Вариант 48 Работу выполнил- студент гр

Работа добавлена на сайт samzan.net:

ФГУ ВПО

Петербургский Государственный Университет Путей Сообщения

Кафедра: «Электрическая тяга»

Курсовая работа

«Тяговые расчеты при электрической тяге поездов»

Вариант 48

Работу выполнил: студент гр. УПП-806 Яковлев Д.А.

Проверил: преподаватель кафедры Корнев А.С.

Санкт-Петербург

2010 г

Содержание

Введение………………………………………………………………………………..…………..3

1.Исходные данные…………………………………………………………………….………….4

2. Расчёт массы состава из условия равномерного

движения поезда на расчётном подъёме…………………………………………………………5

3. Проверка массы состава на возможность трогания с места…………………………………6

4. Проверка массы состава по длине станционных

приёмо-отправочных путей……………………………………………………………………….6

5. Расчет  и построение диаграммы удельных сил

сопротивления движению,действующих на поезд……………………………………….……..7

6.Расчет удельных ускоряющих и замедляющих сил…………………………………………..9

7.Расчет и построение кривых движения………………………………………………...…….10

8. Построение функции зависимостей тока электровоза от пути и

расчёт полного расхода энергии на движение поезда…………………………………………13

    8.1 Построение зависимостей ……………………………………………..…………..13

    8.2 Расчёт полного расхода энергии…………………………………………………………13

    8.3 Удельный расход энергии поезда………………………………………………………..14

Вывод……………………………………………………………………………………...………15

Список использованной литературы……………………………………………………………16

Введение

Тяговые расчёты выполняют для определения расчётной массы состава, времени движения поезда по перегону и расхода электроэнергии.

Тяговые расчёты необходимы при проектировании новых железных дорог и при переводе существующих участков на прогрессивные виды тяги. Результаты тяговых расчётов служат для составления графиков движения и расписания поездов, для определения пропускной способности линии (участка), потребного количества подвижного состава и локомотивных бригад, устройств тягового хозяйства и систем электроснабжения, а также расхода электроэнергии на тягу поездов.

1.Исходные данные:

1.  Серия электровоза: ВЛ – 11 (2 секции);

- расчетная сила тяги электровоза (46000 кгс);

G – масса электровоза ВЛ-11 (184 т.);

Vр.– расчетная скорость электровоза (46,7 км / ч);

1.  Тип вагонов (1):

Наименование вагонов	Грузоподъем-ность, т	Масса тары, т	Длина по осям автосцепок, м	Кол-во осей	Тип буксовых подшипников	Коэф-т загрузки
крытый	68	22	14,7	4	качения	0,62

1.  Профиль перегона (7):

Длина элемента	Уклоны и отметки о наличие кривых
1200 2800 1000 1700 4800 1600 1600 1400 1700 1600 1300 1400 1500 1400 3400 2800 1400 1200 1600 1300	1 -5 -2 2 3 2 5 18 7 2 1 4 5 -7 -5 4 0 -1 -2 -1

2. Расчёт массы состава из условия равномерного движения поезда

на расчётном подъёме.

(2.1)

Движение с равномерной скоростью имеет место в том случае, если сумма действую-щих на поезд сил равна 0. На расчетном подъеме полное сопротивление должно быть равно расчетной силе тяги:

где  – сила тяги на расчётном подъёме (расчётный подъём – подъём, на преодо-

               ление которого затрачивается наибольшая работа)  

W – полное сопротивление движению поезда

 Сила тяги на расчётом подъёме не должна превышать предельную, которая ограничена по току или сцеплению. А скорость соответствующая этой силе тяги, называется расчётной скоростью.

(2.2)

 Полное сопротивление движению поезда:

     где  – удельная сила основного сопротивления движению электровоза

 - основное удельное сопротивления движению вагонов

                     (==)

  G – вес локомотива

(2.3)

  Q – масса состава

 Согласно (2.1) можно записать:

 Тогда масса состава:

   где – расчетный подъем

 Нагрузка на рельсы от оси колёсной пары определим по выражению:

     где  – средневзвешенная масса, отнесённая к одной оси колёсной пары

 Основное удельное сопротивления движению вагонов:

     где Vр.– расчетная скорость электровоза (46,7 км / ч);

 Удельная сила основного сопротивления движению электровоза:

Определяю массу состава:

3. Проверка массы состава на возможность трогания с места

 Рассчитанная масса состава проверяется на возможность трогания с места на остановочных пунктах:

где  - удельное сопротивление состава

       – уклон участка пути, на котором происходит трогание состава

(3.1)

 Для состава на роликовых подшипниках, сопротивление при трогании с места определяется:

 Тогда подставив в (3.1) соответствующие численные данные мы получим:

 Следовательно, масса состава, рассчитанная ранее, меньше, чем масса состава, согласно выражению (3.1).

4. Проверка массы состава по длине станционных

приёмо-отправочных путей

(4.1)

 Наибольшая длинна поезда не должна превышать  полезной длины приёмо-отправоч-ных путей, с учётом допуска 10 м на установку поезду. Вычисляем по выражению:

где  - длина электровоза (= 33 м)

       - число электровозов (=1)

       - длина вагона (= 14,7 м)

       - число вагонов

 Число вагонов определяю по формуле:

 где  - число осей вагона

   Произвожу расчёт формулы (4.1):  

5. Расчет  и построение диаграммы удельных сил сопротивления

движению,действующих на поезд

 

 Кроме расчета основных удельных сил сопротивления движению необходимо рассчитать  следующие величины: (Произвожу расчет для первого столбца (при , для остальных расчет производится аналогично):

(5.1)

основное удельное сопротивление движению электровоза на звеньевом пути при движении на выбеге;

3,67  ;

(5.2)

-    

основное сопротивление движению электровоза при движении под током;

;

(5.3)

-

основное сопротивление движению электровоза при движении на выбеге;

(5.4)

 -

основное сопротивление движению вагонов;

(5.5)

      -

основное удельное сопротивление движению всего поезда при движении под током;

(5.6)

-

основное удельное сопротивление движению всего поезда при движении на выбеге.

Расчетные значения, полученные для различных скоростей  движения поезда согласно указанным выражениям, заносят в таблицу 5.1:

Таблица 5.1

6.Расчет удельных ускоряющих и замедляющих сил

Удельными ускоряющими силами на горизонтальном участке пути называют силы

(6.1)

  

Приведем расчет при V =0 на соединении ПП:

(6.2)

Удельную силу тяги электровоза находят из выражения:

  

Силу тяги  функции скорости  на параллельном соединении «П» находят по тяговым характеристикам из ПТР, а  - из таблицы 5.1.

Сначала заполняем таблицу 6.1 значениями на соединении ПП согласно расписанным скоростям. Затем заполняем значениями по ОП1, ОП2.

Таблица 6.1

 Расчет замедляющих сил при служебном торможении:

(6.3)

 Сила, возникающая при механическом торможении, определяется по выражению:

где  - расчётный коэффициент трения чугунных колодок

     - сумма расчётных сил нажатия тормозных колодок поезда

(6.4)

 Привожу расчёт для :

 Далее находим:

(6.5)

  

     где  – расчётная сила нажатия тормозных колодок на ось (стр. 13 ПТР)

                          

=952

 Отсюда:    

(6.6)

 Удельная тормозная сила поезда при экстренном торможении:

(6.7)

Удельную тормозную силу поезда при служебном торможении получаю из выражения:

 Расчётные данные выражений (6.3 - 6.7) заношу в таблицу 6.1:

Таблица 6.1

7.Расчет и построение кривых движения

Уравнение движения поезда можно получить из следующего выражения:

                                                        (7.1)

     где- удельная ускоряющая сила при

 Это уравнение, которое приближенным графоаналитическим методом, когда в качестве независимой переменной выбирают приращение скорости .

                                                   (7.2)

           где = 2, если время измеряем в минутах; силу, действующую на поезд, в кгс;

                             массу поезда в тоннах; скорость в км/ч.

(режим тяги)

(режим выбега)

(режим торможения)

 

Пройденный путь  за время вычисляют по выражению:

                                                              (7.3)

 Кривыми движения в тяговых расчетах называют зависимости V(S), t(S), согласно выражениям (6.2 и 6.3)                            

 Средняя скорость движения принимается равной:

Vср = (Vk-Vн)/2                                                                (7.4)

                                                  Vк = Vн - ∆V      ∆V = Vk-Vн                                                       (6.5)

 При пуске необходимо использовать приращение ∆V=10 км/ч до , после ∆V=5 км/ч.

 На площадке в режиме выбега, установившаяся V поезда, всегда стремится к 0. На подъёме, в режиме выбега, установившаяся V также стремится к 0, с возможностью последующего скатывания назад, если состав не затормозить.

 На спуске установившаяся V также может стремиться к 0, если величина уклона , будет меньше значения силы Wox при V=0 км/ч.

 Если скорость более 100 км/ч, то доходим до 95 км/ч и движемся с постоянной скоростью до конца участка.

Таблица 7.1

Расчётные значения кривых движения

№ участка	Vн км/ч	Vк км/ч	Vcp км/ч	∆V км/ч	fo кгс/тс	fy=fo±i кгс/тс	∆t мин	∑∆t мин	∆S м	∑∆S м
S=1200   i=1 тяга
1	0	10	5	10	23,3	22,3	0,22	0,22	18,72	19
2	10	20	15	10	21,4	20,4	0,25	0,47	61,40	80
3	20	30	25	10	19,7	18,7	0,27	0,74	111,63	192
4	30	40	35	10	18,9	17,9	0,28	1,02	163,27	355
5	40	46,7	43,35	6,7	18,3	17,3	0,19	1,21	140,19	495
6	46,7	50	48,35	3,3	16	15	0,11	1,32	88,82	584
7	50	55	52,5	5	14,7	13,7	0,18	1,50	159,99	744
8	55	60	57,5	5	13,6	12,6	0,20	1,70	190,53	935
9	60	64,8	62,4	4,8	10,4	9,4	0,26	1,96	266,06	1200
S=2800   i= -5  выбег
10	64,8	70	67,4	5,2	-2,2	2,8	0,93	2,88	1045,18	2245
11	70	75	72,5	5	-2,3	2,7	0,93	3,81	1121,06	3366
12	75	77,5	76,25	2,5	-2,5	2,5	0,50	4,31	636,69	4000
S=1000   i= -2  выбег
13	77,5	76,7	77,1	-0,8	-2,5	-0,5	0,80	5,11	1030,06	5000
S=1700   i=2  тяга
14	76,7	81,7	79,2	5	4,4	2,4	1,04	6,15	1377,75	6378
15	81,7	82,7	82,2	1	4	2	0,25	6,40	343,19	6700
S=4800   i=3  тяга
16	82,7	84,76	83,73	2,06	3,3	0,3	3,43	9,84	4800,80	11500
S=1600   i=2  тяга
17	84,76	87,01	85,885	2,25	3	1	1,13	10,96	1613,56	13100
S=1600   i=5  тяга
18	87,01	82,91	84,96	-4,1	3,2	-1,8	1,14	12,10	1615,89	14700
S=1400   i=18   тяга
19	82,91	77,91	80,41	-5	4,1	-13,9	0,18	12,28	241,52	14942
20	77,91	72,91	75,41	-5	5,4	-12,6	0,20	12,48	249,87	15191
21	72,91	67,91	70,41	-5	6,9	-11,1	0,23	12,70	264,83	15456
22	67,91	62,91	65,41	-5	8,9	-9,1	0,27	12,98	300,10	15756
23	62,91	58,51	60,71	-4,4	11,5	-6,5	0,34	13,32	343,15	16100
S=1700   i=7   тяга
24	58,51	63,51	61,01	5	11,2	4,2	0,60	13,91	606,47	16706
25	63,51	67,51	65,51	4	9	2	1,00	14,91	1094,02	17800
S=1600   i=2   тяга
26	67,51	72,51	70,01	5	7	5	0,50	15,41	584,58	18385
27	72,51	77,51	75,01	5	5,5	3,5	0,71	16,13	894,76	19280
28	77,51	78,01	77,76	0,5	4,8	2,8	0,09	16,21	115,95	19400
S=1300   i=1   тяга
29	78,01	83,01	80,51	5	4,1	3,1	0,81	17,02	1084,29	20484
30	83,01	83,81	83,41	0,8	3,5	2,5	0,16	17,18	222,87	20700
S=1400   i=4   тяга
31	83,81	82,81	83,31	-1	3,5	-0,5	1,00	18,18	1391,28	22100
S=1500   i=5   тяга
32	82,81	80,41	81,61	-2,4	3,9	-1,1	1,09	19,27	1486,79	23600
S=1400   i= -7   выбег
33	80,41	85,41	82,91	5	-2,7	4,3	0,58	19,85	805,00	24405
34	85,41	88,81	87,11	3,4	-2,8	4,2	0,40	20,26	588,82	25000
S=3400   i= -5   выбег
35	88,81	93,4	91,105	4,59	-3	2	1,15	21,41	1745,87	26746
36	93,4	95	94,2	1,6	-3,1	1,9	0,42	21,83	662,37	27408
37	95	95	95	0	-3,2	1,8	0,63	22,46	999,50	28400
S=2800   i=4   тяга
38	95	90	92,5	-5	1,8	-2,2	1,14	23,59	1755,40	30155
39	90	87,6	88,8	-2,4	2,3	-1,7	0,71	24,30	1046,80	31200
S=1400   i=0   тяга
40	87,6	91,7	89,65	4,1	2,2	2,2	0,93	25,23	1395,08	32600
S=1200   i= -1   выбег
41	91,7	88,7	90,2	-3	-2,9	-1,9	0,79	26,02	1189,22	33800
S=1600   i= -2   выбег
42	88,7	86,7	87,7	-2	-2,9	-0,9	1,11	27,13	1627,32	35400
S=1300   i= -1  торможение
43	86,7	85	85,85	-1,7	-22	-21	0,04	27,17	58,03	35458
44	85	80	82,5	-5	-22,5	-21,5	0,12	27,29	160,20	35618
45	80	75	77,5	-5	-22,5	-21,5	0,12	27,40	150,49	35769
46	75	70	72,5	-5	-22,8	-21,8	0,11	27,52	138,85	35905
47	70	65	67,5	-5	-23,3	-22,3	0,11	27,63	126,37	36030
48	65	60	62,5	-5	-23,7	-22,7	0,11	27,74	114,95	36146
49	60	55	57,5	-5	-24,3	-23,3	0,11	27,85	103,03	36249
50	55	50	52,5	-5	-24,9	-23,9	0,10	27,95	91,71	36341
51	50	46,7	48,35	-3,3	-25,6	-24,6	0,07	28,02	54,16	36395
52	46,7	40	43,35	-6,7	-26,5	-25,5	0,13	28,15	95,11	36490
53	40	30	35	-10	-28,5	-27,5	0,18	28,33	106,27	36596
54	30	20	25	-10	-31,7	-30,7	0,16	28,49	68,00	36664
55	20	10	15	-10	-43,8	-42,8	0,12	28,61	29,26	36693
56	10	0	5	-10	-51,2	-50,2	0,10	28,71	8,32	36700

8. Построение функции зависимостей тока электровоза от пути и

расчёт полного расхода энергии на движение поезда

8.1 Построение зависимостей

   На графике кривых движения выбираются характерные точки изменения скорости, а также точки соответствующие переходам с одного режима на другой.

 Для каждой из этих точек по токовым характеристикам (см. ПТР) находят ток электровоза и наносят эти значения на график движения.

 При переходе с одного режима на другой (ПВ-ОП1-ОП2 и обратно), полагают, что сила тока изменяется скачком, то есть мгновенно.

8.2 Расчёт полного расхода энергии

 Зависимость  выражается в виде ломаной линии, разбивают на прямолинейные участки. В пределах каждого участка ток считают равным его среднему значению:

(8.1)

(8.2)

 Каждому участку соответствующего интервала времени Δt. Расход энергии на каждом i участке пути, проходящем в режиме тяги, определяется:

(8.3)

             где =3000В (напряжение контактной сети)

 Полный расход энергии при движении по перегону:

Таблица 8.1

Расход энергии при движении по перегону

№	(A)	(A)	(A)	(мин)	(А*мин)		(А*мин)	режим
1	1360	1200	1280	0,22	287,00	281,60	тяга
2	1200	1150	1175	0,25	287,99	569,59
3	2290	2220	2255	0,27	602,94	1172,53
4	2220	2160	2190	0,28	611,73	1784,26
5	2160	2140	2150	0,19	416,33	2200,59
6	2140	1780	1960	0,11	215,60	2416,19
7	2260	2320	2290	0,18	417,88	2834,08
8	2320	1940	2130	0,20	422,62	3256,69
9	1940	1720	1830	0,26	467,23	3723,93
10	0	0	0	0,93	0,00	3723,93	выбег
11	0	0	0	0,93	0,00	3723,93
12	0	0	0	0,50	0,00	3723,93
13	0	0	0	0,80	0,00	3723,93	выбег
14	1340	1220	1280	1,04	1333,33	5057,26	тяга
15	1220	1200	1210	0,25	302,50	5359,76
16	1200	1150	1175	3,43	4034,17	9393,93	Тяга
17	1150	1100	1125	1,13	1265,63	10659,55	Тяга
18	1100	1180	1140	1,14	1298,33	11957,89	тяга
19	1180	1280	1230	0,18	221,22	12179,11	тяга
20	1280	1410	1345	0,20	266,87	12445,98
21	1410	1570	1490	0,23	335,59	12781,56
22	1570	1770	1670	0,27	458,79	13240,35
23	1770	2020	1895	0,34	641,38	13881,74
24	2020	1780	1900	0,60	1130,95	15012,69	тяга
25	1780	1600	1690	1,00	1690,00	16702,69
26	1600	1440	1520	0,50	760,00	17462,69	тяга
27	1440	1280	1360	0,71	971,43	18434,12
28	1280	1260	1270	0,09	113,39	18547,51
29	1260	1180	1220	0,81	983,87	19531,38	тяга
30	1180	1170	1175	0,16	188,00	19719,38
31	1170	1180	1175	1,00	1175,00	20894,38	тяга
32	1180	1220	1200	1,09	1309,09	22203,47	тяга
33	0	0	0	0,58	0,00	22203,47	выбег
34	0	0	0	0,40	0,00	22203,47
35	0	0	0	1,15	0,00	22203,47	выбег
36	0	0	0	0,42	0,00	22203,47
37	0	0	0	0,63	0,00	22203,47
38	980	1050	1015	1,14	1153,41	23356,88	тяга
39	1050	1080	1065	0,71	751,76	24108,65
40	1080	1040	1060	0,93	987,73	25096,37	тяга
41	0	0	0	0,79	0,00	25096,37	выбег
42	0	0	0	1,11	0,00	25096,37	выбег
торможение

(8.4)

8.3 Удельный расход энергии поезда

 Удельный расход энергии определяется по выражению:

 Q- масса состава, т;

 S - длина перегона, км

Вывод

  В  результате  проделанной  работы, мы  приобрели  теоретические  и  практические  знания  по  выполнению  тяговых  расчетов. При  проектировании  новых  железнодорожных  участков  тяговые  расчеты  являются  основополагающим  документом.

  После  построения  кривых  движения  выяснили, что  наш  состав  прошел  заданный  перегон  со  средней  скоростью  78,6 км/ч, что  вполне  приемлемо  и  находится  в  полном  соответствии  с  магистральным  грузовым  движением.

 Также  был  произведен  расчет  полной  электрической  энергии, которая  была  потреблена  электровозом  при  движении  по  перегону.

 Локомотив ВЛ-11(2х секционный) массы состава прошёл расстояние 36,7 км от станции А до станции Б  прошёл за 28,71мин и затратил энергии.

Список использованной литературы

1.  Тяговые расчеты при электрической тяге поездов. Методические указания.
2.  Правила тяговых расчетов для поездной работы. Учебник. (1969 г.)

1. реферат дисертації на здобуття наукового ступеня доктора біологічних наук
2. принцип золотої середини 1
3. Атлантический белобокий дельфин
4. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 37 Изучение законов теплового излучения ЦЕЛЬ РАБОТЫ- 1
5.  ОБЪЕКТ ПРЕДМЕТ И ЗАДАЧИ ДОШКОЛЬНОЙ КОРРЕКЦИОННОЙ ПЕДАГОГИКИ Коррекционная дошкольная педагогика это
6. ТЕМА 1ОРГАНИЗАЦИЯ ТАМОЖЕННОГО ДЕЛА В РФ
7. ау а лишь заснёшь в блаженстве
8.  Сіверському. Біля царя були увесь вищий склад армії Меншиков та Шеремєтьєв керевні члени уряду- кнцеляр І
9. Психология семьи
10.  Формирование и обоснование перечня звеньев ЦП ВГ в соответствии с исходными данными
11. тебе туда твое время на земле прошл
12. Возлюби ближнего своего Эрих Мария РемаркВозлюби ближнего своего OCR spellcheck by HrryFn 26
13. предферментационная 2
14. РЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата педагогічних наук
15. Управление временем руководителя
16. Национального телевидения Чаваш Ен Чувашской Республики П р о и з в о д с т в о в и д е о п р о д у к ц и
17. Обоснование управленческих решений на предприятии
18. Розвязання лінійних задач методами лінійного програмування
19.  С 26 43 Гоголь Н
20. ЗАДАНИЕ 1 Мой первый файл При печати документа следует помнить что переход на новую строку осуществляетс

Материалы собраны группой SamZan и находятся в свободном доступе