Сделай Сам Свою Работу на 5

Расчет эквивалентного уклона участка





 

 

Эквивалентным уклоном участка длиной L называется такой однородный уклон этого участка, на котором механическая работа по передвижению поезда равняется механической работе при движении по реальным уклонам этого участка с теми же средними скоростями.

Величина эквивалентного уклона определяется по формуле

 

iэ = [ ∑ ijsj + 12∑α + ∑|(iв – wв)| sв ] /L, (10.9)

 

где ij и sj – соответственно величины действительных (не спрямленных) уклонов, ‰ и длина, м;

∑α – сумма центральных углов всех кривых элементов пути, градусы;

iв – величина вредного спуска, ‰, т.е. спуска на котором поезд может ускоряться в режиме

холостого хода и на котором производится торможение поезда;

wв – основное удельное сопротивление на вредном спуске, Н/кН;

sв – длина вредного спуска, м;

L – длина участка, м.

Длина вредного спуска, т.е. та часть спуска, на котором производится торможение поезда, определяется с помощью тяговых расчетов. Если тяговые расчеты не проводились, то к вредным спускам можно относить все спуски круче 6 ‰ и в расчет принимать 0,7 их длины.

 

При определении величины эквивалентного уклона необходимо учитывать и кинетическую энергию поезда, накапливаемую при прохождении спусков. Величина поправки, которая вычитается из полученного уклона, определяется уравнением



 

Δiк = 0,22 – 0,0227 iэ2. (10.10)

 

При отрицательном эквивалентном уклоне Δiк в расчет не принимают.

При использовании спрямленного профиля вместо ∑ijsj + 12∑ α вводится сумма произведений спрямленных элементов ∑iсsс.

Определим эквивалентный уклон участка, приведенного в таблице 10.5.

 

Таблица 10.5 – Спрямлённый профиль участка

 

, ‰ -1,2 9,13 0,5 -9,63 1,93 -1,83 11,5 -11,9 4,16
, м

 

 

Расчеты по определению эквивалентного подъема приведены в виде таблицы 10.6.

 

Расчеты по определению эквивалентного подъема приведены в виде таблицы 10.6. Для тепловоза и электровоза эквивалентные подъемы примерно равны 0,422 ‰

 

Основное удельное сопротивление движению на вредном спуске рассчитывается при скорости Vв, равной допускаемой скорости движения на этом спуске по формулам (3.2) – (3.3).



С учетом кинетической энергии поезда эквивалентный уклон участка будет равен:

 

 

iк = 0,22 – 0,0227 (1,52 )2 = 0,167 ‰;

 

iэ = 1,52– 0,167=1,353 ‰.

 

Таблица 10.6 - Расчетная таблица для определения эквивалентного подъема участка

Подъемы и Спуски В том числе
площадки вредные спуски
iс, sс, iсsс iс, sс, iсsс iс, sс, Vв, Wв, |(iв - wв)| sв
м м м км/ч Н/кН
-1,2 -1500          
9,13 -9,63 -38520 -9,63 2,45
0,5 -1,83 -2104          
1,93 -11,9 -14875          
               
11,5                
               
4,16                
               
                     
                     
Σ   -56999        
iэ = (60592 – 56999 + 28720) / (13550+ 7650) = 1,52 ‰

 

Температурный коэффициент для средних условий эксплуатации определяется по формулам:



 

- для тепловозной тяги

 

Kτ = 1,039 – 0,0026 t, (10.11)

 

- для электрической тяги

 

Kτ = 1,066 – 0,0044 t, (10.12)

 

где t - температура наружного воздуха.

 

Удельный расход электроэнергии на собственные нужды электровозов определяются по формуле

 

ев = 10000 асн Т / mс Vт , (10.13)

 

где асн – средний расход электроэнергии на собственные нужды, асн =6,75 кВт·ч/мин;

Т – общее время движения электровоза по участку, мин.

 

Удельный расход топлива на холостую работу дизеля определяется по формуле

nx = 10000КхGх / mс Vт,(10.14)

 

где Gх - часовой расход топлива в кг, Gх = 60·gx, gx = 1,14 кг/мин – минутный расход;

Кх – коэффициент холостого хода, выраженный отношением времени холостой работы

дизеля к общему времени хода.

 

 

Величина Кх для усредненных расчетов может быть определена по формуле

 

Кх = 0,775 – 0,0096 Vт – 0,00427(Vт – 11,5) iэ. (10.15)

 

Удельные расходы топлива, связанные с восстановлением кинетической энергии поезда, потерянной в процессе торможения до остановки ΔеT, для средних условий эксплуатации определяются в зависимости от массы состава и скорости начала торможения по формулам:

 

- для тепловозов

 

ΔnT = ( 0,0353 + 7,47 /mс ) Vт – 0,42, (10.16)

 

- для электровозов

 

ΔеT = ( 0,125 + 15,22 /mс ) Vт – 1,56. (10.17)

 

Определяем исходную норму

 

- тепловоз 3ТЭ10

 

 

- электровоз 3ЭСК5

 

 

Определяем коэффициент влияния степени грузоподъемности вагонов, предварительно определив значение μ

 

μ = mо / 17,5 = 22,02 / 17,5 = 1,258,

 

- тепловоз 3ТЭ10

,

 

- электровоз 3ЭСК5

 

.

 

 

Определяем коэффициент трудности участка

 

- тепловоз 3ТЭ10

 

 

K = 1 + (0,705 – 0,00452 · 37,72)(0,375 + 0,0375 · 22,02)1,353 = 1,868,

 

- электровоз 3ЭСК5

 

K= 1 + (0,705 – 0,00452 · 52,07)(0,375 + 0,0375 · 22,02)1,353 = 1,762.

 

 

Находим температурный коэффициент

 

- тепловоз 3ТЭ10

 

Kτт = 1,039 – 0,0026·15 = 1,

 

- электровоз 3ЭСК5

 

Kτэ = 1,066 – 0,0044·15 = 1.

 

Определяем коэффициент холостого хода дизеля

 

Кх = 0,775 – 0,0096 · 37,72 – 0,00427(37,72 – 11,5) 1,353 = 0,26.

 

 

Рассчитываем удельный расход топлива на холостую работу дизеля и электроэнергии на собственные нужды

 

- тепловоз 3ТЭ10

 

Gх = 60 gх = 60 · 1,14 = 68,4 кг,

 

nх = 10000 · 0,26·68,4 /(7000 · 37,72) = 0,67 кг/104 т·км брутто,

 

- электровоз 3ЭСК5

 

ев = 10000 ·6,75·25,15/ 5850 ·52,07=5,57 кВт·ч/104 т·км брутто.

 

Определяем удельный расход топлива на возмещение потерь при торможении поезда до остановки

 

- тепловоз 3ТЭ10

 

 

ΔnТ = (0,0353 + 7,47 /7000 )·37,72– 0,42 = 0,95 кг/10 4 т·км брутто,

 

- электровоз 3ЭСК5

 

 

ΔeТ = (0,125 + 15,22 /5850 )·52,07 – 1,56 = 5,08 кВт·ч/10 4 т·км брутто.

 

Находим общую удельную норму расхода дизельного топлива и электроэнергии (Z=1)

 

- тепловоз 3ТЭ10

 

n = 15,13 ·0,85 · 1,868 · 1 + 100 ·1 · 0,95 /21,75 + 0,67 = 29,06 кг/104 т·км брутто,

 

- электровоз 3ЭСК5

 

e = 71,634 ·0,85 · 1,762 · 1 + 100 ·1· 5,08 /21,75 +5,57 = 136,21 кВт·ч/104 т·км брутто.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

В ходе работы были проведены тяговые и экономические расчеты поездов во главе с тепловозом 3ТЭ10 и электровозом 3ЭСК5 для одного участка пути. Проведены, соответственно, построения плана и профиля пути, спрямление пути, построении диаграмм удельных сил для двух поездов, определены графически допускаемые скорости и на их основе построены графики скорости, времени и тока для локомотива на участке пути. По итогам рассчитаны экономические характеристики каждого поезда согласно которым можно проводить анализ о показателях движения на участке.

По результатам выполненой работы были изучены:

- теоретические основы процессов образования сил тяги, сопротивления движению и торможения поезда;

- методы решения уравнения движения поезда – аналитический, графический и численный с помощью ЭВМ;

- тяговые характеристики локомотивов;

- методы определения скорости и времени хода поезда по участку;

- методы расчета нормирования и планирования расхода энергоресурсов локомотивами на тягу поездов;

- методы оптимальных режимов вождения поездов и особенности двождения тяжеловесных и длинносоставных поездов;

Получены навыки в проведении и выполненены следующие расчеты:

- выполнены расчеты по установлению норм массы составов для участков и направлений;

- определены скорость и время хода поезда по заданному участку методом графического и численного интегрирования уравнения движения поезда;

- выполнены тормозные расчеты;

- обоснованы тяговые параметры магистральных локомотивов;

- определелены расход энергоресурсов локомотивами за поездку;

- разрабатны нормы расхода энергоресурсов на тягу поездов;

- использованы при выполнении всех расчетов стандартное программное обеспечения персонального компьютера;

А также:

- навык самостоятельного анализа показателей работы тягового подвижного состава различного назначения, оценки его тяговых возможностей

- принципы теории оптимального управлении движением транспортных средств;

- методы проведения тягово-энергетическими испытаниями локомотивов.

Сравнив характеристики локомотивов можно сказать, что при всех прочих примерно равных параметрах тепловоз 3ТЭ10 экономически не много более выгоден, чем электровоз 3ЭСК5. За счёт того, что тепловоз в составе одной секции берёт массу состава 7000 т и требуется меньшее количество горюче-смазочных материалов, когда электровоз в составе также одной секции берёт массу состава 5850 т и на эксплуатацию и обслуживание требуется большее количество г.с.м. и повышается трудоёмкость ремонта.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Постол Б.Г. Теория локомотивной тяги: Учебное пособие / Б.Г.Постол – Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2009.– 108 с.: ил.

 

2.Правила тяговых расчетов для поездной работы / МПС СССР – М.: Транспорт, 1985. – 287 с.

 

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



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