Кафедра «Электрическая тяга» 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Кафедра «Электрическая тяга»



Петербургский Государственный Университет

Путей Сообщения


Кафедра «Электрическая тяга»

«Тяговый расчет и определение расхода электрической энергии на тягу поезда»

 

 

Методические указания

к курсовой работе по дисциплине «Транспортная энергетика (включая электрифицированные железные дороги)»

для студентов очного факультета

специальности «Управление процессами перевозок (УПП)».

 

 

С.-Петербург

1 Общие положения.

 

Назначение тяговых расчётов.

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.

 

Оформление курсовой работы.

1.2.1. Курсовая работа содержит пояснительную записку с приложением диаграмм и графиков, выполненных на миллиметровой бумаге.

 

1.2.2. Пояснительная записка включает в себя:

· Исходные данные в соответствии с назначенным преподавателем вариантом задания (Для студентов заочного факультета вариант соответствует двум последним цифрам учебного шифра, если последние цифры 00 – вариант 100);

· Расчётные формулы, таблицы и графики, с приведением формул.

· Выводы по работе (указать массу поезда, потребную длину приёмоотправочных путей, время хода, техническую скорость и расход энергии);

· Список использованной литературы.

1.2.3. Пояснительная записка выполняется на стандартных листах бумаги формата А4 (210х297); записи производятся на одной стороне листа чернилами (шариковой ручкой).

1.2.4. Графики и диаграммы выполняются чернилами, тушью, шариковой ручкой или карандашом с соблюдением рекомендуемых масштабов. На графиках аккуратно и чётко размечают оси координат с указанием функциональных зависимостей.

1.2.5. При оформлении работы пояснительную записку, графики, диаграммы сшивают, листы нумеруют.

 

На титульном листе указывают наименование курсовой работы, фамилию и инициалы исполнителя, учебную группу или учебный шифр, дату исполнения.

Исходные данные.

 

2.1. Заданный номер варианта определяет следующие исходные данные:

· Тип электровоза, вагонов и их характеристики (табл. 2.1, табл. 2.2);

· Направление движения: либо от станции А до станции Б, либо наоборот (табл. 2.1);

· Продольный профиль участка пути (длина участка пути и уклон в 0/00 (промилле), и также длина кривых Sкр и их радиусы Rкр в м. При обратном направлении от Б к А знаки уклонов нужно поменять (табл. 2.1 и 2.3).

2.2 Общими для всех вариантов задания являются:

· Характер движения – магистральное грузовое;

· Торможение поезда – механическое;

· Напряжение контактной сети:

o Для ЭПС постоянного тока – 3000 В.;

o Для ЭПС переменного тока – 25000 В.

Силы действующие на поезд.

 

На поезд могут действовать следующие силы: сила тяги локомотива F, силы сопротивления движению W, тормозная сила B.

 

Сила тяги электровоза.

 

Сила тяги электровоза возникает при преобразовании электрической энергии, потребляемой из сети, в механическую энергию движения поезда. Величина силы тяги зависит от серии электровоза (от количества тяговых двигателей, их характеристик и нагрузки на ось локомотива). Сила тяги задается в виде тяговой характеристики Fк(V) (см. приложение 1). Если скорость, на каком либо участке пути превышает допустимую, то машинист должен отключить режим тяги и перейти на выбег или торможение.

 

Масса состава поезда.

 

Силы торможения в поезде.

В процессе торможения кинетическая энергия движущегося поезда превращается в тепловую энергию, возникающую при трении тормозных колодок о поверхность колес. В зависимости от условий применения и интенсивности различают следующие виды торможения:

- экстренное, для остановки поезда перед внезапно возникшим препятствием;

- служебное остановочное, для остановки поезда в заранее предусмотренном месте;

- регулировочное, для поддержания постоянной скорости движения на крутом затяжном спуске.

Обеспеченность поезда тормозами характеризуется тормозным коэффициентом, который равен отношению суммарного расчетного нажатия тормозных колодок в тонно-силах к массе поезда в тоннах.

Величину тормозного пути при экстренном торможении в зависимости от тормозного коэффициента, скорости начала торможения и крутизны спуска определяют по номограммам, приведенным в [1] и [2].

При формировании поезда надо обеспечить, чтобы значение тормозного коэффициента было не ниже единого наименьшего значения, приведенного в табл. 5.1.

Таблица 5.1

Единые наименьшие тормозные коэффициенты [4]

Категория поезда Максимальная скорость движения км/ч Тормозной путь экстренного торможения на площадке, м. Тормозной коэффициент
Экстренное торможение Служебное торможение
Грузовой     0,33 0,165
Пассажирский     0,8 0,48

 

С учетом данных на рис. 5.1 построены кривые изменения скорости VТ и времени торможения tT от длины тормозного пути SТ для служебного торможения на прямом и горизонтальном участке пути.

Служебное остановочное торможение применяется на станциях, где допускаются уклоны не более 2,5 ‰. Такие уклоны могут изменить время служебного торможения не более чем на 10%, а общее время хода по участку изменится менее чем на 1%. Поэтому при построении кривых движения поезда при служебном торможении на станциях, зависимости, приведённые на рис. 5.1, можно использовать во всех случаях.

 

Уравнение движения поезда.

 

Уравнение движения поезда, имеет вид:

. (7.1)

Здесь - коэффициент, зависящий от единиц измерения.

Заменив бесконечно малые конечными приращениями, получим:

(7.2)

- удельная ускоряющая сила при V=Vcp на каждом шаге расчета.

 

Если сила, действующая на поезд, измеряется в кгс, масса поезда – в тоннах, скорость в километрах в час, а время движения в минутах, то . Здесь 1,06 – коэффициент инерции вращающихся частей.

В уравнении (7.3) в качестве независимой переменной обычно принимают скорость . Тогда

. (7.3)

Пройденный путь за время вычисляют используя соотношение

. (7.4)

При измерении скорости в километрах в час, времени хода поезда – в минутах, а пройденного пути – в метрах, коэффициент К=1000/60=16,7 и

(7.5)

 

8. Расчёт и построение кривых движения (табл. 8.1, рис. 8.1).

Подготовка к расчёту

Таблица 8.1

Расчётные значения кривых движения поезда.

Элемент профиля № шага Режим V1 ΔV
Длина Уклон Vуст км/ч км/ч км/ч км/ч кГс/т кГс/т мин мин м м
                               

 

Начинают с подготовки рулона миллиметровой бумаги длиной ~1.1 м. и шириной 297 мм. (высота листа бумаги формата А4). По длине рулон можно склеивать клеем ПВА или подобным, не нарушая сетки. Затем, отступив от левого края короткой стороны рулона 40 – 45 мм (для удобства брошюровки), провести оси ординат для скорости V, времени t, и тока I (см. рис. 8.1) Рекомендуется использовать следующие масштабы скорости и времени: в

1см-5км/ч и 1 мин. Масштабы для тока указаны ниже в п. 9.1.

Отступив 30 мм от нижнего края рулона, провести ось абсцисс, на которой разметить путь S в масштабе 50 мм/км. Ниже оси абсцисс в рамке высотой 10 мм изображают элементы профиля пути (см табл. 2.3) с указанием их длины и крутизны, откорректированной с учётом дополнительного сопротивления от кривых. (см п. 3.2.2)

 

 

Построение кривых движения.

Кривые движения поезда строят по данным табл. 8.1. Пример построения показан на рис. 8.1. В режиме регулировочного торможения на рис. 8.1 показывают движение с постоянной средней скоростью .

 

Список литературы.

1. Правила тяговых расчётов для поездной работы. М.; Транспорт, 1985, 287 с.

2. Тяговые расчёты. Справочник / Под ред. П.Т.Гребенюка. М.; Транспорт, 1987, 272 с.

3. Электрические железные дороги. / Под ред. А.В.Плакса и В.Н.Пупынина. М.; Транспорт, 1983, 280 с.

4. Осипов С.И., Осипов С.С. Основы тяги поездов. М.: УМК МПС России, 2000. – 592 стр.


ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Тяговая характеристика электровоза ВЛ10

 

Рис. П.1
Тяговая характеристика электровоза ВЛ10у

Рис. П.2


Тяговая характеристика электровоза ВЛ11

 

Рис. П.3


Тяговые характеристики электровоза ВЛ15

Рис. П.4

 

 


Тяговая характеристика электровоза ВЛ80к

 

Рис. П.5


Тяговая характеристика электровоза ВЛ80C

Рис. П.6


Тяговые характеристика электровоза ВЛ85.

Рис. П.7

 

Тяговые характеристики электровоза ВЛ65.

Рис. П.8.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

 

Токовые характеристики электровозов.

 

Токовая характеристика электровоза ВЛ10

Рис. П.9.


Токовая характеристика электровоза ВЛ10у

Рис. П.10


Токовая характеристика электровоза ВЛ11.

 

Рис. П.11


Токовая характеристика электровоза ВЛ15

Рис. П.12.

 

 

Токовая характеристика электровоза ВЛ80к (активный ток)

Рис. П.13.

Токовые характеристики электровоза ВЛ80, ВЛ80С, ВЛ80Т (активный ток)

Рис. П.14

 

Токовые характеристики электровоза ВЛ85.

Рис. П.15.

 

 

Токовые характеристики электровоза ВЛ65 (активный ток).

Рис. П.16.

 

Составители:

 

Изварин Михаил Юльевич

Корнев Александр Сергеевич

Плакс Алексей Владимирович

Петербургский Государственный Университет

Путей Сообщения


Кафедра «Электрическая тяга»

«Тяговый расчет и определение расхода электрической энергии на тягу поезда»

 

 

Методические указания

к курсовой работе по дисциплине «Транспортная энергетика (включая электрифицированные железные дороги)»

для студентов очного факультета

специальности «Управление процессами перевозок (УПП)».

 

 

С.-Петербург

1 Общие положения.

 



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2017-01-20; просмотров: 1288; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 54.166.223.204 (0.083 с.)