Расчет и построение кривых движения

Уравнение движения поезда можно получить из следующего выражения:

(7.1)

где - удельная ускоряющая сила при

Это уравнение, которое получено приближенным графоаналитическим методом, когда в качестве независимой переменной выбирают приращение скорости .

(7.2)

где = 2, если время измеряем в минутах; силу, действующую на поезд, в кгс;

массу поезда в тоннах; скорость в км/ч.

(режим тяги)

(режим выбега)

(режим торможения)

 

 

Пройденный путь за время вычисляют по выражению:

(7.3)

Кривыми движения в тяговых расчетах называют зависимости V(S), t(S), согласно выражениям (6.2 и 6.3)

Средняя скорость движения принимается равной:

V_ср = (V_k-V_н)/2 (7.4)

 

V_к = V_н - ∆V ∆V = V_k-V_н (6.5)

При пуске необходимо использовать приращение ∆V=10 км/ч до , после ∆V=5 км/ч.

На площадке в режиме выбега, установившаяся V поезда, всегда стремится к 0. На подъёме, в режиме выбега, установившаяся V также стремится к 0, с возможностью последующего скатывания назад, если состав не затормозить.

На спуске установившаяся V также может стремиться к 0, если величина уклона , будет меньше значения силы W_ox при V=0 км/ч.

Если скорость более 100 км/ч, то доходим до 95 км/ч и движемся с постоянной скоростью до конца участка.

 

Таблица 7.1

Расчётные значения кривых движения

 

№	Vн	Vк	Vcp	∆V	fo	fy=fo±i	∆t	∑∆t	∆S	∑∆S	Vу
км/ч	км/ч	км/ч	км/ч	кгс/тс	кгс/тс	мин	мин	м	м	км/ч
S=1200 i=0 тяга
					18,2	18,2	0,27	0,27	22,94
					16,4	16,4	0,30	0,57	76,37
					15,6	15,6	0,32	0,90	133,81
					14,8	14,8	0,34	1,23	197,47
		46,7	43,35	6,7	14,2	14,2	0,24	1,47	170,79
	46,7		48,35	3,3	12,5	12,5	0,13	1,60	106,58
					11,2	11,2	0,18	1,78	155,07
		60,5	57,25	6,5	10,2	10,2	0,32	2,10	304,63
	60,5		60,75	0,5			0,03	2,13	31,70
S=2800 i= -2 тяга
					7,4	9,4	0,21	2,34	223,85
			67,5		5,6	7,6	0,33	2,67	370,81
			72,5		4,2	6,2	0,40	3,07	488,21
			77,5		3,5	5,5	0,45	3,53	588,30
							0,82	4,35	1122,91
S=1000 i= 0 тяга
					1,5	1,5	0,67	5,02	924,07
S=1600 i=1 тяга
			86,25	4,5	1,2	0,2	0,84	5,86	1209,54
							0,32	6,13
S=2400 i=14 тяга
			86,75	-2,5	1,3	-12,7	0,10	6,23	137,77
			82,5	-5	1,9	-12,1	0,21	6,44	284,66
			77,5	-5		-11	0,23	6,64	294,15
			72,5	-5	4,2	-9,8	0,26	6,90	308,86
			67,5	-5	5,6	-8,4	0,30	7,20	335,49
			62,5	-5	7,5	-6,5	0,38	7,58	401,44
			57,5	-5		-4	0,63	8,21	600,16
S=1900 i=-2 выбег
			54,5	-1	-2,41	-0,41	1,22	9,42	1109,94
		53,25	53,625	-0,75	-2,39	-0,39	0,96	10,39	861,09
S=1300 i=8 тяга
	53,25		53,625	0,75	10,8	2,8	0,13	10,52	119,94
					10,5	2,5	1,20	11,72	1142,28
S=1500 i=4 тяга
			62,5		7,6	3,6	0,69	12,41	724,83
			66,5				0,75	13,16	832,91
S=3000 i=-8 выбег
					-2,8	5,2	0,19	13,36	221,60
			72,5		-2,9	5,1	0,49	13,85	593,50
			77,5		-3,05	4,95	0,51	14,35	653,66
			82,5		-3,4	4,6	0,54	14,90	748,78
					-3,45	4,55	0,44	15,34	638,64
			89,5		-3,47	4,53	0,11	15,45	164,97
S=1600 i=-3 выбег
			89,5	-1	-3,47	-0,47	1,06	16,51	1590,05
S=1300 i=2 торможение
				-4	-19,8	-21,8	0,09	16,60	133,29
				-10	-20	-22	0,23	16,83	303,64
				-10	-20,5	-22,5	0,22	17,05	259,78
			59,5	-11	-21,2	-23,2	0,24	17,29	235,56
				-4	-22,2	-24,2	0,08	17,37	71,77
		46,7	48,35	-3,3	-22,6	-24,6	0,07	17,44	54,16
	46,7		43,35	-6,7	-23,1	-25,1	0,13	17,57	96,62
				-10	-25	-27	0,19	17,76	108,24
				-10	-28	-30	0,17	17,92	69,58
				-10	-33,2	-35,2	0,14	18,06	35,58
				-10	-42	-44	0,11	18,18	9,49

 

Построение функции зависимостей тока электровоза от пути и

Расчёт полного расхода энергии на движение поезда

 

8.1 Построение зависимостей

На графике кривых движения выбираются характерные точки изменения скорости, а также точки соответствующие переходам с одного режима на другой.

Для каждой из этих точек по токовым характеристикам (см. ПТР) находят ток электровоза и наносят эти значения на график движения.

При переходе с одного режима на другой (ПВ-ОП1-ОП2 и обратно), полагают, что сила тока изменяется скачком, то есть мгновенно.

 

8.2 Расчёт полного расхода энергии

Зависимость выражается в виде ломаной линии, разбивают на прямолинейные участки. В пределах каждого участка ток считают равным его среднему значению:

(8.1)

(8.2)

Каждому участку соответствующего интервала времени Δt. Расход энергии на каждом i участке пути, проходящем в режиме тяги, определяется:

 

(8.3)

где =3000В (напряжение контактной сети)

Полный расход энергии при движении по перегону:

 

Таблица 8.1

Расход энергии при движении по перегону

№ участка	Iн (A)	Iк	Icp	∆t	Iср*∆t	∑Iср*∆t	режим
(A)	(A)	мин	А*мин	А*мин
				0,27	172,8	192,00	тяга
			887,5	0,3	266,25	458,25
				0,32	545,6	1003,85
				0,34		1751,85
				0,24	517,2	2269,05
				0,13	285,35	2554,40
				0,18	409,5	2963,90
			2177,5	0,32	696,8	3660,70
				0,03	57,15	3717,85
				0,21	375,9	4093,75	тяга
				0,33		4621,75
				0,4		5191,75
				0,45	582,75	5774,50
				0,82	992,2	6766,70
				0,67	797,3	7564,00	тяга
				0,84	953,4	8517,40
				0,32	348,8	8866,20	тяга
			1152,5	0,1	115,25	8981,45	тяга
			1212,5	0,21	254,625	9236,08
				0,23	297,85	9533,93
				0,26	370,5	9904,43
				0,3		10384,43
				0,38	689,7	11074,13
				0,63	1313,55	12387,68
				1,22		12387,68	выбег
				0,96		12387,68
				0,13	290,55	12678,23	тяга
				1,2		15174,23
				0,69	1252,35	16426,58	тяга
				0,75	1226,25	17652,83
выбег
выбег
торможение

(8.4)

8.3 Удельный расход энергии поезда

Удельный расход энергии определяется по выражению:

 

Q- масса состава, т;

S - длина перегона, км

Вывод

 

В результате проделанной работы произведены расчеты массы поезда с учетом возможности трогания с места и проверки по длине стационарных приемо-отправочных путей. Масса состава равна .

Построены кривые движения V(S), t(S) и расход энергии I(V) по перегону 19600м графоаналитическим методом c использованием ранее построенной диаграммы удельных ускоряющих и замедляющих сил (рис 6.1), а также токовых характеристик электровоза ВЛ10 из ПТР.

По результатам построения поезд прошел 19,6 км за 18,18 мин со средней скоростью 64,7 км/ч. При затратах 886,2 удельный расход энергии составил 16,86 .

 

Список использованной литературы

 

1. Тяговые расчеты при электрической тяге поездов. Методические указания.

2. Правила тяговых расчетов для поездной работы. — М.: Транспорт, 1985. 287 с.