Сделай Сам Свою Работу на 5

РАСЧЁТ СКОРОСТИ И ВРЕМЕНИ ХОДА ПОЕЗДА ГРАФИЧЕСКИМ МЕТОДОМ





Строим по методике, изложенной в [1] кривую скорости методом Липеца при помощи MS Visio.

На этом графике строим при помощи кривой скорости кривую времени по методике в [1] способом Лебедева.

По кривой времени определяем время движения поезда по перегонам и в целом по участку без остановки на ст. Б:

tАБ=15,58 мин; tБВ=17,83 мин; tАВ=33,42мин;

Определяем время на замедление по ст. Б

tзам = tаb– tас= 2 – 1 = 1 мин.

 

Для определения времени на разгон поезда по ст.Б строится кривая скорости от точки b (координата оси станции Б) до пересечения с кривой скорости при движении поезда без остановки на ст Б – точка d. Затем определяется время движения поезда через станцию Б без остановки до точки d, которое равно

 

tсd= t1сd+ t2сd= 0,25 + 1,75 = 2,0 мин

 

и с учетом остановки на станции Б – tсd= 4,3мин.

Время на разгон по ст.Б будет равно

 

tраз = tсd’ – tсd= 4,3 – 2,0 = 2,3 мин.

 

Техническую и участковую скорость движения поезда определяем по формулам (5.3) и (5.4) и результаты заносим в табл. 6.2

 

Таблица 6.1 – Время и скорости движения поезда на участке А-Б-В

 

Перегон Расстояние между станциями, км Время хода, мин Время на разгон, мин Время на замедление, мин Время стоянки на ст. Б Скорость, км/ч
vх vтех vуч
А – Б 13,650 15,58 - - 83,76 78,7 -
Б – В 8,1 17,83 2,3 - 73,19 64,82 -
А – В 21,750 33,42 2,3 - 39,04 35,53 31,3

 



Так как станции А и В являются границами участка обращения локомотивов, т.е. остановка на этих станциях обязательна, поэтому для этих станций время на разгон и замедление поезда не определяется.

Коэффициент участковой скорости для участка равен

 

Yу = vуч / vтех= 31,3/35,53 = 0,88.

 

Анализ результатов расчета из табл.5.2 и табл.6.2 показывает, что ошибка δ приближенного метода равномерных скоростей по сравнению с точным графическим методом МПС составляет:

 

- по общему времени движения поезда по участку

 

δ t = 100(33,42 – 28,588) / 28,588 = 16,9 %;

 

- по технической скорости

 

δ vтех= 100(37,72 – 35,53) / 35,53= 6,16 %;

 

- по участковой скорости

 

δ vуч= 100(32,96 – 31,3) /31,3 = 5,3 %.

 

 

 

 

ПОСТРОЕНИЕ КРИВОЙ ТОКА ЛОКОМОТИВА

Таблица 7.1- Значения тока генератора тепловоза 3ТЭ10 в зависимости от скорости поезда.



 

Точка кривой скорости Скорость, км/ч Режим движения IГ , А Точка кривой скорости Скорость, км/ч Режим движения IГ , А
Т-ПП ТР
Т-ПП Т-ОП2
Т-ПП Т-ОП2
Т-ПП Т-ОП2
Т-ПП ТР
Т-ПП ХХ
ПП-OП1 Т-ПП Т-ОП2
Т-ОП1 ОП2-ОП1 Т-ОП2
Т-ОП1 Т-ОП1
Т-ОП1 Т-ОП1
Т-ОП1 Т-ОП1
Т-ОП1 Т-ОП1
ОП1-ПП Т-ОП1 Т-ОП1
Т-ПП Т-ОП1
Т-ПП   ТР
Т-ПП ХХ
ПП-OП1 Т-ПП   Т-ОП1
Т-ОП1 Т-ОП1
Т-ОП1   ТР
Т-ОП1 ХХ
ОП1-ОП2 Т-ОП1   Т-ОП1
Т-ОП2 Т-ОП1
Т-ОП2   ТР
72,5 Т-ОП2        
ТР        
                   

 

 

Рис.7.1. Токовая характеристика тягового генератора ГП311Б тепловозов 2ТЭ10М(У), 3ТЭ10М(У,С)

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСХОДА ТОПЛИВА ТЕПЛОВОЗАМИ И ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ ЭЛЕКТРОВОЗАМИ

 

Расход топлива тепловозами

 

Фактический (натурный) расход дизельного топлива тепловозом на заданном участке в кг определяется по формуле

 

Е = Σ Gi Δti + gхtх, (8.1)

 

где Gi – расход топлива тепловозом на i-ой позиции контроллера машиниста nк в зависимости

от скорости движения, для 3ТЭ10 на максимальной позиции Gmax = 25,2 кг/мин;



Δti – время работы дизеля на i-ой позиции контроллера машиниста, время движения в тяге

Δtтяги = 28,34 мин.

gх – расход топлива тепловозом на холостом ходу, gх = 1,14 кг/мин;

tх – суммарное время движения поезда в режиме холостого хода, при торможении и на стоянке, tх =10,08 мин.

 

Е = 25,2·28,34 + 1,14·10,08=725,65 кг.

 

Для сравнения расхода топлива различными сериями локомотивов и для разработки норм расхода топлива рассчитывается удельный расход топлива, затраченный на единицу транспортной продукции.

Единицей продукции на железнодорожном транспорте является перевозочная работа, выраженная в 10 тыс. тонно-километрах брутто (104 т·км брутто), или пробег локомотивов, выраженный в 100 локомотиво-километрах (102 л·км).

Удельный натурный расход топлива, затраченный на единицу перевозочной работы определяется по формуле

 

е = 10000·Е / mcL, (8.2)

 

где е – удельный расход топлива; кг/104 т·км брутто;

mc – масса состава, mc = 7000 т;

L – длина участка, L = 21,75 км.

 

е = 10000·725,65 / 7000·21,75 = 47,661 кг/104 т·км брутто,

 

Топливо характеризуется различными значениями теплоты сгорания. Для сравнения тепловой ценности, например, угля и дизельного топлива, введено понятие условного топлива. Теплота сгорания 1 кг условного топлива принимается равной 29307 кДж (7000 ккал), что соответствует теплоте сгорания каменного угля и антрацита с невысоким содержанием балласта. Теплота сгорания дизельного топлива в среднем составляет 42624 кДж/кг, поэтому эквивалент (коэффициент) перевода дизельного топлива в условное топливо будет равен 1,45. По теплотворной способности 1 кВт·ч равен 3600 кДж (860 ккал) или эквивалентен 122,8 г условного топлива (1 кг.у.т = 8,143 кВт·ч).

 

Условный удельный еу расход топлива

 

 

еу = 1,45 · 47,661 = 69,108 кг.у.т/104 т·км брутто.

 

 

ПРОВЕРКА ТЯГОВЫХ МАШИН ЛОКОМОТИВОВ НА НАГРЕВ

Общие сведения

Нагревание тяговой электрической машины локомотива зависит от величины тока, проходящего через её обмотки. Чем больший ток проходит через ее обмотки, тем сильнее нагреваются ее части.

При малом нагреве изоляции ее изоляционные свойства сохраняются долго, а при высоких температурах происходит интенсивный процесс ее старения и потери изоляционных свойств.

При рассмотрении процессов нагревания тяговых электрических машин используется не температура этой машины, а превышение её температуры над температурой окружающего воздуха.

Наибольшую силу тяги при расчете массы состава принимают с учетом ограничения по коммутации тяговых электродвигателей или по сцеплению колес с рельсами. Однако, кроме этих ограничений, на электроподвижном составе необходимо учитывать ограничение по нагреванию ТЭД.

Расчетная температура наружного воздуха tнв определяется по данным метеорологических станций как средняя многолетняя (не менее чем за 5 лет)

В том случае, когда температура оказывается летом менее +15ºС, а зимой ниже нуля, за расчетную температуру берется соответственно +15ºС и нуль.

В курсовом проекте температуру наружного воздуха в момент отправления поезда со станции принимаем равной tнв = +15ºС.

Для тяговых электродвигателей ГОСТ 2582-81 устанавливает продолжительный и часовой режимы работы. Продолжительный режим определяется наибольшим током, при котором работа в течение неограниченного времени при номинальном напряжении не вызывает превышения предельно допустимых температур. Часовой режим определяется наибольшим током, при котором работа электродвигателя от холодного состояния в течение 1 ч при номинальном напряжении не вызывает предельно допустимых температур.

Для тяговых генераторов устанавливаются продолжительные режимы при наименьшем и наибольшем напряжении.

Проверка электрических машин тепловозов на нагрев делается только в том случае, если на труднейших подъемах вводится ограничение скорости движения поезда ниже расчетной скорости тепловоза.

Если расчетное превышение температуры окажется выше допустимого, необходимо принять следующие меры к снижению температуры:

- изменить режим ведения поезда;

- ввести остановку на промежуточной станции для охлаждения тяговых электрических

машин;

- уменьшить массу состава.

 

9.2. Аналитический метод расчета нагревания тяговых
электрических машин

 

Проверка на нагревание выполняется на основании кривых тока IГ=f(S) или IД=f(S) и кривой времени t = f(V). Проверка производится по формуле

 

, (9.1)

где τ – температура нагрева (остывания) обмоток, ºС;

τ0 – начальное превышение температуры для расчетного промежутка времени, ºС;

τ– установившаяся температура, ºС;

Δt – интервал времени, в течение которого по обмоткам протекает неизменный средний ток,

при условии что Δt/T ≤ 0,1 мин;

Т – тепловая постоянная времени, мин.

 

Т и τ определяются в зависимости от тока тягового электродвигателя по тепловым характеристикам, приведенным на рисунке 9.1.

 

Значения среднего тока в интервале Δt для тепловоза определяются по формулам:

 

 

IГср = (IГн + IГк ) / 2, (9.2)

 

IДср = IГср / а, (9.3)

 

где IГн , IГк , IДн , IДк – токи в начале и конце интервала Δt,

а – число параллельных цепей соединения тяговых электродвигателей.

 

Полученные по формуле (9.1) значения перегрева τ для каждого отрезка кривой тока будут являться начальным перегревом для следующего отрезка.

 

 

Полученная в результате расчета наибольшая на заданном участке температура перегрева не должна превышать величины

 

τmax = τдоп + tнв (9.4)

Рассчитаем температуру перегрева обмотки якоря ТЭД ЭД-118А тепловоза 3ТЭ10, используя кривые тока и времени в приложении 7, а также значения тока генератора из

таблицы 7.1. Температура наружного воздуха tнв = 15ºС. Начальная температура двигателей равна τо = 20ºС.

Разбиваем кривую тока на отрезки, в которых выполняется условие Δt / T≤ 0,1. Находим среднее значение тока генератора на каждом отрезке. Определяем значение тока ТЭД для каждого отрезка. Для этого делим ток генератора на 6, так как в силовую цепь генератора включено параллельно 6 тяговых двигателей (а = 6). Находим по кривой времени Δt для каждого отрезка. По рис 9.1 определяем тепловые характеристики Т и τдля каждого отрезка.

Все расчеты оформляем в виде табл.9.1.

 

Таблица 9.1 - Расчет температуры перегрева обмоток якоря ТЭД ЭД-118А

отрезок Iгср Iдср Дельта t Т t/T тау.беск тау
0--3 5187,00 864,50 1,30 37,00 0,0351 150,00 24,56
3--4 4625,00 770,83 1,80 35,00 0,0514 125,00 29,85
4--ПП 3822,00 637,00 0,80 31,00 0,0258 87,00 30,43
ОП1--7 3480,00 580,00 1,20 28,50 0,0421 78,00 31,48
7--8 3475,00 579,17 1,20 27,50 0,0436 78,10 33,11
8--ОП1 4125,00 687,50 3,70 32,00 0,1156 104,00 38,82
ПП--11 3475,00 579,17 2,70 28,50 0,0947 78,10 36,16
11--ПП 3125,00 520,83 0,30 27,75 0,0108 68,00 33,99
ОП1--13 3425,00 570,83 1,25 28,00 0,0446 77,80 38,20
13--ОП1 2962,00 493,67 0,05 27,50 0,0018 62,00 38,41
ОП2--15 3400,00 566,67 0,65 27,90 0,0233 77,20 40,65
15--21 0,00 0,00 2,9 20,30 0,1429 0,00 38,83
21--23 3625,00 604,17 0,25 30,00 0,0083 83,00 47,47
23--25 0,00 0,00 1,35 20,30 0,0665 0,00 45,49
25--ОП2 4062,00 677,00 2,45 31,85 0,0769 98,00 54,81
ОП1-27 3875,00 645,83 0,30 31,56 0,0095 93,00 53,42
27--29 3787,00 631,17 1,20 31,45 0,0382 87,00 49,06
29--30 3187,00 531,17 0,40 27,83 0,0144 70,00 48,25
30--32 0,00 0,00 1,00 20,30 0,0493 0,00 42,20
32--33 3125,00 520,83 2,40 27,65 0,0868 68,00 47,59
33--36 0,00 0,00 0,90 20,30 0,0443 0,00 44,49
36--37 4000,00 666,67 2,2 31,70 0,0694 97,00 48,04

По формуле (9.2) находим максимально допустимую температуру нагрева обмоток двигателя для класса изоляции В

 

τmax = 120 + 15 =135 ºС.

Н а участке АВ эта температура была превышена (τ= 160 ºС) следовательно нужно изменить режим движения либо осуществить прицепку второго локомотива в начале расчетного подъема, так как уменьшение массы поезда не рационально.

 

 

 

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.