Задача 0.


Установившаяся скорость движения электровоза на любом участке профиля практически прямо пропорциональна величине напряжения у токоприемника Uэ, которое меньше напряжения на шинах подстанции Uш на величину потери напряжения в тяговой сети DU. Потеря напряжения на основании закона Ома равна произведению сопротивления контактной сети, расположенной между токоприемником и подстанцией, на ток

DU = R I.

Для уменьшения потери напряжения применяется двустороннее питание, при котором к электровозу подводится напряжение одновременно от 2 подстанций – А и В.

Задано, что напряжения на шинах подстанций Uш равны и на участке находится один электровоз. В этом случае напряжение у токоприемника

Uэ = Uш ro la Ia,

где ro – сопротивление одного км тяговой сети, Ом;

la – расстояние от подстанции А до электровоза, км;

Ia – ток, протекающий от подстанции А к электровозу, А.

Ток электровоза Iэ связан с токами, поступающими от подстанций А и В, соотношением

Iэ = lвIэ / l и Iв = lаIэ / l,

где lв – расстояние от подстанции В до электровоза, км,

l - расстояние между подстанциями.

Расчетная формула имеет вид

Uэ = Uш – ro la lв Iэ / l.

Рассчитать и построить зависимость напряжения на токоприемнике электровоза от расстояния между электровозом и подстанциями.

Шаг расчета Dl = 4 км.

Исходные данные


Uш, В

ro, Ом/км

l, км

Iэ, А

3900

0,053

16

1100


Решение


Рассчитываем по формуле Uэ = Uш – ro la lв Iэ / l.

Результаты расчета приведены в таблице


la, км

lв, км

Напряжение на токоприемнике электровоза Uэ, В

0

16

3900

4

12

3725,1

8

8

3666,8

12

4

3725,1

16

0

3900


Зависимости значения напряжения от расстояния электровоза до подстанций приведены на рисунках.


Рис. 1


Рис. 2


Задача 7


С точки зрения безопасности движения важно знать тормозную силу поезда, от которой зависит тормозной путь. Тормозная сила поезда подсчитывается как произведение расчетного коэффициента трения yкр, зависящего от скорости: yкр = 0,27(V+100) / (5V+100),

на сумму расчетных сил нажатия тормозных колодок – УКр. В груженом режиме для грузового поезда расчетная сила нажатия колок на ось – 70 кН, тогда УКр = 70 N, где N – число тормозных осей поезда.

Рассчитать и построить зависимость тормозной силы поезда от скорости. Шаг расчета DV = 10 км/час.

Исходные данные

N

Vmax, км/час

320

110


Решение


Рассчитываем по формуле Fт = 0,27(V+100)* 70 N / (5V+100), изменяя V от 0 до 100 км/час с интервалом 10 км/час. Результаты расчета приведены в таблице.

Изменение скорости DV, км/час

Тормозная сила поезда Fт, кН

0

6048

10

4435

20

3629

30

3145

40

2822

50

2592

60

2419

70

2285

80

2177

90

2089

100

2016

110

1954


Зависимость тормозной силы поезда от скорости представлена на рисунке.