Тепловозы

Содержание

стр.

Введение

Исходные данные

9. U<=f(s) и времени t<=f(s)

10.

11.

12.

Литература

Приложение А Ц Основные характеристики локомотива ВЛ 10

Приложение Б Ца Решение тормозной задачи

Приложение В Ца Построение кривых скорости, времени, тока.

ВВЕДЕНИЕ

Тяга поездов и тяговые расчёты - научная дисциплина, способствующая разрешению таких важнейших вопросов, как и выбор типа локомотива и его основных параметров, расчет веса состава, времени хода поезда по перегонам и оптимальных режимов вождения поездов; расчет тормозов; определение расхода воды, топлива, электроэнергии; обоснование требований к вагонному и путевому хозяйству с точки зрения уменьшения сопротивления движению.

Решение всех этих вопросов в свою очередь служит основанием для составления графиков движения поездов и оборот локомотивов, определения пропускной и провозной способности, расчетов по размещению остановочных пунктов тяговых подстанций, складов топлива, пунктов экипировки, размещению локомотивного парка и т.д.

В данной курсовой работе для заданного профиля пути, парка локомотива определяются основные тяговые показатели для решения вышеуказанных задач.

На основе выполненных расчетов строятся:

ü U<=f(s), времени t<=f(s) и тока.

На основании построений определяются:

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Для курсовой работы принимаю следующие исходные данные :

Локомотив	Электровоз ВЛ10
Состав поезда в % по массе:
8 Цосных вагонов	15
6 Цосных вагонов	1
4 Цосных вагонов	84
Масса вагона брутто, т.:
8 Цосных вагонов	168
6 Цосных вагонов	124
4 Цосных вагонов	86
Тормозных осей в составе, %	97
Длина приёмо-отправочных путей ℓ_поп, м.	1250
Тормозные колодки	Чугунные
ЦиЦосные вагоны на подшипниках качения;75% 4 Цосных вагонов на подшипниках качения, 25%Ц на подшипниках скольжения.
Расчетные нормативы локомотив :
Расчетная сила тяги Fкр, Н	451250
Расчетная скоростьVр, км/ч	46,7
Расчетная масса Р, т	184
Конструкционная скорость Vконстр, км/ч	100
Сила тяги при прогании с места Fктр, Н	614100
Длина локомотива ℓ_д, м	33
Число движущихся колесных пар	8

В соответствии с шифром (271) применяю профиль №1 от станции Е к станции А

Таблица 1 - профиль - №7

Номер элемента	Крутизна клона, Й	Длина элемента, м.	Кривые (радиус и длина в м.)	Станции частка
	+ 1,5	2		Станция Е
	+ 2,0	1400
	0,0	2500
	- 3,0	1
	- 9,0	6800
	- 11,0	1750
	0,0	600
	+ 4,0	500	R=1500; Sкр=500
	+ 2,0	450	R=1200; Sкр=300
	0,0	500
	- 2,5	1800		Станция К
	0,0	1
	+ 4,0	800	R=900; Sкр=350
	0,0	400
	- 4,5	600	R=700; Sкр=400
	- 5,5	1200	R=1; Sкр=500
	0,0	800
	+ 9,0	1250
	+ 7,0	7400
	+ 3,0	1500	R=1500; Sкр=900
	0,0	1800		Станция А

АНАЛИЗ ПРОФИЛЯ ПУТИ И СТАНОВЛЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ РАСЧЕТНОГО ПОДЪЕМА

Расчетный подъем - это наиболее трудный для движения в данном направлении элемент профиля пути, на котором достигается расчетная скорость, соответствующая расчетной силе тяги локомотива. Если наиболее крутой подъем заданного частка достаточно длинный, то он принимается за расчетный. Если же наиболее крутой подъем заданного частка имеет небольшую протяженность и ему предшествуют легкие элементы профиля (спуски, площадки) на которых поезд может развить высокую скорость, то такой подъем не может быть принят за расчетный, так как поезд преодолевает его за счет накопленной кинетической энергии.

Для профиля расчетным подъемом будет элемент, имеющий крутизну i<= Й, S<=8м.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАССЫ СОСТАВА ПО ВЫБОРНОМУ РАСЧЕТНОМУ ПОДЪЕМУ

Масс состава - один из важнейших показателей работы железнодорожного транспорта. величение массы состава позволяет повысить провозную способность железнодорожной линии, уменьшить расход топлива и электрической энергии, снизить себестоимость перевозок. Поэтому массу грузового состава определяют исходя из полного использования тяговых и мощностных качеств локомотива.

Для выбранного расчетного подъема массу состава в тоннах вычисляют по формуле

Q=	Fкр - (ωС_о +i_р)_Р_g	(1)
(<ωСС_о+i_р)g

где: FкрЦ расчетная сила тяги локомотива, Н

Р - расчетная масса локомотива, Т

ωС_о - основное дельное сопротивление локомотива Н/кН

ωСС_{о -}основное дельное сопротивление состава Н/кН

i_р - крутизна расчетного подъема, Й

g - скорение свободного падения; g<= 9,81 м/с²

Характеристики локомотива ВЛ 10:

Расчетная сила тяги F_кр=451250 Н;

Расчетная скорость аVр =46,7 км/ч;

Расчетная масса локомотив Р=184 т.

Величины ωС_оиωСС_оопределяют для расчетной скорости локомотива Vр.

Основное удельное сопротивление локомотива в Н/кН рассчитывается по формуле

ωС_о= 1,9 +0,01Vр + 0,003_*Vр² (2)

ωС_о =1,9+0,01_*46,7+0,3_*46,7²=3,02 Н/кН

Основное удельное сопротивление состава в Н/кН рассчитывается по формуле

ωСС_о= αωСС_о4 + βωСС_о6 + γωСС_о8а(3)

где:α,β,γ - соответственно доли 4-,6-,8-осных вагонов в составе по массе

ωСС_{о4 -}основное дельное сопротивление 4-осных груженых вагонов, Н/кН: при подшипниках скольжения

ωСС_о4_c_к=	0,7+	8+0,1v<+0,0025v²	(4)
04

при роликовых подшипниках

ωСС_о4кач=	0,7+	3+0,1v<+0,0025v²	(5)
04

в данном случае

ωСС_о4 =0,75_*ωСС_о4 +0,25_*ωСС_о4 (6)

ωСС_о6Ц основное дельное сопротивление груженых 6-осных вагонов, Н/кН:

ωСС_о6=	0,7+	8+0,1v<+0,0025v²	(7)
0₆

ωСС_о8Ц основное дельное сопротивление груженых 8-осных вагонов, Н/кН:

ωСС_о8=	0,7+	6+0,038v<+0,0021v²	(8)
0₈

Здесь q₀₄;q₀₆;q₀₈Ц масса приходящаяся на одну колесную пару соответственно,4-,6-,8-осного вагона, т/ось

q₀₄=	q₄	q₀₆=	q₆	q₀₈=	q₈	(9)
4	6	8

где q₀₄;q₀₆;q₀₈ - масса брутто соответственно 4-,6-,8-осного вагона, т/ось.

q₀₄=86/4=51,5 т/ось;

q₀₆=124/6=20,67 т/ось;

q₀₈=168/8 т/ось;

Подставляя в формулы (1) - (9) значения из исходных данных находятся

ωСС_о4=	0,75_*(0,7+	3+0,1_46,7+0,0025_46,7²	)+ 0,25(0,7+	8+0,1_46,7+0,0025_46,7²	) <=1,37 Н/кН;
21,5	21,5

ωСС_о6=	0,7+	8 + 0,1_46,7 + 0,0025_46,7²	= 1,58 Н/кН;
20,67

ωСС_о8=	0,7+	6+0,038_46,7+0,0021_46,7²	<=1,29 Н/кН;
21

ωСС₀= 0,84_*1,37 + 0,01_*1,58 + 0,15_*1,29 = 1,36 Н/кН;

Q =	451250-(3,02+9)_184_9,81	<=4227 т.
(1,36+9)_*9,81

Принимаем Q=4250 т.

ПРОВЕРКА ПОЛУЧЕННОЙ МАССЫ СОСТАВА НА ПРОХОЖДЕНИЕ ВСТРЕЧАЮЩИХСЯ ПОДЪЕМОВ БОЛЬШЕЙ КРУТИЗНЫ, ЧЕМ РАСЧЕТНЫЙ, С ЧЕТОМ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НАКОПЛЕННОЙ КИНЕТИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

Проверка рассчитанной массы состава на возможность надежного преодоления встречающегося на частке короткого подъема крутизной больше расчетного с четом использования кинетической энергии, накопленной на предшествующих легких элементах профиля, выполняются аналитическим способом. Порядковый номер проверяемого подъема - 11 имеет крутизну i_пр =1Й и длину S_пра<=1500 м.

Используется расчетное соотношение

S<=	4,17(Vk² - Vн²)	м;	(10)
f _кср - W_кср

где Vн - скорость в начале проверяемого подъема; выбирается из словий подхода к проверяемому элементу; Vн= 80 км/ч;

Vk - скорость в конце проверяемого подъема. Эта скорость должна быть не менее расчетной, т.е. должно выдерживаться словие Vk<≥Vр. Принимается что Vk<=Vр.

Удельную силу тяги f_{к ср} и удельное сопротивление W_{к ср}ав пределах выбранного интервала изменения скоростей принимают равными их значениям при средней скорости рассматриваемого интервала.

Vср=	Vk <+ Vн	= км/ч
2

Эти дельные силы вычисляются по формулам в Н/кН

f_{к ср}=	F_{к ср}	(11)
(р +Q)g

W_{к ср}а<=	(W<&#;_оср + i_пр)_Рg + (W<&#; &#;_оср + i_пр)_Q_*g
(P + Q)_*g

W ₀ср´= 1,9+0,01_* Vср+0,3_* Vср².

Значит

Vср=	80+ 46,7	= 63,4км/ч
2

Согласно тяговой характеристики локомотива

F кcр= 35 Н;

Значение силы тяги для локомотива Fскр для средней скорости Vср определяют по тяговой характеристике локомотива. Для той же средней скорости определяют основное дельное сопротивление W<&#;_оср локомотива по формуле (2), и основное удельное сопротивление W<&#; &#;_осрасостава - по формуле (3) с использованием формул (4) - (9)

W ₀ср´= 1,9+0,01_*63,4+0,3_*63,4²=3,74 Н/кН;

W_{04 ср.ск}´´=	0,25_*( 0,7+	8+0,1_63,4+0,0025_63,4²	)=0,46 Н/кН;
21,5

W_{04 ср.кач}´´=	0,75_*( 0,7+	3+0,1_63,4+0,0025_63,4²	)=1,2 Н/кН;
21,5

W_{04 ср}´´ = W₀₄ср.ск´´+ W₀₄ср.кач´´= 0,46+1,2 =1,66 Н/кН;

W_{06 ср.} ´´=	0,7+	8+0,1_63,4+0,0025_63,4²	=1,88 Н/кН;
20,67

W_08ср. ´´=	0,7+	6+0,038_63,4+0,0021_63,4²	=1,5 Н/кН;
21

W_{0 ср}. ´´=0,84_*0,01_*188+0,15_*15 = 1,64 Н/кН;

f_{к ср}=	35	=8,05 Н/кН;
(184+4250)_*9,81

W_{к ср}а<=	(3,74+12)_184_9,81+(1,64+12)_4250_9,81	=13,73 Н/кН;
(184+4250)_*9,81

откуда получаю

S=	4,17(46,7²-80²)	=3125 м,
8,1-13,73

Не атрудно азаметить аS<>Sпра - аэто аозначает, ачто апри арассчитанной массе состава

Q = 4250 т. поезд надежно преодолевает проверяемый подъем, крутизной больше расчетного, с четом использования накопленной к началу элемента кинетической энергии.

ПРОВЕРКА ВОЗМОЖНОСТЕИ ТРОГАНИЯ ПОЕЗДА С МЕСТА ПРИ ОСТАНОВКАХ НА РАЗДЕЛЬНЫХ ПУНКТАХ

Проверка рассчитанной массы состава на трогание с места на раздельных пунктах заданного участка выполняется по формулам

Qтр=	Fктр	Ц Р	(13)
(Wтр + iтр)_*g

где Fктр - сила тяги локомотива при трогании состава с мета, Н

iтра Ца крутизна наиболее трудного элемента на раздельных пунктах заданного участка, Й (в сторону движения);

Wтр - дельное сопротивление поезда при трогании с места (на площадке), Н/кН;

Wтр = α(δW^к_тр4 + ε W^с_тр4) + β W^к_тр6 + γ W^к_тр8 (14)

Здесь W^к_{тр4 и} W^с_тр4 Ц дельное сопротивление при трогании с места соответственно для 4-осных вагонов с подшипниками качения и подшипниками скольжения;

δ и ε - соответственно доли 4-осных вагонов с подшипниками качения и подшипниками скольжения; в курсовой работе δ=а <γ=

Для вагонов на подшипниках качения

W^к_тр=	28	(15а)
q₀а<+ 7

W^с_тр=	142	(15б)
q₀а<+ 7

В этих формулах q₀Ц масса, приходящаяся на одну колесную пару для данной группы вагонов ( при вычислении подставляются величины полученные по формулам (9).

Учитывая величины полученные ранее, и приведенные в исходных данных получаю следующие значения.

W^к_тр4=	0,75_*	28	=0,74 Н/кН;
21,5+7

W^с_тр4=	0,25_*	28	=1,25 Н/кН;
21,5+7

W^к_тр6=	28	=1,01 Н/кН;
21,5+7

W^к_тр8=	28	=Н/кН;
21+7

W_тр=084_*(0,74+1,25)+0,01_*1,01+0,15_*1= 1,83 Н/кН;

Q _тр=	614106	<=4342 т.
(1,83+12)9,81

Масса состава Qтр полученная по словиям трогания с места больше массы состава Q, определенной по расчетному подъему, т.е. словие Qтр≥Q () выдерживается. Так как для проверки массы состава на трогание с места была выбрана станция, расположенная на наиболее трудном элементе, то трогание состава с места и разгон поезда обеспечивается на всех раздельных пунктах частка.

ПРОВЕРКА МАССЫ СОСТАВА ПО ДЛИНЕ ПРИЁМО-ОТПРАВОЧНЫХ ПУТЕЙ РАЗДЕЛЬНЫХ ПУНКТОВ ЗАДАННОГО ЧАСТКА

Чтобы выполнить проверку массы состава по длине приемоотправочных путей, необходимо определить число вагонов в составе, длину поезда и сопоставить эту длину с заданной длиной приемоотправочных путей станций.

Число вагонов в составе грузового поезда:

) 4-осных	m₄=	αQ	(16)
q₄

б) 6-осных	m₆=	βQ	(17)
q₆

в) 8-осных	m₈=	γQ	(18)
q₈

где q_4, q_6, q_{8 -}масса брутто а4-,6-, 8-осных вагонов, т.

Длины вагонов принимаются равными: 4-осного - 15м, 6-осного - 17м, 8-осного - 20м.

m₄₌	0,84_*4250	=41,5=42 вагона;
86

m₆₌	0,01_*4250	=0,34= 1 вагона;
124

m₈₌	0,15_*4250	=3,8= 4 вагона;
168

длина локомотива из исходных данных: ℓл =33м.

Общая длина поезда

ℓп &#;= 20 m8 + 17m6 + 15m4 +<ℓл + 10м (19)

(здесь 10 м - запас длины на неточность становки поезда)

ℓп &#;= 20_*4+ 17_*1 +15_*42 +33+10 =770 м.

проверка возможности становки поезда на приемоотправочных путях выполняются по соотношению

ℓп≤ℓпоп; (20)

где ℓпопЦ длина приемо-отправочных путей, м.

В данной ситуации масса и длина поезда довлетворяют все необходимые словия, следовательно корректировка массы поезда нецелесообразна.

СПРЯМЛЕНИЕ ПРОФИЛЯ ПУТИ

Для повышения точности результатов тяговых расчетов, также для сокращения объема последних, необходимо спрямлять профиль пути.

Спрямление профиля состоит в замене двух или нескольких смежных элементов продольного профиля пути одним элементом, длина которого Sс равна сумме длин спрямляемых элементов, т.е.

Sс= S₁+ S₂ <+ Е +S_h; (21)

крутизна i_с&#; вычисляется по формуле:

i_с&#;=	i₁S₁+ i₂S₂ <+Е+ i_nS_n	(22)
S₁ +S₂ +Е+ Sn

где i_1, i₂ i_n - крутизна элементов спрямляемого частка.

Чтобы расчеты скорости и времени движения поезда по частку были достаточно точными, необходимо выполнить проверку возможности спрямления группы элементов профиля по формуле:

Si<≤	2	(23)
Δi

где Si - длина спрямляемого элемента, м;

Δi - абсолютная величина разности между клоном спрямляемого элемента, Й т.е.

|i_с&#;Цi₁|

Проверке по формуле (23) подлежит каждый элемент спрямляемой группы. Чем короче элементы спрямления, тем более вероятно, что проверка их на довлетворение словию (23) окажется благоприятной.

Кривые на спрямленном частке заменяются фиктивным подъемом, крутизна которого определяется по формуле:

i_{с&#; &#;&#;=}

700

<Σ

Sкрi

(24)

Sс

где Sкрi и Ri - длина и радиус кривых в пределах спрямляемого частка, м.

Крутизна спрямляемого частка с четом фиктивного подъема от кривой

i_с = i_{с &#;
&#;&#;} + i_с&#;(25)

Знак крутизны фиктивного подъема от кривой i_{с&#; &#;}авсегда положительный_&#;

Объединять в группы для спрямления следует только близкие по крутизне элементы профиля одного знака. Горизонтальные элементы профиля могут включаться в спрямляемые группы как с элементами, имеющими положительный знак, так и с элементами отрицательной крутизны. Элементы, на которых расположены раздельные пункты, не спрямляются.

Не следует включать в группы элементов, подлежащих спрямлению, расчетный подъем, также подъем для которого выполнялась проверка возможности преодоления его поездом с учетом накопленной на предшествующих элементах кинетической энергии. Спрямленный профиль должен сохранить характерные особенности действительного профиля в смысле относительного расположения повышенных и пониженных точек.

Результаты расчетов по спрямлению заданного профиля сводятся в таблицу №2

Таблица №2 - Спрямление профиля частка

№ элемента	Длина элементов S, м	Крутизна элементов I, Й	Кривые	Длина спрямляемого частка Sс, м	Крутизна спрямляемого частка ic, Й	Фиктивные подъем от кривых с&#; &#;&#;,Й	Суммарная крутизн спрямленного частка i_с=i_с+ i_{с&#; &#;&#;}, Й	2/ Δi	№ спрямленного частка	Станция
R.м	Sкр, м
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
1	1600	0	-	-	1600	-	-	-	-	1
2	100	2,0	800	400	2800	0,71	0,125	0,8	1551	2
3	1800	0	-	-	2817
4	800	-4	1200	650	1800	-1,78	0,21	-1,6	901	3
5	100	0	-	-	1124
6	600	-5	1500	400	8400	-7,79	0,02	-7,8	717	4
7	7800	-8	-	-	9524
8	1700	-2	-	-	1700	-	-	-	-	5	К
9	1500	-10	-	-	1500	-	-	-	-	6
10	1500	0	1500	450	1500	0	0,1	0,1	-	7
11	1500	12	-	-	1500	-	-	-	-	8
12	8	9	-	-	8	-	-	-	-	9
13	1800	5	850	750	1800	5	0,3	5,3	-	10
14	1300	0	-	-	2100	1,52	0	1,5	1316	11
15	800	4	-	-	807
16	2	0	-	-	2	-	-	-	-	12
17	1700	1	-	-	1700	-	-	-	-	13	Е

СОСТАВЛЕНИЕ ТАБЛИЦЫ И ПОСТРОЕНИЕ ДИАГРАММЫ ДЕЛЬНЫХ РАВНОДЕЙСТВУЮЩИХ (УСКОРЯЮЩИХ И ЗАМЕДЛЯЮЩИХ) СИЛ

Для построения диаграммы дельных равнодействующих сил предварительно составляется таблица для трех режимов ведения поезда по прямому горизонтальному частку:

) Fк- W₀ =f₁а(V);

б) W_0х =f₂а(V);

в)

при служебном торможении W₀ + 0,Вт=f₃а(V)

при экстренном торможении W₀ + Вт=f₄а(V)

Значение силы тяги определяются по расчетной тяговой характеристике локомотива, приведено в приложении А. Скорости V<=0 км/ч соответствует значение силы тяги Fктр. Основное дельное сопротивление локомотива при движении под током W_{0 ́}определяется

по графикам W₀́=f(v) которыйа предварительно построена по трем точкам для скоростей 10,50,100 км/ч. Он приведен в приложении А.

Основное дельное сопротивление локомотива на холостом ходу (при движении без тока) для разных значений скорости определяется по графикам или по формуле

Wх =

2,4+0,011v<+0,35v²а

Н/кН (26)

Удельные силы поезда в Н/кН вычисляются по формуле

bт =

1_* φ _кр*θр

(27)

где φ _кр - расчетный коэффициент трения колодок о колесо:

при композиционных колодках

φ _кр = 0,36	V + 150	(28)
2V+150

θра - расчетный тормозной коэффициент состава в кН/кН

θр =	σΣkр	=	σ (кр4n4+kp6n6+kp8n8)	(29)
Qg	Qg

где n4,n6,n8 - число осей соответственно в группах 4-, 6- и 8- осных вагонов состава: n4=4m4; n6=6m6; n8=8m8.

n4=4_*42= 168;

n6 = 6_*1 = 6;

n8 = 8_*4 =3 2.

кр4, кр6, кр8 Ц расчетные силы нажатия тормозных колодок соответственно на ось 4-,6-,8-осного вагона (при композиционных колодках кр4 =кр6= кр8=41,5 кН/ось;

σ - доля тормозных осей в составе

значит

θр=	0,97_68,7_(9168+6+32)	=0,328 кН/кН
4250_*9,81

При определении расчетного тормозного коэффициента грузовых поездов на спусках до 20 Й масса и тормозные средства локомотива обычно не учитываются; это прощает расчеты и не снижает их точность.

Удельная замедляющая сила, действующая на поезд на режиме торможения, Н/кН:

при служебном регулировочном торможении аW_оха<+0,5 bт;

Все результаты вычислений заносятся в расчетную таблицу №3. По данным этой таблицы строятся по расчетным точкам диаграммы удельных равнодействующих сил для режима тяги o<=1(o_х=2(o_х + 0,5 bт =2(

Пользуясь построенной диаграммой для определения массы состава и типа локомотива, можно анализировать словия и характер движения поездов на различных элементах профиля пути: определять равномерную скорость движения поезда на элементах различной крутизны, дельную равнодействующую асилу на различных элементах в зависимости от скорости и т.д.

Таблица №3 - дельные равнодействующих сил

Локомотив ЦВЛ10: масса состава - Q<=4250т.

Режим тяги	Режим холостого хода	Режим торможения
V км/ч	Fk, Н	w_o´_,Н/кН	W₀΄, Н	w₀´´, Н/кН	W₀´´Н	W_0,Н	Fк- W_0,Н	fk<-o_, Н/кН	w_х, Н/кН	Wх, Н	Wх + W_0,Н	w_o_х, Н/кН	jкp	bт, Н/кН	w_o_х + 0,5 bт, Н/кН	w_o_х + bт, Н/кН
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17
0	61406	1,9	3430	0,92	38357	41787	572319	13,16	2,40	4332	42689	0,98	0,27	88,56	45,26	89,54
10	524835	2,03	3664	0,97	40442	44106	480729	11,05	2,55	4603	45045	1,04	0,198	64,94	33,51	65,98
20	489519	2,22	4007	1,04	43360	47367	442152	10,17	2,76	4982	48342	1,11	0,162	53,14	27,68	54,25
30	474804	2,47	4458	1,14	47529	51987	422817	9,72	3,05	5505	53034	1,22	0,14	45,92	24,18	47,14
40	465975	2,78	5018	1,26	52533	57551	408424	9,39	3,4	6137	58670	1,35	0,126	41,33	22,02	42,68
46,7	451260	3,02	5451	1,36	56702	62153	389107	8,95	3,68	6643	63345	1,46	0,119	39,03	20,98	40,49
50	436545	3,15	5686	1,41	58786	64472	372073	8,55	3,83	6913	65699	1,51	0,116	38,05	20,54	39,56
60	412020	3,58	6462	1,58	65874	72336	339684	7,81	4,32	7798	73672	1,69	0,108	35,42	19,4	37,11
70	274680	4,07	7347	1,76	73379	80726	193954	4,46	4,89	8827	82206	1,89	0,102	33,46	18,62	35,35
80	200124	4,62	8339	1,98	82551	90890	109234	2,51	5,52	99,64	92515	2,13	0,097	31,82	18,04	33,95
90	150093	5,23	9440	2,22	92557	101997	48096	1,11	6,23	11245	103802	2,39	0,093	30,5	17,64	32,89
100	124587	5,9	10650	2,48	103397	114047	10540	0,24	7,00	12635	116032	2,67	0,09	29,52	17,43	32,19

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАКСИМАЛЬНО ДОПУСТИМОЙ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ НА НАИБОЛЕЕ КРУТОМ СПУСКЕ ЧАСТКА ПРИЗАДАННЫХ ТОРМОЗНЫХ СРЕДСТВАХ ПОЕЗДА

Перед тем, как приступить к построению кривых скорости и времени хода поезда по частку, следует решить тормозную задачу, которая состоит в определении максимально допустимой скорости движения поезда по наиболее крутому спуску частка (i_s= -10 Й) при заданных тормозных средствах и принятом тормозном пути. Задача решается графическим способом.

Полный (расчетный) тормозной путь.

Sт =Sп+Sд (30)

где Sп Цпуть подготовки тормозов к действию, на протяжении которого тормоза поезда словно принимаются недействующими (от момента становки ручного крана машиниста в тормозное положение до включения тормозов поезда);

Sд - действительный тормозной путь, на протяжении которого поезд движется с действующими в полную силу тормозами (конец пути Sп совпадает с началом пути Sд)

Sп=0,278_*v_нt_п,(31)

где v_{н -}скорость вначале торможения_, км/ч;

t_пЦвремя подготовки тормозов к действию, с.

В составе 206 осей, поэтому

t_п=	10-	15i_s	с, (32)
b_т

Где i_sЦ крутизна клона, Й;(-1Й)

b_тЦ удельная тормозная сила для начальной скорости торможения.

При v_н= 0:

t_п=	10-	15_*(-10)	=11,69 с;
88,56

Sп=0,278_*0_*11,69=0 м.

При v_н=100:

t_п=	10-	15_*(-10)	=13,08 с;
29,52

Sп=0,278_*100_*13,08=137 м.

Равенство (30) позволяет искать допустимую скорость как величину, соответствующую точке пересечения графических зависимостей подготовительного пути и действительного тормозного пути Sд от скорости движения поезда на режиме торможения.

По данным расчетной таблицы дельных равнодействующих сил строится графическая зависимость дельных равнодействующих сил при экстренном торможении от скорости o_х + а

От точки О в право на оси S откладывается значение полного тормозного пути

Sп =117м. Sо=1083 м

На кривой w_o_х + bт =

ПОСТРОЕНИЕ КРИВЫХ СКОРОСТИ V<=

Исходными данными для построения являются: спрямленный профиль, диаграмма дельных равнодействующих сил, приложенныха поезду, и пункты остановок.

Ограничения:

Построение кривых скорости и времени произведено в приложении В

Определение времени хода по перегонам и техническую скорость движения поезда на частке.

средняя техническая скорости движения поезда по частку с остановками и без остановок соответственно определяются по формуле:

v_т=	60L	, (33)
t₁+ t₂

где L - длина частка, км;

t₁+ t₂ - время хода поезда по первому и второму перегонам, мин.

Данные и вычисления значения приведены в таблице № 4.

Таблице №4- Время хода поезда по перегонам, мин.

Перегон	Длина, км	По кривой времени, мин	Для графика движения поездов, мин
-К	14,6	14,6	15
К-Е	20,1	19,6	20
По частку	34,7	34,2	35

Отсюда

v_т=	60_*34,7	=60,8 км/ч.
34,2

Расчет времени хода поездов по частку способом равномерных скоростей.

Скорость равномерного движения поезда на каждом элементе спрямленного профиля определяют по диаграмме дельныха скоряющих и замедляющих сил для режима тяги, учитывая ограничения по допустимой скорости на спуске. Н всем частке скорость должна быть не ниже расчетной. Вычисления приведены в таблице №5.

Таблице №5 - Расчет времени хода поездов по частку способом равномерных скоростей.

№ элемента	Длина элемента профиля S, км	Уклон I, Й	V_равн, км/ч	^Vравн	S, мин
1	1,6/2	0	86,5	0,56
2	2,8	,8	86,5	1,94
3	1,8	-1,6	86,5	1,25
4	8,4	-7,8	86,5	5,83
5	1,7	-2	86,5	1,18
6	1,5	-10	86,5	1,04
7	1,5	0	86,5	1,04
8	1,5	12	46,7	1,93
9	8	9	45	10,67
10	1,8	5,3	67	1,61
11	2,1	1,5	85	1,48
12	2	0	86,5	1,39
13	1,7/2	1	86,5	0,59
∑	34,7			30,51

Определим время хода поезда:

t= (∑	60	S )а <+3 (34)
^Vравн

Подставим числовые значения:

T = 30,51+3= 33,51 мин.

Определение расхода электроэнергии.

Таблица №6 - Расчет расхода электроэнергии электровозом.

№ пути отрезка	I_{э ср},	dt, мин	I_{э ср}dt, А_мин
1	650	0,6	390
2	870	0,5	435
3	1720	0,6	1032
4	2235	0,5	7,5
5	2190	0,1	219
6	-	-	-
7	2265	0,6	1359
8	2250	0,6	1350
9	2410	0,8	1928
10	2530	0,9	2277
11	2330	0,5	1165
12	2025	1	2025
13	1730	0,7	1211
14	-	-	-
15	1800	4,6	8280
16	1840	0,2	368
17	2	0,4	800
18	2330	0,4	932
19	2400	0,5	1200
20	2400	0,6	1440
21	2330	0,7	1631
22	2080	0,5	1040
23	1795	0,3	538,5
24	-	-	-
25	1800	0,5	900
26	1710	1	1710
27	1790	0,6	1074
28	2150	0,7	1505
29	2410	7,8	18798
30	2450	0,9	2205
31	2190	3	6570
32	1940	0,3	582
∑		29,3	64082

Расход электроэнергии электровозом ВЛ 10

´=	U_{э ∑(} I_{э ср*∆}t)	, кВт_*ч, (35)
60_*1

где аI_{э ср -}дейсвующее значениеактивного тока, потребляемого электровозом на тягу, за среднее время _∆t;

U_э Ц фактическое напряжение на токоприемнике, В(для электровозов постоянного тока принимают равным В).

´=	300 _*64082	= 3204,1 кВт_*ч
60_*1

Расход электроэнергии на собственные нужды электровоза:

´´=r _* t, кВт_*ч, (36)

где r - среднее значение расходов электроэнергии на собственные нужды электровоза(принимаем 2,08 кВт_*ч);

t - время хода электровоза.

А´´=2,08*34,2 = 71,1 кВт_*ч.

Полный расход электроэнергии:

А = А´+ А´´, кВт_*ч; (37)

А=3204,1 + 71,1 = 3275,2 кВт_*ч.

Удельный расход электроэнергии:

=	1_*А	(38)
Q _* L

=	1_*3275,2	=22,2 Вт_ч/(т_км брутто)
4250 _* 34,7

ЛИТЕРАТУРА

Гребенюк П.Т., Долганов А.Н., Скворцова А.И. Тяговые расчеты. М.: Транспорт, 1987 год.
Осипов Л.И. основы электрической и тепловозной тяги. М.: Транспорт, 1985 год
Подвижной состав и тяга поездов /под редакцией д.т.н., проф. Н.А.Фуфрянского М.: Транспорт,
Правила тяговых расчетов для поездной работы. М.: Транспорт, 1985 год

Blog

Тепловозы