ТепловозыУвеличение 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= | F кр – ( ‘ о + i р ) * Р * g | (1) |  ( ‘‘ о + i р ) g | где: F кр– расчетная сила тяги локомотива, Н Р – расчетная масса локомотива, Т ‘ о – основное удельное сопротивление локомотива Н/кН ‘‘ о – основное удельное сопротивление состава Н/кН i р – крутизна расчетного подъема, ‰ g – ускорение свободного падения; g = 9,81 м/с 2 Характеристики локомотива ВЛ 10: Расчетная сила тяги F кр =451250 Н; Расчетная скорость V р =46,7 км/ч; Расчетная масса локомотива Р=184 т.
Величины ‘ о и ‘‘ о определяют для расчетной скорости локомотива V р.
Основное удельное сопротивление локомотива в Н/кН рассчитывается по формуле ‘ о = 1,9 +0,01 V р + 0,003 * V р 2 (2) ‘ о = 1,9+0,01 * 46,7+0,0003 * 46,7 2 =3,02 Н/кН Основное удельное сопротивление состава в Н/кН рассчитывается по формуле ‘‘ о = ‘‘ о4 + ‘‘ о6 + ‘‘ о8 (3) где: , , – соответственно доли 4-,6-,8-осных вагонов в составе по массе ‘‘ о4 - основное удельное сопротивление 4-осных груженых вагонов, Н/кН: при подшипниках скольжения | ‘‘ о4 c к = | 0,7+ | 8+0,1 v +0,0025 v 2 | (4) |  q 04 | при роликовых подшипниках | ‘‘ о4кач = | 0,7+ | 3+0,1 v +0,0025 v 2 | ( 5 ) | | q 04 | в данном случае ‘‘ о4 =0,75 * ‘‘ о4 +0,25 * ‘‘ о4 (6) ‘‘ о6 – основное удельное сопротивление груженых 6-осных вагонов, Н/кН: | ‘‘ о6 = | 0,7+ | 8+0,1 v +0,0025 v 2 | ( 7 ) | | q 0 6 | ‘‘ о8 – основное удельное сопротивление груженых 8-осных вагонов, Н/кН: | ‘‘ о8 = | 0,7+ | 6+0,038 v +0,0021 v 2 | ( 8 ) | | q 0 8 | Здесь q 04 ; q 06 ; q 08 – масса приходящаяся на одну колесную пару соответственно,4-,6-,8-осного вагона, т/ось | q 04 = | q 4 | q 06 = | q 6 | q 08 = | q 8 | (9) | | 4 | 6 | 8 | где q 04 ; q 06 ; q 08 – масса брутто соответственно 4-,6-,8-осного вагона, т/ось. q 04 =86/4=51,5 т/ось; q 06 =124/6=20,67 т/ось; q 08 =168/8 т/ось; Подставляя в формулы (1) – (9) значения из исходных данных находятся | ‘‘ о4 = | 0,75 * ( 0,7+ | 3+0,1 * 46,7+0,0025 * 46,7 2 | )+ 0,25 ( 0,7+ | 8+0,1 * 46,7+0,0025 * 46,7 2 | ) =1,37 Н/кН; | | 21,5 | 21,5 | | ‘‘ о6 = | 0,7+ | 8 + 0,1 * 46,7 + 0,0025 * 46,7 2 | = 1,58 Н/кН; | | 20,67 | | ‘‘ о8 = | 0,7+ | 6+0,038 * 46,7+0,0021 * 46,7 2 | =1,29 Н/кН; | | 21 | ‘‘ 0 = 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 УЧЕТОМ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НАКОПЛЕННОЙ КИНЕТИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ Проверка рассчитанной массы состава на возможность надежного преодоления встречающегося на участке короткого подъема крутизной больше расчетного с учетом использования кинетической энергии, накопленной на предшествующих «легких» элементах профиля, выполняются аналитическим способом.
Порядковый номер проверяемого подъема – 11 имеет крутизну i пр =12‰ и длину S пр =1500 м.
Используется расчетное соотношение | S = | 4,17( Vk 2 – V н 2 ) | м; | (10) | | f кср – W кср | где V н – скорость в начале проверяемого подъема; выбирается из условий подхода к проверяемому элементу; V н= 80 км/ч; Vk – скорость в конце проверяемого подъема. Эта скорость должна быть не менее расчетной, т.е. должно выдерживаться условие Vk V р.
Принимается что Vk = V р.
Удельную силу тяги f к ср и удельное сопротивление W к ср в пределах выбранного интервала изменения скоростей принимают равными их значениям при средней скорости рассматриваемого интервала. Эти удельные силы вычисляются по формулам в Н/кН | f к ср = | F к ср |  (11) | | (р + Q ) g | | | | | W к ср = | ( W оср + i пр ) * Р g + ( W оср + i пр ) * Q * g | | (P + Q) * g | W 0 ср = 1,9+0,01 * V ср+0,0003 * V ср 2 . Значит | V ср= | 80+ 46,7 | = 63,4км/ч | | 2 | Согласно тяговой характеристики локомотива F к c р= 350000 Н; Значение силы тяги для локомотива F скр для средней скорости V ср определяют по тяговой характеристике локомотива. Для той же средней скорости определяют основное удельное сопротивление W оср локомотива по формуле (2), и основное удельное сопротивление W оср состава – по формуле (3) с использованием формул (4) – (9) W 0 ср = 1,9+0,01 * 63,4+0,0003 * 63,4 2 =3,74 Н/кН; | W 04 ср.ск = | 0,25 * ( 0,7+ | 8+0,1 * 63,4+0,0025 * 63,4 2 | )= 0,46 Н/кН; | | 21,5 | | W 04 ср.кач = | 0,75 * ( 0,7+ | 3+0,1 * 63,4+0,0025 * 63,4 2 | )= 1,2 Н/кН; | | 21,5 | W 04 ср = W 04 ср.ск + W 04 ср.кач = 0,46+1,2 =1,66 Н/кН; | W 06 ср. = | 0,7+ | 8+0,1 * 63,4+0,0025 * 63,4 2 | = 1,88 Н/кН; | | 20,67 | | W 08ср . = | 0,7+ | 6+0,038 * 63,4+0,0021 * 63,4 2 | = 1,5 Н/кН; | | 21 | W 0 ср . =0,84 * 0,01 * 188+0,15 * 15 = 1,64 Н/кН; | f к ср = | 350000 | = 8,05 Н/кН; | | (184+4250) * 9,81 | | W к ср = | (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(46,7 2 -80 2 ) | = 3125 м, | | 8,1-13,73 | Не трудно заметить S > S пр – это означает, что при рассчитанной массе состава Q = 4250 т. поезд надежно преодолевает проверяемый подъем, крутизной больше расчетного, с учетом 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 | Q тр= | F ктр | – Р | (13) | | ( W тр + i тр) * g | где F ктр – сила тяги локомотива при трогании состава с мета, Н i тр – крутизна наиболее трудного элемента на раздельных пунктах заданного участка, ‰ (в сторону движения); W тр – удельное сопротивление поезда при трогании с места (на площадке), Н/кН; W тр = ( W к тр4 + W с тр4 ) + W к тр6 + W к тр8 (14) Здесь W к тр4 и W с тр4 – удельное сопротивление при трогании с места соответственно для 4-осных вагонов с подшипниками качения и подшипниками скольжения; и – соответственно доли 4-осных вагонов с подшипниками качения и подшипниками скольжения; в курсовой работе = = Для вагонов на подшипниках качения | W к тр = | 2 8 | (15 а) | | q 0 + 7 | | W с тр = | 142 | (15 б) | | q 0 + 7 | В этих формулах q 0 – 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 | =1Н/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 Q тр полученная по условиям трогания с места больше массы состава Q , определенной по расчетному подъему, т.е. условие Q тр 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 участка. ПРОВЕРКА МАССЫ СОСТАВА ПО ДЛИНЕ ПРИЁМО-ОТПРАВОЧНЫХ ПУТЕЙ РАЗДЕЛЬНЫХ ПУНКТОВ ЗАДАННОГО УЧАСТКА 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: | а) 4-осных | m 4 = | Q | (16) | | q 4 | | б) 6-осных | m 6 = | Q | (1 7 ) | | q 6 | | в) 8-осных | m 8 = | Q | (1 8 ) | | q 8 | где q 4, q 6, q 8 – масса брутто 4-,6-, 8-осных вагонов, т. Длины вагонов принимаются равными: 4-осного – 15м, 6-осного – 17м, 8-осного – 20м. | m 4= | 0,84 * 4250 | =41,5=42 вагона; | | 86 | | m 6= | 0,01 * 4250 | =0,34= 1 вагона; | | 124 | | m 8= | 0,15 * 4250 | =3,8= 4 вагона; | | 168 | длина локомотива из исходных данных: л =33м. Общая длина поезда п = 20 m 8 + 17m6 + 15m4 + л + 10 м (19) (здесь 10 м – запас длины на неточность установки поезда) п = 20 * 4+ 17 * 1 +15 * 42 +33+10 =770 м. проверка возможности установки поезда на приемоотправочных путях выполняются по соотношению п поп; (20) где поп– длина приемо-отправочных путей, м. В данной ситуации масса и длина поезда удовлетворяют все необходимые условия, следовательно корректировка массы поезда нецелесообразна. СПРЯМЛЕНИЕ ПРОФИЛЯ ПУТИ Для повышения точности результатов тяговых расчетов, а 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 S с равна сумме длин спрямляемых элементов, т.е. S с= S 1 + S 2 + … + S h ; (21) а крутизна i с вычисляется по формуле: | i с = | i 1 S 1 + i 2 S 2 +…+ i n S n | (22) | | S 1 +S 2 + …+ Sn | где i 1, i 2 i n – крутизна элементов спрямляемого участка. Чтобы расчеты скорости и времени движения поезда по участку были достаточно точными, необходимо выполнить проверку возможности спрямления группы элементов профиля по формуле: где Si – длина спрямляемого элемента, м; i – абсолютная величина разности между уклоном спрямляемого элемента, ‰ т.е. | i с – i 1 | Проверке по формуле (23) подлежит каждый элемент спрямляемой группы. Чем короче элементы спрямления, тем более вероятно, что проверка их на удовлетворение условию (23) окажется благоприятной.
Кривые на спрямленном участке заменяются фиктивным подъемом, крутизна которого определяется по формуле: | i с = | 700 |  | S кр i | (24) | | S с | Ri | где S кр i и Ri – длина и радиус кривых в пределах спрямляемого участка, м.
Крутизна спрямляемого участка с учетом фиктивного подъема от кривой i с = i с + i с (25) Знак крутизны фиктивного подъема от кривой i с всегда 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, а 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 участка | № элемента | Длина элементов S , м | Крутизна элементов I , ‰ | Кривые | Длина спрямляемого участка S с, м | Крутизна спрямляемого участка ic , ‰ | Фиктивные подъем от кривых i с ,‰ | Суммарная крутизна спрямленного участка i с = i с + i с , ‰ | 2000/ i | № спрямленного участка | Станция | | R .м | S кр, м | | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | | 1 | 1600 | 0 | - | - | 1600 | - | - | - | - | 1 | А | | 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 | 8000 | 9 | - | - | 8000 | - | - | - | - | 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 | 2000 | 0 | - | - | 2000 | - | - | - | - | 12 | | | 17 | 1700 | 1 | - | - | 1700 | - | - | - | - | 13 | Е | СОСТАВЛЕНИЕ ТАБЛИЦЫ И ПОСТРОЕНИЕ ДИАГРАММЫ УДЕЛЬНЫХ РАВНОДЕЙСТВУЮЩИХ (УСКОРЯЮЩИХ И ЗАМЕДЛЯЮЩИХ) СИЛ Для построения диаграммы удельных равнодействующих сил предварительно составляется таблица для трех режимов ведения поезда по прямому горизонтальному участку: а) F кW 0 = f 1 ( V ); б) W 0х = f 2 ( V ); в) при служебном торможении W 0 + 0,5Вт= f 3 ( V ) при экстренном торможении W 0 + Вт= f 4 ( V ) Значение силы тяги определяются по расчетной тяговой характеристике локомотива, приведено в приложении А. Скорости V =0 км/ч соответствует значение силы тяги F ктр.
Основное удельное сопротивление локомотива при движении под током W 0 определяется по графикам W 0 = f ( v ) который предварительно построен по трем точкам для скоростей 10,50,100 км/ч. Он приведен в приложении А. Основное удельное сопротивление локомотива на холостом ходу (при движении без тока) для разных значений скорости определяется по графикам или по формуле | W х = | 2,4+0,011 v +0,00035 v 2 | Н/кН (26) | Удельные силы поезда в Н/кН вычисляются по формуле где кр – расчетный коэффициент трения колодок о колесо: при композиционных колодках | кр = 0,36 | V + 150 | (28) | | 2V+150 | р – расчетный тормозной коэффициент состава в кН/кН | р = | k р | = | ( кр4 n4+kp6n6+kp8n8) | (29) | | Qg | Qg | где n 4, n 6, n 8 – число осей соответственно в группах 4-, 6- и 8- осных вагонов состава: n 4=4 m 4; n 6=6 m 6; n 8=8 m 8. n 4=4 * 42= 168; n 6 = 6 * 1 = 6; n 8 = 8 * 4 =3 2. кр4, кр6, кр8 – расчетные силы нажатия тормозных колодок соответственно на ось 4-,6-,8-осного вагона (при композиционных колодках кр4 =кр6= кр8=41,5 кН/ось; – доля тормозных осей в составе значит | р= | 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 ‰ масса и тормозные средства локомотива обычно не учитываются; это упрощает расчеты и не снижает их точность.
Удельная замедляющая сила, действующая на поезд на режиме торможения, Н/кН: при служебном регулировочном торможении W ох +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 fk - w o = f 1 ( v ), режима холостого хода w o х = f 2 ( v ) и режим служебного торможения w o х + 0,5 bт = f 2 ( v ). Пользуясь построенной диаграммой для определения массы состава и типа локомотива, можно анализировать условия и характер движения поездов на различных элементах профиля пути: определять равномерную скорость движения поезда на элементах различной крутизны, удельную равнодействующую силу на различных элементах в зависимости от скорости и т.д.
Таблица №3 – удельные равнодействующих сил Локомотив –ВЛ10: масса состава – Q =4250т. | Режим тяги | Режим холостого хода | Режим торможения | | V км/ч | Fk , Н | w o , Н/кН | W 0 , Н | w 0 , Н/кН | W 0 Н | W 0, Н | F кW 0, Н | fk - w o , Н/кН | w х, Н/кН | W х, Н | W х + 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 УЧАСТКА ПРИЗАДАННЫХ ТОРМОЗНЫХ СРЕДСТВАХ ПОЕЗДА Перед тем, как приступить к построению кривых скорости и времени хода поезда по участку, следует решить тормозную задачу, которая состоит в определении максимально допустимой скорости движения поезда по наиболее крутому спуску участка ( i s = -10 ‰) при заданных тормозных средствах и принятом тормозном пути.
Задача решается графическим способом.
Полный (расчетный) тормозной путь. S т = S п+ S д (30) где S п –путь подготовки тормозов к действию, на протяжении которого тормоза поезда условно принимаются недействующими (от момента установки ручного крана машиниста в тормозное положение до включения тормозов поезда); S д – действительный тормозной путь, на протяжении которого поезд движется с действующими в полную силу тормозами (конец пути S п совпадает с началом пути S д) S п=0,278 * v н t п, (31) где v н – скорость вначале торможения , км/ч; t п– время подготовки тормозов к действию, с. В составе 206 осей, поэтому | t п = | 10- | 15i s | с, (32) | | b т | Где i s – крутизна уклона, ‰;(-10‰) b т – удельная тормозная сила для начальной скорости торможения. При v н = 0: | t п = | 10- | 15 * (-10) | =11,69 с; | | 88,56 | S п=0,278 * 0 * 11,69=0 м. При v н =100: | t п = | 10- | 15 * (-10) | =13,08 с; | | 29,52 | S п=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 S д от скорости движения поезда на режиме торможения. По данным расчетной таблицы удельных равнодействующих сил строится графическая зависимость удельных равнодействующих сил при экстренном торможении от скорости w o х + bт = f ( v ), а справа устанавливается система координат V – S (приложение Б) . От точки О в право на оси S откладывается значение полного тормозного пути S п =117м. S о=1083 м На кривой w o х + bт = f ( v ) отмечаются точки соответствующие средним значениям скоростей выбранного скоростного интервала 86,5 км/ч ПОСТРОЕНИЕ КРИВЫХ СКОРОСТИ V = f ( S ) и времени t = f ( S ) Исходными данными для построения являются: спрямленный профиль, диаграмма удельных равнодействующих сил, приложенных 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 участке. с редняя техническая скорости движения поезда по участку с остановками и без остановок соответственно определяются по формуле: | v т = | 60L | , (33) | | t 1 + t 2 | где L – длина участка, км; t 1 + t 2 – 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 | | А-К | 14,6 | 14,6 | 15 | | К-Е | 20,1 | 19,6 | 20 | | По участку | 34,7 | 34,2 | 35 | Отсюда | v т = | 60 * 34,7 | =60,8 км/ч. | | 34,2 | Расчет времени хода поездов по участку способом равномерных скоростей.
Скорость равномерного движения поезда на каждом элементе спрямленного профиля определяют по диаграмме удельных ускоряющих и замедляющих сил для режима тяги, учитывая ограничения по допустимой скорости на спуске. На всем участке скорость должна быть не ниже расчетной.
Вычисления приведены в таблице №5. Таблице №5 - Расчет времени хода поездов по участку способом равномерных скоростей. | № элемента | Длина элемента профиля S, км | Уклон I, ‰ | 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 ) +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 ,А | 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 | 11117,5 | | 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 | 2000 | 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 | А = | U э ( I э ср* t) | , кВт * ч, (35) | | 60 * 1000 | где I э ср – дейсвующее значение активного тока, потребляемого электровозом на тягу, за среднее время t ; U э – фактическое напряжение на токоприемнике, В(для электровозов постоянного тока принимают равным 3000В). | А = | 300 * 64082 | = 3204,1 кВт * ч | | 60 * 1000 | Расход электроэнергии на собственные нужды электровоза: А =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.
|
