Автор работы: Пользователь скрыл имя, 09 Марта 2013 в 18:58, курсовая работа
Основы теории электрической тяги позволяют решать широкий круг практических вопросов эффективной эксплуатации железных дорог, рассчитать основные параметры вновь проектируемых линий, участков, переводимых на новые виды тяги, намечать основные требования к вновь разрабатываемым локомотивам. С их помощью определяют силы, действующие на поезд, оценивают их влияние на характер движения.
На основании перечисленных данных составляют график движения поездов, определяют пропускную и провозную способность дороги рассчитывают эксплуатационные показатели локомотивного хозяйства.
Исходные данные…………………………………………………………………2
Введение…………………………………………………………………………...3
1. Спрямление и приведение профиля пути…………………………………….4
2. Расчет массы состава…………………………………………………………..7
2.1. Проверка массы состава по условиям трогания поезда с места…………10
2.2. Проверка массы состава по длине станционных путей…………………..12
3. Расчет и построение диаграмм удельных ускоряющих и замедляющих
сил поезда………………………………………………………………………...13
3.1. Расчет удельных ускоряющих сил поезда в режиме тяги………………..14
3.2. Расчет удельных замедляющих сил поезда в режиме торможения……..14
4. Построение кривых движения поезда……………………………………….17
4.1. Построение кривой скорости V(S) при безостановочном движении и с остановкой на промежуточной станции……………………………………….17
4.2. Построение кривой времени при безостановочном движении и с остановкой на промежуточной станции……………………………………….17
4.3. Сравнение времен хода и технических скоростей при движении с остановкой на промежуточной станции и при безостановочном движении...19
5. Построение кривых тока……………………………………………………..19
5.1. Построение кривой тока ТЭД при безостановочном движении...19
5.2. Построение кривых тока для двух вариантов движений поезда..20
6. Расчет расхода электроэнергии для двух вариантов движения поезда…...20
7. Проверка нагревания ТЭД……………………………………………………26
8. Определение допустимой скорости движения……………………………...30
Заключение………………………………………………………………………33
Список литературы……………………………………………………………...34
- число локомотивов.
где - длина вагонов по осям автосцепки, м;
- число однотипных вагонов в сформированном составе, которое определяется по формуле:
где - средняя масса однотипных вагонов, т.
Отсюда число однотипных вагонов соответственно:
;
Примем
Шестиосные -17(м).
Четырёхосные крытые-15(м).
Четырёхосные цистерны-12(м)
В расчетах учитываем неточности установки поезда, которое принимаем равным 10 м. В этом случае
Отсюда видим, что поезд сможет устанавливаться в пределах станции. Проверка сходится.
3.Расчет и построение диаграммы удельных ускоряющих и замедляющих сил поезда.
3.1. Расчет удельных ускоряющих сил поезда в режиме тяги.
Удельные силы тяги при различных скоростях определяем по формуле:
Силу тяги берем из тяговых характеристик электровоза ВЛ80Т.
Удельные замедляющие силы в режиме тяги определяем по формуле:
3.2. Построение диаграммы удельных замедляющих сил при механическом торможении.
Коэффициент трения чугунных колодок находим по формуле:
Удельную тормозную силу находим по формуле:
где - заданный расчетный тормозной коэффициент.
Удельные замедляющие силы при служебном торможении находим по формуле:
Результаты всех расчетов заносим в таблицы 3.1 и 3.2 по ним строим диаграммы удельных ускоряющих и замедляющих сил в масштабе (2), взятом из табл. 8.10 (/1/ стр. 283).
Таблица 3.1. Расчет удельных ускоряющих сил
Режим |
v,км\ч |
w'0 |
w''06p |
w''04p |
w''04c |
w''0 |
w0 |
ψk |
Fk |
fk |
fy |
Разгон |
0 |
1,90 |
1,18 |
0,89 |
1,25 |
0,93 |
0,98 |
0,360 |
678,0 |
20,38 |
19,39 |
10 |
2,01 |
1,26 |
0,97 |
1,34 |
1,01 |
1,06 |
0,310 |
584,0 |
17,55 |
16,49 | |
20 |
2,16 |
1,36 |
1,09 |
1,46 |
1,12 |
1,18 |
0,292 |
549,0 |
16,50 |
15,32 | |
30 |
2,37 |
1,50 |
1,23 |
1,61 |
1,26 |
1,33 |
0,279 |
526,0 |
15,81 |
14,48 | |
37,2 |
2,54 |
1,61 |
1,36 |
1,75 |
1,39 |
1,45 |
0,272 |
513,0 |
15,42 |
13,96 | |
40 |
2,62 |
1,66 |
1,41 |
1,80 |
1,44 |
1,51 |
0,270 |
508,0 |
15,27 |
13,76 | |
49,5 |
2,91 |
1,85 |
1,61 |
2,02 |
1,64 |
1,71 |
0,262 |
493,0 |
14,82 |
13,10 | |
НВ |
51,5 |
2,98 |
1,89 |
1,65 |
2,06 |
1,69 |
1,76 |
0,260 |
460,0 |
13,82 |
12,06 |
60 |
3,28 |
2,09 |
1,86 |
2,29 |
1,89 |
1,97 |
0,254 |
351,0 |
10,55 |
8,58 | |
70 |
3,69 |
2,34 |
2,14 |
2,58 |
2,17 |
2,25 |
0,247 |
200,0 |
6,01 |
3,76 | |
80 |
4,14 |
2,63 |
2,44 |
2,91 |
2,47 |
2,57 |
0,240 |
146,0 |
4,39 |
1,82 | |
90 |
4,65 |
2,94 |
2,78 |
3,27 |
2,81 |
2,92 |
0,233 |
115,0 |
3,46 |
0,54 | |
100 |
5,20 |
3,29 |
3,15 |
3,67 |
3,18 |
3,30 |
0,226 |
87,0 |
2,61 |
-0,68 | |
110 |
5,81 |
3,67 |
3,55 |
4,10 |
3,59 |
3,71 |
0,220 |
64,0 |
1,92 |
-1,79 | |
ОВ1 |
51,5 |
2,98 |
1,89 |
1,65 |
2,06 |
1,69 |
1,76 |
0,260 |
536,0 |
16,11 |
14,35 |
54,5 |
3,08 |
1,96 |
1,72 |
2,14 |
1,76 |
1,83 |
0,258 |
466,0 |
14,00 |
12,17 | |
60 |
3,28 |
2,09 |
1,86 |
2,29 |
1,89 |
1,97 |
0,254 |
377,0 |
11,33 |
9,36 | |
70 |
3,69 |
2,34 |
2,14 |
2,58 |
2,17 |
2,25 |
0,247 |
258,0 |
7,75 |
5,50 | |
80 |
4,14 |
2,63 |
2,44 |
2,91 |
2,47 |
2,57 |
0,240 |
190,0 |
5,71 |
3,14 | |
90 |
4,65 |
2,94 |
2,78 |
3,27 |
2,81 |
2,92 |
0,233 |
142,0 |
4,27 |
1,35 | |
100 |
5,20 |
3,29 |
3,15 |
3,67 |
3,18 |
3,30 |
0,226 |
110,0 |
3,31 |
0,01 | |
110 |
5,81 |
3,67 |
3,55 |
4,10 |
3,59 |
3,71 |
0,220 |
90,0 |
2,70 |
-1,01 | |
ОВ2 |
54,5 |
3,08 |
1,96 |
1,72 |
2,14 |
1,76 |
1,83 |
0,258 |
524,0 |
15,75 |
13,92 |
58 |
3,21 |
2,04 |
1,81 |
2,23 |
1,84 |
1,92 |
0,255 |
460,0 |
13,82 |
11,90 | |
60 |
3,28 |
2,09 |
1,86 |
2,29 |
1,89 |
1,97 |
0,254 |
430,0 |
12,92 |
10,95 | |
70 |
3,69 |
2,34 |
2,14 |
2,58 |
2,17 |
2,25 |
0,247 |
350,0 |
10,52 |
8,26 | |
80 |
4,14 |
2,63 |
2,44 |
2,91 |
2,47 |
2,57 |
0,240 |
224,0 |
6,73 |
4,16 | |
90 |
4,65 |
2,94 |
2,78 |
3,27 |
2,81 |
2,92 |
0,233 |
168,0 |
5,05 |
2,13 | |
100 |
5,20 |
3,29 |
3,15 |
3,67 |
3,18 |
3,30 |
0,226 |
136,0 |
4,09 |
0,79 | |
110 |
5,81 |
3,67 |
3,55 |
4,10 |
3,59 |
3,71 |
0,220 |
110,0 |
3,31 |
-0,41 |
Таблица 3.2. Расчет удельных замедляющих сил.
Режим |
v,км\ч |
wx Н/кН |
w''0 Н/кН |
w0x Н/кН |
φkp |
bт Н/кН |
fзс Н/кН |
Разгон |
0 |
2,40 |
0,89 |
1,10 |
0,270 |
97,20 |
49,70 |
10 |
2,53 |
0,95 |
1,04 |
0,198 |
71,28 |
36,68 | |
20 |
2,72 |
1,05 |
1,14 |
0,162 |
58,32 |
30,30 | |
30 |
2,99 |
1,17 |
1,27 |
0,140 |
50,54 |
26,54 | |
37,2 |
3,32 |
1,31 |
1,43 |
0,130 |
46,63 |
24,74 | |
40 |
3,45 |
1,37 |
1,49 |
0,126 |
45,36 |
24,17 | |
49,5 |
3,70 |
1,48 |
1,61 |
0,116 |
41,82 |
22,51 | |
НВ |
51,5 |
3,79 |
1,52 |
1,65 |
0,114 |
41,19 |
22,24 |
60 |
4,20 |
1,69 |
1,83 |
0,108 |
38,88 |
21,27 | |
70 |
4,75 |
1,92 |
2,08 |
0,102 |
36,72 |
20,44 | |
80 |
5,36 |
2,17 |
2,35 |
0,097 |
34,99 |
19,85 | |
90 |
6,05 |
2,45 |
2,66 |
0,093 |
33,58 |
19,45 | |
100 |
6,80 |
2,76 |
2,99 |
0,090 |
32,40 |
19,19 | |
110 |
7,63 |
3,10 |
3,35 |
0,087 |
31,40 |
19,06 | |
ОВ1 |
51,5 |
3,79 |
1,52 |
1,65 |
0,114 |
41,19 |
22,24 |
54,5 |
3,93 |
1,58 |
1,71 |
0,112 |
40,32 |
21,87 | |
60 |
4,20 |
1,69 |
1,83 |
0,108 |
38,88 |
21,27 | |
70 |
4,75 |
1,92 |
2,08 |
0,102 |
36,72 |
20,44 | |
80 |
5,36 |
2,17 |
2,35 |
0,097 |
34,99 |
19,85 | |
90 |
6,05 |
2,45 |
2,66 |
0,093 |
33,58 |
19,45 | |
100 |
6,80 |
2,76 |
2,99 |
0,090 |
32,40 |
19,19 | |
110 |
7,63 |
3,10 |
3,35 |
0,087 |
31,40 |
19,06 | |
ОВ2 |
54,5 |
3,93 |
1,58 |
1,71 |
0,112 |
40,32 |
21,87 |
58 |
4,10 |
1,65 |
1,79 |
0,109 |
39,38 |
21,48 | |
60 |
4,20 |
1,69 |
1,83 |
0,108 |
38,88 |
21,27 | |
70 |
4,75 |
1,92 |
2,08 |
0,102 |
36,72 |
20,44 | |
80 |
5,36 |
2,17 |
2,35 |
0,097 |
34,99 |
19,85 | |
90 |
6,05 |
2,45 |
2,66 |
0,093 |
33,58 |
19,45 | |
100 |
6,80 |
2,76 |
2,99 |
0,090 |
32,40 |
19,19 | |
110 |
7,63 |
3,10 |
3,35 |
0,087 |
31,40 |
19,06 |
Диаграммы удельных ускоряющих сил поезда в режиме тяги, удельных
замедляющих сил при выбеге и механическом торможении приведены на рис.1.
4. Построение кривых движения поезда.
4.1. Построение кривой скорости V(S) при безостановочном движении и с остановкой на промежуточной станции.
Построение кривой скорости и времени выполняем по диаграмме удельных ускоряющих и замедляющих сил в выбранном масштабе. Построение кривой начинаем, используя режим тяги, задаваясь интервалами скоростей, определяем в каждом из них среднюю скорость и, используя линейку и угольник, строим отрезки линий в каждом интервале скоростей с учетом профиля пути.
На кривой отмечаем изменение режима работы локомотива соответствующими буквами, так при выходе на нормальную характеристику нормального возбуждения ставим буквы НВ, переходы на ослабленное возбуждение – буквы ОП1, ОП2, при отключении тока В, включении механических тормозов Т.
Режим ведения поезда меняем
с учетом движения с наибольшей скоростью
и наиболее рациональным расходом электрической
энергии.
4.2. Построение кривой времени t(S) при безостановочном движении и при движении с остановкой на промежуточной станции.
Из таблицы 8.10[1] берем величину =30 мм при выбранном масштабе пути и строим отрезок кривой времени в пределах заданного отрезка пути, снося средние значения скорости на вертикаль, проведенную на расстоянии влево от начала координат. Для построения первого отрезка кривой времени в функции пути берем среднее значение скорости, переносим эту скорость на вертикальную линию. К полученному лучу прикладываем линейку, а к ней – угольник с таким расчетом, чтобы провести перпендикуляр в пределах . Построение последующих отрезков кривой времени производим аналогичным образом. Кривые , приведены на рис.1.
4.3. Сравнение времен хода и технических скоростей при движении с остановкой на промежуточной станции и при безостановочном движении.
Если рассмотреть рис.1., а в частности кривые скорости и времени, то можно сделать вывод, что при безостановочном движении время хода меньше и техническая скорость больше, чем при движении с остановкой на промежуточной станции.
5. Построение кривых тока и расчет расхода электрической энергии.
5.1. Построение кривой тока ТЭД при безостановочном движении.
На основании кривой скорости движения в функции пути и токовых характеристик строим кривую тока, потребляемого электровозом, в функции пути.
Для точек изломов кривой на границах приращений скорости ΔV по токовой характеристике /2/ находим токи которые откладываем в выбранном масштабе в соответствующих точках пути, соединив полученные точки прямыми линиями, получаем кривую тока.
Так при V = 0 км/ч ток = 1120 А. Это значение откладываем в произвольном масштабе при V = 0. При V = 10 км/ч ток = 1100 А. Его откладываем в точке 11 при скорости V = 10 км/ч. Кривые тока представлены на рис.1.
5.2. Построение кривых тока Ida(S) для двух вариантов движений поезда.
На основании кривой скорости движения в функции пути и токовых характеристик строим кривую тока, потребляемого электровозом, в функции пути.
Для точек изломов кривой на границах приращений скорости ΔV по токовой характеристике /2/ находим токи , которые откладываем в выбранном масштабе в соответствующих точках пути, соединив полученные точки прямыми линиями, получаем кривую тока.
Порядок построения кривой аналогичен построению кривой .
Кривые тока для двух движений поезда представлены на рис.1.
6. Расчет расхода электрической энергии для двух вариантов движения поезда.
Исходя из кривой тока определяем расход электрической энергии. Средний ток при изменении его от одной точки до соседней определяем как среднее арифметическое между начальным и конечным значениями. Из кривой берем время, в течение которого электровоз потребляет ток . Снимаем с графиков основные данные и заносим их в таблицы 6.1. и 6.2.
Таблица 6.1. Для безостановочного движения поезда
Участок |
|||||
|
0.1 - 1.1 |
43 |
90 |
66,5 |
0,8 |
53,2 |
1.1 - 2.1 |
90 |
140 |
115 |
0,4 |
46 |
2.1 - 3.1 |
140 |
190 |
165 |
0,4 |
66 |
3.1 - 4.1 |
190 |
240 |
215 |
0,4 |
86 |
4.1 - 5.1 |
240 |
290 |
265 |
0,4 |
106 |
5.1 - 5.11 |
290 |
330 |
310 |
0 |
0 |
5.11 - 6.1 |
330 |
300 |
315 |
0,2 |
63 |
6.1 - 6.11 |
302 |
360 |
331 |
0 |
0 |
6.11 - 7.1 |
360 |
330 |
345 |
0,1 |
34,5 |
7.1 - 8.1 |
330 |
310 |
320 |
0,2 |
64 |
8.1 - 9.1 |
310 |
290 |
300 |
0,3 |
90 |
9.1 -10.1 |
290 |
248 |
269 |
0,4 |
107,6 |
10.1 - 11.1 |
248 |
290 |
269 |
1,8 |
484,2 |
11.1 - 12.1 |
296 |
248 |
272 |
0,2 |
54,4 |
12.1 -13.1 |
248 |
227 |
237,5 |
0,3 |
71,25 |
13.1 - 14.1 |
227 |
215 |
221 |
0,2 |
44,2 |
14.1 - 15.1 |
215 |
240 |
227,5 |
0,4 |
91 |
15.1 -16.1 |
240 |
248 |
244 |
0,2 |
48,8 |
16.1 -17.1 |
248 |
290 |
269 |
0,5 |
134,5 |
17.1 - 18.1 |
296 |
310 |
303 |
0,6 |
181,8 |
18.1 -19.1 |
310 |
340 |
325 |
0,7 |
227,5 |
19.1 - 20.1 |
340 |
310 |
325 |
0,3 |
97,5 |
20.1 -21.1 |
310 |
290 |
300 |
0,4 |
120 |
21.1 - 22.1 |
290 |
248 |
269 |
0,4 |
107,6 |
22.1 - 23.1 |
248 |
240 |
244 |
0,5 |
122 |
23.1-24.1 |
240 |
227 |
233,5 |
0,1 |
23,35 |
24.1 - 25.1 |
227 |
210 |
218,5 |
0,3 |
65,55 |
25.1 - 26.1 |
210 |
190 |
200 |
0,3 |
60 |
26.1 - 27.1 |
190 |
180 |
185 |
0,5 |
92,5 |
27.1 -28.1 |
180 |
170 |
175 |
0,5 |
87,5 |
28.1 -29.1 |
170 |
158 |
164 |
0,5 |
82 |
32.1-33.1 |
158 |
156 |
157 |
0,9 |
141,3 |
33.1 - 34.1 |
156 |
148 |
152 |
0,1 |
15,2 |
34.1 -35.1 |
148 |
158 |
153 |
0,6 |
91,8 |
44.1-45.1 |
190 |
240 |
215 |
0,2 |
43 |
47.1-48.1 |
190 |
240 |
215 |
0,2 |
43 |
50.1-51.1 |
190 |
240 |
215 |
0,2 |
43 |
53.1-54.1 |
190 |
240 |
215 |
0,2 |
43 |
54.1-55.1 |
240 |
220 |
230 |
0,1 |
23 |
55.1-56.1 |
220 |
240 |
230 |
0,1 |
23 |
56.1-57.1 |
240 |
290 |
265 |
0,3 |
79,5 |
57.1-57.11 |
250 |
330 |
290 |
0 |
0 |
57.11-58.1 |
330 |
300 |
315 |
0,2 |
63 |
58.1-58.11 |
300 |
360 |
330 |
0 |
0 |
58.11-59.1 |
360 |
310 |
335 |
0,1 |
33,5 |
59.1-60.1 |
310 |
290 |
300 |
0,2 |
60 |
60.1-61.1 |
290 |
240 |
265 |
0,2 |
53 |
61.1-62.1 |
240 |
227 |
233,5 |
0,2 |
46,7 |
62.1-63.1 |
227 |
215 |
221 |
0,1 |
22,1 |
63.1- 64.1 |
215 |
210 |
212,5 |
0,8 |
170 |
64.1- 65.1 |
210 |
215 |
212,5 |
0,6 |
127,5 |
65.1-66.1 |
215 |
210 |
212,5 |
0,7 |
148,75 |
66.1-67.1 |
210 |
200 |
205 |
0,6 |
123 |
67.1-68.1 |
200 |
190 |
195 |
0,2 |
39 |
68.1-69.1 |
200 |
185 |
192,5 |
0,3 |
57,75 |
всего |
19,4 |
4402,05 |