Основное сопротивление движению

Содержание.

Исходные данные. 3

Пояснительная записка

1. Силы действующие на поезд. 5

1.1 Силы тяги электровоза. 5

1.2 Силы сопротивления движению.. 5

1.1.1 Основное сопротивление движению.. 6

1.1.2 Дополнительное сопротивление движению.. 9

2. Масса состава поезда. 11

2.1 Расчет массы состава из условия равномерного движения поезда на расчетном подъеме 11

2.2 Расчет потребной длины станционных приемоотправочных путей. 12

3. Силы торможения в поезде. 14

4. Диаграммы удельных сил, действующих на поезд. 16

4.1 Расчет удельных сил основного сопротивления. 16

4.2 Расчет диаграммы удельных ускоряющих сил. 16

5. Управление движения поезда. 19

6. Расчет и построения кривых движения. 20

7. Затраты электрической энергиии на движение поезда. 21

7.1 Построение зависимости потребления тока электровозом от пройденного пути (табл. 7.1.). 21

7.2 Расход электрической энергии на движение поезда. 22

8. Выводы ………………………………………………………………………………….. 22

Список литературы.. 23

Исходные данные.

Вариант №01

 

Пояснительная записка.

 

 

Силы действующие на поезд.

 

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

 

Силы 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 характеристики и нагрузки на ось локомотива). Сила тяги задается в виде тяговой характеристики . Если скорость, на каком либо участке пути превышает допустимую, то машинист должен отключить режим тяги и перейти на выбег, или торможение.

 

Силы сопротивления движению

 

Силы сопротивления движению действуют на поезд во всех режимах движения: тяги выбега и торможения. Полное сопротивление движению равно сумме составляющих:

(1.1)

где: - основное сопротивление движению, кгс;

- дополнительное сопротивление движению, кгс.

Так как сопротивление движению зависит от многих факторов. Его вычисляют по усреднённым опытным данным к весу поезда. Удельное сопротивление движению при этом

(1.2)

где: - вес поезда, тс, численно равный его массе, т;

При использовании международной системы единиц СИ силу сопротивления движения измеряют в Н, а вес поезда в кН.

При этом 1кГс/тс=1Н/кН.

 

Основное сопротивление движению

 

Основное сопротивление движению включает в себя:

· сопротивление прямого горизонтального пути (трение качения колёс, трение скольжения реборд по боковым граням головок рельсов, удары на стыках и неровностях пути);

· сопротивление подвижного состава (трение в буксовых подшипниках, тяговом электроприводе, сцепных устройствах и т.п.);

· сопротивление воздушной среды при отсутствии ветра.

Основное сопротивление движению зависит от типа подвижного состава, скорости движения и степени загрузки вагонов, а для электровозов и от движения (тяга, выбег).

Основное удельное сопротивление движению локомотива, кгс/с, определяется в общем случае по формуле:

(1.3)

где - скорость движения, км/ч;

- эмпирические коэффициенты;

При движении электровоза под током - , эмпирические коэффициенты следующие , ,

При движении электровоза на выбеге - , , ,

Основное удельное сопротивление движению груженых грузовых вагонов, кгс/т, находят по формуле:

(1.4)

где - скорость движения, км/ч;

- эмпирические коэффициенты, зависящие от типа подвижного состава, в нашем случае , , ;

- осевая нагрузка, т/ось, определяемая по формуле:

(1.5)

где: - тара вагона (см. исходные данные), ;

- грузоподъемность вагона (см. исходные данные), ;

- коэффициент загрузки вагона (см. исходные данные), ;

- количество осей вагона (см. исходные данные), .

По формулам (1.3) и (1.4) рассчитаны удельные значения сопротивления движению электровоза при нагрузке на ось , в режиме тяги и в режиме выбега , полученные значения сведены в табл. 1.1.

По данным табл. 1.1 построены зависимости и , рис. 1.

		Таблица 1.1
Основные удельные сопротивления движению электровоза и вагонов
V, км/ч	wо,, кгс/тс	wx,, кгс/тс	wо,,, кгс/тс
	1,90	2,40	1,26
	2,03	2,55	1,35
	2,22	2,76	1,47
	2,47	3,05	1,63
	2,78	3,40	1,82
46,7	3,02	3,68	1,97
	3,15	3,83	2,05
	3,58	4,32	2,31
	4,07	4,89	2,61
	4,62	5,52	2,95
	5,23	6,23	3,31
	5,90	7,00	3,72

Масса состава поезда.

Диаграммы удельных сил, действующих на поезд.

Управление движения поезда.

Управление движения поезда, имеет вид:

. (5.1)

Здесь - коэффициент, зависящий от единиц измерения.

Заменив бесконечно малые конечными приращениями, получим:

; (5.2)

- удельная ускоряющая сила при

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 (5.3) в качестве независимой переменной обычно принимают скорость . Тогда

(5.3)

Пройденный путь за время вычисляют используя соотношение

(5.4)

При измерении скорости в километрах в час, времени хода поезда – в минутах, а пройденного пути в метрах, коэффициент и

(5.5)

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.: УТК МПС России, 2000. – 592 стр.

Содержание.

Исходные данные. 3

Пояснительная записка

1. Силы действующие на поезд. 5

1.1 Силы тяги электровоза. 5

1.2 Силы сопротивления движению.. 5

1.1.1 Основное сопротивление движению.. 6

1.1.2 Дополнительное сопротивление движению.. 9

2. Масса состава поезда. 11

2.1 Расчет массы состава из условия равномерного движения поезда на расчетном подъеме 11

2.2 Расчет потребной длины станционных приемоотправочных путей. 12

3. Силы торможения в поезде. 14

4. Диаграммы удельных сил, действующих на поезд. 16

4.1 Расчет удельных сил основного сопротивления. 16

4.2 Расчет диаграммы удельных ускоряющих сил. 16

5. Управление движения поезда. 19

6. Расчет и построения кривых движения. 20

7. Затраты электрической энергиии на движение поезда. 21

7.1 Построение зависимости потребления тока электровозом от пройденного пути (табл. 7.1.). 21

7.2 Расход электрической энергии на движение поезда. 22

8. Выводы ………………………………………………………………………………….. 22

Список литературы.. 23

Исходные данные.

Вариант №01

 

Пояснительная записка.

 

 

Силы действующие на поезд.

 

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

 

Силы 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 характеристики и нагрузки на ось локомотива). Сила тяги задается в виде тяговой характеристики . Если скорость, на каком либо участке пути превышает допустимую, то машинист должен отключить режим тяги и перейти на выбег, или торможение.

 

Силы сопротивления движению

 

Силы сопротивления движению действуют на поезд во всех режимах движения: тяги выбега и торможения. Полное сопротивление движению равно сумме составляющих:

(1.1)

где: - основное сопротивление движению, кгс;

- дополнительное сопротивление движению, кгс.

Так как сопротивление движению зависит от многих факторов. Его вычисляют по усреднённым опытным данным к весу поезда. Удельное сопротивление движению при этом

(1.2)

где: - вес поезда, тс, численно равный его массе, т;

При использовании международной системы единиц СИ силу сопротивления движения измеряют в Н, а вес поезда в кН.

При этом 1кГс/тс=1Н/кН.

 

Основное сопротивление движению

 

Основное сопротивление движению включает в себя:

· сопротивление прямого горизонтального пути (трение качения колёс, трение скольжения реборд по боковым граням головок рельсов, удары на стыках и неровностях пути);

· сопротивление подвижного состава (трение в буксовых подшипниках, тяговом электроприводе, сцепных устройствах и т.п.);

· сопротивление воздушной среды при отсутствии ветра.

Основное сопротивление движению зависит от типа подвижного состава, скорости движения и степени загрузки вагонов, а для электровозов и от движения (тяга, выбег).

Основное удельное сопротивление движению локомотива, кгс/с, определяется в общем случае по формуле:

(1.3)

где - скорость движения, км/ч;

- эмпирические коэффициенты;

При движении электровоза под током - , эмпирические коэффициенты следующие , ,

При движении электровоза на выбеге - , , ,

Основное удельное сопротивление движению груженых грузовых вагонов, кгс/т, находят по формуле:

(1.4)

где - скорость движения, км/ч;

- эмпирические коэффициенты, зависящие от типа подвижного состава, в нашем случае , , ;

- осевая нагрузка, т/ось, определяемая по формуле:

(1.5)

где: - тара вагона (см. исходные данные), ;

- грузоподъемность вагона (см. исходные данные), ;

- коэффициент загрузки вагона (см. исходные данные), ;

- количество осей вагона (см. исходные данные), .

По формулам (1.3) и (1.4) рассчитаны удельные значения сопротивления движению электровоза при нагрузке на ось , в режиме тяги и в режиме выбега , полученные значения сведены в табл. 1.1.

По данным табл. 1.1 построены зависимости и , рис. 1.

		Таблица 1.1
Основные удельные сопротивления движению электровоза и вагонов
V, км/ч	wо,, кгс/тс	wx,, кгс/тс	wо,,, кгс/тс
	1,90	2,40	1,26
	2,03	2,55	1,35
	2,22	2,76	1,47
	2,47	3,05	1,63
	2,78	3,40	1,82
46,7	3,02	3,68	1,97
	3,15	3,83	2,05
	3,58	4,32	2,31
	4,07	4,89	2,61
	4,62	5,52	2,95
	5,23	6,23	3,31
	5,90	7,00	3,72