDP-131Nivnea Gheorghe

A verificat lector superiorSaracuta Petru

Chisinau 2015

Definire, obiectul si importanta calculelor de tractiune.

Tractiunea trenurilor reprezinta partea din mecanica aplicata care se ocupa cu studiul fortelor care actioneaza asupra trenului si cu miscarea trenului sub actiunea acestor forte.

Calculele de tractiune au o larga aplicare in practica inginereasca atit in exploatarea liniilor existente cit si in proiectarea si construirea liniilor noi de care ferata. Astfel calculele de tractiune permit sa se stabileasca:

-fortele care actioneaza asupra trenului;

-viteza de circulatie si timpii de mers;

-tonajul trenului, capacitatea de circulatie si de transport a le liniei;

-consumul de combustibil si energie electrica;

-elementele necesare pentru proiectarea judicioasa a liniei in planul de situatie si in profilul in lung;

-amplasarea judicioasa a punctelor de sectionare si punctelor de echipare a locomotivelor;

-eficienta tehnico-economica a variantelor proiectate.

Fortele care actioneaza asupra trenului si deci miscarea trenului sub actiunea acestor forte, sint influentate de un numar mare si variat de factoricare nu pot fi luati in consideratie in totalitatea lor. Din aceasta cauza la efectuarea calculelor de tractiune se admit unele ipoteze simplificatoare si anume:

1.Trenul se considera ca este omogen, format din acelasi tip de vagoane.

2. Masa trenului se considera concentrata in centrul de greutate, care se admite ca se gaseste in mijlocul trenului

3.Fortele de aceeasi natura se insumeaza si determina o rezultanta care se considera ca actioneaza in centrul de greutate al trenului.

In efectuarea calculelor de tractiune aplicate la proiectarea liniilor noi si reconstructiei celor existente se admite eroarea de ... ceea ce face posibila utilizarea riglei de calcul.

Sisteme de tractiune

Pina in prezent au fost folosite in exploatarea cailor ferate patru sisteme de tractiune si anume: cu abur, diesel, electrica si turbina cu gaze.

Tractiunea cu abur este cel mai vechi sistem de tractiune. Prin tractiunea cu abur se intelege tractiunea cu locomotive cu abur, la care agentul purtator de energie este aburul. Ponderea tractiunii cu abur este intr-o continua scadere, datorita randamentului mic a acesteia in raport cu celelalte sisteme de tractiune.

Dupa sistemul motorului, tractiunea cu abur se prezinta sub doua aspecte: tractiunea cu abur cu motoare cu piston si tractiunea cu abur cu turbine.

Tractiunea cu abur prezinta urmatoarele dezavantaje mai importante: randament mic al locomotivelor (7-11%), durata lunga pentru intrarea in serviciu a locomotivei datorita timpului necesar pentru punerea sub presiune a cazanului.

Tractiunea diesel se realizeaza cu locomotive si automotoare la care energia este data de unul sau mai multe motoare diesel. Cuplul motor transmis osiilor motoare prin intermediul unui sistem de transmisie.

Din punct de vedere al sistemului de transmisie, locomotivele diesel sint de trei feluri: cu transmisie electrica, cu transmisie hidraulica si cu transmisie mecanica.

Avantajele tractiunii diesel sint: randament mare (24-28%), rapiditatea la intrarea in serviciu, posibilitatea construirii de unitati de putere mare, stabilitate mare in mers a vehiculului motor, ca dependenta fata de resursele de apa, functionare putin influentata de starile climatice, comfort in conducerea locomotivei, posibilitatea de functionare in aceleasi conditii in ambele sensuri.

Dezavantajele acestei tractiuni sint: necesitatea sistemului de transmisie, folosirea de catre motorul diesel a unor sortimente de combustibil scumpe.

Tractiunea diesel ocupa un loc insemnta in transportul pe calea ferata dovedindu-se deosebit de eficienta pe liniile cu profil usor.

Tractiunea diesel cu automotoare se utilizeaza numai la transportul de calatori.

Tractiunea electrica se realizeaza cu locomotive electrice sau cu vagoane motoare prevazute cu unul sau mai multe electro-motoare alimentate de o sursa energetica ce se afla in afara vehiculului, cu exceptia automotoarelor cu acumulatoare.

O instalatie pentru tractiunea electrica cuprinde: sersele producatoare de energie electrica(centrale termoelectrice sau hidroelectrice), linii pentru trasnportul energie electrice, substatiile de tractiune necesare pentru transformarea curentului electric (coborirea tensiunii de la valoarea corespunzatoare liniei de transport la cea necesara motoarelor locomotivei), linia de contact si calea (sinele).

Avantajele tractiunii electrice fata de tractiunea cu abur sau tractiunea diesel sint urmatoarele:

Suplete mare, datorita puterilor mare pentru care se pot construi Se adapteaza usor necesitatilor de parcare, demarind usor Consumul de energie depinde direct de toanjul remorcat si de rezistentele la mare intimpinare Promtitudine mare la punerea in serviciu, neavind nevoie de pregatiri speciale si indelungate

inainte de a fi puse in serviciu Alimentare continua cu energie, fara opriri pe parcurs Siguranta la mers (nu poate pierde presiune ca locomotive cu abur) Poate atinge maximum de utilizare ciclica, adica pina la 24 ore, realizind astfel parcusuri anuale

aproape duble fata de cele ale locomotivelor cu abur Reducerea personalului de locomotiva la un singur agent, care uneori poate conduce mai multe

unitati cuplete Functionarea cu un cuplu motor uniform si cu o buna stabilitate in mes, datorita lipsei maselor

neechilibrate Puterea de regim a locomotivei electrice la o viteza de peste 50 km/h este superioara celei

dezvoltate de locomotiva cu abur Reversibilitatea in functionare, ceea ce permite de schimbare rapida a sensului de mers fara a fi

necesare placi turnante. Posibilitati suplimentare de frinare(frinare electrica) Posibilitatea recuperarii energiei la mersul in pante Inlaturarea fumului, a funiginii, a prafului de carbune, si a pericolului de incendiu parcurs Comfort ridicat pentru personalul de conducere si pentru calatori O raza de actiune teoretic infinita Capacitate de transport cu 25-40% peste aceea a locomotivei cu abur sau diesel, la putere egala.

Dezavantajele locomotivei electrice, sint urmatoarele:

Lipsa de autonomie in serviciu prin dependenta de linie de contact de la care ia energia necesara

Instalatii foarte costisitoare, (linie de transport, substatii de tractiune, linie de contact) Costul mare al locomotivei electrice in comparatie cu locomotive cu abur sau chiar al

locomotivei diesel. Masuri suplimentare de protectie la executarea lucrarilor de intretinere a liniei.

Tractiunea cu turbine cu gaze se obtine cu locomotive la care motorul este o turbina actionata de gazul provenit din arderea unui combustibil.

Gazele de argere actioneaza ca un agent motor transportind energia lor interioara pina la turbina unde acestea se transforma in energie mecanica, Randamentul acestor locomotive este de 14-16%.

Acest sistem de tractiune este nou introdus in tractiunea feroviara.