Ограничение тяговых характеристик электровоза

Курсовая работа

по дисциплине:

“Теория электрической тяги ”

Выполнила: студентка гр. АТЭ–413

                                                               Чрагян С.А.        

                                                               Приняла: Сидорова Н.Н.

МОСКВА – 2012

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.. 3

1. ТЯГОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРОВОЗА И ИХ ОГРАНИЧЕНИЯ.. 4

1.1 Расчет и построение тяговых характеристик электровоза. 4

1.2 Ограничения тяговых характеристик. 5

1.2.1. Ограничение по наибольшей допустимой скорости движения. 5

1.2.2. Ограничение по условиям сцепления колесных пар с рельсами. 6

1.2.3. Ограничение по наибольшему допустимому току двигателя при пуске. 7

2. ПОДГОТОВКА ПРОФИЛЯ И ПЛАНА ПУТИ ДЛЯ ТЯГОВЫХ РАСЧЕТОВ.. 8

2.1 Спрямление продольного профиля пути. 8

2.2 Привидение фиктивных подъемов. 9

3. ВЕС СОСТАВА И ЕГО ПРОВЕРКА.. 11

3.1 Определение веса состава. 11

3.2 Проверка веса состава при трогании с места. 15

3.3 Проверка веса поезда по длине приемоотправочных путей. 17

4. РАСЧЕТ УДЕЛЬНЫХ СИЛ, ДЕЙСТВУЮЩИХ НА ПОЕЗД.. 18

4.1.Расчет основного удельного сопротивления движению поезда в режиме тяги и выбега электровоза 18

4.2. Расчет удельных ускоряющих сил. 21

4.3. Расчет и построение удельных замедляющих сил при торможении. 23

4.4 Расчет удельных замедляющих сил при электрическом торможении. 26

5. РЕШЕНИЕ ТОРМОЗНОЙ ЗАДАЧИ.. 29

6. ПОСТРОЕНИЕ КРИВЫХ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ И ВРЕМЕНИ ХОДА ПОЕЗДА ПО УЧАСТКУ 31

7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСХОДА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА ТЯГУ ПОЕЗДОВ.. 33

7.1 Построение кривой тока электровоза. 33

7.2 Определение общего и удельного расхода электроэнергии на тягу поездов. 34

8. РАСЧЕТ НАГРЕВА ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ.. 40

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.. 45

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ... 46

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Электромеханические характеристики ТЭД НБ-418К. Тяговые характеристики электровоза ВЛ-80^т. Их ограничения.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Диаграмма удельных ускоряющих и удельных замедляющих сил в режиме выбега.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Диаграмма удельной замедляющей силы при механическом торможении.

ПРИЛОЖЕНИЕ 4. Диаграмма удельных замедляющих сил при электрическом торможении.

ПРИЛОЖЕНИЕ 5. Графическое решение тормозной задачи.

ПРИЛОЖЕНИЕ 6. Зависимость допустимой скорости на спусках от величины уклона.

ПРИЛОЖЕНИЕ 7.Планшет.

ВВЕДЕНИЕ

Наука о тяге поездов изучает комплекс вопросов, связанных с теорией механического движения поезда, рационального использования локомотивов и экономичного расходования электрической энергии и топлива. С помощью теории и тяги поездов определяют силы, действующие на поезд, влияние этих сил на характер его движения, находят оптимальную массу состава при выбранной серии локомотива, рассчитывают скорости движения в любой точке пути с учетом безопасности движения поездов и время хода по каждому перегону и участку, определяют расход электрической энергии или топлива и проверяют использование мощности локомотива. Для решения этих задач требуется построение кривых и графиков движения поездов и кривых потребляемых токов

Заданы прототип электровоза ВЛ80^т с тяговым двигателем НБ-418К, характеристика профиля пути, сведения о вагонах в составе. Необходимо:

· Рассчитать и построить тяговые и тормозные характеристики электровоза;

· подготовить профиль и план пути для тяговых расчетов;

· определить вес поезда и проверить его;

· рассчитать и построить кривые ускоряющих и замедляющих сил;

· решить тормозную задачу;

· построить кривые скорости и времени хода по всему участку для заданного направления движения;

· построить кривую тока электровоза в функции пути, подсчитать расход электрической энергии на тягу поездов;

· определить наибольшую температуру нагревания обмоток тяговых двигателей.

Кривую движения необходимо построить с остановкой на промежуточной станции В. Все данные в курсовой работе приведены в технической системе единиц.

1. ТЯГОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРОВОЗА И ИХ ОГРАНИЧЕНИЯ

Для определения сил, действующих на поезд, необходимо определять силу тяги локомотива непосредственно от скорости движения. Для этого пользуются тяговой характеристикой показывающей зависимость касательной силы тяги (в дальнейшем силы тяги) локомотива от скорости движения . Ее строят по скоростной и электротяговой характеристикам, т.е. зависимостей скорости движения от тока двигателя  и силы тяги тягового электродвигателя (ТЭД) от тока двигателя .

Чтобы построить тяговые характеристики необходимо иметь зависимости:

Ø  скоростные характеристики ТЭД в режиме нормального поля (НП) и трех ступеней ослабленного пола (ОП);

Ø  - электротяговые характеристики ТЭД в режиме нормального поля (НП) и трех ступеней ослабленного пола (ОП);

Для тягового двигателя НБ-418К зависимости  и   приведены в Правилах тяговых расчётов для поездной работы.

1.1 Расчет и построение тяговых характеристик электровоза

Тяговая характеристика показывает зависимость силы тяги локомотива  от скорости движения . Силу тяги на ободе колесных пар электровоза рассчитывают по формуле

F_к =F_кд ∙n_д,                                                (1.1)

где F_кд – касательная сила тяги одного ТЭД, (кгс);

  F_к – общая касательная сила тяги электровоза, (кгс);

  n_д – число ТЭД электровоза.

Данные, рассчитанные по формуле (1.1), заносят в табл. 1.1 и по этим данным строят на миллиметровой бумаге графики зависимостей F_к (v) для всех ступеней ослабления поля ТЭД на 33-й позиции.

Ограничение тяговых характеристик электровоза

Реализация сил тяги электровоза ограничена:

–  силой сцепления колёсных пар электровоза с рельсами;

–  наибольшим допустимым током ТЭД;

– наибольшей допустимой скорости движения на данном участке или для данного электровоза.