Теория электрической тяги

Тип:
Добавлен:

Курсовой проект

Теория электрической тяги

Введение

моторный поезд тяговый электровоз

Наука о тяге поездов изучает комплекс вопросов, связанных с теорией механического торможения поезда, рационального использования локомотивов и экономного расходования электрической энергии.

Теория электрической тяги позволяет решать широкой круг практических вопросов эффективной эксплуатации железных дорог, рассчитать основные параметры вновь проектируемых линий, участков, переводимые на новые виды тяги, намечать основные требования к вновь разработанным локомотивам. С их помощью определяют силы, действующие на поезд, оценивают их влияние на характер движения, определяют оптимальную массу состава при выбранной серии локомотива. Теория тяги позволяет рассчитать скорости движения в любой точке пути с учетом безопасности движения поездов и времена хода по каждому перегону и участку, определять расход электрической энергии или топлива и проверять использование мощности локомотива.

На основании перечисленных данных составляют график движения поездов, определяют пропускную свободность дорог, и рассчитывают эксплуатационные показатели локомотивного хозяйства.

На действующих линиях теория тяги позволяет найти рациональные режимы вождения поездов на различных участках и наиболее экономичные условия эксплуатации локомотивов. При разработке проектов электрификации дорог определяют токи, потребляемые электроподвижным составом в различных точках пути, пользуясь теорией электрической тяги. На их основании рассчитывают систему электроснабжения.

Цель курсовой работы - углубление и закрепление теоретических знаний по расчету режимов движения электроподвижного состава (ЭПС) однофазно - переменного тока, приобретение опыта самостоятельного выполнения тяговых расчетов с элементами исследования; изучение вопросов теории движения поездов; сил, действующих на поезд и его массу.

1. Тяговые характеристики электровоза и их ограничения

.1 Электромеханические характеристики колёсно-моторного блока тягового двигателя НБ-418 (ВЛ80с(3 секции))

Для построения тяговых характеристик необходимо иметь следующие зависимости:

vп(Iд) - скоростные характеристики ТЭД для нормального поля ТЭД и для 1-й, 2-й и 3-й ступеней ослабления поля (ОП1 - ОП3) для 33-й позиции.

Fкд(Iд) - электротяговые характеристики одного ТЭД для нормального поля и ступеней ослабления поля для 33-й позиции.

Для заданного типа ТЭД зависимости vп(Iд) и Fкд(Iд) на различных ступенях ослабления поля и 33-й позиции берем из ПТР (Правила Тяговых Расчетов).

В соответствии с заданным типом двигателя и данными взятыми из ПТР строят на миллиметровой бумаге в одних осях координат электромеханические характеристики колесно-моторного блока для полного и заданных ступеней ослабления поля ТЭД (см. рис. 1.1). По электромеханическим характеристикам колесно-моторного блока на ободе колесной пары строим характеристики электровоза (см. рис 1.2). Результаты расчетов сведены в таблицу 1.1.

.2 Расчёт и построение тяговых характеристик электровоза

Силу тяги Fk на ободе колёсных пар электровоза рассчитывают по формуле:

, (1.1)

где Fk - касательная сила тяги одного ТЭД, (кгс);

Fкд - общая касательная сила тяги электровоза, (кгс);

nд - количество ТЭД электровоза (nд=12).

Величину Fk рассчитаем для полного возбуждения и всех ступеней ослабления возбуждения параллельного соединения ТЭД. По данным расчета строим на миллиметровой бумаге графики зависимостей Fк(v) для всех ступеней ослабления возбуждения ТЭД.

.3 Ограничения тяговых характеристик

Реализация сил тяги электровоза ограничена:

наибольшей допустимой скоростью движения;

- сцеплением колёсных пар с рельсами;

- наибольшим допустимым током ТЭД.

Ограничение по наибольшей допустимой скорости движения электровоза

Рассматриваемое ограничение наносим на тяговые характеристики Fк(v) в виде прямой линии, перпендикулярно оси скорости. Ограничение по скорости берём из задания на курсовую работу, где vmax = 100 км/ч.

Ограничение по условиям сцепления колёсных пар с рельсами

Силу тяги по сцеплению колёсных пар с рельсами электровоза Fксц, кгс определяют по формуле:

Fксц = 1000∙PYк, (1.4)

где P - сцепной вес электровоза, (тс);

Ψк - расчётный коэффициент сцепления электровоза с рельсами.

Сцепной вес электровоза определяется по формуле:

P = P0n0, (1.5)

где P0 - вес, приходящийся на одну колёсную пару, P0 = 23,5 тс;

n0 - число сцепных осей электровоза = 12;

P0, n0 - берутся из курсового задания.

Следовательно, P = 23,5∙12 = 282 тс

Масса локомотива равна mл = 282т.

Расчётный коэффициент сцепления электровоза с рельсами определяется по формуле:

, (1.6)

где v - скорость, (км/ч).

По формулам (1.5), (1.6) и (1.4) рассчитываем соответственно значения P, Ψк и Fксц для скоростей 0, 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60 км/ч и заносим их в таблицу 1.2:

Таблица 1.2. Ограничение по сцеплению

v, км/чΨкFксц, кгс00,3610152050,32792214100,3187420200,29281216300,27978678400,2776140500,26173038600,25471628

Fкр и vр -определяем по тяговым характеристикам. Так как самое первое ограничение - по сцеплению, то их значение определяем по точке пересечения этого ограничения с кривой при ПВ на 33-позиции.

Так Fкр = 73800 кгс, vр = 49,5 км/ч.

Ограничение по наибольшему допустимому току двигателя при пуске

Ограничения по току наносим на тяговые характеристики 33-позиции и всех степеней возбуждения. Максимальный ток определяют по формуле:

max=1,5∙Iд ч, (1.7)

где Imax - максимально допустимый ток ТЭД, (А);

Iд ч - часовой ток ТЭД, (А).

Таким образом, для электровоза ВЛ80с (3 секции) с двигателем НБ-418К для которого Iдч=880А,

Imax=880∙1,5=1320А.

Точки пересечения всех скоростей ослабления поля с максимальным током переносим на тяговые характеристики и строим ограничения по току.

2. Подготовка профиля и плана пути для тяговых расчётов

Для облегчения расчётов необходимо произвести перед построением кривых движения подготовку профиля и плана пути к тяговым расчётам, которую выполняют в следующем порядке: вначале проводят спрямление продольного профиля пути, а затем замену сопротивления движения поезда от кривых фиктивными подъёмами.

.1 Спрямление продольного профиля пути

Уменьшение числа элементов профиля пути позволяет облегчить расчёты. Это осуществляется путём спрямления продольного профиля пути, при котором несколько элементов с разными уклонами заменяют одним - спрямлённым участком, имеющим длину Sc, равную сумме их длин. Кроме того, спрямление позволяет сгладить изменение сил дополнительного сопротивления движению поезда при переходе с элемента на элемент, так как в расчётах подобное изменение сил считается мгновенным. В реальности поезд имеет определённую длину, и при движении от одного элемента профиля пути к другому, его сопротивление от уклона изменяется постепенно по мере движения. Спрямление элементов профиля перегонов и станций не разрешается. Горизонтальные элементы, имеющие длину меньше длины поезда, присоединяются к спускам или к подъёмам. Спрямлять можно только элементы с уклонами одного знака.

Крутизну спрямлённого уклона ic, ‰ находят по формуле:

, (2.1)

где ij - уклон (крутизна) любого действительного элемента профиля пути (‰);

Sj - длина любого действительного элемента профиля пути, входящего в спрямлённый элемент, м;

Sc - длина спрямляемого элемента.

, (2.2)

‰.

, (2.3)

где i - абсолютная разность между уклоном спрямлённого элемента и действительным уклоном отдельного (проверяемого) элемента действительного профиля пути, (‰):

(2.4)

‰,

‰,

Проверяют все элементы спрямлённой группы профиля пути. Если при проверке длина хотя бы одного из спрямлённых элементов профиля не удовлетворяют условию (2.3), то такое спрямление вводить в дальнейшие расчёты не разрешается.

.2 Ïðèâåäåíèå ôèêòèâíûõ ïîäú¸ìîâ

Êðèâûå ó÷àñòêè ïóòè ñïðÿìëÿþò â ïëàíå, çàìåíÿÿ èõ òàê íàçûâàåìûì ôèêòèâíûì ïîäú¸ìîì iñ», èìåþùèì êðóòèçíó, íà êîòîðîì ñîçäà¸òñÿ äîïîëíèòåëüíîå ñîïðîòèâëåíèå äâèæåíèþ, ðàâíîå äîïîëíèòåëüíîìó ñîïðîòèâëåíèþ îò êðèâûõ. Êðóòèçíó ñïðÿìë¸ííîãî ó÷àñòêà â ïëàíå ïóòè iñ» ïðè íàëè÷èè êðèâûõ â ïðåäåëàõ ýòîãî ýëåìåíòà îïðåäåëÿþò ïî ôîðìóëàì:

, (2.5)

èëè ïðè çàäàíèè êðèâîé öåíòðàëüíûì óãëîì:

, (2.6)

ãäå Skpi, Ri - äëèíà è ðàäèóñ êðèâîé â ïðåäåëàõ ñïðÿìëÿåìîãî ýëåìåíòà, ì;

αi - öåíòðàëüíûé óãîë êðèâîé â ïðåäåëàõ ñïðÿìëÿåìîãî ýëåìåíòà, ãðàä.

Îêîí÷àòåëüíûé óãîë (êðóòèçíó) ñïðÿìë¸ííîãî ýëåìåíòà â ïðîäîëüíîì ïðîôèëå è ïëàíå ïóòè ic,‰ îïðåäåëÿþò ñëåäóþùèì îáðàçîì:

(2.7)

Çíàê ic» âñåãäà ïîëîæèòåëüíûé, à çíàê ic çàâèñèò îò òîãî, ÷òî ïðåäñòàâëÿåò èç ñåáÿ óêëîí: ïîäú¸ì (+) èëè ñïóñê (-).

Ïðèìåð ðàñ÷åòà ïðè íàëè÷èè êðèâîé â ïðåäåëàõ 6 ýëåìåíòà

‰.

Ïðèìåð ðàñ÷åòà ïðè çàäàíèè êðèâîé öåíòðàëüíûì óãëîì íà 3 ýëåìåíòå

‰.

‰.

Ðåçóëüòàòû ðàñ÷¸òîâ ñâåä¸ì â òàáëèöó 2.1

Òàáëèöà 2.1

Çàäàííûé ïðîôèëü ïóòèÑïðÿìë¸ííûé ïðîôèëü ïóòè¹ ýë-òàSi, ìi, ‰Sêð, ìRêðα°Sc, ìic,‰i»,‰ic,‰ïðèìå÷àíèÿ1.150001500000Ñòàíöèÿ À2.2400+1.524003.13.13.1950+3.650195013.30.313,64.1300+6.41300+6.40+6.45.1350+12.21350+12.20+12.26.2650+8.56009002650+8.50+3.87.1850+3.81850+3.80+3.88.110001100000Ñòàíöèÿ Á9.1700+1.51700+1.50+1.510.1850+10.3135016203130+10.1+0.2+10.311.1280+9.81350+5.40+5.412.1350+5.413.2100+1.33900+1.50+1.514.1800+1.715.140001400000Ñòàíöèÿ Â16.1400-6.64230-7.10-7.117.2830-7.318.1620-11.51620-11.50-11.519.1900-2.81900-2.80-2.820.2230-6.54080-5.9+0.1+5.821.1850-5.13022.1950+1.31950+1.30+1.323.110001100000Ñòàíöèÿ Ã

Ðàñ÷¸òíûé ïîäú¸ì ñîñòàâëÿåò 12.2 ‰.

3. Âåñ ñîñòàâà è åãî ïðîâåðêà

.1 Îïðåäåëåíèå âåñà ñîñòàâà

Âåñ ñîñòàâà Q, òñ îïðåäåëÿåì ïðè óñëîâèè äâèæåíèÿ ïîåçäà ñ ðàâíîìåðíîé (óñòàíîâèâøåéñÿ) ñêîðîñòüþ vð íà ðàñ÷¸òíîì (íàèáîëåå òÿæ¸ëîì) ïîäú¸ìå ip ñ ó÷¸òîì çàïàñà êèíåòè÷åñêîé ýíåðãèè ïåðåä íèì, ïî ôîðìóëå:

, (3.1)

ãäå Fêð - ðàñ÷¸òíàÿ ñèëà òÿãè ýëåêòðîâîçà ïðè ñêîðîñòè vð, Fêð =73800 êãñ;

Ð - ïîëíûé âåñ ýëåêòðîâîçà, ðàâíûé ïðîèçâåäåíèþ âåñà, ïðèõîäÿùåãîñÿ íà îäíó êîë¸ñíóþ ïàðó, íà ÷èñëî ñöåïíûõ îñåé:

P= 23.5∙12 = 282 òñ

ω0 - îñíîâíîå óäåëüíîå ñîïðîòèâëåíèå äâèæåíèþ ýëåêòðîâîçà â ðåæèìå òÿãè, êãñ/òñ;

ωõ - îñíîâíîå óäåëüíîå ñîïðîòèâëåíèå äâèæåíèþ ýëåêòðîâîçà â ðåæèìå ìåõàíè÷åñêîãî òîðìîæåíèÿ è âûáåãà, êãñ/òñ;

ω0» - îñíîâíîå óäåëüíîå ñîïðîòèâëåíèå äâèæåíèþ ñîñòàâà, êãñ/òñ.

Âåëè÷èíû ω0, ωõ, ω0» îïðåäåëÿåì ïðè ñêîðîñòè vð.

Fêð è vð - áûëè íàéäåíû âî âðåìÿ îïðåäåëåíèÿ îãðàíè÷åíèÿ ïî ìàêñèìàëüíî äîïóñòèìîé ñêîðîñòè.

Äëÿ çâåíüåâîãî ïóòè ω0, ωõ, ω0» îïðåäåëÿåì ïî ôîðìóëàì:

;(3.2)

;(3.3)

,(3.4)

ãäå ω04p», ω04ñ», ω08» - îñíîâíîå óäåëüíîå ñîïðîòèâëåíèå äâèæåíèþ 4-õ îñíûõ âàãîíîâ ñ ïîäøèïíèêàìè êà÷åíèÿ (ðîëèêîâûå), ñêîëüæåíèÿ è 8-ìè îñíûõ âàãîíîâ ñîîòâåòñòâåííî; α, β, γ - ñîîòâåòñòâóþùèå äîëè âàãîíîâ ïî âåñó ñîñòàâà, ïðèâåä¸ííûå â êóðñîâîì çàäàíèè: α =0, β= 0,30, γ=0.70. Èíûìè ñëîâàìè ñîñòàâ èìååò 4-¸õ îñíûå âàãîíû ñ ïîäøèïíèêàìè êà÷åíèÿ è ñêîëüæåíèÿ.

ω04ð», ω04ñ» - íàõîäèì ïî âûðàæåíèÿì:

(3.5)

(3.6)

ãäå q04ð è q04ñ - ñðåäíåå çíà÷åíèå âåñà, ïðèõîäÿùåãîñÿ íà îäíó êîë¸ñíóþ ïàðó âàãîíà ñîîòâåòñòâóþùåãî òèïà, ðàâíîå îòíîøåíèþ âåñà âàãîíà ê ÷èñëó åãî îñåé (âåñ âàãîíà ïðèâåä¸í â çàäàíèè). Íàéä¸ì ýòè çíà÷åíèÿ:

ò,

ò

Òåïåðü îïðåäåëèì ω0, ωõ, ω08», ω04ñ» ω0»:

êãñ/òñ;

êãñ/òñ;

êãñ/òñ;

êãñ/òñ;

êãñ/òñ.

Îòñþäà íàéä¸ì âåñ ñîñòàâà Q:

îêðóãëÿåì äî âåëè÷èíû, êðàòíîé 50 òñ.

Âåñ ñîñòàâà ïðèíèìàåì Q = 5100ò.

.2 Ïðîâåðêà âåñà ñîñòàâà ïðè òðîãàíèè ñ ìåñòà

Âåñ ñîñòàâà ïðîâåðÿåì íà âîçìîæíîñòü òðîãàíèÿ ýëåêòðîâîçà ñ ìåñòà íà îñòàíîâî÷íûõ ïóíêòàõ

, (3.6)

ãäå Fêòð - ñèëà òÿãè ýëåêòðîâîçà ïðè òðîãàíèè ñ ìåñòà, êãñ. Ÿ îïðåäåëÿåì ïî òÿãîâûì õàðàêòåðèñòèêàì ïðè ñêîðîñòè v=0 ïî îãðàíè÷åíèþ ïî ñöåïëåíèþ, òàê êàê îíî íàõîäèòñÿ áëèæå âñåãî ê íà÷àëó êîîðäèíàò Fêòð = 101520 êãñ.

iòð - êðóòèçíà îñòàíîâî÷íîãî ïóíêòà, iòð=0 ‰. iòð=13,6 ‰.

ωòð - äîïîëíèòåëüíîå óäåëüíîå ñîïðîòèâëåíèå äâèæåíèþ ñîñòàâà ïðè òðîãàíèè ñ ìåñòà, êãñ/òñ. Åãî îïðåäåëÿþò äëÿ âàãîíîâ ñ ïîäøèïíèêàìè ñêîëüæåíèÿ è êà÷åíèÿ, ïî ôîðìóëå:

,(3.7)

,(3.8)

ãäå q0ñð - âåñ ñîñòàâà, ïðèõîäÿùèéñÿ íà îäíó êîë¸ñíóþ ïàðó, òñ, êîòîðûé îïðåäåëÿþò äåëåíèåì âåñà ñîñòàâà íà êîëè÷åñòâî îñåé â ñîñòàâå.

Ñíà÷àëà îïðåäåëèì âåñ âàãîíîâ ðàçíûõ òèïîâ:

Ð04ñ=Q∙=5100∙0,3=1530 òñ

×èñëî âàãîíîâ ñîîòâåòñòâóþùèõ òèïîâ n04ñ è n08 ðàâíî îòíîøåíèþ îáùåãî âåñà ýòèõ âàãîíîâ Ð04ñ è Ð08 ê âåñó îäíîãî âàãîíà áðóòòî, óêàçàííîãî â çàäàíèè ð04ð=140 òñ è ð04ñ=80 òñ:

,

×èñëî îñåé êàæäîãî âèäà âàãîíîâ T ðàâíî ïðîèçâåäåíèþ ÷èñëà âàãîíîâ ñîîòâåòñòâóþùåãî òèïà íà èõ ÷èñëî îñåé:

îñåé,

îñåé

Îáùåå ÷èñëî îñåé â ñîñòàâå ðàâíî:

T04ñ + T08 = 208 + 76 = 284 îñè.

.

Òåïåðü îïðåäåëèì ωòð.ñ è Qòð:

,

,

,

40489 òñ≥5100 òñ

Ñëåäîâàòåëüíî ëîêîìîòèâ ñìîæåò âçÿòü âåñ ïîåçäà íà ïëîùàäêå, ïðè òðîíãàíèè.

Âåñ ñîñòàâà áûë ðàññ÷èòàí ïðàâèëüíî, åñëè Qòð ≥Q:

6629 òñ ≥ 5100 òñ

Ïîñêîëüêó ðàñ÷åò âåðíûé ïîåçä ìîæíî áóäåò îñòàíîâèòü íà ðàñ÷åòíîì ïîäúåìå.

.3 Ïðîâåðêà âåñà ñîñòàâà ïî äëèíå ïðè¸ìî-îòïðàâî÷íûõ ïóòåé

 îáû÷íûõ óñëîâèÿõ îðãàíèçàöèè äâèæåíèÿ äëèíà ïîåçäà íå äîëæíà ïðåâûøàòü ïîëåçíîé äëèíû ïðè¸ìî-îòïðàâî÷íûõ ïóòåé (ñ çàïàñîì 10 ì íà òî÷íîñòü îñòàíîâêè ïîåçäà). Íåîáõîäèìàÿ äëèíà ïðè¸ìî-îòïðàâî÷íûõ ïóòåé lï.î.ï ñîñòîèò èç ñóììàðíîé äëèíû ñîñòàâà lc, ýëåêòðîâîçà lýë=50 ì è 10-òè ìåòðîâ íà òî÷íîñòü îñòàíîâêè:

(3.8)

Äëèíà ñîñòàâà lc ðàâíà ñóììå ïðîèçâåäåíèé äëèíû êàæäîãî âàãîíà k-ãî òèïà ïî îñÿì àâòîñöåïîê l04=14 ì è l08=20 ìíà ÷èñëî ýòèõ âàãîíîâ n08=26 è n04ñ=19:

(3.9)

Äëèíà ïðè¸ìîîòïðàâî÷íûõ ïóòåé áóäåò:

 çàäàíèè äëèíû ñòàíöèé ñîñòàâëÿþò 1500, 1100, 1400, 1100 ìåòðîâ, ÷òî çíà÷èòåëüíî âûøå ïîëó÷åííîé äëèíû ïðè¸ìî-îòïðàâî÷íûõ ïóòåé, ñëåäîâàòåëüíî, ðàñ÷¸òû ïðîèçâåäåíû ïðàâèëüíî, áåç çíà÷èòåëüíûõ ïîãðåøíîñòåé.

4. Ðàñ÷¸ò óäåëüíûõ ñèë, äåéñòâóþùèõ íà ïîåçä

.1 Ðàñ÷¸ò îñíîâíîãî óäåëüíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ äâèæåíèþ ïîåçäà â ðåæèìå òÿãè è âûáåãà ýëåêòðîâîçà

Ðàñ÷¸ò îñíîâíîãî óäåëüíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ äâèæåíèþ ïîåçäà â ðåæèìå òÿãè ω0, êãñ/òñ è âûáåãà ëîêîìîòèâà ω0x, êãñ/òñ äëÿ ðàçëè÷íûõ òèïîâ âàãîíîâ è ýëåêòðîâîçà âûïîëíèì ïî ôîðìóëàì (3.2) - (3.5) è (4.1). Ðàñ÷¸ò çíà÷åíèé ω0 è ω0õ ñíà÷àëà ïðîâîäèì äëÿ ñêîðîñòåé äâèæåíèÿ îò 0 êì/÷ äî ñêîðîñòè âûõîäà íà áåçðåîñòàòíóþ õàðàêòåðèñòèêó ïîëíîãî âîçáóæäåíèÿ òÿãîâûõ äâèãàòåëåé ýëåêòðîâîçà íå áîëåå ÷åì ÷åðåç 10 êì/÷. Çàòåì ðàññ÷èòàåì èõ ïðè ñêîðîñòÿõ ïåðåõîäà ñ îäíîé ñòóïåíè ðåãóëèðîâàíèÿ âîçáóæäåíèÿ íà äðóãóþ è äàëåå íå áîëåå ÷åì ÷åðåç 5 êì/÷ äî ìàêñèìàëüíîé ñêîðîñòè äâèæåíèÿ. Ðåçóëüòàòû ðàñ÷¸òîâ îñíîâíîãî óäåëüíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ äâèæåíèþ ïðè åçäå ïîä òîêîì è áåç òîêà ñâåä¸ì â òàáëèöó 4.1.

Òàáëèöà 4.1. Îñíîâíîå óäåëüíîå ñîïðîòèâëåíèå äâèæåíèå ïîåçäà â ðåæèìå òÿãè è âûáåãà

V, êì/÷wPww4cBw4cw4 ðLw4 ðLw4 ð+Bw4cwQw0wxPwxw0x01,90262,201,130,280,840,630,921922,030,982,40331,21,01102,03280,141,200,300,900,680,982051,251,042,55351,21,07202,22306,361,290,320,990,741,062232,161,132,76380,91,17302,47340,861,420,351,090,821,172464,761,253,05420,21,29402,78383,641,560,391,220,921,312749,051,403,40469,21,44503,15434,701,740,441,381,031,473085,031,573,83527,91,61513,19440,261,760,441,401,051,493121,471,593,87534,21,63553,36463,341,840,461,461,101,563272,411,674,06560,81,7156,53,42472,331,870,471,491,121,593331,141,704,14571,21,74603,58494,041,940,491,561,171,653472,701,774,32596,21,82623,67506,901,990,501,601,201,693556,441,824,43611,01,86653,82526,822,050,511,661,241,763685,921,884,59633,91,9366,53,89537,052,090,521,691,261,793752,411,924,68645,71,97704,07561,662,170,541,761,321,863912,062,004,89674,12,05754,34598,582,300,571,871,401,984151,122,125,19716,72,18804,62637,562,430,611,991,492,104403,112,255,52761,82,31854,92678,622,570,642,111,582,224668,022,395,86809,22,45905,23721,742,710,682,241,682,364945,842,536,23859,12,59955,56766,942,870,722,371,782,495236,602,686,60911,32,751005,90814,203,020,762,511,882,645540,272,847,00966,02,91

.2 Ðàñ÷¸ò óäåëüíûõ óñêîðÿþùèõ ñèë

Óäåëüíûå óñêîðÿþùèå ñèëû â ðåæèìå òÿãè fy, êãñ/òñ ïðè äâèæåíèè ïîåçäà ïî ïðÿìîìó ãîðèçîíòàëüíîìó ïóòè îïðåäåëÿþò ïî ôîðìóëå:

, (4.2)

ãäå ñèëó Fk ïðè äâèæåíèè íà åñòåñòâåííûõ õàðàêòåðèñòèêàõ áåð¸ì èç ïîñòðîåííûõ â ñàìîì íà÷àëå òÿãîâûõ õàðàêòåðèñòèê, à ïðè ñêîðîñòÿõ îò íóëÿ äî âûõîäà íà åñòåñòâåííóþ õàðàêòåðèñòèêó ïîëíîãî âîçáóæäåíèÿ å¸ ïðèíèìàåì ïîñòîÿííîé è ðàâíîé Fp, ò.å. 34000 êãñ.

fy ðàññ÷èòûâàåì äëÿ òåõ æå ñêîðîñòåé, ÷òî è äëÿ îñíîâíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ äâèæåíèþ. Âåëè÷èíó ω0 áåð¸ì èç òàáëèöû 4.1.

Ðåçóëüòàòû çàíîñèì â òàáëèöó 4.2.

Òàáëèöà 4.2. Ðàñ÷åò âåëè÷èíû óäåëüíûõ óñêîðÿþùèõñÿ ñèë

V,Ïîëíàÿ ñèëà òÿãè, êãñω0,êì/÷êãñ/òññèëà òÿãè, êãñ/òñFíâFîâ1Fîâ2Fîâ3fóíâfóîâ1fóîâ2fóîâ30340000,9814,2110340001,0414,1520340001,1314,0630340001,2513,9440340001,4013,7950340001,5713,6251340001,5913,6055275001,6710,6256,525500290001,709,6911,266021750250001,777,959,40621975023250270001,827,008,5710,24651700020750242501,885,727,398,9666,5162501975023500260001,925,346,908,589,7070140001750020250230002,004,265,827,058,2875110001475017500197502,122,804,475,706,708085001250015250172502,251,553,344,565,468565001100013250152502,390,512,533,534,4290950011500135002,531,712,613,5095850010500120002,681,122,012,6810075009250110002,840,511,292,08

.3 Ðàñ÷¸ò óäåëüíîé çàìåäëÿþùåé ñèëû ïðè òîðìîæåíèè

Ðàñ÷¸ò óäåëüíîé çàìåäëÿþùåé ñèëû bçñë, êãñ/òñ âåä¸ì â ðåæèìå ìåõàíè÷åñêîãî òîðìîæåíèÿ ñ èñïîëüçîâàíèåì ÷óãóííûõ êîëîäîê. Ïðè ïðèìåíåíèè ñëóæåáíîãî è ýêñòðåííîãî òîðìîæåíèÿ ýòó âåëè÷èíó îïðåäåëÿåì ïî ôîðìóëàì:

, (4.3)

,

ãäå bò - óäåëüíàÿ òîðìîçíàÿ ñèëà, êãñ/òñ

, (4.4)

ãäå φêð - ðàñ÷¸òíûé êîýôôèöèåíò òðåíèÿ êîëîäêè î áàíäàæ. Äëÿ ÷óãóííûõ êîëîäîê åãî îïðåäåëÿåì ïî ôîðìóëå:

, (4.5)

ãäå v - ñêîðîñòü äâèæåíèÿ â êì/÷.

.

ð - ðàñ÷¸òíûé òîðìîçíîé êîýôôèöèåíò, íàõîäèòñÿ ïî âûðàæåíèþ:

, (4.6)

êîìîòèâà, òñ;

ΣÊð(â) - ñóììà ðàñ÷¸òíûõ òîðìîçíûõ íàæàòèé òîðìîçíûõ êîëîäîê âàãîíîâ, òñ.

Íà ñïóñêàõ äî 20% òîðìîçíóþ ñèëó ýëåêòðîâîçà è åãî âåñ â ðàñ÷¸ò íå ïðèíèìàåì, ïîýòîìó ôîðìóëà (4.6) ïðèìåò âèä:

, (4.7)

ãäå Êð(â) - ðàñ÷¸òíàÿ ñèëà íàæàòèÿ ÷óãóííûõ òîðìîçíûõ êîëîäîê íà îäíó îñü, òñ. Äëÿ ãðóçîâûõ âàãîíîâ íà ãðóæ¸íîì ðåæèìå Êð(â)=7 òñ.

ΣÊð(â) íàõîäèòñÿ ïóò¸ì ïðîèçâåäåíèÿ îáùåãî ÷èñëà òîðìîçíûõ îñåé íà Êð(â), ò.å. íà 7 òñ. Îáùåå ÷èñëî òîðìîçíûõ îñåé îïðåäåëÿåòñÿ ñ ó÷¸òîì äîëè òîðìîçíûõ îñåé â ñîñòàâå - äëÿ 4-¸õ îñíûõ âàãîíîâ ñ ïîäøèïíèêàìè ñêîëüæåíèÿ ýòà äîëÿ ñîñòàâëÿåò 1, à äëÿ 4-õ îñíûõ âàãîíîâ ñ ïîäøèïíèêàìè êà÷åíèÿ îíà ðàâíà 0,97. Òîãäà ÷èñëî òîðìîçíûõ îñåé â ñîñòàâå ðàâíî (äîëæíî áûòü êðàòíî ÷èñëó îñåé â âàãîíàõ äàííîãî òèïà - 4):

Ò04ñ∙1=28∙1=28,

Ò04ð∙0,97=76∙0,97=73,7274

+ 74 = 102 - ÷èñëî òîðìîçíûõ îñåé â ñîñòàâå.

ΣÊð(â) = 102∙ Êð(â) = 102∙7 =714 òñ,

,

Äàëåå ðàñ÷¸ò bT è bçñë âåä¸ì äëÿ ñêîðîñòåé, ïîëó÷åííûõ â ïóíêòå 4.1, â äàííîì ñëó÷àå ïðè v=10 êì/÷.

,

Ðåçóëüòàòû ðàñ÷¸òîâ óäåëüíîé çàìåäëÿþùåé ñèëû , bçñë ñâåä¸ì â ïðåäñòàâëåííóþ íèæå òàáëèöó 4.3.

Òàáëèöà 4.3. Ðàñ÷åò âåëè÷èíû óäåëüíîé çàìåäëÿþùåé ñèëû ïðè ñëóæåáíîì òîðìîæåíèè

V, êì/÷Fkpbtw0xbçñë00,2794,51,0148,3100,2069,31,0735,7200,1656,71,1729,5300,1449,11,2925,9400,1344,11,4423,5500,1240,51,6121,9510,1140,21,6321,7550,1139,11,7121,256,50,1138,71,7421,1600,1137,81,8220,7620,1137,31,8620,5650,1036,71,9320,366,50,1036,41,9720,2700,1035,72,0519,9750,1034,82,1819,6800,1034,02,3119,3850,1033,32,4519,1900,0932,62,5918,9950,0932,02,7518,81000,0931,52,9118,7

5. Òîðìîçíûå ðàñ÷åòû

.1 Ðåøåíèå òîðìîçíîé çàäà÷è

 äàííîì êóðñîâîì ïðîåêòå áóäåì ðåøàòü òîðìîçíóþ çàäà÷ó, äëÿ êîòîðîé èçâåñòíî:

  • âåñ ïîåçäà P + Q;
  • ïðîôèëü ïóòè i, ‰;

ðàñ÷åòíûé òîðìîçíîé êîýôôèöèåí ;

  • äëèíà òîðìîçíîãî ïóòè Sò = 1000 ì,

òðåáóåòñÿ îïðåäåëèòü äîïóñòèìûå ñêîðîñòè äâèæåíèÿ vmax.

Äëÿ îáåñïå÷åíèÿ áåçîïàñíîñòè äâèæåíèÿ ïîåçäîâ óñòàíîâëåí íàèáîëüøèé òîðìîçíîé ïóòü:

Sò = Sï + Sä,(5.1)

ãäå:Sï - ïóòü ïîäãîòîâêè òîðìîçîâ ê äåéñòâèþ, ì;

Sä - äåéñòâèòåëüíûé òîðìîçíîé ïóòü, ì.

Ïóòü ïîäãîòîâêè òîðìîçîâ ê äåéñòâèþ îïðåäåëÿåòñÿ ïî ôîðìóëå:

,(5.2)

ãäå:tï - âðåìÿ ïîäãîòîâêè òîðìîçîâ ê äåéñòâèþ, ñ;

ví - ñêîðîñòü â íà÷àëå òîðìîæåíèÿ, ì.

Ïðèíèìàåì ví = vmax = 100 êì/÷.

Âðåìÿ ïîäãîòîâêè òîðìîçîâ ê äåéñòâèþ äëÿ ãðóçîâûõ ñîñòàâîâ äëèíîé ìåíåå 200 îñåé îïðåäåëÿåòñÿ ïî ôîðìóëå:

, (5.3)

ãäå: ic - âåëè÷èíà ñïóñêà, ‰;

Ïðèíèìàåì ic ðàâíûìè: ic1 = - 12.2 ‰;

ic2 = - 6.1 ‰;

ic3 = 0 ‰.

Çíà÷åíèå φêð ïðè

Copyright © 2018 WorldReferat.ru All rights reserved.