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:
Vср = (Vk-Vн)/2 (7.4)
Vк = Vн - ∆V ∆V = Vk-Vн (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 Wox 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) |
|
(8.3) |

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) |
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.