Теория локомотивной тяги

Автор: Пользователь скрыл имя, 13 Декабря 2011 в 19:18, курсовая работа

Описание работы

Тяговые расчеты – важная составная часть науки о тяге поездов. С помощью тяговых расчетов устанавливают веса составов , скорости и времени следования поездов, определяют размещение тяговых средств на сети железных дорог, рассчитывают себестоимость перевозки и т. д.

Содержание

1. Введение
2. Спрямление заданного профиля пути
3. Расчет массы состава
4. Проверка массы состава с учетом ограничений
5. Расчет и построение кривых ускоряющих и замедляющих усилий
6. Определение максимально допустимой скорости
7. Построенных кривых скорости и времени хода поезда по участку. Определение технической скорости
8. Построение кривых тока. Проверки степени нагревания электрических машин
9. Расчет расхода топлива тепловозом при следовании по участку и на измеритель выполненной работы
10. Расчет времени хода поезда способом равномерных скоростей
11. Оценка трудности заданного железнодорожного участка
12. Технико-экономические расчеты

13. Литература

Скачать полностью (204.42 Кб) Сколько стоит заказать работу?
Работа содержит 1 файл

Теория локомотивной тяги.doc

— 956.50 Кб (Скачать)

       

В местах перехода на холостой ход, т.е. выключении тока, кривую обрывают, проводя вертикальную линию до нуля. При включении тока показывается вертикальной линией от нуля до значения тока, соответствующего значения поезда в данной точке пути. 

Проверка  нагревания электрических  машин. 

       

Проверку на нагревание электрических машин тепловоза следует выполнять, руководствуясь построенной кривой тока и кривой времени .

       

По заданию  тепловоз 3ТЭ10М значит, на нагрев будем проверять тяговые электродвигатели тепловоза.

       

Для расчетов по проверке обмоток электромашин на нагревание используем следующую формулу: 

τ∞·  

    где - превышение температуры обмоток генератора или тягового электродвигателя над температурой окружающей среды, 0С;

     - начальное превышение температуры обмоток для расчетного промежутка времени 0С;

     - промежуток времени, в течение которого величина тока принимается постоянной, мин;

     - установившееся превышение температуры обмоток электромашины над температурой окружающего воздуха 0С;

     

T

-

 тепловая постоянная времени, мин. 

       

Установившееся  превышение температуры обмоток  и постоянная времени T являются тепловыми параметрами (характеристиками) тяговой электрической машины.

       

Для определения  значений и T необходимо пользоваться графическими зависимостями и T от тока нагрузки для тяговых электрических машин тепловоза.

       

Расчетные интервалы  времени  выбираем так, чтобы было выдержано соотношение

       

При определении  средней величины тока электрических  машин тепловоза для отыскания  тепловых параметров Т и  следует кривую тока разбить на отдельные отрезки, в пределах которых величину тока следует принимать постоянной, равной полу сумме токов в начале и конце отрезка.

       

Значение тока тягового электродвигателя для нашего тепловоза определяется делением тока генератора Iг на шесть (т.к. в силовую цепь включено 6 тяговых электродвигателей).

       

Изменение температуры  электромашин при движении тепловоза  на режимах холостого хода и торможения определяется по формуле: 

 

       

Первоначальное превышение температуры обмоток тяговых электромашин в момент отправления поезда со станции «А» следует принимать равным =+150С.

       

Максимально допустимое превышение температуры обмоток якорей тяговых электрических машин над температурой окружающего воздуха составляет

-

 56,8 0С.

       

Все расчеты  по определению температур обмоток  тяговых электрических машин  тепловоза внесем в таблицу 3, а  расчеты произведем с помощью  П.К.

       

После провидения проверки электрических машин на нагревания тепловоза 3ТЭ10М, с весом Q = 6000 т. по перегонам от станции «А» до «В», без остановки на ст. «Б», было установлено, что нагревание происходит в пределах нормы, а это означает, что дополнительных мер по охлаждению или по облегчению веса поезда не требуется.

 

    Таблица 3 – Расчет температур обмотки тягового электродвигателя ЭД-107А
    Iг’, А    		 Iг’’, А Iгср, А Iдср, А Δt, мин Т, мин Δt/T£0,1 1-Δt/T t¥, оС t¥ Δt/T, оС t0, оС t0(1-Δt/T), оС t¥ Δt/T+t0(1-Δt/T), оС
    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
    5750 5060 5405 900,8 0,3 40,27 0,007 0,993 191,79 1,43 15,00 14,89 16,32
    5060 4630 4845 807,5 0,3 36,32 0,008 0,992 144,30 1,19 16,32 16,18 17,37
    4630 3550 4090 681,7 0,6 32,32 0,019 0,981 101,58 1,89 17,37 17,05 18,94
    3550 3100 3325 554,2 0,6 29,33 0,020 0,980 72,84 1,49 18,94 18,55 20,04
    3800 3700 3750 625,0 0,2 30,85 0,006 0,994 87,30 0,57 20,04 19,91 20,48
    3700 3550 3625 604,2 0,3 30,31 0,010 0,990 82,05 0,81 20,48 20,27 21,09
    3550 3380 3465 577,5 1,0 29,77 0,034 0,966 77,00 2,59 21,09 20,38 22,96
    0 0 0 0,0 1,0 24,30 0,041 0,959 0,00 0,00 22,96 22,02 22,02
    3550 3300 3425 570,8 0,2 29,65 0,007 0,993 75,81 0,51 22,02 21,87 22,38
    3300 3050 3175 529,2 0,4 28,85 0,014 0,986 68,39 0,95 22,38 22,07 23,02
    3050 2900 2975 495,8 0,1 28,27 0,004 0,996 62,67 0,22 23,02 22,94 23,16
    3500 3320 3410 568,3 0,4 29,60 0,014 0,986 75,36 1,02 23,16 22,85 23,87
    3320 3100 3210 535,0 0,4 28,97 0,014 0,986 69,43 0,96 23,87 23,54 24,49
    0 0 0 0,0 0,2 24,30 0,008 0,992 0,00 0,00 24,49 24,29 24,29
    0 0 0 0,0 1,0 24,30 0,041 0,959 0,00 0,00 24,29 23,29 23,29
    0 0 0 0,0 0,5 24,30 0,021 0,979 0,00 0,00 23,29 22,81 22,81
    3150 3320 3235 539,2 0,4 29,04 0,014 0,986 70,17 0,97 22,81 22,50 23,47
    3320 3580 3450 575,0 0,4 29,73 0,013 0,987 76,55 1,03 23,47 23,15 24,18
    3580 3900 3740 623,3 0,6 30,81 0,019 0,981 86,88 1,69 24,18 23,71 25,40
    3900 4250 4075 679,2 0,4 32,26 0,012 0,988 100,95 1,25 25,40 25,09 26,34
    3550 3700 3625 604,2 0,2 30,31 0,007 0,993 82,05 0,54 26,34 26,16 26,71
    3700 3800 3750 625,0 0,2 30,85 0,006 0,994 87,30 0,57 26,71 26,53 27,10
    3800 3760 3780 630,0 1,1 30,98 0,036 0,964 88,56 3,14 27,10 26,14 29,28
    3760 3760 3760 626,7 0,2 30,89 0,006 0,994 87,72 0,57 29,28 29,09 29,66
    3760 3760 3760 626,7 1,0 30,89 0,032 0,968 87,72 2,84 29,66 28,70 31,54
    3760 3760 3760 626,7 1,2 30,89 0,039 0,961 87,72 3,41 31,54 30,31 33,72
    3760 3700 3730 621,7 0,1 30,76 0,003 0,997 86,46 0,28 33,72 33,61 33,89
    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
    3700 3300 3500 583,3 0,9 29,88 0,030 0,970 78,03 2,35 33,89 32,87 35,22
    3300 3100 3200 533,3 0,6 28,93 0,021 0,979 69,13 1,43 35,22 34,49 35,93
    3100 3080 3090 515,0 1,0 28,59 0,035 0,965 65,87 2,30 35,93 34,67 36,97
    3080 3300 3190 531,7 0,5 28,90 0,017 0,983 68,84 1,19 36,97 36,33 37,52
    3300 3700 3500 583,3 1,0 29,88 0,033 0,967 78,03 2,61 37,52 36,27 38,88
    3700 4250 3975 662,5 1,4 31,83 0,044 0,956 96,75 4,26 38,88 37,17 41,43
    4250 4500 4375 729,2 1,0 33,73 0,030 0,970 116,20 3,44 41,43 40,20 43,64
    3750 4250 4000 666,7 1,8 31,93 0,056 0,944 97,80 5,51 43,64 41,18 46,69
    4250 4250 4250 708,3 0,5 33,07 0,015 0,985 109,06 1,65 46,69 45,99 47,64
    4250 4250 4250 708,3 1,0 33,07 0,030 0,970 109,06 3,30 47,64 46,20 49,50
    4250 4250 4250 708,3 1,7 33,07 0,051 0,949 109,06 5,61 49,50 46,95 52,56
    4250 3550 3900 650,0 0,3 31,50 0,010 0,990 93,60 0,89 52,56 52,06 52,95
    3550 3100 3325 554,2 0,5 29,33 0,017 0,983 72,84 1,24 52,95 52,05 53,29
    3800 3750 3775 629 0,2 30,96 0,006 0,994 88,35 0,57 53,29 52,94 53,51
    3750 3300 3525 588 0,9 29,96 0,030 0,970 78,78 2,37 53,51 51,91 54,27
    3300 3280 3290 548 0,2 29,22 0,007 0,993 71,80 0,49 54,27 53,90 54,39
    3280 3300 3290 548 0,4 29,22 0,014 0,986 71,80 0,98 54,39 53,65 54,63
    3300 3680 3490 582 2,1 29,85 0,070 0,930 77,74 5,47 54,63 50,79 56,26
    3680 3300 3490 582 0,2 29,85 0,007 0,993 77,74 0,52 56,26 55,88 56,40
    3300 3100 3200 533 0,9 28,93 0,031 0,969 69,13 2,15 56,40 54,65 56,80
    0 0 0 0 1,4 24,3 0,058 0,942 0 0,00 56,80 53,52 53,52
    0 0 0 0 1 24,3 0,041 0,959 0 0,00 53,52 51,32 51,32
    0 0 0 0 1 24,3 0,041 0,959 0 0,00 51,32 49,21 49,21

 

 

9. Расчет расхода топлива тепловозом при следовании по участку и на измеритель выполненной работы. 

       

Расход дизельного топлива тепловозом на заданном участке, кг, определяем по формуле: 

E=G·tТ+gх·tхх,     кг. 

    где G - расход дизельного топлива тепловозом в режиме тяги. Для тепловоза 3ТЭ10М G= 25,2 кг/мин.

    gx- расход топлива тепловозом при выключенном токе ( режим холостого хода). Для нашего тепловоза равен gx= 1,14 кг/мин.

    tТ - суммарное время работы тепловоза в режиме тяги. Определяем путем подсчета времени хода поезда в режиме тяги с остановкой и без остановки на промежуточной станции пользуясь построенными зависимостями и получаем: 

       

Время движения тепловоза в режиме тяги с остановкой на ст. «Б»:

       

tc ост.Т.= 29,5 мин. 

       

Время движения тепловоза в режиме тяги без остановки на ст. «Б»:

       

tбез ост.Т.= 27,7 мин. 

    – суммарное время движения тепловоза в режиме холостого хода и торможения. Подсчитываем, так же как и время движения тепловоза в режиме тяги. 

       

Время движения тепловоза в режиме холостого хода с остановкой на ст. «Б» tc ост.х.х.= 8 мин.

       

Время движения тепловоза в режиме холостого хода без остановки на ст. «Б» tбез ост.х.х.= 6,1 мин.

       

       

 Расход дизельного  топлива тепловозом при движении с остановкой равно: 

Ec ост.= 25,2 · 29,5 + 1,14 · 8 = 752,5 кг. 

       

Расход дизельного топлива тепловозом при движении без остановки равно: 

Eбез ост.= 25,2 · 27,7 +1,14 · 6,1 = 705 кг. 

       

Определяем удельный расход топлива на измеритель выполненной  работы по формуле: 

, кг/ ткм, 

       

Где значения массы  состава Q и длины участка L известны и равны Q=6000 т., L = 24,4 км.

       

Удельный расход топлива на измеритель при движении с остановкой: 

 

       

Удельный расход топлива на измеритель при движении без остановки: 

 

       

Удельный расход топлива приведем к удельному  расходу условного топлива: 

=e·Э,  кг/ ткм; 

где Э

-

 эквивалент  дизельного топлива равен 1,43;

       

       

       

Получаем, что удельный расход  условного топлива равен:

 С остановкой на промежуточной станции: 

=1,43·51,4 = 73,5 кг/ ткм 

Без остановки на промежуточной станции:  

=1,43·48,1 = 68,7 кг/ ткм. 

       

Вывод: при остановке  поезда на станции «Б» тепловоз затрачивает  больше топлива, т.к. это требует дополнительной энергии.  
 

 

10. Расчет времени хода поезда способом равномерных скоростей. 

       

Данный способ основан на предположении о равномерном движении поезда по каждому элементу профиля, решаемый графоаналитическим способом. Строим зависимость при помощи таблицы удельных замедляющих и ускоряющих, построение осуществляем в масштабе: 100000 Н = 20 мм, 1 км/ч = 1 мм.

       

       

       

На полученную зависимость следует нанести 8 прямых зависимостей:  

Wк =P·(w0/+i)·g+Q·(w0”+i)·g, Н. 

       

Пользуясь таблицей удельных замедляющих и ускоряющих найдем значения Wк для разной крутизны подъемов и спуска. 

       

Осуществим построение для i=0‰. Значения P и Q нам известны и равны 414 т. и 6000 т. соответственно, а значения w0/ и w0” берем из таблицы при равной 20 и 80 км/ч.  

при i= 0‰ =20км/ч:  

Wк= 414·(2,22+0)·9,81+6000·(1,03+0)·9,81=69642 Н. 

при i=0‰ =80км/ч:  

Wк= 414·(4,62+0)·9,81+6000·(1,96+0)·9,81=134129 Н. 

       

Наносим полученные точки на график и получаем прямую. Точно так же находим прямую, при крутизне подъема равного 2‰ при равной 20 и 80 км/ч:

при =20км/ч: 

Wк= 414·(2,22+2)·9,81+6000·(1,03+2)·9,81=195485 Н. 

при =80км/ч.  

Wк= 414·(4,62+2)·9,81+6000·(1,96+2)·9,81=259972 Н 

       

Таким образом, получаем вторую прямую, замеряем полученное расстояние между ними, откладываем его вверх и находим 3 прямую при i =4‰, точно так же строем прямую при i = 6‰, i = 8‰.Стоем последнюю прямую для крутизны расчетного подъема равного iр= 10,7: 

при =20км/ч,  

Wк= 414·(2,22+10,7)·9,81+6000·(1,03+10,7)·9,81= 742900 Н. 

при =80км/ч. 

Wк= 414·(4,62+10,7)·9,81+6000·(1,96+10,7)·9,81= 807387 Н.

       

Пересечение прямых и зависимости будет являться равномерной скоростью для каждого подъема. Рядом строем график зависимости , для этого на оси х в масштабе 1‰=10мм, мин/км=50мм. Наносим ограничение, т.к. скорость будет не больше допустимой и не меньше расчетной т.е. . Далее строем таблицу расчета времени хода способом равномерных скоростей. К полученным значениям прибавляем дополнительное время на разгон – 2 мин. И на замедление – 1 мин, суммируем полученное время и получаем время хода поезда от станции А до В без остановки на Б, равное

       

Далее можем  получить техническую скорость движения поезда, зная длину пути от станции  «А» до ст. «В» которая равна  Lпути= 24,4 км.  

       

       

Информация о работе Теория локомотивной тяги