Тяговая задача для электропоезда с 3 вагонами массой 180 тонн и электровозом ВЛ-10 при заданном профиле пути
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
аналитических зависимостей. Это осуществляется аппроксимированием этой характеристики с помощью метода наименьших квадратов. При этом, для тяговой характеристики справедливы следующие зависимости:
при скорости Vкм/ч
где - сила тяги, Н; - масса локомотива, т; 9,81 - ускорение силы тяжести, м/с2; -коэффициент сцепления колеса с рельсом, определяемый исходя из эмпирической формулы, которая для электровоза ВЛ10 имеет вид:
при скорости движения поезда V>62,5 км/ч
При работе тяговых электродвигателей электровоза в режиме ослабленного поля, коэффициенты ослабления поля имеют величины:
РежимППОП1ОП2ОП3ОП4Коэффициент ослабления поля 0,380,50,670,85; 1
Удельная сила сопротивления движения определяется как:
,
где - основное удельное сопротивление движению поезда, Н/т;
- уклон пути, ‰;
- ускорение силы тяжести, м/с2;
- удельное сопротивление движению состава в кривой, Н/т.
Удельная сила сопротивления складывается из: основного удельного сопротивления и дополнительного . Основное обусловлено, главным образом, трением, имеющим место во всех элементах подвижного состава.
Дополнительное сопротивление складывается из двух составляющих. Первая обусловлена горизонтальной составляющей силы тяжести элементов поезда, возникающей на уклонах. Эта составляющая принимается положительной при движении поезда на подъеме и отрицательной - на спуске. Вторая составляющая дополнительного сопротивления возникает от трения гребней колес о рельсы, имеющего место при прохождении электроподвижным составом кривых участков пути.
Основное удельное сопротивление движению поезда определяется по следующим формулам:
при тяге
.
при движении на выбеге
,
где - основное удельное сопротивление движению локомотива при тяге, Н/т;
- основное удельное сопротивление движению локомотива на выбеге, Н/т;
- основное удельное сопротивление вагонов, Н/т.
Величины ; ; зависят от множества параметров, поэтому их значение определяется эмпирическими формулами приведенными в табл.2.1.
Таблица 2.1
Сопротивление движению поезда
- масса, приходящаяся на одну ось.
Основное удельное сопротивление движению состава
,
где - основное удельное сопротивление 8-осных, 6-осных и 4-осных вагонов поезда соответственно.
Для нахождения величины удельного дополнительного сопротивления движению поезда, возникающего на уклонах необходимо знать величину уклона . Уклон представляет собой крутизну элементов продольного профиля пути. Эта крутизна измеряется в тысячных долях (‰) и получается как частное от деления разности высот конечных точек элемента профиля пути на его длину:
,
где - разности высот конечных точек элемента, м;
- длина элемента, м.
Уклон выражается в виде десятичной дроби (0,005) или целым числом в тысячных, отнесенным к 1 км пути (5 ‰).
Реальный профиль пути состоит из большого числа элементов, разных по крутизне и длине уклонов. Для упрощения расчетов число этих элементов стремятся сократить. Это осуществляется решением задачи спрямления профиля пути. При спрямлении профиля пути несколько рядом лежащих, близких по крутизне элементов, заменяют одним, длина которого равна сумме длин отдельных элементов.
Уклон спрямленного элемента определяется из отношений разности высот крайних точек к его длине , то есть:
;
где - сумма длин отдельных элементов, входящих в спрямляемый участок.
Если известны уклоны и длины отельных участков, то спрямление производится по формуле:
Проверка возможности спрямления производится исходя из условия:
,
где - длина каждого элемента спрямленного участка, м;
- абсолютная разность между уклоном спрямляемого участка и уклоном данного элемента, ‰.
Составляющая дополнительного удельного сопротивления от прохождения ЭПС кривых участков пути определяется с помощью эмпирических формул. Если длина поезда меньше длины кривой, то
,
если же длина поезда больше, чем длина кривой, то
,
где - радиус кривой, м,
- длина кривой, м,
- длина поезда, м.
Удельная тормозная сила, входящая в уравнение движения поезда, определяется по следующей формуле
;
где - скорость поезда в конце торможения, км/ч;
- скорость поезда в начале торможения, км/ч;
- тормозной путь, м.
В зависимости от длины тормозного пути и цели торможения различают регулировочное и остановочное торможение.
Регулировочное торможение применяется для подтормаживания поезда с целью поддержания графика движения. При регулировочном торможении тормозной путь определяется длиной участка, по которому движется поезд, но не более 300 м, так как в противном случае тормозная сила становится незначительной.
Остановочное торможение осуществляется при прибытии поезда на станцию. По нормативам движения устанавливают полный тормозной путь при остановочном торможении, табл.2.2.
Таблица 2.2 - Длина тормозного пути, м
Тип поездаСкорость, км/чдо 100120140160Пассажирский1000100010001200Грузовой10001200--
2.2.2 Решение уравнения движения
Из выражений сил, приложенных к поезду, очевидно, что их равнодействующая зависит от скорости.
Если в числе сил, определяющих движение систем?/p>