Исходные данные для курсового проекта 5 страница
Значения G, gх принимают по расходным характеристикам тепловозов, полученным экспериментально и приведенным в ПТР. В курсовом проекте для расчета следует принимать значения, приведенные в таблице 13.2 [6]. Таблица 13.2 – Удельный расход дизельного топлива тепловозами
Для того, чтобы сравнивать расход топлива при работе локомотивов с разными поездами и на различных направлениях, общий расход топлива относят к измерителю выполненной перевозочной работы, получая удельный расход топлива eт, кг/(104 т·км), определяемый по формуле (13.2) Чтобы сравнивать различные виды тяги и разные сорта топлива, введено понятие «условное топливо», под которым понимают топливо с удельной теплотой сгорания 29,3 МДж/кг. Удельная теплота сгорания дизельного топлива 41,9 МДж/кг. Следовательно, чтобы пересчитать расход дизельного топлива в расход условного топлива, следует ввести эквивалент. Удельный расход условного топлива, кг у. т./(104 т·км), определяется по формуле (13.3) где Э – эквивалент дизельного топлива; Э = 41,9/29,3 = 1,43. 14 Определение расхода электроэнергии электровозом Полный расход электроэнергии электровозом за поездку определяется по формуле (14.1) где Ад – расход электроэнергии на движение поезда, кВт·ч; Асн – расход электроэнергии на собственные нужды электровоза, кВт·ч; Ар – количество энергии, возвращенной в сеть при рекуперативном торможении, кВт·ч; в курсовом проекте принимать Ар = 0. Расход электроэнергии на движение электровозами постоянного тока (ВЛ8, ВЛ10, ВЛ11, ВЛ82) определяется по формуле (14.2) где Uэ – номинальное напряжение контактной сети, В; Uэ = 3000 В; Iэсрi – средний ток электровоза за время ∆ti, А; ∆ti – время, в течение которого величина тока принимается постоянной, мин. Расход электроэнергии на движение электровозами переменного тока (ВЛ60к, ВЛ80р) определяется по формуле (14.3) где Uэ – номинальное напряжение контактной сети, В; Uэ = 25000 В; Idaсрi – среднее действующее значение активного тока электровоза за время ∆ti, А; ∆ti – время, в течение которого величина тока принимается постоянной, мин. Расчеты по определению расхода электроэнергии следует свести в таблицу следующей формы: Таблица 14.1 – Расчет расхода электроэнергии электровозом
Предварительно строится кривая тока I = f (s), потребляемого электровозом на тягу из контактной сети (см. раздел 11). Определенное в таблице 14.1 значение подставляют в формулу (14.2) или (14.3), определяя значение расхода электроэнергии на движение поезда. Расход электроэнергии на собственные нужды электровоза определяют по формуле (14.4) где kсн – средний расход электроэнергии на собственные нужды электровоза в единицу времени, кВт·ч/мин; t – полное время работы электровоза на заданном участке, мин; Средние значения расходов электроэнергии на собственные нужды электровозов представлены в таблице 14.2 [1]. Таблица 14.2 – Средний расход электроэнергии на собственные нужды электровоза
Удельный расход электроэнергии, кВт·ч/(104 т·км), рассчитывают по формуле (14.5) Чтобы пересчитать расход электрической энергии в расход условного топлива, учитывая, что 1 кВт·ч эквивалентен 0,123 кг условного топлива, используют выражение (14.6) 15 Пример тяговых расчетов для тепловозной тяги Выбор исходных данных. По таблице А.1 приложения А выбираем исходные данные (исходные данные принимаются по последним двум цифрам шифра). Выбранные исходные данные представлены в таблице 15.1. Для тепловоза ТЭ3 по таблице А.2 приложения А выбираем основные технические характеристики локомотива, представленные в таблице 15.2. Таблица 15.1 – Исходные данные
Таблица 15.2 – Технические характеристики тепловоза ТЭ3
По таблице Б.6 приложения Б выбираем профиль участка (принимается по таблицам Б.1–Б.5 по последней цифре шифра). Профиль участка представлен в таблице 15.3. Таблица 15.3 – Профиль участка
Окончание таблицы 15.3
В приложении В выбираем тяговую характеристику для заданного локомотива. В нашем случае для тепловоза ТЭ3 тяговая характеристика представлена на рисунке В.1 приложения В. В курсовом проекте тяговая характеристика тепловоза ТЭ3 представлена на рисунке 15.1 (тяговая характеристика тепловоза оформляется на листе миллиметровой бумаги формата А4 в произвольном масштабе).
Рисунок 15.1 – Тяговая характеристика тепловоза ТЭ3 Анализ профиля пути и выбор расчётного подъёма. Проведем анализ профиля участка, приведенного в таблице 15.3. На участке имеется два подъема большой крутизны уклона (5-й и 6-й элементы профиля). 6-й элемент профиля имеет не максимальную крутизну уклона (i = 8 ‰), но большую протяженность (s = 5500 м). Крутизна уклона 5-го элемента максимальна (i = 11 ‰), но протяженность его мала (s = 1400 м). Необходимо рассмотреть элементы участка, предшествующие 5-му элементу, чтобы понять, можно ли его принять за скоростной подъем. Видим, что данному элементу предшествуют горизонтальные участки и спуски. Предполагаем, что поезд сможет развить достаточно высокую скорость и пройти этот элемент с использованием кинетической энергии, и его скорость к концу элемента не снизится ниже расчетной скорости локомотива. Следовательно, принимаем 5-й элемент профиля пути в качестве скоростного, а в качестве расчетного подъема – 6-й элемент профиля (i = 8 ‰, s = 5500 м). Данный профиль участка можно отнести к тому варианту профиля, в котором за расчетный принимается менее крутой подъем большой протяженности, а подъем с максимальной крутизной принимается за скоростной. Поскольку на расчетном и скоростном подъемах отсутствуют кривые, то их результирующие величины уклонов будут равняться их действительному уклону, т.е.
Определение массы состава по расчетному подъему. Масса состава Q определяется по формуле (3.1) из условия равенства расчетной касательной силы тяги локомотива силам сопротивления движению поезда при расчетной скорости на расчетном подъеме. Касательная сила тяги тепловоза ТЭ3 Fкр и его масса P приведены в задании (таблица 15.2): Fкр = 396300 Н; P = 254 т. Величина расчетного подъема определена ранее: iр= 8 ‰ . Основное удельное сопротивление движению локомотива (для режима тяги) и состава определим по формулам (3.2)–(3.15) из условия, что поезд движется по звеньевому пути с расчетной скоростью v = vр = 20,5 км/ч. Основное удельное сопротивление движению локомотива
Для определения основного удельного сопротивления движению состава по формуле (3.6) определим основное удельное сопротивление движению каждого типа вагонов в отдельности по формулам (3.7), (3.9), (3.11). Предварительно определим осевую нагрузку для каждого типа вагонов по формулам (3.13) – (3.15). По заданию массы вагонов брутто равны: q4 = 80 т; q6 = 120 т; q8 = 160 т. Тогда
Основное удельное сопротивление движению 4-осного вагона
Основное удельное сопротивление движению 6-осного вагона
Основное удельное сопротивление движению 8-осного вагона
Основное удельное сопротивление движению состава с учетом доли вагонов (по массе) каждого типа (α4 = 0,73; α6 = 0,05; α8 = 0,22)
Масса состава
Округляем полученное значение в соответствии с ПТР до 50 т. Принимаем Q = 4100 т. Проверка полученной массы состава на прохождение скоростного подъема. Проверка на преодоление элементов профиля большей крутизны, чем расчетный подъем, заключается в расчете скорости движения поезда для всех подъемов, крутизна которых превышает крутизну расчетного подъема. В нашем случае такой элемент только один – скоростной подъем крутизной уклона iск= 11 ‰ и протяженностью s = 1400 м. Для проверки массы состава на преодоление скоростного подъема определим путь, который может преодолеть поезд при движении по подъему с уклоном +11 ‰ в режиме тяги на номинальной мощности (максимальная позиция контроллера машиниста) при падении скорости с максимально допустимой до расчетной. За максимально допустимую скорость примем ограничение по состоянию пути, равное 80 км/ч. Принимаем интервал изменения скорости от 80 до 70 км/ч. Средняя скорость на заданном интервале по формуле (4.6)
По тяговой характеристике тепловоза ТЭ3 (см. рисунок 15.1) определяем касательную силу тяги. При скорости 75 км/ч Fк = 100000 Н. Удельную касательную силу тяги определим по формуле (4.5):
Рассчитаем основное удельное сопротивление движению поезда по формулам (3.2) – (3.12), (4.4). Основное удельное сопротивление движению локомотива
Основное удельное сопротивление движению 4-осного вагона
Основное удельное сопротивление движению 6-осного вагона
Основное удельное сопротивление движению 8-осного вагона
Средневзвешенное основное удельное сопротивление движению состава
Основное удельное сопротивление движению поезда
Удельная равнодействующая сила в пределах выбранного интервала изменения скорости по формуле (4.3)
Путь, проходимый поездом при изменении скорости от 80 до 70 км/ч, по формуле (4.2)
Так как найденное значение пройденного пути меньше, чем длина проверяемого подъема (s = 1400 м), то следует продолжить расчеты. Результаты расчетов представим в таблице 15.4. Таблица 15.4 – Расчет движения поезда по подъему с уклоном 11 ‰
При снижении скорости с 80 до 50 км/ч поезд, двигаясь по подъему с уклоном 11 ‰, проходит путь 1622 м. Проверка массы состава на прохождение скоростного подъема выполняется (1622 > 1400), и массу корректировать нет необходимости. Проверка массы состава на трогание с места. Прежде чем приступить к расчетам, необходимо определить уклон участка пути, на котором происходит трогание поезда (следует принять уклон станционных путей с максимальным подъемом). В нашем случае это элемент № 10 с крутизной уклона iтр = 1,5 ‰. Кривая на данном элементе отсутствует, т.е. дополнительного сопротивления от действия кривой нет. Для проверки массы состава на трогание с места по формуле (5.1) определим массу состава, которую локомотив может взять с места. Для этого рассчитаем удельное сопротивление движению состава при трогании с места по формулам (5.2)–(5.5). Удельное сопротивление троганию вагонов
Удельное сопротивление движению состава при трогании
С учетом того, что касательная сила тяги локомотива при трогании по исходным данным равна Fктр = 571000 Н (не превышает максимальную силу на автосцепке, ограниченную величиной 930 кН), определим массу состава, которую локомотив может взять с места, по формуле (5.1):
Так как масса состава при трогании больше расчетной массы состава (Qтр > Q), то проверка массы состава на трогание выполняется. Проверка массы состава по длине приемоотправочных путей. На основании исходных данных длина приемоотправочных путей равна lпоп = 1550 м. Сравним данную величину с длиной поезда, которую определим по формуле (6.1). Для определения длины состава найдем количество 4, 6 и 8-осных вагонов по формуле (6.2):
По таблице 6.1 принимаем: – четырехосные крытые и изотермические вагоны – l4 = 15 м; – шестиосные полувагоны – l6 = 17 м; – восьмиосные цистерны – l8 = 21 м. По формуле (6.3) определим длину состава:
С учетом того, что длина локомотива lл = 34 м, определим длину поезда по формуле (6.1):
Длина поезда меньше длины приемоотправочных путей, следовательно, поезд уместится на них. Проверка выполняется. Спрямление профиля пути на заданном участке. Произведем спрямление исходного профиля, представленного в таблице 15.3. Будем следовать алгоритму, предложенному в разделе 7. 1 Определим элементы профиля, которые спрямлять нельзя. Не спрямляют элементы 1, 10, 22 (остановочные пункты), 5 (скоростной подъем) и 6 (расчетный подъем). Помимо этого не будем спрямлять с другими элементами профиля 15-й и 19-й элементы, т.к. крутизна их уклонов значительно отличается от крутизны соседних элементов. 2 Определим возможные группы спрямляемых элементов. В нашем случае предварительно можно сгруппировать элементы между собой таким образом: 2-3-4, 7-8-9, 11-12-13-14, 16-17-18 и 20-21. 3 Производим проверку возможности спрямления. Произведем спрямление элементов 2-3-4. По формуле (7.1)
По формуле (7.2) с учетом округления по ПТР
По условию (7.3) проверим возможность спрямления профиля: – для 2-го элемента – (условие выполняется); – для 3-го элемента – (условие не выполняется). Для 3-го элемента условие спрямления не выполняется, следовательно, спрямление данной группы элементов невозможно. Произведем спрямление элементов 2-3:
(условие выполняется); (условие выполняется). Так как для всех элементов условие спрямления выполняется, то можно элементы 2-3 спрямлять в один, длина которого 2800 м, а крутизна .
Популярное: Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние... Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация... Почему люди поддаются рекламе?: Только не надо искать ответы в качестве или количестве рекламы... Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (308)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |