Визначення швидкостей руху та часу ходу при роботі електровоза з потягом в режимах тяги, вибігу та гальмування

Размещено на http://www.allbest.ru/

Визначення швидкостей руху та часу ходу при роботі електровоза

з потягом в режимах тяги, вибігу та гальмування



Зміст

Завдання для курсової роботи

1. Розрахунок і побудова тягових характеристик

2. Аналіз профілю. Визначення розрахункового і швидкісного підйому

3. Визначення маси складу

4. Перевірка маси потягу на спроможність проходження швидкісного підйому

5. Перевірка маси потягу за довжиною приймально-відправних колій станції

6. Перевірка маси потягу на зрушення

7. Розрахунок та побудова характеристик сил, що діють на потяг

8. Спрямлення профілю колії заданої дільниці

9. Побудова кривих швидкості та часу ходу

10. Визначення часу ходу та технічної швидкості по перегонах

11. Побудова кривої струму

12. Визначення витрат електроенергії

13. Перевірка тягових машин на нагрівання

14. Розрахунок та побудування допустимих швидкостей руху по спрямленому профілю колії заданої дільниці

15. Визначення гальмового коефіцієнта для заданого гальмового шляху

16. Аналіз одержаних результатів та висновки

Список літератури



Завдання для курсової роботи

В обсяг курсової роботи вміщується:

1. Визначення силової схеми заданого вантажного електровоза, ознайомлення зі ступеневим регулюванням напруги на тягових двигунах та регулювання їх збудження, розрахунок та побудування тягових характеристик;

2. Проведення поперегонного аналізу профілю та визначення величини розрахункового підйому для одного напрямку;

3. Визначення маси складу , який може бути проведений заданим електровозом на вибраному розрахунковому підйомі;

4. Перевірка можливості проходження потягу розрахункової маси за рахунок використання сили тяги та кінетичної енергії потягу на підйомах крутіших розрахункового;

5. Визначення кількості вагонів у складі, довжини потягу та порівняння цієї довжини з заданою довжиною приймально-відправних колій;

6. Перевірка можливості вирушання з місця при зупинках на роздільних пунктах заданої дільниці;

7. Розрахунок та побудування характеристик сил, які діють на потяг;

8. Спрямлення профілю колії заданої дільниці;

9. Побудування кривих швидкості , часу ходу потягу та струму по перегонах дільниці в одному напрямку графічним методом МШС із зупинкою на проміжній станції та без зупинки на ній;

10. Визначення витрат електроенергії;

11. Перевірка тягових машин на нагрівання;

12. Перевірка потужності двигуна методом еквівалентного струму;

13. Розрахунок техніко-економічних показників руху потягу;

Висновки до виконання роботи



Вихідні дані

Локомотив ВЛ-11

Кількість секцій 2

Кількість рушійних колісних пар 8

Довжина локомотива, м 33

Розрахункова маса, т 180

Конструктивна швидкість, км/год 100

Розрахункова швидкість, км/год 46,7

Розрахункова сила тяги, кН 451

Сила тяги рушійна, кН 614

Витрати електроенергії на допоміжні кВт·год/хв 2,08

Клас ізоляції F

Допустимий нагрів двигуна, ⁰С140

Температура навколишнього середовища, ⁰С 25

Вихідні дані по складу (варіант 11)

Доля вагонів

4^х_ков 0,2

4^х_кот 0,65

8^ми 0,15

Середня маса вагонів, т

4^х_ков 68

4^х_кот 86

8^ми 158

Доля гальмових осей 0,98

Тип гальмівних колодок композиційні



Вихідні дані по профілю (варіант 16)

№ елемента	Крутість схилу, ‰	Довжина, м	Криві R/L та станції
1	0	1250	В
2	1	1200	1300/850
3	2	500
4	-4	800
5	0	450
6	-3	500	780/300
7	0	300
8	-3	800
9	-6	900
10	0	800
11	9	1450
12	7,5	5450
13	0	400	650/200
14	-1	800
15	0	1200	Б
16	-2	500	700/500
17	0	400
18	-7	5000
19	-8	1500
20	0	600	1000/380
21	4	2500
22	3	800	800/500
23	1	1350	А



1. Розрахунок і побудова тягових характеристик

Тягову характеристику заданого локомотива визначаємо, користуючись довідковою літературою [1, с. 92-222, додаток 4; 3, с. 225-262, додаток 3.]. Складаємо таблицю 1.1

Таблиця 1.1

Тягова характеристика

, км/г	1	0	5	10	20	30	40
, кН	2	600	540	516	492	474	460

Продовження таблиці 1.1

1	50	57,5	60	70	80	90	100
2	446	438	390	256	184	144	115

Силу тяги по зчепленню визначаємо за формулою:

, (1)

де: - маса електровоза, т;

- прискорення вільного падіння, м/с²;

- розрахунковий коефіцієнт зчеплення електровоза, який визначається за

емпіричними формулами [1, розділ 2, 1.2; 3, розділ 6].

Для електровозів ВЛ10, ВЛ11, ВЛ82:

; (2)



кН

Виконують розрахунок для заданого типу локомотива та заносять отримані дані у таблицю 1.2

Таблиця 1.2

Результати розрахунків обмеження за зчепленням

, км/г	1	0	5	10	20	30	40
	2	0,34	0,2956	0,285	0,273	0,264	0,256
, кН	3	600,37	523,56	503,25	482,06	466,17	452,04

Продовження таблиці 1.2

1	46,7	50	60	70	80	90	100
2	0,25	0,248	0,24	0,233	0,226	0,219	0,211
3	441,45	437,92	423,79	411,43	399,07	386,71	372,58

2. Аналіз профілю. Визначення розрахункового та швидкісного підйому

За розрахунковий для заданого профілю приймаємо ‰ з довжиною м, швидкісний ‰ з довжиною м. Оскільки розрахунковий та швидкісний підйоми визначають до спрямлення профілю, то обов'язково має бути врахований додатковий опір від кривизни колії при її наявності. Довжину потягу необхідно перевірити на можливість розміщення в межах приймально-відправних колій, далі відкоригувати згідно розрахунків маси потягу та надати відповідні висновки.

Довжина приймально-відправних колій складає:

, (4)

де - довжина приймально-відправних колій.

м

3. Визначення маси складу

Маса складу визначається за умовами проходження розрахункового підйому зі сталою швидкістю:

, (5)

де - розрахункова сила тяги локомотива, відкоригована за зчепленням, Н;

- розрахункова маса локомотива, т;

- основний питомий опір локомотива, Н/кН;

- основний питомий опір складу, Н/кН;

- крутість розрахункового підйому, ‰.

Для складів з вагонами різних типів необхідно враховувати часткову участь вагонів кожного типу:

, (6)

де , , - відносна частка вагонів відповідного типу;

- питомий основний опір руху вагонів.

Питомий опір локомотива в Н/кН залежить від швидкості слідування і в режимі тяги визначається за формулою:

,(7)

Основний питомий опір вагонів при русі з розрахунковою швидкістю визначається з урахуванням типу вагонів, осьового навантаження, типу буксових підшипників.

Так, при русі по колії чотирьохосьових вагонів з осьовим навантаженням т на підшипниках ковзання опір визначається залежністю:

, (8)

на підшипниках кочення:

, (9)

а восьмиосьових вагонів:

. (10)

Осьове навантаження при заданій масі вагона розподіляється за числом осей вагона:

, (11)

де - маса брутто вагона відповідного типу, т;

- кількість осей у вагона відповідного типу.

т/вісь

т/вісь

т/вісь

Тоді опір чотирьохосьових та восьмиосьових вагонів:

Н/кН

Н/кН

Н/кН

Основний питомий опір складу:

Н/кН

Основний питомий опір локомотива:

Н/кН

Визначаємо масу складу:

т

4. Перевірка маси потягу на спроможність проходження швидкісного підйому

Для розрахунку задаються інтервалом швидкостей - 10 км/год і визначають відстань, яку пройшов потяг при зміні швидкості від допустимої до розрахункової:

. (12)

Питому прискорювальну силу в інтервалі швидкостей км/год беруть порівнювальною питомій силі, що відповідає середній швидкості за інтервалом:

, (13)

де - сила тяги локомотива, відповідна середній швидкості за інтервалом, визначається за відкоригованою щодо зчеплення тяговою характеристикою локомотива.

км/год; км/год; км/год

Н/кН

Н/кН

Н/кН

Н/кН

Н/кН

Н/кН

м

Результати розрахунків зводяться до таблиці 4.1

Таблиця 4.1

Результати розрахунків

, км/г	, км/г	, км/г	, Н/кН	, Н/кН	, Н/кН	, м	, м
80	70	75	4,338	1,947	-6,684	935,82	935,82
70	60	65	3,818	1,733	-4,305	1259,23	2195,05

Висновок: сумарний пройдений шлях виявився більшим за довжину швидкісного підйому, тому проходження швидкісного підйому за рахунок використання кінетичної енергії потягу вважається можливим.

5. Перевірка маси потягу за довжиною приймально-відправних колій станції

Після визначення маси потягу визначаємо кількість вагонів різних типів, довжину потягу в осях та метрах.

Довжину потягу визначаємо за формулою:

, (14)

де - кількість однотипних вагонів -ої групи.

Число вагонів у складі вантажного потягу:



, (15)

де - кількість вагонів.

вагони

м

Для розрахунку довжину локомотива беруть із завдання, а довжину вагонів - рівною: чотирьохосьового вагона - 15м, восьмиосьового - 20м.

Довжина потягу не повинна перевищувати довжини приймально-відправних колій:

(16)

м

Якщо так сталось, масу потягу зменшують доти, доки він не розміститься на коліях станції відправлення та призначення. На проміжних станціях такі потяги не повинні зупинятися, або необхідна реконструкція, або провадити розчіп та установку потягу на дві колії.

Довжина потягу в осях:

. (17)

осі

Висновок: довжина потягу не перевищує довжину приймально-відправних колій, тому зупинка на проміжній станції можлива без розчепу та установки потягу на дві колії.



6. Перевірка маси потягу на зрушення

Для перевірки розрахункової маси складу на зрушення з місця використовується формула:

, (18)

де - розрахункова сила тяги при зрушенні з місця, розрахована в першому пункті курсової роботи;

- підйом, на якому розташована станція, найбільший; ‰.

Питомий опір при зрушенні з місця состава на підшипниках ковзання:

, (19)

Н/кН

кочення

, (20)

Н/кН

. (21)

Н/кН

Загальний опір при зрушенні состава з місця розраховується за формулою:

. (22)

Н/кН

Тоді розрахункова маса складу дорівнює:

т

Маса потягу, розрахована за умовами зрушення, має бути більшою від маси потягу, розрахованої за умовами руху:

. (23)

т

Висновок: маса потягу на зрушення більше за масу потягу, розраховану за умовами руху, тому можливе рушання потягу на найбільш крутому підйому профілю.

Для перевірки спроможності зрушення по перегонах визначають найбільшу крутість підйому, на якому можливе зрушення, за формулою:

, (24)

‰

Висновок: Оскільки розрахований підйом перевищує розрахунковий, то можливе зрушення з місця по розрахунковому підйому одиночним локомотивом.

7. Розрахунок та побудова характеристик сил, що діють на потяг

Основний опір руху локомотива при холостому ході (при русі без струму) за тими ж значеннями швидкостей визначається або за графіками, наведеними в ПТР, або обчислюється за формулою:

(25)

Значення сил тяги визначаються за тяговою характеристикою локомотива, наведеною в ПТР. Питомі сили тяги визначаємо поділом сили тяги електровоза на вагу потягу за тими ж значеннями швидкостей:

(26)

Швидкості (момент зрушення з місця) відповідає значення сили тяги .

Основний питомий опір руху потягу при роботі електровоза під струмом визначають за формулою:

(27)

Питомі прискорювальні сили при кожній швидкості руху є різницею між питомими силами тяги та питомими силами опору руху:

(28)

Основний питомий опір руху потягу при слідуванні по прямій горизонтальній колії при холостому ході локомотива визначається за формулою:

(29)

Величини питомого опору руху визначаються для швидкостей від км/год та вище. Значення цих величин при береться таким як при км/год.

Питомі гальмові сили потягу в Н/кН вираховуються за формулою:

, (30)

де - розрахунковий коефіцієнт тертя колодок об колесо:

при композиційних колодках:

, (31)

де - розрахунковий гальмовий коефіцієнт складу в т/т:

, (32)

де - розрахункові сили натискування гальмових колодок на вісь вагона (т/вісь при композиційних колодках);

- частка гальмових осей у складі.

Питома гальмова сила в режимі екстреного гальмування визначається за формулою:

, (33)

а при службовому гальмуванні за формулою:

(34)

При км/год, кН

Н/кН

Н/кН

Н/кН

Н/кН

Н/кН

Н/кН

Н/кН

Н/кН

Н/кН

Н/кН

т/т

Н/кН

Н/кН

Н/кН

Результати розрахунків зводяться до таблиці 7.1

Таблиця 7.1

Результати розрахунків питомих сил

V, км/г	FT, кН	fT, Н/кН	щ0',Н/кН	щ0'',Н/кН	щ0, Н/кН	fn, Н/кН	щ x, Н/кН	щ 0x, Н/кН	цTP	f гсл, Н/кН	f гекс, Н/кН
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
0	600,37	12,201	2,03	0,987	1,025	11,176	2,545	1,043	0,36	37,043	73,043
10	503,25	10,227	2,03	0,987	1,025	9,202	2,545	1,043	0,339	34,893	68,742
20	482,06	9,796	2,22	1,069	1,11	8,687	2,76	1,129	0,322	33,309	65,488
30	466,17	9,474	2,47	1,174	1,22	8,253	3,045	1,241	0,309	32,068	62,896
40	452,04	9,186	2,78	1,303	1,356	7,83	3,4	1,379	0,297	31,089	60,799
46,7	441,45	8,971	3,021	1,404	1,462	7,509	3,677	1,485	0,291	30,55	59,615
50	437,92	8,899	3,15	1,457	1,518	7,382	3,825	1,542	0,288	30,314	59,087
60	388	7,885	3,58	1,635	1,705	6,18	4,32	1,731	0,28	29,704	57,677
70	257	5,223	4,07	1,837	1,917	3,305	4,885	1,947	0,273	29,231	56,515
80	184	3,739	4,62	2,063	2,155	1,584	5,52	2,188	0,267	28,871	55,555
90	144	2,926	5,23	2,314	2,419	0,508	6,225	2,454	0,262	28,611	54,767
100	112	2,276	5,9	2,589	2,707	0,431	7	2,747	0,257	28,436	54,126

За даними таблиці 7.1 на окремому аркуші будуються діаграми питомих прискорювальних та уповільнювальних сил для режиму тяги, режиму вибігу та режиму службового гальмування. Це зручно при подальших побудуваннях кривої швидкості, бо діаграми питомих сил необхідно буде перемістити вздовж профілю. З цією ж метою вісь швидкостей відкладають за віссю ординат, а вісь сил - за віссю абсцис вліво від початку координат.



8. Спрямлення профілю колії заданої дільниці

Величина спрямленого ухилу при заданих довжині та крутості визначається за формулою:

, (35)

де - довжина елементів спрямленої дільниці;

- крутість елементів спрямленої дільниці.

‰

Перевірка можливості спрямлення виконується за формулою:

, (36)

де - абсолютна різниця між ухилом спрямлюваної дільниці та ухилом елемента, що перевіряється.

м

м

Виконання цієї умови забезпечує достатню точність розрахунків швидкості та часу ходу по дільницях.

При виконанні розрахунків по спрямленню профілю криві на визначеній дільниці замінюються фіктивним підйомом, крутість якого визначається за формулою:

, (37)

де - довжина спрямлюваного елемента, м;

- довжина кривої, м;

- радіус кривої, м.

‰

Наведений ухил спрямлюваної дільниці дорівнює сумі спрямлюваного та фіктивного ухилів:

(38)

‰

Результати розрахунків заносимо до табл. 8.1.

Таблиця 8.1

Результати розрахунків спрямлення профілю

№ елемента	Довжина елемента, м	Крутість схилу, м	Криві	Довжина спрямленого елемента, м	Спрямлений ухил, ‰	Фіктивний ухил, ‰	Наведений ухил, ‰
			радіус, м	довжина, м
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	1250	0	Станція В	1250	0	-	0
1	2	3	4	5	6	7	8	9
2	1200	1	1300	850	1700	1,294	0,269	1,563
3	500	2	-	-
4	800	-4	-	-	2050	-2,293	0,131	-2,162
5	450	0	-	-
6	500	-3	780	300
7	300	0	-	-
8	800	-3	-	-	1700	-4,588	-	-4,588
9	900	-6	-	-
10	800	0	-	-	800	0	-	0
11	1450	9	-	-	1450	9	-	9
12	5450	7,5	-	-	5450	7,5	-	7,5
13	400	0	650	200	1200	-0,667	0,179	-0,488
14	800	-1	-	-
15	1200	0	Станція Б	1200	0	-	0
16	500	-2	700	500	900	-1,111	0,556	-0,555
17	400	0	-	-
18	5000	-7	-	-	6500	-7,231	-	-7,231
19	1500	-8	-	-
20	600	0	1000	380	600	0	0,433	0,433
21	2500	4	-	-	3300	3,758	0,133	3,891
22	800	3	800	500
23	1350	1	Станція А	1350	1	-	1

9. Побудова кривих швидкості та часу ходу

Побудова кривих швидкості та часу ходу виконується методом МШС. Крива швидкості будується для руху потягу в одному заданому напрямку в двох варіантах, виходячи з того, що потяг відправляється з початкової станції В, проходить проміжну станцію Б без зупинки (1 варіант) та з зупинкою (2 варіант) і припиняє рух на кінцевій станції А.

При побудові кривої швидкості враховуємо допустиму за вимогами ПТЕ швидкість руху на вхідних та вихідних стрілках не більше 50 км/год, внаслідок можливого прийому на бокову колію для схрещування або обгону. Обмеження швидкості для вантажного руху по перегонах 80 км/год. Обмеження по спусках знаходяться за результатами гальмової задачі.



При км/год:

‰

, (39)

с

, (40)

м

Результати розрахунків заносимо до таблиці 9.1

Таблиця 9.1

,‰	, с	, м
0	10	278
-6	11,752	326,71
-12	13,503	375,38

10. Визначення часу ходу та технічної швидкості по перегонах

Розрахункові дані по визначенню часу ходу потягу по перегонах приймаються по кривій з точністю до 0,1 хв. Час, прийнятий для графіка руху потягів округляють до цілих хвилин. Технічна швидкість потягу по дільниці визначається за формулою:

, (41)

де - довжина дільниці, км;

- час ходу потягу по перегонах заданої дільниці.

Перегон ВБ: Довжина км, Час ходу без зупинки хв..

км/год

Результати заносяться до таблиці 10.1.

Таблиця 10.1

Результати розрахунків

Перегон, дільниця	Довжина, км	Час, хв.	Технічна швидкість
		Без зупинки	Із зупинкою	різниця	Без зупинки	Із зупинкою	різниця
ВБ	15,55	17	17,3	0,3	54,88	53,93	0,95
БА	12,55	11,6	13,4	1,8	64,91	56,19	8,72
ВА	28,1	28,6	30,7	2,1	58,95	54,92	4,03

11. Побудова кривої струму

Побудову струмової кривої виконуємо з метою визначення температури окремих частин електричної машини при русі потягу розрахованої маси по заданому профілю залізничної колії. Значення струму визначаємо за допомогою струмової характеристики відповідної електричної машини, наведеної в ПТР, для значень швидкостей на кривій відповідно межам приросту . Особливо характерними при побудові кривої струму є елементи зміни режиму роботи електродвигунів: НЗ, ПЗ1, ПЗ2, та їх перегрупування.

На інтервалі рушання та розгону значення струму відраховуємо за урахуванням обмежень по зчепленню та пуску.

В результати з'єднань прямими всіх точок одержимо графік зміни струму тягового двигуна електровоза.

силовий електровоз тяга потяг



12. Визначення витрат електроенергії

На підставі побудованих кривої струму та кривої часу визначаємо витрати електроенергії на тягу потягу за формулою:

, (42)

де - номінальна напруга в тяговій мережі;

- пересічне значення струму на інтервалі часу .

Для точок 1-2 на кривій струму: А, хв.

кВт·год

Результати розрахунків заносимо до таблиці 12.1

Таблиця 12.1

Дані для розрахунку витрат електроенергії

Точки на кривій струму	Струм, що споживається електровозом	Час , хв	, А·хв	, кВт·год
	, А	,А	,А
1	2	3	4	5	6	7
Ділянка В-Б
1-2	1370	1190	1280	0,35	448	22,4
2-3	1190	1150	1170	0,15	175,5	8,775
3-4	1150	1140	1145	0,1	114,5	5,725
4'-5	2280	2230	2255	0,25	563,75	28,1875
5-6	2230	2190	2210	0,2	442	22,1
6-7	2190	2170	2180	0,2	436	21,8
7-8	2170	2140	2155	0,275	592,625	29,6312
8-9	2140	2260	2200	0,15	330	16,5
9-10	2260	2520	2390	0,3	717	35,85
10-11	2520	2570	2545	0,025	63,625	3,1812
1	2	3	4	5	6	7
11-12	2570	2420	2495	0,1	249,5	12,475
13-14	2170	2140	2155	0,2	431	21,55
14-15	2140	2260	2200	0,075	165	8,25
15-16	2260	2520	2390	0,2	478	23,9
16-17	2520	2570	2545	0,025	63,625	3,1812
17-18	2570	2420	2495	0,05	124,75	6,2375
18-19	2420	2080	2250	0,175	393,75	19,6875
19-20	2080	1870	1975	0,2	395	19,75
20-21	1870	1720	1795	0,2	359	17,95
21-22	1720	1575	1647,5	0,175	288,3125	14,4156
23-24	1660	1575	1617,5	0,3	485,25	24,2625
24-25	1575	1720	1647,5	0,175	288,3125	14,4156
25-26	1720	1870	1795	0,2	359	17,95
26-27	1870	2080	1975	0,25	493,75	24,6875
27-28	2080	2420	2250	0,575	1293,75	64,6875
28-29	2420	2570	2495	1,1	2744,5	137,225
29-30	2570	2440	2505	1,1	2755,5	137,775
30-31	2440	2520	2480	0,075	186	9,3
31-32	2520	2570	2545	0,025	63,625	3,1812
32-33	2570	2420	2495	0,075	187,125	9,35625
33-34	2420	2080	2250	0,225	506,25	25,3125
34-35	2080	2060	2070	0,025	51,75	2,5875

Ділянка Б-А (рух без зупинки)

36-37	2150	2140	2145	0,075	160,875	8,0437
37-38	2140	2260	2200	0,1	220	11
38-39	2260	2520	2390	0,25	597,5	29,875
39-40	2520	2570	2545	0,025	63,625	3,1812
40-41	2570	2420	2495	0,075	187,125	9,3562
41-42	2420	2080	2250	0,075	168,75	8,4375
42-43	2080	1870	1975	0,15	296,25	14,8125
43-44	1870	1720	1795	0,1	179,5	8,975
44-45	1720	1575	1647,5	0,15	247,125	12,3562
'46-47	1750	1720	1735	0,225	390,375	19,5187
47-48	1720	1870	1795	1,175	2109,125	105,4562
48-49	1870	1870	1870	0,025	46,75	2,3375



Всього на перегоні В-Б:

хв, А·хв,

кВт·год

Всього на перегоні Б-А:

хв, А·хв,

кВт·год

Всього на перегоні В-А:

хв, А·хв,

кВт·год

Ділянка Б-А (рух із зупинкою)

36'-37'	1370	1190	1280	0,35	448	22,4
37'-38'	1190	1150	1170	0,65	760,5	38,025
38'-39'	1150	1140	1145	0,15	171,75	8,5875
39''-40'	2280	2230	2255	0,225	507,375	25,3687
40'-41'	2230	2190	2210	0,15	331,5	16,575
41'-42'	2190	2170	2180	0,15	327	16,35
42'-43'	2170	2140	2155	0,275	592,625	29,6312
43'-44'	2140	2260	2200	0,1	220	11
44'-45'	2260	2400	2330	0,125	291,25	14,5625
45'-46'	2400	2520	2460	0,05	123	6,15
46'-47'	2520	2570	2545	0,025	63,625	3,1812
47'-48'	2570	2420	2495	0,05	124,75	6,2375
48'-49'	2420	2080	2250	0,1	225	11,25
49'-50'	2080	1870	1975	0,125	246,875	12,3437
50'-51'	1870	1720	1795	0,1	179,5	8,975
51'-52'	1720	1630	1675	0,075	125,625	6,2812
46-47	1750	1720	1735	0,225	390,375	19,5187
47-48	1720	1870	1795	1,175	2109,125	105,4562
48-49	1870	1870	1870	0,025	46,75	2,3375

Всього на перегоні В-Б:

хв, А·хв,

кВт·год

Всього на перегоні Б-А:

хв, А·хв,

кВт·год

Всього на перегоні В-А:

хв, А·хв,

кВт·год

Крім енергії, витраченої на роботу тягових двигунів, електровоз споживає енергію на допоміжні потреби . Її визначаємо як добуток від перемноження середніх витрат енергії за хвилину на час роботи електровоза.

Повні витрати дорівнюють сумі витрат:

(43)

Потім вираховуємо питомі витрати електроенергії по перегону та на дільниці в цілому при русі із зупинкою та без зупинки на проміжній станції за формулою:

(44)

Для перегону В-Б (рух без зупинки) хв:

кВт·год

Вт·год/т·км

Результати заносяться до таблиці 12.2

Таблиця 12.2

Витрати енергії

Перегон, дільниці	Довжина км	Рух без зупинки	Рух із зупинкою
		, кВт·год	, Вт·год/т·км	, кВт·год	, Вт·год/т·км
ВБ	15,55	847,6475	11,27	848,2715	11,28
БА	12,55	257,478	4,24	392,1032	6,46
ВА	28,1	1105,1255	8,13	1240,3747	9,13

13. Перевірка тягових машин на нагрівання

Перевірку нагрівання обмоток якорів електричних машин виконуємо, керуючись побудованими кривими струму та часу. Перевірку встановленої розрахункової маси потягу на нагрівання виконуємо користуючись формулами: для нагріву

, (45)



для охолодження

,

де - інтервали часу вибрані за умовою, що ; у яких значення струму береться незмінним, хв.;

- початковий перегрів для розрахункового проміжку часу, ⁰С;

- стала температура перегріву, ⁰С;

- теплова стала часу (для даного ), хв. хв.

Початкову температуру перегріву обмоток тягових двигунів на початку руху беруть ⁰С, а температуру середовища ⁰С.

Для точок 1-2:

хв., ⁰С, ⁰С

⁰С

Результати розрахунків зводяться до таблиці 13.1

Таблиця 13.1

Розрахунок перевищення температур тягових двигунів

Струм , А	, хв	, 0С	, 0С	, 0С	, 0С
1	2	3	4	5	6	7	8
Режим тяги
685	595	640	0,35	265	4,64	14,74	19,38
595	575	585	0,15	204	1,53	19,23	20,76
575	570	572,5	0,1	192	0,96	20,66	21,62
570	557,5	563,5	0,25	182	2,28	21,34	23,62
557,5	547,5	552,5	0,2	176	1,76	23,38	25,14
547,5	542,5	545	0,2	170	1,7	24,89	26,59
542,5	535	538,75	0,275	163	1,22	27,25	28,47
535	565	550	0,15	174	1,31	28,25	29,56
565	630	597,5	0,3	218	3,27	29,12	32,39
630	642,5	636,25	0,025	260	0,33	32,34	32,67
642,5	605	623,75	0,1	246	1,23	32,51	33,74
Проба гальм
			0,2			33,4	33,4
Режим тяги
542,5	535	538,75	0,2	163	1,63	33,07	34,7
535	565	550	0,075	174	0,65	34,57	35,22
565	630	597,5	0,2	220	2,2	34,87	37,07
630	642,5	636,25	0,025	260	0,33	37,02	37.35
642,5	605	623,75	0,05	246	0,62	37,85	38,47
605	520	562,5	0,175	184	1,61	37,86	39,47
520	467,5	493,75	0,2	134	1,94	39,34	40,68
467,5	430	448,75	0,2	112	1,12	40,27	41,39
430	393,75	411,875	0,175	98	0,86	41,03	41,89
Режим вибігу
			0,3			41,26	41,26
Режим тяги
415	393,75	404,375	0,3	94	1,41	41,26	42,67
393,75	430	411,875	0,175	98	0,86	42,29	43,15
430	467,5	448,75	0,2	112	1,12	42,72	43,84
467,5	520	493,75	0,25	134	1,68	43,29	44,97
520	605	562,5	0,575	184	5,29	43,68	48,97
605	642,5	623,75	1,1	246	13,53	46,28	59,81
642,5	610	626,25	1,1	250	13,75	56,52	70,27
610	630	620	0,075	242	0,91	70	70,91
630	642,5	636,25	0,025	260	0,33	70,82	71,15
642,5	605	623,75	0,075	246	0,92	70,89	71,81
605	520	562,5	0,225	184	2,07	71	73,07
1	2	3	4	5	6	7	8
520	515	517,5	0,025	150	0,19	72,98	73,17
Режим вибігу без зупинки на станції Б
			0,95			69,69	69,69
Режим тяги
537,5	535	536,25	0,075	162	0,61	69,43	70,04
535	565	550	0,1	174	0,87	69,69	70,56
565	630	597,5	0,25	218	2,73	69,67	72,4
630	642,5	636,25	0,025	260	0,33	72,3	72,63
642,5	605	623,75	0,075	246	0,92	72,36	73,28
605	520	562,5	0,075	184	0,69	73,01	73,7
520	467,5	493,75	0,15	134	1,01	73,14	74,15
467,5	430	448,75	0,1	112	0,56	73,83	74,39
430	393,75	411,875	0,15	98	0,74	73,83	74,57
Рух із зупинкою на станції Б
			0,65			70,79	70,79
Режим тяги
685	595	640	0,35	265	4,64	69,55	74,19
595	575	585	0,65	204	6,63	71,78	78,41
575	570	572,5	0,15	192	1,44	77,82	79,26
570	557,5	563,5	0,225	182	2,05	78,37	80,42
557,5	547,5	552,5	0,15	176	1,32	79,82	81,14
547,5	542,5	545	0,15	170	1,28	80,53	81,81
542,5	535	538,75	0,275	169	2,24	80,69	82,93
535	565	550	0,1	174	0,87	82,52	83,39
565	600	582,5	0,125	202	1,26	82,87	84,13
600	630	615	0,05	236	0,59	83,92	84,51
630	642,5	636,25	0,025	260	0,33	84,4	84,73
642,5	605	623,75	0,05	246	0,62	84,51	85,13
605	520	562,5	0,1	184	0,92	84,7	85,62
520	467,5	493,75	0,125	134	0,84	85,08	85,92
467,5	430	448,75	0,1	112	0,56	85,49	86,05
430	407,5	418,75	0,075	100	0,58	85,72	86,1
Режим вибігу та гальмування
			1,2			80,93	80,93
			0,9			77,29	77,29
Режим тяги
437,5	430	433,75	0,225	106	1,19	76,42	77,61
430	467,5	448,75	1,175	112	6,58	73,05	79,63
467,5	467,5	467,5	0,025	121	0,15	79,53	79,68
Режим вибігу та гальмування (рух без зупинки)
			1,2			70,1	70,1
			0,9			66,95	66,95
1	2	3	4	5	6	7	8
Режим тяги (рух без зупинки)
437,5	430	433,75	0,225	106	1,19	66,2	67,39
430	467,5	448,75	1,175	112	6,58	63,43	70,01
467,5	467,5	467,5	0,025	121	0,15	69,92	70,07

Для того, щоб визначити температуру нагріву обмоток якорів, треба урахувати температуру навколишнього середовища. Для цього беремо максимальну температуру, яку досягають обмотки на всьому шляху для руху без зупинки та із зупинкою:

, (46)

Для руху без зупинки: ⁰С.

⁰С

Для руху без зупинки: ⁰С.

⁰С

Висновок: на всій ділянці шляху має місце допустимий перегрів обмоток двигунів, тому можливий рух без додаткових зупинок, або застосування кратної тяги.

14. Розрахунок та побудування допустимих швидкостей руху по спрямленому профілю колії заданої дільниці

Гальмовим шляхом називається відстань, пройдена потягом від початку гальмування (з моменту повороту ручки крана машиніста або стоп-крана) до його зупинки.

Гальмовий шлях при розрахунках приймати рівним сумі підготовчого гальмового шляху (формула 40) і дійсного шляху гальмування :

(47)

Дійсний шлях гальмування:

, (48)

де і - початкова і кінцева швидкості в розрахунковому інтервалі, км/год;

- уповільнення потягу від дії питомої сили, км/год;

- розрахунковий коефіцієнт тертя гальмівних колодок в інтервалі швидкостей;

- основний питомий опір руху потяга при холостому ході локомотива в розрахунковому інтервалі швидкостей, Н/кН;

- питомий опір від спрямленого (у профілі і плані) ухилу, для якого здійснюється розрахунки (при спуску значення зі знаком мінус), Н/кН

Час підготовки гальм до дії (в секундах) визначати за формулою:

, (49)

де - розрахунковий гальмовий коефіцієнт потяга (приймати для випадку екстреного гальмування);

- розрахунковий коефіцієнт тертя колодки об колесо при найбільшій швидкості.

Відповідно викладеної теорії необхідно виконати розрахунок для перевірки графоаналітичного методу для найбільшого ухилу на спрямленому профілі дільниці.

с

м

м

Таблиця 14.1

Розрахунок дійсного шляху гальмування:

, км/год	, км/год			, Н/кН	,м
85	75	80	53,368	2,188	152,95
75	65	70	54,568	1,947	130,95
65	55	60	55,946	1,731	109,34
55	45	50	57,544	1,542	88,39
45	35	40	59,421	1,379	68,36
35	25	30	61,655	1,241	48,98
25	15	20	65,488	1,129	31,14
15	5	10	67,8	1,043	14,66
5	0	2,5	70,8	1,043	1,71
Разом	646,43

м

15. Визначення гальмового коефіцієнта для заданого гальмового шляху

Методику, викладену у пункті 14 для перевірки відповідності аналітичного та графоаналітичного методів знаходження довжини, застосовують для визначення гальмового коефіцієнта, задавшись значеннями в межах від 0,15 до 0,5. Результати розрахунків зведено у таблицю 15.1



Таблиця 15.1

Результати розрахунків

	, с
0,15	14,49	342,5	930,43	1292,93
0,2	13,37	315,95	646,43	962,38
0,3	12,25	289,4	401,4	690,8
0,4	11,69	276,13	291,07	567,2
0,5	11,35	268,16	228,37	496,53

Будуємо залежність та знаходимо потрібний гальмовий коефіцієнт. При м, .



Аналіз одержаних результатів та висновки

1. Маса складу розрахована згідно з правил тягових розрахунків та повністю відповідає максимальному використанню потужності взятого локомотива.

2. Режими руху потягу обрані найбільш економні з точки зору споживання електроенергії, тому швидкості та витрати часу по кожному перегону і дільниці в цілому можуть не задовольняти існуючим тенденціям нарощування темпів руху.

3. Необхідність проведення розрахунків для найбільш удосконаленого рухомого складу ніж розглянуті у методичних вказівках.



Список літератури

1. Правила тяговых расчетов для поездной работы (ПТР). - М.: Транспорт, 1985. - 287 с.

2. Подвижной состав и тяга поездов / Под ред. В.В.Деева и Н.А. Фуфрянского. - М.: Транспорт, 1979. - 367 с.

3. Бабичков А.М., Гурский П.А., Новиков А.П. Тяга поездов и тяговые расчёты. - М.: Транспорт, 1971. - 280 с.

4. Гребенюк П.Т., Долганов А.Н., Скворцов А.И. Тяговые расчеты: Справочник / Под ред. П.Т. Гребенюка. - М.: Транспорт, 1987. - 272 с.

5. Осипов С.И. Основы электрической и тепловозной тяги. - М.: Транспорт, 1985. - 408 с.

Размещено на Allbest.ru