دینامیک قطار

دینامیک قطار

اسلاید 1: 1به نام خدا

اسلاید 2: فصل دوازدهمدینامیک قطار

اسلاید 3: (traction)کشش قطاردر یک قطار لکوموتیو نیروی کشش را فراهم می کند. توان لکوموتیو ممکن است از موتورهای درونسوز و یا از موتورهای الکتریکی برآورده گردد. چرخ هایی که قوه ی کشش را وارد می نمایند بنام چرخ های محرک وچرخ هایی که قوه کشش وارد نمی کنند چرخ های دنباله ای نامیده می شوند. 1.موتورهای درون سوز(دیزل) انواع موتورهای لکوموتیو 2.موتورهای التریکی 1.محرک انواع چرخ ها 2.دنباله ای

اسلاید 4: انواع مختلف نیروهای مقاوم در طی حرکت قطار نیروهای مقاومی شکل می گیرند که نیروی کشنده باید بر آنها غلبه کند.مقاومت هوا(مکانیکی و آیرودینامیکی) در حرکت مستقیممقاومت در اثر قوسمقاومت در شیب هااینرسی(ناشی از شتاب)

اسلاید 5: مقاومت حرکتی  

اسلاید 6: =کل جرم قطار(تن)Mجرم به ازای هر محور(تن)=m=پارامتری که مقدار آن به نوع وسیله نقلیه ریلی بستگی λدارد.برای خط با کیفیت خوب:

اسلاید 7: 11k = به شکل جلو و عقب قطار بستگی داردS = مساحت سطح مقطع جلو قطارK2 =وابسته به وضعیت سطح P.L (سطح تراز ریل ها)P = محیط قسمتی که پایین تر از سطح ریل قرار دارد(حدودm10(

اسلاید 8: .مقاومتهای مکانیکی و آیرودینامیکی به عنوان تابعی از سرعت

اسلاید 9: .مقاومت حرکتی و قدرت کشش موتور به عنوان تابعی از سرعت

اسلاید 10: فرمول های تجربی برای مقاومت حرکتیدر این فرمول ها مقادیر A,B,C به خصوصیات قطار بستگی دارد.شرکتهای مختلف فرمول های تجربی متفاوتی ارائه نموده اند:فرمول های راه آهن فرانسهفرمول های راه آهن آمریکافرمول های راه آهن آلمانفرمول هایی برای راه آهن های عریض و باریک

اسلاید 11: حرکت قطار در تونل هادر مقایسه با هوای آزاد حرکت قطار در تونل دارای ویژگی های خاصی می باشد که افزایش ناگهانی فشار با تاثیر ناخوشایند بر روی آسایش سرنشینان همراه است.مشکلات فشار:با ورود قطار به تونل در قسمت جلویی به دلیل فشرده شدن هوا یک موج با فشار مثبت ایجاد می شود...و در قسمت انتهایی قطار پس از ورود به تونل به دلیل خلا ایجاد شده موج با فشار منفی ایجاد می شود...

اسلاید 12: ..

اسلاید 13: مادامیکه رابطه زیر برقرار باشد تاثیر قابل ملاحظه ای بر آسایش مسافرین نمی گذارد. 

اسلاید 14: حرکت توام قطارها در تونل(دو طرفه)موج های فشار تولید شده توسط حرکت هر قطار بر قطار مقابل تاثیر می گذارد و بر قطار با سرعت پایین تر تاثیر بیشتری دارد.سطح مقطع مورد نیازتونل های دو خطه برای سرعت های بالا:

اسلاید 15: . سطح مقطع تونل های با سرعت های زیاد

اسلاید 16: مقایسه مقاومت بین وسایل حرکتی راه آهن و راه مقاومت حرکتی وسیله نقلیه ریلی بسیار کمتراز وسیله نقلیه جاده ای می باشد.کم بودن مقاومت حرکتی راه آهن در درجه اول به خاطر پایین بودن ضریب اصطکاک دینامیکی بین چرخ های فلزی با ریل های فلزی و از طرف دیگر به خاطر پایین بودن مقاومت آیرودینامیکی قطار به علت طول بلند آن می باشد.

اسلاید 17: در جدول زیر مقاوت حرکتی برای کامیون ها، قطارها و اتومبیل های شخصی مقایسه شده است : .

اسلاید 18: مقاوت مربوط به قوس های خطدلایل ایجاد مقاومت اضافی:اصطکاک بین طوقه چرخ و ریلسر خوردن چرخ روی ریلمقاومت ویژه r در طول قوس

اسلاید 19: مقاومت ویژه ی اضافی را که در طول قوس رخ می دهد با رابطه زیر می توان بیان نمود : =kپارامتری که مقدار آن بین 500 تا 1500 بوده و مقدار متوسط آن 800 می باشد. =R شعاع انحنا در صفحه ی افقی (بر حسب متر)

اسلاید 20: مقاومت ایجاد شده به دلیل جاذبه: w (خیلی کوچک) sin w =tan w شیب طولی می باشد.iکه

اسلاید 21: مقاومت لختی(شتاب) 

اسلاید 22: نیرو های چسبندگی 

اسلاید 23: .ضریب چسبندگی نسبت به سرعت و شرایط آب و هواییV قطار مقادیر مورد نیاز ضریب چسبندگی

اسلاید 24: توان مورد نیاز قطار همان نیروی مورد نیاز برای حرکت قطار است.توان اسمی: توانی که توسط سازنده موتور مشخص می شود.توان موثر: توانی که از طریق موتور به چرخ هامنتقل می شود.N= توان موتورP= وزن قطارZ= نیروی کشش ویژه(کیلوگرم بر تن)V= سرعت قطار

اسلاید 25: .توان مورد نیاز توسط انواع مختلف قطار

اسلاید 26: .فاصله s مورد نیاز به عنوان تابعی از توان ویژه که قادر می سازد سرعت قطار از صفر شروع و به مقدار نهایی خود برسد

اسلاید 27: شتاب گیری و کاهش شتاب قطارمقدار شتابگیری و کاهش شتاب قطار به نوع حمل ونقل(مسافری،باری) و همچنین به مسافتی که در طی آن قطار باید به حداکثر سرعت خود برسد بستگی دارد.بنا به دلایل فیزیولوژی انسانی،حداکثر شتابگیری نباید از مقدار1/2 متر بر مجذور ثانیه تجاوز کند.مقادیر مرسوم شتاب برای انواع وسیله نقلیه ریلی(متر بر مجذور ثانیه):قطارهای باری0/2 تا 0/4قطارهای بین شهری 0/4 تا 0/6قطارهای حومه شهری 0/6 تا 0/8متروها 0/8 تا1/0

اسلاید 28: .مقادیر مرسوم کاهش شتاب برای انواع وسیله نقلیه ریلی(متر بر مجذور ثانیه):قطارهای باری معمولی0/10قطارهای باری سریع السیر0/25قطارهای مسافربری0/4 تا 0/5راه آهن های حومه شهری، متروها 0/6

اسلاید 29: ترمز گیری قطارسیستم های ترمز گیریمسافت ترمزسیستم های ترمزگیر1.ترمز کفشکی:با کمک اصطکاک به وسیله فشار کفشک های فلزی بر چرخ های یک محور2.ترمز دیسکی:بوسیله اصطکاک ایجاد شده بر روی دیسک های فولادی یا چدنی

اسلاید 30: ترمز گیری قطارروشهایی برای انتقال نیروی ترمز گیریترمز گیری بادی: با استفاده از تغییرات فشار هوا در یک مجرا.ترمز گیری برقی بادی:فشارهوا به طورهمزمان درتمام چرخ ها انتقال پیدا می کند.ترمز گیری الکترو مغناطیسی بوسیله کفشکهای الکترومغناطیسی(ترمز گیری توسط ریل ها).ترمز گیری دینامیکی:توسط برقگیرها نیروی مکانیکی به نیروی الکتریکی تبدیل می شود.

اسلاید 31: ترمز گیری قطار 

اسلاید 32: درصد ترمزگیری برای انواع ترمزگیری وسیله نقلیه ریلی و ترمزهاو

اسلاید 33: فرمول تجربی پدلاک برای مسافت ترمز 

اسلاید 34: زمانبندی خطبرای زمانبندی خط ابتدا باید مقادیر مربوط به پارامترهای اساسی زیر را تعیین نمود:حداکثر بارهای مجازمحلهای توقف طراحی شده مقاومتهای حرکتی و شیب تنظیمیضرایب اینرسی جرمهای در حال چرخشمحدودیتهای سرعت ناشی از خطمحدودیتهای سرعت ناشی از وسیله نقلیه ریلی شتاب هنگام شروع حرکتکاهش سرعت هنگام ترمزگیری.

اسلاید 35: اجزاء یک وسیله نقلیه کشیده شده هر وسیله نقلیه ریلی کشیده شده شامل 1-بدنه 2-چرخها 3-محورها 4-بوژی ها 5-فنرها 6-اتصالات و 7-ضربه گیرها می باشد.

اسلاید 36: چرخهادر خطوط با عرض استاندارد، قطر چرخ وسیله نقلیه کشیده شده بین 0.85تا 1.05متر با مقدار متوسط حدود 1 متر تغییر می کند. در خطوط متریک قطر متوسط چرخها 0.75 می باشد. قطر چرخ با افزایش بار محوری افزایش می یابد. دو قسمت اصلی چرخ، طوقه و دیسک داخلی چرخ می باشند.

اسلاید 37: محورها چرخها بصورت دو تایی به محور متصل می شوند و هر وسیله نقلیه حداقل دو محور دارد. بار وسیله نقلیه ابتدا بر تکیه گاهها، سپس به سرمحورها و چرخها منتقل می شود.

اسلاید 38: محورهاهر محور شامل سه جز است:سر محور یاطاقانیناحیه گوه ایقسمت اصلی محور 

اسلاید 39: .