Студопедия
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
|
Расчет полного и удельного расхода энергии на движение.
Курсовая работа
«Тяговые расчеты при электрической тяге поездов».
| Работу выполнил:
студент гр. УПП-001
Шалак Е.И.
| Проверил:
преподаватель кафедры
Шапилов Е.Д.
|
Санкт-Петербург
2002 г.
Содержание работы:
Содержание работы: 2
Исходные данные: 3
1. Спрямление и приведение профиля. 4
2. Определение массы состава. 5
3. Расчет сил, действующих на поезд. 6
3.1 Расчет сил сопротивления движению: 6
3.2 Расчет ускоряющих сил: 6
3.3 Расчет тормозных сил. 7
4. Расчет полного и удельного расхода энергии на движение. 11
Список использованной литературы. 12
Исходные данные:
1) Характер движения – «магистрально-грузовой»;
U(S)-скорость от пути;
t(S)-время от пути;
Iэ(S)- ток электровоза от пути;
2) Система питания – постоянный ток. 3000В = 3 кВ;
3) Серия электровоза: ВЛ – 11 (2 секции);
4) Тип вагонов (6):
| Наименование вагонов
| Грузоподъем-ность, т
| Масса тары, т
| Длина по осям автосцепок, м
| Кол-во осей
| Тип буксовых подшипников
| Коэф-т загрузки
| | платформа
| 49
| 25
| 15
| 4
| скольжения
| 1,0
|
5)
| 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
| 0
-3
4
0
1
6
7
2 х
1
4
5
-7 х
-5 х
4
0
-1
-2 х
3
4
2
|
Радиусы и длины кривых:
| Радиус, м
| 400
| 560
| 850
| 350
| | Длина, м
| 450
| 650
| 550
| 600
|
Спрямление и приведение профиля.
Пример спрямления профиля:
 ‰
Пример приведения профиля:
 ‰
 ‰
| №
| Sэл, м
| i, ‰
| Rкр, м
| Sкр, м
| iспр, ‰
| iпр, ‰
| | 1
| 1200
| 0
|
|
|
|
| | 2
| 2800
| -3
|
|
|
|
| | 3
| 1000
| 4
|
|
|
|
| | 4
| 1700
| 0
|
|
|
|
| | 5
| 4800
| 1
|
|
|
|
| | 6
| 1600
| 6
|
|
|
|
| | 7
| 1600
| 7
|
|
|
|
| | 8
| 1400
| 2 х
| 400
| 450
|
| 0,6
| | 9
| 1700
| 1
|
|
|
|
| | 10
| 1600
| 4
|
|
| 4,4
|
| | 11
| 1300
| 5
|
|
|
| | 12
| 1400
| -7 х
| 560
| 650
|
| 0,6
| | 13
| 1500
| -5 х
| 850
| 550
|
| 0,3
| | 14
| 1400
| 4
|
|
|
|
| | 15
| 3400
| 0
|
|
|
|
| | 16
| 2800
| -1
|
|
|
|
| | 17
| 1400
| -2 х
| 350
| 600
|
| 0,9
| | 18
| 1200
| 3
|
|
| 3,6
|
| | 19
| 1600
| 4
|
|
|
| | 20
| 1300
| 2
|
|
|
|
|
Определение массы состава.
Движение с равномерной скоростью имеет место, если сумма действующих на поезд сил равна 0. На расчетном подъеме полное сопротивление должно быть равно расчетной силе тяги:
где Fk – сила тяги электровоза;
W – сила сопротивления движения.
где  - расчетная сила тяги электровоза (46000 кгс);
G – масса электровоза ВЛ-8 (184 т.);
Q – масса подвижного состава в тоннах;
 – основное удельное сопротивление движению электровоза при расчетной скорости, [кг / т];
 – основное удельное сопротивление движению вагонов при расчетной скорости, [кг/т];
 – расчетный подъем.
Определение сопротивления движению:
где mт – масса тары;
mгр. – масса грузоподъемности;
 -коэффициент загрузки;
q0 – нагрузка на рельсы от оси колесных пар, [т];
Vр.– расчетная скорость электровоза (46,7 км / ч);
nос – количество осей.
Определение числа вагонов:
Определение массы вагона:
Определение утвержденной массы состава:
Расчет сил, действующих на поезд.
3.1 Расчет сил сопротивления движению:
| V
| км/ч
| 0
| 25
| 46,7
| 50
| 75
| 100
| |
| кг/т
| 1,9
| 2,34
| 3,02
| 3,15
| 4,34
| 5,9
| 
| кгс
| 349,6
| 430,1
| 555,9
| 579,6
| 798,1
| 1085,6
| |
| кгс/т
| 1,13
| 1,35
| 1,68
| 1,74
| 2,3
| 3,02
| 
| кгс
| 5782,2
| 6903,45
| 8575,9
| 8887,2
| 11733,45
| 15442,2
| 
| кг/т
| 1,16
| 1,39
| 1,73
| 1,79
| 2,37
| 3,12
| 
| кг/т
| 1,22
| 1,46
| 1,8
| 1,88
| 2,49
| 3,28
| w  = 1,9 + 0,01V + 0,0003V2;
w  = 0,7 +  ;
w  =  – удельное сопротивление всего поезда;
wв.б. = 1,05 w – сопротивление движения при выбеге.
3.2 Расчет ускоряющих сил:
| V
| км/ч
| 0
| 46,7
| 48,5
| 52
| 60
| 70
| 80
| 90
| | w0
| кг/т
| 1,16
| 1,73
| 1,76
| 1,83
| 2
| 2,24
| 2,51
| 2,8
| | ПВ
| F
| кгс
| 46000
| 46000
| 40600
| 30800
| 18800
| 12100
| 8800
| 7000
| | fк
| кгс/т
| 8,7
| 8,7
| 7,67
| 5,82
| 3,55
| 2,29
| 1,66
| 1,32
| | Fy
| кгс/т
| 7,54
| 6,97
| 5,91
| 4,00
| 1,55
| 0,05
| -0,85
| -1,48
| | ОВ1
| F
| кгс
|
|
| 52800
| 40500
| 25300
| 16700
| 12100
| 9000
| | fk
| кгс/т
|
|
| 9,98
| 7,66
| 4,78
| 3,16
| 2,29
| 1,7
| | fy
| кгс/т
|
|
| 8,22
| 5,83
| 2,78
| 0,92
| -0,22
| -1,1
| | ОВ2
| F
| кгс
|
|
|
| 51800
| 32100
| 22000
| 16000
| 11700
| | fk
| кгс/т
|
|
|
| 9,79
| 6,07
| 4,16
| 3,03
| 2,21
| | fy
| кгс/т
|
|
|
| 7,96
| 4,07
| 1,92
| 0,51
| -0,59
| Fk – сила тяги электровоза;
V – скорость электровоза;
fk =  – удельная сила тяги;
fy = fk – w – ускоряющая сила.
Расчет тормозных сил.
| V
| км/ч
| 0
| 25
| 46,7
| 50
| 75
| 100
| | 
| кг/т
| 1,22
| 1,46
| 1,8
| 1,88
| 2,49
| 3,28
| | φ
|
| 0,27
| 0,15
| 0,12
| 0,12
| 0,1
| 0,09
| | Bт
| кгс
| 372600
| 207000
| 163899,3
| 159685,7
| 137273,7
| 124200
| | bт
| кгс/т
| 70,44
| 39,13
| 30,98
| 30,19
| 25,95
| 23,5
| | bсл
|
| 36,44
| 21,02
| 17,29
| 16,97
| 15,47
| 15,02
|
 - тормозные силы;
jтр – коэффициент трения;
 – сумма тормозных нажатий;
jтр = 0,27  ;
Kр = 5т – одно тормозное нажатие;
 = 1380т;
nсост. = 4·69=276 – произведение количества осей вагонов;
bт =  – тормозная сила (при экстренном торможении);
bсл. = 0,5 bт + wв.б. – тормозная сила (при служебном торможении);
| №
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| Режим
| | | S=1200 I=0
|
| | | 1
| 0
| 10
| 10
| 5
| 7,4
| 7,4
| 0,675676
| 0,675676
| 56,41892
| 56,41892
| пуск
| | | 2
| 10
| 20
| 10
| 15
| 7,3
| 7,3
| 0,684932
| 1,360607
| 171,5753
| 227,9943
| пуск
| | | 3
| 20
| 30
| 10
| 25
| 7,2
| 7,2
| 0,694444
| 2,055052
| 289,9306
| 517,9248
| пуск
| | | 4
| 30
| 40
| 10
| 35
| 7,1
| 7,1
| 0,704225
| 2,759277
| 411,6197
| 929,5445
| пуск
| | | 5
| 40
| 46
| 6
| 43
| 7
| 7
| 0,428571
| 3,187848
| 307,7571
| 1237,302
| пуск
| | | S=2800 I= - 3
|
| | | 6
| 46
| 55
| 9
| 50,5
| 5
| 8
| 0,5625
| 3,750348
| 474,3844
| 474,3844
| пв
| | | 7
| 55
| 60
| 5
| 57,5
| 3,6
| 6,6
| 0,378788
| 4,129136
| 363,7311
| 838,1154
| ов1
| | | 8
| 60
| 70
| 10
| 65
| 3
| 6
| 0,833333
| 4,96247
| 904,5833
| 1742,699
| ов2
| | | 9
| 70
| 77,5
| 7,5
| 73,75
| 1,3
| 4,3
| 0,872093
| 5,834563
| 1074,092
| 2816,79
| ов2
| | | S=1000 I=4
|
| | | 11
| 77,5
| 67
| -10,5
| 72,25
| -2,3
| -6,3
| 0,833333
| 6,667896
| 1005,479
| 1005,479
| ов2
| | | S=1700 I=0
|
| | | 12
| 67
| 70
| 3
| 68,5
| 2,2
| 2,2
| 0,681818
| 7,349714
| 779,9659
| 779,9659
| ов2
| | | 13
| 70
| 72,5
| 2,5
| 71,25
| 1,6
| 1,6
| 0,78125
| 8,130964
| 929,5898
| 1709,556
| ов2
| | | S=4800 I=1
|
| | | 14
| 72,5
| 70
| -2,5
| 71,25
| 0,7
| -0,3
| 4,166667
| 12,29763
| 4837,81
| 4837,81
| ов1
| | | S=1600 I=6
|
| | | | | 15
| 70
| 65
| -5
| 67,5
| 1,3
| -4,7
| 0,531915
| 12,82955
| 599,6011
| 599,6011
| ов2
| | | 16
| 65
| 60
| -5
| 62,5
| 3,7
| -2,3
| 1,086957
| 13,9165
| 1043,75
| 1643,351
| ов2
| | | S=1600 I=7
|
| | | 17
| 60
| 55
| -5
| 57,5
| 5,5
| -1,5
| 1,666667
| 15,58317
| 1600,417
| 1600,417
| ов2
| | | S=1700 I=1
|
| | | 18
| 55
| 60
| 5
| 57,5
| 5,5
| 4,5
| 0,555556
| 16,13872
| 533,4722
| 533,4722
| ов2
| | | 19
| 60
| 63
| 3
| 61,5
| 4,1
| 3,1
| 0,483871
| 16,6226
| 496,9597
| 1030,432
| ов2
| | | 20
| 63
| 66
| 3
| 64,5
| 3,1
| 2,1
| 0,714286
| 17,33688
| 702,4891
| 1732,921
| ов2
| | | S=2900 I=4,4
|
| | | 21
| 66
| 64
| -2
| 65
| 3
| -1,4
| 0,714286
| 18,05117
| 775,3571
| 775,3571
| ов2
| | | 22
| 64
| 60
| -4
| 62
| 1,8
| -2,6
| 0,769231
| 18,8204
| 796,4615
| 1571,819
| ов1
| | | 23
| 60
| 58
| -2
| 59
| 2,8
| -1,6
| 0,625
| 19,4454
| 615,8125
| 2187,631
| ов1
| | | 24
| 58
| 55
| -3
| 56,5
| 2,4
| -2
| 0,75
| 20,1954
| 707,6625
| 2895,294
| пв
| | |
S=1400 I=4
|
| | | 25
| 55
| 58
| 3
| 56,5
| 4
| 0
| 1,5
| 21,6954
| 1415,325
| 1415,325
| ов1
| | | S=3400 I=0
|
| | | 26
| 58
| 60
| 2
| 59
| 5
| 5
| 0,2
| 21,8954
| 197,06
| 197,06
| ов2
| | | 27
| 60
| 65
| 5
| 62,5
| 3,7
| 3,7
| 0,675676
| 22,57107
| 705,2365
| 902,2965
| ов2
| | | 28
| 65
| 70
| 5
| 67,5
| 2,4
| 2,4
| 1,041667
| 23,61274
| 1174,219
| 2076,515
| ов2
| | | 29
| 70
| 73,4
| 3,4
| 71,7
| 1,5
| 1,5
| 1,133333
| 24,74607
| 1357,042
| 3433,557
| ов2
| | | S=2800 I=-1
|
| | | 31
| 73,4
| 78
| 4,6
| 75,7
| 1
| 2
| 1,15
| 25,89607
| 1453,819
| 1453,819
| ов2
| | | 32
| 78
| 90
| 12
| 84
| -1
| 0
| 0,96156
| 26,85763
| 1348,876
| 2802,695
| пв
| | | S=1200 I=3
|
| | | 32
| 90
| 80
| -10
| 85
| -2,75
| -5,75
| 0,869565
| 26,76564
| 1234,348
| 1234,348
| Выбег
| | | S=1600 I=4
|
| | | 33
| 80
| 70
| -10
| 75
| 0,2
| -3,8
| 1,315789
| 28,08143
| 1648,026
| 1648,026
| ов1
| | | S=1300 I=2
|
| | | 34
| 10
| 0
| -10
| 5
| -31,8
| -33,8
| 0,147929
| 28,22936
| 20,3507
| 20,3507
| торможение
| | | 35
| 20
| 10
| -10
| 15
| -25,3
| -27,3
| 0,18315
| 28,41251
| 60,87912
| 81,22982
| торможение
| | | 36
| 30
| 20
| -10
| 25
| -21,02
| -23,02
| 0,217202
| 28,62971
| 120,682
| 201,9118
| торможение
| | | 37
| 40
| 30
| -10
| 35
| -19,25
| -21,25
| 0,235294
| 28,865
| 157,5294
| 359,4412
| торможение
| | | 38
| 50
| 40
| -10
| 45
| -18
| -20
| 0,25
| 29,115
| 195,875
| 555,3162
| торможение
| | | 39
| 60
| 50
| -10
| 55
| -16,5
| -18,5
| 0,27027
| 29,38527
| 348,2432
| 903,5594
| торможение
| | | 40
| 70
| 60
| -10
| 65
| -16
| -18
| 0,277778
| 29,66305
| 401,5278
| 1305,087
| торможение
| |
| №
| 
| 
| 
|
| 
| 
| | 1
| 1400
| 1200
| 1300
| 0,67
| 871
| 871
| | 2
| 1200
| 1150
| 1175
| 0,68
| 799
| 1670
| | 3
| 1150
| 2300
| 1725
| 1,82
| 3139,5
| 4809,5
| | 4
| 2300
| 1300
| 1800
| 0,56
| 1008
| 5817,5
| | 5
| 1750
| 1500
| 1625
| 0,38
| 617,5
| 6435
| | 6
| 1950
| 1550
| 1750
| 0,83
| 1452,5
| 7887,5
| | 7
| 1550
| 1300
| 1425
| 0,87
| 1239,75
| 9127,25
| | 8
| 1300
| 1600
| 1450
| 0,83
| 1203,5
| 10330,75
| | 9
| 1600
| 1500
| 1550
| 0,68
| 1054
| 11384,75
| | 10
| 1300
| 1400
| 1350
| 0,78
| 1053
| 12437,75
| | 11
| 1650
| 1150
| 1400
| 4,17
| 5838
| 18275,75
| | 12
| 1500
| 1700
| 1600
| 0,53
| 848
| 19123,75
| | 13
| 1700
| 1950
| 1825
| 1,09
| 1989,25
| 21113
| | 14
| 1950
| 2200
| 2075
| 1,67
| 3465,25
| 24578,25
| | 15
| 2200
| 1950
| 2075
| 0,56
| 1162
| 25740,25
| | 16
| 1950
| 1800
| 1875
| 0,48
| 900
| 26640,25
| | 17
| 1800
| 1600
| 1700
| 0,71
| 1207
| 27847,25
| | 18
| 1600
| 1700
| 1650
| 0,71
| 1171,5
| 29018,75
| | 19
| 1300
| 1600
| 1450
| 1,38
| 2001
| 31019,75
| | 20
| 1250
| 1400
| 1325
| 0,75
| 993,75
| 32013,5
| | 21
| 1800
| 1600
| 1700
| 1,5
| 2550
| 34563,5
| | 22
| 2050
| 1950
| 2000
| 0,2
| 400
| 34963,5
| | 23
| 1950
| 1700
| 1825
| 0,68
| 1241
| 36204,5
| | 24
| 1700
| 1500
| 1600
| 1,04
| 1664
| 37868,5
| | 25
| 1500
| 1400
| 1450
| 1,13
| 1638,5
| 39507
| | 26
| 1400
| 1300
| 1350
| 1,15
| 1552,5
| 41059,5
| | 27
| 700
| 600
| 650
| 0,96
| 624
| 41683,5
| | 28
| 900
| 1100
| 1000
| 1,32
| 1320
| 43003,5
|
Расчет полного и удельного расхода энергии на движение.
Токовыми характеристиками электровоза называют зависимость Iэ (V). Построение этой зависимости производят по электромеханическим и тяговым характеристикам ТЭД.
Расход энергии затрачиваемый поездом на движение определяется по формуле:
Определение удельного расхода энергии:
Качество ведения поезда по перегону оценивают количеством затраченной электрической энергии на единицу совершенной полезной работы, т.е. произведение массы состава и длины пройденного поездом перегона.
Удельный расход энергии определяется формулой:
 ,
где Q – масса состава, т;
S – длина перегона, км.
Список использованной литературы.
1. Тяговые расчеты при электрической тяге поездов. Методические указания.
2. Правила тяговых расчетов для поездной работы. Учебник.
|
