ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ Σχολή Αγρονόμων & Τοπογράφων Μηχανικών ΕΜΠ Εργαστήριο Συγκοινωνιακής Τεχνικής

Σχετικά έγγραφα
Σιδηροδρομική ΣΤΡΩΣΗ ΓΡΑΜΜΗΣ. Κωνσταντίνος Κεπαπτσόγλου Λέκτορας ΕΜΠ. Ιωάννα Σπυροπούλου Επίκουρος Καθηγητής ΕΜΠ.

Οδοποιία ΙΙI (Σχεδιασμός & Λειτουργία κόμβων)

Σχεδιασμός συγκοινωνιακών έργωνοικονομικά. ΣΙΔΗΡΟΔΡΟΜΙΚΗ Αρχές λειτουργίας. Βασίλειος Ψαριανός Καθηγητής ΕΜΠ

Σιδηροδρομική ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑ. Κωνσταντίνος Κεπαπτσόγλου Λέκτορας ΕΜΠ

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ Σχολή Αγρονό ων Το ογράφων Μηχανικών ΕΜΠ Εργαστήριο Συγκοινωνιακής Τεχνικής

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ Σχολή Αγρονόμων & Τοπογράφων Μηχανικών ΕΜΠ Εργαστήριο Συγκοινωνιακής Τεχνικής

Σχεδιασμός συγκοινωνιακών έργωνοικονομικά

Οδοποιία ΙΙ ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑΚΗΣ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑΣ ΣΕ ΑΥΤΟΚΙΝΗΤΟΔΡΟΜΟΥΣ

Έργο Δύναμης Έργο σταθερής δύναμης

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΔΙΑΤΜΗΜΑΤΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ «ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΥΠΟΓΕΙΩΝ ΕΡΓΩΝ»

8 η ΕΝΟΤΗΤΑ Ανυψωτικά μηχανήματα

Οδοποιία ΙΙ. Ανάλυση κυκλοφοριακής ικανότητας σε υπεραστικές οδούς περισσοτέρων των δύο λωρίδων κυκλοφορίας

4 η ΕΝΟΤΗΤΑ Λειτουργική ανάλυση χωματουργικών εργασιών (Ταχύς υπολογισμός)

Αστικά υδραυλικά έργα

Ήπιες Μορφές Ενέργειας

Οδοποιία Ι ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΕΠΙΚΛΙΣΕΩΝ. Βασίλειος Ψαριανός Καθηγητής ΕΜΠ

ΘΕΜΑ 2: Α. Ένα σωματίδιο κινείται στο επίπεδο xy έτσι ώστε υ

Ηλεκτρικά Κινητήρια Συστήματα

Πρέσσες κοχλία. Κινηματική Δυνάμεις Έργο. Πρέσσες κοχλία. Γ.Βοσνιάκος-ΕΡΓΑΛΕΙΟΜΗΧΑΝΕΣ

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΚΕΝΤΡΙΚΗΣ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΕ ΜΗΧΑΝΙΚΗ Ι ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ.

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ Σχολή Αγρονόμων & Τοπογράφων Μηχανικών ΕΜΠ Εργαστήριο Συγκοινωνιακής Τεχνικής

Μέτρο και φορά. Συμβολίζεται με F, μονάδα μέτρησης Newton

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ Σχολή Αγρονόμων & Τοπογράφων Μηχανικών ΕΜΠ Εργαστήριο Συγκοινωνιακής Τεχνικής

Οδοποιία ΙΙ ΚΡΟΥΣΤΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ. Κωνσταντίνος Αντωνίου Αναπληρωτής Καθηγητής ΕΜΠ

Δ3. Ο χρόνος από τη στιγμή που η απόστασή τους ήταν d μέχρι τη στιγμή που ακουμπά η μία την άλλη. Μονάδες 6

ΓΕΩΡΓΙΚΟΙ ΕΛΚΥΣΤΗΡΕΣ OΧΗΜΑΤΑ ΑΝΩΜΑΛΟΥ ΕΔΑΦΟΥΣ. Ασκήσεις

Σχεδιασμός συγκοινωνιακών έργωνοικονομικά

4 η Εργασία F o 60 o F 1. 2) ύο δυνάµεις F1

ΦΥΣΙΚΗ. Ενότητα 8: ΠΕΡΙΣΤΡΟΦΗ ΣΤΕΡΕΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ ΓΥΡΩ ΑΠΟ ΣΤΑΘΕΡΟ ΑΞΟΝΑ. Αν. Καθηγητής Πουλάκης Νικόλαος ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε.

Έλεγχος Κίνησης

Μηχανική Στερεού Ασκήσεις Εμπέδωσης

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ Σχολή Αγρονό ων Το ογράφων Μηχανικών ΕΜΠ Εργαστήριο Συγκοινωνιακής Τεχνικής

ΦΥΣΙΚΗ. Ενότητα 4: ΚΙΝΗΣΗ ΣΕ 2 ΔΙΑΣΤΑΣΕΙΣ. Αν. Καθηγητής Πουλάκης Νικόλαος ΤΕΙ Δ. ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε.

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Μετάδοση Θερμότητας

Οδοποιία ΙΙI. (Σχεδιασμός & Λειτουργία κόμβων) ΜΗ ΣΗΜΑΤΟΔΟΤΟΥΜΕΝΟΙ ΚΟΜΒΟΙ (ΜΕΡΟΣ Β )

ΔΙΑΤΗΡΗΣΗ ΤΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Μετάδοση Θερμότητας. Ενότητα 4: Εξαναγκασμένη Θερμική Συναγωγιμότητα

ΕΡΓΟ - ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΣΤΕΦΑΝΟΥ Μ. ΦΥΣΙΚΟΣ

5 η ΕΝΟΤΗΤΑ Εφαρμογές (Συνδυασμός αποξεστικού οχήματος και προωθητή ταύρου)

Σχεδιασμός συγκοινωνιακών έργωνοικονομικά

Δυναμική Ηλεκτρικών Μηχανών

ύναµη: αλληλεπίδραση µεταξύ δύο σωµάτων ή µεταξύ ενός σώµατος και του περιβάλλοντός του (πεδίο δυνάµεων). υνάµεις επαφής Τριβή Τάσεις Βάρος Μέτρο και

Ηλεκτρικά Κινητήρια Συστήματα

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ Σχολή Αγρονόμων & Τοπογράφων Μηχανικών ΕΜΠ Εργαστήριο Συγκοινωνιακής Τεχνικής

Σχεδιασμός συγκοινωνιακών έργων- οικονομικά στοιχεία

Οδοποιία Ι. Ενότητα 9: Στοιχεία μελέτης χάραξης οδού Επικλίσεις σύμφωνα με το τεύχος Χαράξεις των ΟΜΟΕ (ΟΜΟΕ Χ)

Αστικά υδραυλικά έργα

Διαγώνισμα Γ Λυκείου Θετικού προσανατολισμού. Διαγώνισμα Μηχανική Στερεού Σώματος. Σάββατο 24 Φεβρουαρίου Θέμα 1ο

Σερβοκινητήρες πρόωσης σε συστήματα CNC

3 η εργασία Ημερομηνία αποστολής: 28 Φεβρουαρίου ΘΕΜΑ 1 (Μονάδες 7)

Σχεδιασμός συγκοινωνιακών έργωνοικονομικά

Εισαγωγή στην Αστρόβιλη Άκυκλη Ροή

Τίτλος Μαθήματος: Εργαστήριο Φυσικής Ι

Ασκήσεις υναµικής 2 η ενότητα: Κινητική σωµατιδίου: 2 ος νόµος Νεύτωνα

ΕΡΓΑΣΙΑ 8 ΚΙΝΗΣΗ ΜΕ ΔΥΝΑΜΕΙΣ ΠΟΥ ΔΕΝ ΕΧΟΥΝ ΤΗΝ ΙΔΙΑ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΚΑΙ ΤΡΙΒΗ

Γιάννης Γιάκας. Συστήματα αναφοράς και μονάδες μέτρησης Γραμμικά κινηματικά χαρακτηριστικά Γωνιακά κινηματικά χαρακτηριστικά Βλητική 2/12/2013

ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΙΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ

Γενική Φυσική Ενότητα: Δυναμική Άκαμπτου Σώματος

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ, ΚΑΙΝΟΤΟΜΙΑ ΚΑΙ ΕΠΙΧΕΙΡΗΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑ 9 Ο εξάμηνο Χημικών Μηχανικών

ΦΥΣ 111 Γενική Φυσική Ι 4 η Εργασία Επιστροφή: Ένα κιβώτιο µάζας 20kg το οποίο είναι συνδεδεµένο µε µία τροχαλία κινείται κατά µήκος µίας

Σιδηρές Κατασκευές Ι. Άσκηση 9: Δοκός κύλισης γερανογέφυρας υπό στρέψη. Δρ. Χάρης Γαντές, Καθηγητής ΕΜΠ. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών

ΙΣΧΥΣ ΡΥΘΜΟΙ ΜΕΤΑΒΟΛΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

Οδοποιία Ι. Ενότητα 8: Στοιχεία μελέτης χάραξης οδού Μηκοτομή σύμφωνα με το τεύχος Χαράξεις των ΟΜΟΕ (ΟΜΟΕ Χ)

Στατιστική Ι. Ενότητα 7: Κανονική Κατανομή. Δρ. Γεώργιος Κοντέος Τμήμα Διοίκησης Επιχειρήσεων Γρεβενών

ΧΡΗΣΙΜΕΣ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ A. Όταν ένα σώμα ισορροπεί η συνισταμένη των δυνάμεων είναι ίση με μηδέν. Πρέπει

ΒΟΗΘΗΤΙΚΕΣ ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ

ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΤΕΡΕΟΥ 2013

Θερμοδυναμική - Εργαστήριο

3 η ΕΝΟΤΗΤΑ - Αντλίες


Φυσική ΙΙΙ. Ενότητα 3: Επαγωγή. Γεώργιος Βούλγαρης Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Φυσικής

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Μηχανική Ι. Ενότητα 6: Ασκήσεις. Κωνσταντίνος Ι.

F Στεφάνου Μ. 1 Φυσικός

Έλεγχος Κίνησης

Ήπιες Μορφές Ενέργειας

ΔΥΝΑΜΕΙΣ ΕΛΕΥΘΕΡΗ ΠΤΩΣΗ

Ευθύγραμμες Κινήσεις

Ανθή Μαρία Κουρνιάτη. Νίκος Κουρνιάτης

ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΩΝ. β) Πόσο είναι το μέτρο της δύναμης που δέχεται η ράβδος από την άρθρωση

Ηλεκτρικά Κινητήρια Συστήματα

Αστικά υδραυλικά έργα

ΧΡΗΣΙΜΕΣ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ A. Όταν ένα σώμα ισορροπεί η συνισταμένη των δυνάμεων είναι ίση με μηδέν. Πρέπει

ΘΕΜΑ Β-1. Β. Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας.

High-Speed Milling. Παρουσίαση σχεδιασμού εργαλειομηχανής - HSM. High-Speed Milling. Γ.Βοσνιάκος-ΕΡΓΑΛΕΙΟΜΗΧΑΝΕΣ

ΘΕΜΑ Α. δ) η δύναμη F μέτρο 10Ν. δυνάμεις F 1. έχει. έχει. έχει. Μονάδες 5. η δύναμη γ) 2,5 m/s 2. έχει μέτρο 10Ν. 5 m/s 2. Αν. δ) 7,5. m/s 2.

Η επαναπαραγόμενη ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη φόρτιση μπαταριών ενός EV ή ενός HEV.

ιαγώνισµα Α Τάξης Ενιαίου Λυκείου Τετάρτη 8 Απρίλη 2015 υναµική - Ενέργεια Ενδεικτικές Λύσεις Θέµα Α

ΦΥΣΙΚΗ. Ενότητα 3: Οι νόμοι του Νεύτωνα

Μία μηχανή μεγάλου κυβισμού κινείται σε ευθύγραμμο δρόμο με σταθερή ταχύτητα υ=36 Km/ h.

ΕΝΩΣΗ ΚΥΠΡΙΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ

ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΟ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Α ΛΥΚΕΙΟΥ

ΦΥΣΙΚΗ. Ενότητα 2: Ταχύτητα - Επιτάχυνση

το άκρο Β έχει γραμμική ταχύτητα μέτρου.

ΚΡΙΤΗΡΙΟ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

Περί κύλισης και τριβής.

Δυναμική Ηλεκτρικών Μηχανών

ΦΥΣ Πρόοδος: 31 - Οκτώβριου -2015

Οδοποιία Ι ΔΙΑΤΟΜΕΣ. Βασίλειος Ψαριανός Καθηγητής ΕΜΠ.

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΑΝΑΓΕΝΝΗΤΙΚΗ ΠΕΔΗΣΗ

ΘΕΜΑ Α Παράδειγμα 1. Α1. Ο ρυθμός μεταβολής της ταχύτητας ονομάζεται και α. μετατόπιση. β. επιτάχυνση. γ. θέση. δ. διάστημα.

Transcript:

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ Σχολή Αγρονόμων & Τοπογράφων Μηχανικών ΕΜΠ Εργαστήριο Συγκοινωνιακής Τεχνικής Σιδηροδρομική Κωνσταντίνος Κεπαπτσόγλου Λέκτορας ΕΜΠ kkepap@central.ntua.gr ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΕΛΞΗΣ ΣΥΡΜΟΥ Ιωάννα Σπυροπούλου Επίκουρος Καθηγητής ΕΜΠ iospyrop@central.ntua.gr Σημείωση: Το αρχείο αυτό βασίζεται σε υλικό του αξιομνημόνευτου κ. Πέτρου Βυθούλκα, Επίκουρου Καθηγητή της Σχολής Αγρονόμων και Τοπογράφων Μηχανικών του ΕΜΠ.

Άδεια χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άδεια χρήσης άλλου τύπου, αυτή πρέπει να αναφέρεται ρητώς. 2

Έλξη Γενικά Η μετάδοση της ισχύος του κινητήρα στη σιδηροτροχιά μέσω των κινητήριων τροχών με ταυτόχρονη μετατροπή της σε δυνάμεις κίνησης των συρμών Δύναμη Έλξης Ζ περ : Δρα στη περίμετρο των κινητήριων τροχών και μεταδίδεται στη γραμμή Δύναμη Αγκίστρου Ζ Α : Μεταδίδεται από το άγκιστρο της μηχανής έλξης στα βαγόνια Υπολογίζεται για οριζόντιο επίπεδο και ευθεία γραμμή με σταθερή ταχύτητα Δύναμη Πέδησης Ζ Β : χρησιμοποιείται για την μείωση της ταχύτητας / πέδηση του συρμού, καθώς επίσης για τη διατήρηση της ταχύτητας σε κατωφέρειες. Λαμβάνεται από διαγράμματα δύναμης πέδησης. 3

Δύναμη Έλξης 4

Δύναμη Έλξης Σχήμα 1. Διάγραμμα Έλξης 5

Αντιστάσεις W Αντιστάσεις Όλες οι δυνάμεις που δρουν ενάντια στη κατεύθυνση κίνησης του συρμού επί οριζοντίου επιπέδου Προέρχονται κυρίως από την αεροδυναμική και την τριβή. Αντιστάσεις γραμμής W Γ Προέρχονται από την κίνηση του συρμού σε οριζοντιογραφική καμπύλη και κατά μήκος κλίση. Αδρανειακή αντίσταση Όταν σε ορισμένη ταχύτητα υφίσταται πλεόνασμα δύναμης έλξης Ζ γ 6

Εκκίνηση - Επιτάχυνση συρμού Η κίνηση του συρμού πραγματοποιείται όταν η ωφέλιμη Δύναμη Έλξης Ζ εξουδετερώνει τις εμφανιζόμενες αντιστάσεις W και εμφανίζει πλεόνασμα δύναμης με το οποίο ο συρμός επιταχύνει. Μετάδοση της δύναμης από τον τροχό στη σιδηροτροχιά Βάρος τριβής Συντελεστής στατικής τριβής. Και οι δύο παράμετροι ορίζουν ποιο μέρος της παραγόμενης δύναμης είναι εκμεταλλεύσιμη. Το βάρος τριβής είναι το βάρος της μηχανής έλξης ή του κινητηρίου οχήματος. 7

Εκκίνηση - Επιτάχυνση συρμού W Ζ γ Ζ ΚΑ =Z περ Συρμός: σημείο συγκεντρωμένης μάζας Ζ ΚΑ =Ζ περ Δύναμη έλξης στην περίμετρο των κινητήριων τροχών Ζγ: Δύναμη διαθέσιμη για την επιτάχυνση του συρμού W: Αντίσταση του συρμού κατά την κίνηση 2 Z [N] Z [N]-W[N] =m [kg] ρ [m/ s ] KA Σ m Σ ρ Μάζα συρμού Συντελεστής περιστρεφόμενης μάζας 8

Εκκίνηση Επιτάχυνση συρμού Συντελεστής περιστρεφόμενης μάζας ρ Εκφράζει το ποσοστό, κατά το οποίο αυξάνει η δύναμη επιτάχυνσης και η κινητική ενέργεια από την επιρροή της περιστροφής έναντι της καθαρής γραμμικής κίνησης. Ο συντελεστής ρ επιδρά στην κίνηση του συρμού σα φαινομενική αύξηση της μάζας του συρμού. Συνήθως ρ = 1.06 έως 1.09 ρ= m ρ +m ρ M M β β m Σ m M Μάζα μηχανής ρ Μ Συντελεστής περιστρεφόμενης μάζας μηχανής m β Μάζα βαγονιών ρ β Συντελεστής περιστρεφόμενης μάζας βαγονιών 9

Μεταβολή ταχύτητας Κίνηση με επιτάχυνση: = z g 1000 2 m / s ΔZ z = G Σ N kn με ΔZ=Ζ Τ ή Ζ ΚΑ W-W Γ [kn] Για κίνηση με επιβράδυνση (με πέδηση): g 2 = z m / s ΔZ 1000 N z = G kn Σ με ΔZ=Ζ πεδ +W+W Γ [kn] Για κίνηση με επιβράδυνση (χωρίς πέδηση): = g 1000 2 z m / s ΔZ z = G Σ N kn με ΔZ=W+W Γ [kn] W Γ = αντίσταση γραμμής 10

Μεταβολή ταχύτητας Εφαρμογή Συρμός με μηχανή δήζελ μάζας 116,2 t και μάζα ελκόμενων οχημάτων 500 t, κινείται επί οριζοντίου επιπέδου και ευθυγραμμίας με 60 km/h. Δίνονται: Αντίσταση W του συρμού στα 60 km/h = 20,5 kn Δύναμη έλξης Z = 114 kn. Δύναμη πέδησης Ζπεδ = 730 kn Συντελεστής ρ = 1,08. Ζητούνται οι στιγμιαίες επιταχύνσεις. 11

Διάγραμμα Έλξης Ζ, W Ζ Τ =δύναμη τριβής [kn ή [ ] Ζ ΚΑ = δύναμη κινητήρα στους κινητήριους άξονες Ωφέλιμη περιοχή για επιτάχυνση W= αντίσταση κύλισης (κυρίως αέρα) αντίσταση εκκίνησης W εκ Ζγ=πλεονασματική δύναμη V i V max V [km/h] 12

Υπολογισμοί Έλξης (1) Η δύναμη και η αντίσταση συνήθως εκφράζονται σε ειδικά μεγέθη και με πεζά γράμματα, ως ειδική δύναμη και ειδική αντίσταση (N / kn = ). Η σχέση έκφρασης είναι: ειδικό μέγεθος = μέγεθος / συνολικό βάρος συρμού π.χ. Ειδική αντίσταση w = W / G Σ ( ) όπου G Σ το συνολικό βάρος του συρμού. 13

Υπολογισμοί Έλξης (2) Εξισώσεις υπολογισμού: Z G [ N] T KA Z KA 270 V N [ kg] μ = συντελεστής πρόσφυσης, η = απόδοση κινητήρα, Ν = ισχύς κινητήρα σε PS, V = ταχύτητα σε km/h, GKA = βάρος στους κινητήριους άξονες σε kn. 14

Υπολογισμοί Έλξης (3) Για ταχύτητα μέχρι 160 km/h και ηλεκτροκίνητες μηχανές, ο συντελεστής πρόσφυσης μπορεί να υπολογισθεί με τις εμπειρικές σχέσεις των Curtius Kniffler ως: 7,5 0,161 για ξηρή κατάσταση σιδ/χιάς, αμμοβολημένη 44 7,5 0,130 για υγρή κατάσταση σιδ/χιάς, αμμοβολημένη 44 για χιόνι και πάγο λαμβάνεται μ = 0,05. 0,1 15

Δυνάμεις και Αντιστάσεις κατά την Κίνηση (1) παραγόμενη δύναμη W ΚΥΛ Ζ I Ζγ W ΕΛΚ κατεύθυνση κίνησης άγκιστρο Ζ ΑΓ Ζ ΚΑ W ΜΕΛ Ζ I αζ I Ζ ΑΓ = δύναμη στο άγκιστρο [Ν] W ΜΕΛ = αντίσταση κύλισης μηχανής έλξης [Ν] W ΕΛΚ = αντίσταση κύλισης ελκόμενων οχημάτων [Ν] Ζ ΚΑ = δύναμη στους κινητήριους άξονες [Ν] (1 άξονας = 2 τροχοί) Ζ ΚΑ >= ΣW = W ΚΥΛ + W K ± W S + W γ όπου W ΚΥΛ = αντίσταση κύλισης [Ν], W S = αντίσταση κλίσης [Ν], W K = αντίσταση καμπύλης [Ν], W γ = αντίσταση επιτάχυνσης [Ν] 16

Δυνάμεις και Αντιστάσεις κατά την Κίνηση (2) ΑΝΤΙΣΤΑΣΗ ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΚΙΝΗΣΗ ΣΥΡΜΟΥ W ΑΝΤΙΣΤΑΣΗ ΣΥΡΜΟΥ ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΚΥΛΙΣΗ W ΚΥΛ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗ ΓΡΑΜΜΗΣ W Γ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗ ΜΗΧΑΝΗΣ ΕΛΞΗΣ W ΜΕΛ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗ ΒΑΓΟΝΙΩΝ W ΕΛΚ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗ ΚΛΙΣΗΣ W S ΑΝΤΙΣΤΑΣΗ ΚΑΜΠΥΛΗΣ ΚΑΙ ΑΛΛΑΓΩΝ W Κ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗ ΣΗΡΑΓΓΑΣ W ΣΗΡ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗ ΤΡΙΒΗΣ ΣΤΗΝ ΕΔΡΑΣΗ ΤΩΝ ΑΞΟΝΩΝ ΚΑΙ ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΠΕΡΙΣΤΡΟΦΗ ΤΩΝ ΤΡΟΧΩΝ 17

Υπολογισμός Αντιστάσεων (1) Ειδική αντίσταση μηχανών έλξης W 5 4 ( V 15) ME GKA [ N] 10 2 G ΚΑ : Βάρος στους κινητήριους άξονες [kn] V: Ταχύτητα συρμού [km/h] Ειδική αντίσταση ελκόμενων οχημάτων (επιβατικών) k( n2,7) w 1,9 b V 0, 048 V 2 KY. E rel GE G ΕΠ : βάρος ελκόμενων οχημάτων [kn], V: ταχύτητα συρμού [km/h], V rel :σχετική ταχύτητα μεταξύ οχημάτων και ρέοντος αέρα V + ΔV, με ΔV = 15 km/h (αντίθετος άνεμος), n: πλήθος οχημάτων. b=0,0025 για οχήματα με 4 άξονες (2 φορεία), k = 1,45 ισοδύναμη επιφάνεια για οχήματα με 4 άξονες (2 φορεία) [m 2 ] Ειδική αντίσταση ελκόμενων οχημάτων (εμπορικών) wky EM c0 (0, 007 m) V 2 10 c 0 = 1,4/2,0 για ένσφαιρους / ολισθαίνοντες τριβείς στην έδραση των αξόνων V: ταχύτητα συρμού [km/h] m = 0,05 για μεικτής μορφής οχήματα (ανοικτά / κλειστά) 18

Υπολογισμός Αντιστάσεων (2) Ειδική αντίσταση ολόκληρου του συρμού w KY W w G G ME KY. [ N / kn] w ΚΥΛ.ΕΛΚ : Ειδική αντίσταση κύλισης ελκόμενων οχημάτων [N/kN] G ΕΛΚ : Βάρος ελκόμενων οχημάτων [kn] G Σ : Συνολικό βάρος συρμού [kn] Ειδική αντίσταση κλίσης V α 1 W s S w S = = = s GΣ 1000 G Σ 1000 W S 19

Υπολογισμός Αντιστάσεων (3) Ειδική αντίσταση ολόκληρου του συρμού w KY W w G G ME KY. [ N / kn] w ΚΥΛ.ΕΛΚ : Ειδική αντίσταση κύλισης ελκόμενων οχημάτων [N/kN] G ΕΛΚ : Βάρος ελκόμενων οχημάτων [kn] G Σ : Συνολικό βάρος συρμού [kn] Ειδική αντίσταση κλίσης W s S w S = = = s GΣ 1000 α G Σ o oo V 1 Ειδική αντίσταση καμπύλης w w K K 650, R 300 m R 55 500, R 300 m R 30 1000 W S 20

Μάζα Συρμού κατά την Εκκίνηση m Z m g i T g ( i w ) [ kg] m Σ οριακή μάζα συρμού κατά την εκκίνηση [kg] Z T Δύναμη έλξης κατά την εκκίνηση (δύναμη τριβής) [kn] m ΜΕΛ μάζα μηχανής έλξης [ton] i κατά μήκος κλίση (στην περίπτωση ανωφέρεια) [ ] w εκ ειδική αντίσταση εκκίνησης [ ] 21

Διάγραμμα Ανωφέρειας - Ταχύτητας i Z W w G T G G o 1000 [ / oo] i ανωφέρεια ή ειδική αντίσταση κλίσης [ ] ή [N/kN] Ζ Τ δύναμη τριβής [kn] W ΜΕΛ αντίσταση μηχανής έλξης [kn] w ΕΛΚ ειδική αντίσταση βαγονιών [ ] G ΜΕΛ βάρος μηχανής έλξης [kn] G ΕΛΚ βάρος βαγονιών [kn] 22

Διάγραμμα Ανωφέρειας - Ταχύτητας i m = 800 t m = 1000 t m = 1500 t Vμετ V 23

ΑΣΚΗΣΗ 1 η : Δίνονται: V max = 25 km/h, s = 6,5, m βαγ = 600 t, w γ = 3,0, μ = 0,150, η=1 -ειδική αντίσταση κύλισης κατά Erfurt: -Δύναμη κινητήρα Ζ ΚΑ : w o 2 V o 2,4 [ / oo] 1300 Z KA 102 v N [ kg] ή Z KA 270 V N [ kg] όπου η Ν v Ν V βαθμός απόδοσης κινητήρα ισχύς κινητήρα σε KW ταχύτητα συρμού σε m/s ισχύς κινητήρα σε PS ταχύτητα συρμού σε km/h 24

Ζητούνται: 1.το αναγκαίο βάρος της μηχανής έλξης 2.η ισχύς της μηχανής έλξης 1. Z = ΣW = Σw*G Σ 2 25 o 2,4 2,88 [ / ] 2 V o από wo 2,4 [ / oo] => wo 1300 1300 Σw = 2,88 + 6,5 + 3,0 = 12,34 από 12,34 150 ZT G => KA ( GME 6000) G 1000 1000 2. Από: Z KA G 537,6 [ ] ME kn ME 102 N 102N 3,6 9,81 [ N] 9,81 0,15 537600 v 25 Ν = 559,6 KW ή 559,6*1,36 = 761,1 PS oo 25

ΑΣΚΗΣΗ 2 η : Δίνονται: V max = 60 km/h, s = 20,0, G ΜΕΛ = 1200 kn, w εκ = 16,0, μ = 0,350 (κατά την εκκίνηση), Ζ ωρ = 240 kn -ειδική αντίσταση κύλισης κατά Erfurt: Ζητείται το ελκόμενο βάρος 2 V o wo 2,4 [ / oo] 1300 από 2 V o wo 2,4 [ / oo] => 1300 2 60 o wo 2,4 5,17 [ / oo] 1300 o Σύνολο αντιστάσεων Σw: w 20,0 5,17 25,17 [ / ] oo Z T G KA 26

Για V σταθερή ισχύει: W ( G G ) w [ kn] Στη περίπτωση αυτή ΣW = Ζ ωρ = 240 kn 240000 συνεπώς ( G G ) 9535[ kn] οπότε 25,17 G 9535[ kn] 1200[ kn] 8335[ kn] Έλεγχος της Δύναμης αγκίστρου Ζ ΑΓ : Η μέγιστη Δύναμη αγκίστρου Ζ ΑΓ προκύπτει κατά την εκκίνηση, επομένως Σw = 16,0 + 20,0 =36,0 Δύναμη τριβής: Ζ Τ = 0,35*1200 kn = 420 kn > 360 kn Συνεπώς καθοριστικό το άγκιστρο. Εξ αυτού έπεται G 380000 10556 [ kn ] 36,0 Z T G KA 27

Τα 10556 kn τα αντέχει το άγκιστρο της μηχανής όχι όμως και η ωριαία ισχύς της. Από τα παραπάνω συνάγεται: Καθοριστική είναι η ισχύς της μηχανής, συνεπώς το βάρος των ελκόμενων βαγονιών είναι 8335 kn. Αν μπουν 2 μηχανές η μία πίσω από την άλλη, τότε ναι μεν επιτυγχάνεται η έλξη των 10556 kn παραμένει όμως ανεκμετάλλευτη 2 x 8335 10556 = 6114 kn. Η καλύτερη λύση είναι να τοποθετηθούν τα 6114 kn μεταξύ 1ης και 2ης μηχανής έλξης. 8335 kn 10556 kn 10556 kn 6114 kn Z T G KA 28

Παράδειγμα υπολογισμού επιτάχυνσης συρμού Δίνονται: s = 6,5 m βαγ = 300 t m ΜΕΛ = 100 t μ = 0,25 N = 3000 PS n = 8 V rel = V+15 km/h η = 1 Σχεδιάζεται η ειδική δύναμη τριβής z Τ από Ζητείται η τιμή της επιτάχυνσης από 50 σε 60 km/h, το ανάλογο μήκος και ο αντίστοιχος χρόνος z T G με G KA = 100*9,81 = 981 kn και G Σ = 400*9,81 = 3924 kn z Τ = 62,5 Σχεδιάζεται η καμπύλη ειδικής δύναμης κινητήρα z ΚΑ από την σχέση 270 N zka / G [% o] V G KA 29

από k( n2,7) w 1,9 b V 0, 048 V και 2 KY. E rel GE V 15 2 WME 5GKA 4 [ N] 10 έπεται η καμπύλη ειδικής αντίστασης κύλισης του συρμού επί οριζοντίου επιπέδου και ευθυγραμμίας, η οποία σχεδιάζεται στο διάγραμμα έλξης. w KY W w G G ME KY. [ N / kn] 30

Ειδική δύναμη για ταχύτητες 50 και 60 km/h 2702943 50 zka,50 1 / 400 40,5 [% o ] zka,60 w w KY. E,50 KY. E,60 2702943 1 / 400 33,8 [% o] 60 1,45 (8 2,7) 2943 2 1,9 0, 0025 50 0, 048 65 3,1[% o] 1,45 (8 2,7) 2943 2 1,9 0,0025 60 0,048 75 3,5[% o] W ME,50 WME,60 50 15 2 51000 4 5074[ N] 10 60 15 2 51000 4 5130[ N] 10 wky,50 5074 3,12943 3924 3,6 [ N / kn] wky60 5130 3,5 2943 3924 3,9 [ N / kn] 31

Διάγραμμα z V w v m w g 1000 1000 v 9,8126 t v2 v 1 [ m / s] 2 v2 v1 t [ m/ s] 2 2 v2 v 1 [ m] 2 7,2 v v 1 2 2 [ m/ s ] [sec] v 2 2 2 1 w t [ m] vm v t [ m] v 2 1 [] s 2 2 V V m 2 1 [ ] 13 2 z-w [%o] 62,5 z T w γ, 50 w ΚΥΛ,Σ z KA 55 50 60 w γ, 60 με w γ = z ΚΑ w-w Γ [ ] Παράδειγμα: Με v m = 55 km/h, w γ = 37,2 3,75 6,5 = 27,0 γ = 0,25 m/s 2 και Δl = 169 m Δt = 11,1 s V [km/h] 32

Κατάλογος αναφορών σχημάτων Σχήμα 1 Υλικό με μη προσδιορισμένη προέλευση. Σε περίπτωση που είστε ο κάτοχος του κύριου δικαιώματος παρακαλώ επικοινωνήστε μαζί μας. 33

Χρηματοδότηση Το παρόν υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους. 34