Подвижной состав железных дорог
Федеральное
государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего
профессионального образования
«Уральский
государственный университет путей сообщения»
ПЕРМСКИЙ
ИНСТИТУТ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
филиал
федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего
профессионального образования
«Уральский
государственный университет путей сообщения» в г. Перми
Кафедра: ОПД
и СД
Лабораторная
работа № 1, 2
по
дисциплине: Подвижной состав железных дорог
Проверил: Скорюпина
Л.С.
Студент 3 курса,
шифр13-ПСт-211
Выполнил:
преподаватель
Токарев С.В.
г. Пермь
2015 г.
Содержание
Лабораторная работа №1
Лабораторная работа №2
Список литературы
Лабораторная работа №1
Тема: История развития подвижного состава России
Требуется: Ознакомление с основными этапами
создания вагонов и локомотивов.
Изучить развитие и модернизацию подвижного
состава железных дорог.
Порядок выполнение работы:
Ответить на вопросы: 1. Где и когда в России
была построена первая лежневая дорога для вагонеток. 2. Чем характеризуется
период в 1881 - 1917 гг. в отечественном паровозостроении. 3. Когда в России
был испытан вагон с электрическим приводом.
1. В России начало строительства рельсовых дорог
относится к XVII веку, когда первые лежневые пути были использованы в
горно-металлургическом производстве.
В 1763 г. на Алтае гениальный русский
изобретатель Козьма Дмитриевич Фролов построил на Змеиногорском руднике
Колывано - Воскресенских заводов чугунную дорогу на опорах, по первым в мире
металлическим рельсам (лежням) которой перемещались вагонетки, груженые рудой.
На этой же дороге К.Д. Фролов сделал первую попытку использовать для перемещения
вагонеток механическую силу, применив колесо, вращаемое водой, систему лебедок
и канатов.
В 1778 г. На Алтае механик Семеновского рудника
Ф. С. Ваганов построил лежневую дорогу для вагонеток, перевозивших руду по
земле.
Рудничная дорога с деревянными рельсами
. Период 1881 - 1917 гг. в отечественном
паровозостроении характеризуется переходом от паровозов типа 0-3-0 к паровозам
типов 0-4-0, 1-4-0, а затем 0-5-0 и 1-5-0, применением паровых машин системы
компаунд и началом широкого использования пароперегревателей, в основном на
паровозах с простой машиной. Сцепная масса паровозов за этот период возросла с
35 до 85 т.
Так же разработанная профессором Ю.В.
Ломоносовым единая система обозначения серий паровозов как для казенных, так и
для существовавших еще в то время частных железных дорог. Это позволило
присвоить одну и ту же букву в обозначении серии однотипным паровозам
независимо от того, кем они заказывались и на какой дороге работали. Все старые
товарные паровозы типов 0-3-0, 1-3-0 и 0-3-1 по новой системе получили
обозначение серии Т (трехосные); паровозы типа 0-4-0, построенные до паровозов
"нормального типа", - Ч (четырехосные); пассажирские паровозы типов
1-2-0, 0-2-1, 2-2-1 и часть типа 2-2-0 - Д (двухосные). Серии остальных
паровозов стали обозначаться другими буквами русского алфавита, причем рядом с
буквой ставился верхний индекс в виде заглавной или прописной буквы, называвший
на ту или иную конструктивную особенность паровоза. Кроме того, для указания завода,
построившего паровоз, использовались нижние индексы: к - Коломенский, п -
Путиловский, н - Невский, Б - Брянский и т.д.
. В России идею использования электрической
энергии для тяги рельсового транспорта осуществил Ф.А. Пироцкий: в 1880 г. в
Петербурге на рельсовом пути был испытан вагон с электрическим приводом -
прототип современного трамвая, вмещавший 40 пассажиров.
Сначала электрическая тяга применялась на
городских трамвайных линиях, на промышленных предприятиях, особенно на рудниках
и угольных копях, затем на перевальных и тоннельных участках железных дорог, а
также пригородном движении.
Электрификация железных дорог СССР началась в
1920-е годы. К началу 1941 года протяженность электрифицированных линий
составила 1880 км.
Работы по электрификация железных дорог были
продолжены после Великой Отечественной войны, рекордными по темпам
электрификации были 1960-е годы - введено в эксплуатацию 20 тыс. км
электрифицированных линий. К началу 1991 г. общая протяженность
электрифицированных железных дорог СССР составила 54,3 тыс. км (первое место в
мире по протяженности), доля электрической тяги в общей перевозочной работе
составила 63,7 %.Это наиболее грузонапряженные линии, горные участки с крутыми
подъемами и многочисленными кривыми участками пути, пригородные узлы больших
городов с интенсивным движением электропоездов.
Техника электрических железных дорог за время их
существования изменилась коренным образом, сохранился только принцип действия.
Применяется привод осей локомотива от электрических тяговых двигателей, которые
используют энергию электростанций. Эта энергия подводится от электростанций к
железной дороге по высоковольтным линиям электропередачи, а к электроподвижному
составу - по контактной сети. Обратной цепью служат рельсы и земля.
Лабораторная работа №2
Тема: Подвижной состав железных дорог
Цель: Проверка знаний конструкций вагонов и
локомотивов
Требуется: Изучение конструкции и устройства
локомотивов.
Порядок выполнение работы:
Ответить на вопросы: 1. Описать технические
характеристики локомотива. 2. Знаки и надписи на локомотивах. 3. Определить
тенденции развития конструкции локомотивов ВЛ 11
1. Магистральный грузовой электровоз ВЛ11
предназначен для эксплуатации на электрифицированных участках железных дорог с
напряжением в контактной сети 3000 В постоянного тока (ширина колеи 1520 мм).
Важнейшими характеристиками локомотивов
являются: осевая формула, осевая нагрузка, служебный вес, сцепной вес, габарит
и коэффициент полезного действия.
Кузов, экипажная часть, пневматическое и
значительная часть электрического оборудования электровоза ВЛ11 унифицированы с
электровозами ВЛ10 и ВЛ10у. Кузов секции опирается на тележки с помощью
люлечного подвешивания, которое в значительной степени улучшает горизонтальную
динамику электровоза.
Сварные рамы тележек в процессе изготовления
подвергаются тщательному контролю с применением современной аппаратуры. Тележки
оборудованы бесчелюстными буксами с роликовыми подшипниками. Перемещение букс
относительно рамы происходит за счет деформации сдвига резинометаллических
блоков. Рессорное подвешивание обеспечивает эффективное смягчение вертикальных
толчков при прохождении электровозом неровностей пути.
Сварная конструкция кузова с несущей рамой
обладает достаточной прочностью и жесткостью. По концам кузова расположены
кабины управления с увеличенным объемом. С целью теплозвукоизоляции обшивка
кабины управления выполнена с применением современных полимерных материалов.
Внутри кабины установлены пульты управления, устройства для отопления,
вентиляторы, радиостанция, локомотивная сигнализация и другое оборудование,
создающее удобства для обслуживания электровоза.
Стекла кабины широкие, снабжены пневматическими
стеклоочистителями, обдуваются в зимнее время теплым воздухом, что обеспечивает
хорошую видимость пути и контактной сети при любых погодных условиях. Толщина
стекла 15 мм.
В средней части каждой секции расположена
высоковольтная камера, огражденная раздвижными сетчатыми щитами и дверями.
Расположение электрических аппаратов обеспечивает удобный к ним доступ для
осмотра и ремонта. Двери и щиты ограждения камер имеют блокировки,
обеспечивающие открытие дверей и щитов только при опущенном токоприемнике.
Электрооборудование, подверженное в процессе работы интенсивному нагреву, имеет
принудительное охлаждение. Воздух для охлаждения оборудования подается по
воздухопроводу от центробежного вентилятора.
Электрической схемой электровоза предусмотрено
три соединения тяговых электродвигателей: последовательное (С),
последовательно-параллельное (СП) и параллельное (П). Нормально в тяговом
режиме применяют последовательно-параллельное и параллельное соединения тяговых
электродвигателей. Последовательное соединение тяговых электродвигателей
применяют только при ограничении скорости движения и маневровой работе.
Диапазон регулирования скорости расширен благодаря применению на ходовых
позициях ослабления возбуждения тяговых электродвигателей (75, 55, 43, 36%).
Для обеспечения высокой плавности тяги при
переключении тяговых электродвигателей с последовательно-параллельного на
параллельное соединение и обратно в силовые цепи электровоза включены диоды.
2. На эксплуатируемых локомотивах должны быть
нанесены знаки безопасности труда в соответствии с #M12291 250703975ГОСТ
12.2.056#S и Положением о знаках безопасности на объектах железнодорожного
транспорта:
"Не открывать при поднятом
токоприемнике" - на дверях и съемных щитах высоковольтных камер
электровозов, коллекторных люков вспомогательных машин электроподвижного
состава, на расположенных вне высоковольтных камер ящиках электрических
аппаратов и на стенках щитов измерительных приборов; на панелях пульта
управления, не имеющих блокировок в цепях управления токоприемников на
напряжение выше 42 В переменного и 110 В постоянного тока. Допускается замена
знака безопасности "Не открывать при поднятом токоприемнике" на щитах
и дверцах, открыть которые невозможно без применения инструмента, на знак "Осторожно!
Электрическое напряжение" по #M12291 813100073 ГОСТ Р 12.4.026-2001.
"Осторожно! Электрическое напряжение"
по #M12291 813100073ГОСТ 12.4.026#S - на крышках коллекторных люков, на остовах
вспомогательных машин, расположенных вне высоковольтной камеры, а также на
дверях и щитах высоковольтных камер, панелях пульта управления, не имеющих
блокировок в цепях управления токоприемников.
На электрических машинах с напряжением ниже 42 В
переменного и 110 В постоянного тока знак "Осторожно! Электрическое
напряжение" допускается не наносить:
"Не подниматься на крышу без заземления
контактного провода" - на крышках люков или около люков и лестниц, ведущих
на крышу электровозов;
"Не подниматься на крышу под контактным
проводом" - у лестниц и люков, ведущих на крышу тепловозов;
"Запрещается пользоваться открытым
огнем" - на крышках аккумуляторных отсеков (ящиков);
"Обтирка локомотива дизельным топливом
запрещается" - на топливных баках тепловозов;
"Остерегайся контактного провода" - у
лестниц и люков, ведущих на крышу.
. По сравнению с ВЛ10 на электровозе ВЛ11 были
сохранены тележки, тяговые электродвигатели, вспомогательные машины,
токоприёмники и контакторы. Кузов был несколько изменён в связи с установкой
межсекционных соединений (появились клеммные ящики по бокам передней автосцепки
секции) и изменением компоновки электроаппаратуры. Значительным изменениям
подверглись цепи управления и силовые цепи.
При положении реверсивной рукоятки
«М» (моторный режим) переводом главной рукоятки контроллера машиниста ТЭД
<https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D1%8F%D0%B3%D0%BE%D0%B2%D1%8B%D0%B9_%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B4%D0%B2%D0%B8%D0%B3%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C>
каждой секции могут соединяться четыре последовательно
(последовательно-параллельное или сериес-параллельное соединение, СП <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BE%D1%81%D0%BB%D0%B5%D0%B4%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%BE%D0%B5_%D0%B8_%D0%BF%D0%B0%D1%80%D0%B0%D0%BB%D0%BB%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%BE%D0%B5_%D1%81%D0%BE%D0%B5%D0%B4%D0%B8%D0%BD%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5>)
или параллельно (два по два). Предусмотрена возможность последовательного
соединения всех электродвигателей, как двух, так и трёх секций электровоза
(маневровое сериесное соединение, положение реверсивной рукоятки «СМ»).
Возможен режим рекуперативного торможения
<https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B5%D0%BA%D1%83%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B0%D1%82%D0%B8%D0%B2%D0%BD%D0%BE%D0%B5_%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%BE%D0%B6%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5>.
Тяговые параметры, масса,
конструктивная скорость двухсекционного электровоза ВЛ11 аналогичны электровозу
ВЛ10. Но из-за модернизации контроллера машиниста, и разбивке реостатных
позиций на два сектора (вместо трёх), позиции с 1 по 21 общие для С и СП
соединений. Сначала происходит трогание на С (сериесное), затем, после снижения
стартовых токов и разгона, производится сброс на нуль и переход на СП
(сериес-параллельное). Подобный метод трогания неудачен, так как требует сброса
тяги на ноль, но используется для предотвращения пережога контактного провода и
экономии электроэнергии.
В ходе выпуска ВЛ11 в их конструкцию
вносился ряд изменений, таких, как замена электродвигателей компрессора,
установка оборудования САУРТ (система автоматического управления рекуперативным
торможением), изменение электрических схем (ВЛ118), увеличение сцепного веса
(ВЛ11У8) и другие. Основное отличие серии ВЛ11М состоит в возможности
полноценной, с переходами без сброса контроллера на ноль, работы на трёх
соединениях тяговых электродвигателей независимо от числа секций - ходовые
позиции 18, 33 и 48, включение тяги на скорости более плавное, так как убрано
автоматическое ослабление поля на первой позиции (необходимое на ВЛ11 для
плавного трогания на СП), на скорости приводящее к рывку.
В качестве конструктивных
недостатков всех типов ВЛ11 специалисты отмечают плохую шумоизоляцию кабины
машиниста и склонность электровоза к боксованию.
локомотив
вагон подвижной
Список используемой литературы
1. История
железнодорожного транспорта России/под ред. Красковского Е.Я., Уздина
М.М.-СПб., 1994.
2. Кологривная
И.Е. История развития железнодорожного транспорта: учеб. Пособие/И.Е.
Кологривная. 2-е изд. Доп. и перераб.-Хабаровск:ДВГУПС, 2007.
. Раков
В.А. Локомотивы отечественных железных дорог 1845-1855г.г.-Москва:Транспорт,
1995.
4. <http://images.yandex.ru/?lr=213&source=wiz>
. <http://ru.wikipedia.org>
. http://poezdvl.com/
- сайт посвященный электровозам серии ВЛ
. http://scado.narod.ru/
- информационный справочник по большинству отечественных локомотивов
. http://www.nevz.com
- сайт Новочеркасского электровозостроительного завода
. Электровозы
ВЛ10 и ВЛ10у. Руководство по эксплуатации. Под ред. Кикнадзе О.А. -- М.:
Транспорт, 1981
. Грузовые
электровозы переменного тока. Справочник Дубровский З.М., Попов В.И., Тушканов
Б.А. - М.: Транспорт, 1991
. Электровозы
и электропоезда, Калинин В.К.- М.: Транспорт, 1991
. Устройство
и ремонт электровозов постоянного тока. Алябьев С.А., Горчаков Е.В. и др. - М:
Транспорт, 1977