Курсовая работа (т): Тяговые расчеты для участка железной дороги

 (8.1)

где  - подготовительный тормозной путь, м;

 - действительный тормозной путь, м.

Подготовительный тормозной путь определяется как

 (8.2)

где  - скорость поезда в момент начального торможения, км/ч; =110 км/ч (начальная скорость торможения равна конструкционной);

 - время подготовки тормозов, с.

Экспериментально установлено, что время подготовки тормозов к действию изменяется в зависимости от длины состава.

Число осей определяем по формуле

 (8.3)

где - соответственно количество 4-осных, 8-осных вагонов.

Так как число осей в составе , то для расчета времени подготовки используем формулу

 (8.4)

где  - максимальный спуск, ; = − 10 ‰;

Определим время подготовки тормозов при начальной скорости торможения =110 км/ч.

Рассчитаем те же значения для уклонов = − 4 ‰ и = − 6,9 ‰. Результаты вычислений приведены в таблице 4.

Таблица 4 - Расчёт пути подготовки тормозов

Действительный тормозной путь определим графическим способом (рисунок 2).

Строим график для режима экстренного торможения ().

При построении графика используем масштабы из ПТР:

. Удельная сила, 10 Н/т - 1 мм;

. Скорость, 1 км/ч - 1 мм;

. Путь, 100 м- 12 мм.

Из графика видно, что максимальная скорость, при которой поезд остановится, идя по спуску крутизной ‰, составит 75 км/ч. Так как ограничения скорости по прочности пути и скорости движения грузовых вагонов составляет =100 км/ч, по конструкционной скорости локомотива - =110 км/ч, то максимальную скорость движения поезда по участку принимаем =75 км/ч.

9. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВРЕМЕНИ ХОДА ПОЕЗДА ПО УЧАСТКУ СПОСОБОМ РАВНОВЕСНЫХ СКОРОСТЕЙ

При определении времени хода поезда методом равновесных скоростей используем следующие допущения:

1. При переходе с одного элемента на другой скорость поезда изменяется мгновенно;

2.      По каждому из элементов профиля поезд движется с равновесной скоростью;

.        Сумма положительных и отрицательных поправок скоростей для всего профиля принимаем равной нулю;

.        При определении времени добавляем 2 мин на разгон и 1 мин на замедление поезда.

Расчет времени хода представим в виде таблицы 9.1. При построении учитываем ограничения скорости, составляющие 75 км/ч.

Таблица 9.1 ‒ Определение времени хода поезда методом равновесных скоростей

Время хода поезда получается методом равномерных скоростей с учетом остановки  мин.

Время хода поезда получается методом равномерных скоростей без остановки  мин.

Погрешность полученных значений:

 ;

;

Получили, что при расчете времен хода поезда способом равномерных скоростей допущена погрешность. Значения времени не совпадает с теми значениями, что были определены по кривой времени.

10. ПОСТРОЕНИЕ КРИВЫХ СКОРОСТИ, ВРЕМЕНИ И ТОКА

Построение кривой скорости осуществляем методом Липеца (МПС). При построении используем следующие масштабы: масштаб пути 1 км - 20 мм, масштаб скорости 1 км/ч - 1 мм.

Поезд отправляется с начальной станции Д, выполняет остановку на промежуточной станции B, прибывает на конечную станцию А. При построении кривой скорости учитываем ограничения по состоянию пути - 80 км/ч. При отправлении с начальной станции выполняем пробу тормозов. Проба выполняется при достижении скорости 40-60 км/ч на ровной площадке либо спуске. Скорость снижаем на 15-20 км/ч.

По прибытию на конечную станцию ограничения на выходных стрелках составляет 40 км/ч. Длина приемо-отправочных путей 1250 м, длина поезда составляет 827 м.

Построение кривой времени осуществляем методом Лебедева (МПС). При построении используем следующий масштаб: 1 мин - 1 см. Кривая времени является нарастающей, сносим ее вниз при достижении 10 мин. Время хода определяем с точностью до десятых.  Построение кривой тока осуществляем с использованием токовой характеристики электровоза. При построении используем следующий масшаб: 10 А - 5 мм. Кривая тока отсутствует при наличии холостого хода и торможения.

Кривые скорости, времени и тока приведены на рисунке 3.

11. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВРЕМЕНИ ХОДА ПОЕЗДА ПО ПЕРЕГОНАМ И ТЕХНИЧЕСКОЙ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ

Время хода поезда по перегонам определяем в соответствии с кривой времени . Значение принимаются с точностью до десятых. Результаты представлены таблице 11.1.

Таблица 11.1 ‒ Определение времени хода поезда по перегонам

Длина, км

Время, мин

По расчету

Принятое для ГДП

С остановкой

Без остановки

С остановкой

Без остановки

A-B

14,2

15,1

15,1

16

16

B-C

13,8

14,1

13,2

15

14

C-D

9,15

7,8

7,8

8

12

Сумма

37,15

37

39,8

39

42

Техническую скорость движения поезда по участку составляет:

 (11.1)

 (11.2)

где  ‒ суммарное времена хода поезда без остановки на промежуточной станции, принятые для ГДП, мин.

 ‒ суммарное времена хода поезда с остановкой на промежуточной станции, принятые для ГДП, мин.

Для случая движения без остановки на промежуточной станции

 км/ч.

Для случая движения с остановкой на промежуточной станции

 км/ч.

12. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСХОДА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Расчёт расхода электроэнергии выполняют на основе построенных ранее кривых скорости,времени  и тока, нагрузки электровоза переменного тока .

Разбивая весь участок на отдельные интервалы, запишем в конечных приращениях расчётные выражения для определения расхода электроэнергии.

Для электровоза переменного тока, кВт∙ч,

 (12.1)

где =25000 В;

 - средняя на i-м интервале величина действующего значения активного тока, потребляемого на тягу, А;

 - время прохождения i-го интервала, мин.

Расчёт по определению расхода электроэнергии с учётом остановки и без остановки сведём в таблицу 12.

Таблица 12.1 ‒ Определение расхода электрической энергии

Полный расход электроэнергии на движение поезда определяется выражением, кВт∙ч,

 (12.2)

где  - потребление электроэнергии на собственные нужды,

t − суммарное время работы электровоза на режиме тяги, мин.

Для электровоза  . Суммарное время работы электровоза на режиме тяги берём из таблицы 12.1:

мин;

мин.

Расход электроэнергии для случая движения без остановки на промежуточной станции составляет:

кВтч.

Расход электроэнергии для случая движения с остановкой на промежуточной станции составляет:

кВтч.

Полный расход электроэнергии для случая движения без остановки на промежуточной станции составляет:

кВтч.

Полный расход электроэнергии для случая движения без остановки на промежуточной станции составляет:

кВтч.

Удельный расход электроэнергии определяют по формуле

, кВт∙ч/ткм (12.3)

Удельный расход электроэнергии для случая движения с остановкой на промежуточной станции составляет:

 кВт∙ч/ткм.

Удельный расход электроэнергии для случая движения без остановки на промежуточной станции составляет:

 кВт∙ч/ткм.

Чтобы пересчитать расход электрической энергии в расход условного топлива, учитывая, что 1 эквивалентен 0,123 кг условного топлива, используем выражение

 (12.4)

Для приведения удельного расхода электроэнергии в кВт∙ч/ткм к расходу условного топлива в кг/ткм.