Эксплуатация локомотивов и локомотивное хозяйство
Анализ эффективности видов тяги. Выбор локомотива при тепловозной и электрической тяге. Анализ профиля пути и выбор расчётного подъёма. Расчет массы состава, скорости и времени хода поезда. Технические и экономические показатели локомотивов, охрана труда.
| Рубрика | Транспорт |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 12.04.2014 |
| Размер файла | 684,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Округляем массу состава до 4680 т.
Проверим массу состава по условиям трогания с места по формуле (4.6)
Удельное сопротивление поезда при трогании с места:
wтр = 28/(q04 + 7) = 28/(22+7) = 0,97 Н/кН. (4.5)
Проверим массу состава на трогание с места на расчетном подъеме i = 8.1о/оо :
Qтр = (Fктр /[( wтр + iтр)·g]) - Р=(614100/[( 0,97+ 8,1)·9,81]) - 184 = 6716 т.
Здесь Qтр>Q, следовательно, электровоз ВЛ10 может взять состав массой 4680 т на участке.
Проверим массу состава по длине приема - отправочным путям.
Для этого необходимо определить число вагонов в составе, длину поезда и сопоставить эту длину с заданной длиной приема - отправочных путей станции.
lп ? lпоп (4.7)
m4 = Q/ q4 = 4680/88 = 54 вагона (4.8)
Длину четырехосного вагона примем равной 15 м.
Общая длина поезда (4.9):
lп =15m4 + lп + 10 = 15•54 + 33 +10 = 860 м (4.9)
Длина приема - отправочных путей на станции Лосиноостровская равна lпоп =1650м, а на станции Александров - lпоп =2100 м. Так как условие проверки возможности установки поезда на приема - отправочные пути выполняется, следовательно, можно сделать вывод, что поезд длиной 860 м и массой 4680 т установится в пределах приема - отправочных путей станции Лосиноостровская, а также станции Александров.
Массу состава принимаем равной 4680 т.
2.3.2 Участок нечетного направления Лосиноостровская - Александров
Основное удельное сопротивление движению электровоза в Н/кН в зависимости от скорости на режиме тяги подсчитываем по формуле (4.1):
wo' =1,9 + 0,01v + 0,0003 v2 = 1,9 + 0,01•46,7 + 0,0003•(46,7)2 = 3.02 Н/кН (4.1)
Основное удельное сопротивление движению груженых четырехосных вагонов в Н/кН, определяем по формуле. При массе, приходящейся на одну колесную пару
q04 = q4/4 = 88/4 = 22 т/ось. (4.2)
wo”=0,7+(3+0,1v+0,0025v2)/q04=0,7+(3+0,1•46,7+0,0025•(46,7)2)/22=1,3Н/кН (4.3)
Массу состава, при установившейся скорости, для расчетного подъема определяем по формуле (4.4):
Q=[Fкр-(wo'+ip)Pg]/[(wo”+ip)·g]=[451250-(3.02+7,2)·184•9,81]/[(1,3+7,2)·9,81]= =5214 т.
Округляем массу состава до 5220 т.
Проверим массу состава по условиям трогания с места (на остановочных пунктах) по формуле (4.6), удельное сопротивление поезда при трогании с места по формуле (4.5):
wтр = 28/(22+7) = 0.97 Н/кН. (4.5)
Проверим массу состава на трогание с места на расчетном подъеме i = 7.2о/оо
Qтр = (614100/[( 0.97+ 7.2)·9.81]) - 184 =7482 т. (4.6)
Здесь Qтр>Q, следовательно, электровоз ВЛ10 может взять состав массой 7482 т на участке.
Проверим массу состава по длине приема - отправочным путям.
Для этого необходимо определить число вагонов в составе, длину поезда и сопоставить эту длину с заданной длиной приема - отправочных путей станции, согласно условию (4.7)
Число четырехосных вагонов в составе грузового поезда по формуле(4.8):
m4 = 5220/88 = 60 вагонов (4.8)
Длину четырехосного вагона примем равной 15 м.
Общая длина поезда по формуле (4.9):
lп = 15•60 + 33 +10 = 950 м (4.9)
Условие проверки возможности установки поезда на приема - отправочные пути выполняется 950=lп ? lпоп=1650, следовательно, можно сделать вывод, что поезд длиной 950 м и массой 5220 т установится в пределах приема - отправочных путей станции Лосиноостровская, а также станции Александров.
Массу состава принимаем равной 5220 т.
2.4 Расчет диаграммы удельных равнодействующих сил
Уравнение движения поезда определяет связь в дифференциальной форме между массой состава, его скоростью, временем движения и действующими на поезд силами. Поезд рассматривается как материальная точка и все действующие на него силы считаются приложенными к ободу колёс в месте опоры их на рельсы.
Для облегчения вычислений уравнение движения поезда представляют в так называемых удельных единицах.
(5)
где: - соответственно удельные силы тяги, сопротивления и тормозная,
Н/кН; - коэффициент, соответствующий ускорению единицы веса поезда при действии на него одной тонна-силы, км/ч2
При движении на поезд действуют сила тяги , сила сопротивления движению в режиме тяги , сила сопротивления движению в режиме холостого хода и тормозная сила , Н.
Для решения уравнения движения поезда и построения кривой скорости от пути графическим методом необходимо иметь диаграммы (кривые) равнодействующих ускоряющих и замедляющих сил в названных режимах ведения поезда по прямому горизонтальному участку пути, а именно:
- диаграмму - удельной равнодействующей ускоряющей силы при движении в режиме тяги;
- диаграмму - удельной замедляющей силы в режиме холостого хода;
- диаграмму - удельной замедляющей силы в режиме служебного регулировочного торможения;
- диаграмму - удельной замедляющей силы в режиме экстренного торможения;
Для построения диаграммы удельных равнодействующих сил составляем таблицу, для режима холостого хода, для режима торможения(при служебном регулировочном торможении, при экстренном торможении.
Первые два столбца таблицы заполняем данными тяговой характеристики локомотива. Шаг изменения скорости не должен превышать 10 км/ч. Кроме того, в таблицу заносим значения, соответствующие характерным точкам тяговой характеристики. Такими значениями являются скорость перехода от ограничения по сцеплению (по току) на автоматическую характеристику, расчётная скорость и скорость изменения режима работы тяговых электродвигателей, принимаем среднее значение силы тяги. В третьем и четвёртом столбцах помещаем значения основного удельного и полного сопротивления движению локомотива при движении в режиме тяги.
Для вычисления основного удельного сопротивления движению состава предварительно рассчитываем основное удельное сопротивление движению каждой из входящих в состав групп вагонов.
Столбцы 7 - 9 заполняем, выполняя вычисления в соответствии с выражениями:
Wo=Wo'+ +Wo” , H; (5.1)
Затем выполняем расчёты и заполняют столбцы 10 - 13 для режима холостого хода (выбега) [4].
Основное удельное сопротивл.
wo' = 1,9 + 0,01v + 0,0003 v2 (4.1)
Основное удельное сопротивление состава wo” для занесенных в расчетную таблицу скоростей определяется по формуле
wo” = 0,7+(3+0,1v+ 0,0025v2 )/q04 (4.3)
Основное удельное сопротивление локомотива на холостом ходу для разных значений скоростей вычисляем по формуле Н/кН
wх = 2.4 + 0.011v + 0.00035 v2 . (5.2)
Основное удельное сопротивление всего поезда при следовании его по прямому горизонтальному пути при движении на холостом ходу подсчитывается по формуле
wox = (Р·wx + Q·wo”)/(Р + Q) (5.3)
где: Р - расчетная масса локомотива, т;
Q - масса состава, т.
Удельные тормозные силы поезда в Н/кН вычисляем по формуле
bт = 1000 · цкр· хр , (5.4)
где: цкр - расчетный коэффициент трения колодок о колесо:
при композиционных колодках:
цкр =0,36•((v + 150)/(2v +150)); (5.5)
хр - расчетный тормозной коэффициент состава в Н/кН
хр = (у •kр4·n4 )/(Q·g) =(0,98•41,5·240)/(5250·9,81)=0,189, (5.6)
где: n4 - число осей четырехосных вагонов состава:
n4 = 4m4 = 4 60=240;
kр4 - расчетные силы нажатия тормозных колодок на ось четырехосного вагона на ось (при композиционных колодках kр4 = 41,5 кН/ось)
у - доля тормозных осей в составе: у = 0,98.
В грузовых поездах на спусках до 20о/оо тормозную силу пневматического тормоза локомотива и его массу в расчет не принимем. В остальных случаях, а также при движении одиночного локомотива тормозную силу локомотива и его массу учитывать.
Удельная замедляющая сила, действующая на поезд на режиме торможения, Н/кН:
при служебном регулировочном торможении
wox + 0.5bт (5.6)
при экстренном торможении
wox + bт. (5.7)
Таблица №3
|
Таблица удельных равнодействующих сил. Тепловоз 2ТЭ10М; масса состава Q =5250т Режим тяги |
Режим холостого хода |
Режим торможения |
|||||||||||||||
v,км/ч |
Fк ,Н |
wo',Н/кН |
Wo'=wo'•Pg,H |
wo”,Н/кН |
Wo”=wo”•QgH |
Wo=Wo'+ +Wo” ,H |
Fк-WoH |
Fк-Wo_(P+Q)g= fк-wo ,Н/кН |
wх,Н/кН |
Wх= wх•Pg,H |
Wх+ +Wo” ,H |
wох=Wх+Wo”(P+Q)g ,Н/кН |
цкр |
bт=1000 ·цкр· хр ,Н/кН |
wox+0.5bт ,Н/кН |
wox+bт , Н/кН |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
|
|
0 |
797000 |
1,9 |
5144 |
0,84 |
43262 |
48406 |
748594 |
13.8 |
2,4 |
6498 |
49760 |
0,92 |
0,360 |
68,04 |
34,94 |
68,96 |
|
|
10 |
667000 |
2,03 |
5496 |
0,89 |
45837 |
51333 |
615667 |
11.3 |
2,5 |
6768 |
52605 |
0,97 |
0,338 |
63,88 |
32,91 |
64,85 |
|
|
20 |
599000 |
2,20 |
5957 |
0,97 |
49957 |
55914 |
543086 |
10 |
2,76 |
7473 |
57430 |
1,06 |
0,322 |
60,86 |
31,49 |
61,92 |
|
|
23,5 |
496000 |
2,30 |
6227 |
1,01 |
52017 |
58244 |
437756 |
8.08 |
2,85 |
7717 |
59734 |
1,10 |
0,317 |
59,91 |
31,06 |
61,01 |
|
|
27,5 |
433000 |
2,40 |
6498 |
1,05 |
54077 |
60575 |
372425 |
6.9 |
2,97 |
8041 |
62118 |
1,15 |
0,312 |
58,97 |
30,64 |
60,12 |
|
|
30 |
402000 |
2,47 |
6688 |
1,07 |
55107 |
61795 |
340205 |
6.3 |
3,05 |
8258 |
63365 |
1,17 |
0,309 |
58,40 |
30,37 |
59,57 |
|
|
38 |
325000 |
2,71 |
7337 |
1,17 |
60257 |
67594 |
257406 |
4.7 |
3,32 |
8989 |
69246 |
1,28 |
0,299 |
56,51 |
29,53 |
57,79 |
|
|
40 |
306000 |
2,78 |
7527 |
1,20 |
61802 |
69329 |
236671 |
4.3 |
3,40 |
9206 |
71008 |
1,31 |
0,297 |
56,13 |
29,38 |
57,44 |
|
|
43,3 |
282000 |
2,88 |
7798 |
1,25 |
64378 |
72176 |
209824 |
3.8 |
3,53 |
9558 |
73936 |
1,36 |
0,294 |
55,57 |
29,15 |
56,93 |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
|
|
50 |
246000 |
3,15 |
8529 |
1,35 |
69528 |
78057 |
167943 |
3.09 |
3,83 |
10370 |
79898 |
1,47 |
0,288 |
54,43 |
28,69 |
55,90 |
|
|
60 |
204000 |
3,58 |
9693 |
1,52 |
78283 |
87976 |
116024 |
2.2 |
4,32 |
11697 |
89980 |
1,66 |
0,279 |
52,73 |
28,03 |
54,39 |
|
|
62,5 |
196000 |
3,70 |
10018 |
1,56 |
80343 |
90361 |
105639 |
1.9 |
4,45 |
12049 |
92392 |
1,70 |
0,278 |
52,54 |
27,97 |
54,24 |
|
|
70 |
177000 |
4,07 |
11020 |
1,71 |
88068 |
99088 |
77912 |
1.4 |
4,89 |
13240 |
101308 |
1,87 |
0,273 |
51,60 |
27,67 |
53,47 |
|
|
80 |
153000 |
4,62 |
12509 |
1,93 |
99399 |
111908 |
41092 |
0.7 |
5,52 |
14946 |
114345 |
2,11 |
0,267 |
50,46 |
27,34 |
52,57 |
|
|
90 |
137000 |
5,23 |
14161 |
2,16 |
111244 |
125405 |
11595 |
0.2 |
6,22 |
16841 |
128085 |
2,36 |
0,262 |
49,52 |
27,12 |
51,88 |
|
|
100 |
120000 |
5,90 |
15974 |
2,42 |
124635 |
140609 |
-20609 |
-0.38 |
7,00 |
18953 |
143588 |
2,65 |
0,257 |
48,57 |
26,94 |
51,22 |
Таблица №4
Таблица удельных равнодействующих сил. Тепловоз 2ТЭ10М; масса состава Q =5845т
|
Режим тяги |
Режим холостого хода |
Режим торможения |
|||||||||||||||
v,км/ч |
Fк ,Н |
wo',Н/кН |
Wo'=wo'•Pg,H |
wo”,Н/кН |
Wo”=wo”•QgH |
Wo=Wo'+ +Wo” ,H |
Fк-WoH |
Fк-Wo_(P+Q)g= fк-wo ,Н/кН |
wх,Н/кН |
Wх= wх•Pg,H |
Wх+ +Wo” ,H |
wох=Wх+Wo”(P+Q)g , Н/кН |
цкр |
bт=1000 ·цкр· хр ,Н/кН |
wox+0.5bт , Н/кН |
wox+bт , Н/кН |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
|
|
0 |
797000 |
1,9 |
5144 |
0,84 |
48166 |
53309 |
743691 |
12,39 |
2,4 |
6498 |
54663 |
0,91 |
0,360 |
68,4 |
34,2 |
69,31 |
|
|
10 |
667000 |
2,03 |
5496 |
0,89 |
51032 |
56528 |
610472 |
10,17 |
2,5 |
6768 |
57800 |
0,96 |
0,338 |
64,22 |
32,11 |
65,18 |
|
|
20 |
599000 |
2,20 |
5957 |
0,97 |
55620 |
61576 |
537424 |
8,95 |
2,76 |
7473 |
63092 |
1,05 |
0,322 |
61,18 |
30,59 |
62,23 |
|
|
23,5 |
496000 |
2,30 |
6227 |
1,01 |
57913 |
64140 |
431860 |
7,19 |
2,85 |
7717 |
65630 |
1,09 |
0,317 |
60,23 |
31,12 |
61,32 |
|
|
27,5 |
433000 |
2,40 |
6498 |
1,05 |
60207 |
66704 |
366296 |
6,10 |
2,97 |
8041 |
68247 |
1,14 |
0,312 |
59,28 |
29,64 |
60,42 |
|
|
30 |
402000 |
2,47 |
6688 |
1,07 |
61353 |
68041 |
333959 |
5,56 |
3,05 |
8258 |
69611 |
1,16 |
0,309 |
58,71 |
29,36 |
59,87 |
|
|
38 |
325000 |
2,71 |
7337 |
1,17 |
67087 |
74424 |
250576 |
4,17 |
3,32 |
8989 |
76076 |
1,27 |
0,299 |
56,81 |
28,41 |
58,08 |
|
|
40 |
306000 |
2,78 |
7527 |
1,20 |
68808 |
76334 |
229666 |
3,82 |
3,40 |
9206 |
78013 |
1,30 |
0,297 |
56,43 |
28,22 |
57,73 |
|
|
43,3 |
282000 |
2,88 |
7798 |
1,25 |
71675 |
79472 |
202528 |
3,37 |
3,53 |
9558 |
81232 |
1,35 |
0,294 |
55,86 |
27,93 |
57,21 |
|
|
50 |
246000 |
3,15 |
8529 |
1,35 |
77409 |
85937 |
160063 |
2,67 |
3,83 |
10370 |
87778 |
1,46 |
0,288 |
54,72 |
27,36 |
56,18 |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
|
|
60 |
204000 |
3,58 |
9693 |
1,52 |
87157 |
96849 |
107151 |
1,78 |
4,32 |
11697 |
98853 |
1,65 |
0,279 |
53,01 |
26,51 |
54,66 |
|
|
62,5 |
196000 |
3,70 |
10018 |
1,56 |
89450 |
99468 |
96532 |
1,61 |
4,45 |
12049 |
101499 |
1,69 |
0,278 |
52,82 |
26,41 |
54,51 |
|
|
70 |
177000 |
4,07 |
11020 |
1,71 |
98050 |
109070 |
67930 |
1,13 |
4,89 |
13240 |
111290 |
1,85 |
0,273 |
51,87 |
25,94 |
53,72 |
|
|
80 |
153000 |
4,62 |
12509 |
1,93 |
110666 |
123174 |
29826 |
0,50 |
5,52 |
14946 |
125611 |
2,09 |
0,267 |
50,73 |
25,37 |
52,82 |
|
|
90 |
137000 |
5,23 |
14161 |
2,16 |
123854 |
138014 |
-1014 |
-0,02 |
6,22 |
16841 |
140694 |
2,34 |
0,262 |
49,78 |
24,89 |
52,12 |
|
|
100 |
120000 |
5,90 |
15975 |
2,42 |
138763 |
154735 |
-34735 |
-0,58 |
7,00 |
18953 |
157714 |
2,63 |
0,257 |
48,83 |
24,42 |
51,46 |
Таблица 5
Таблица удельных равнодействующих сил. Электровоз ВЛ10; масса состава Q = 4680
|
Режим тяги |
Режим холостого хода |
Режим торможения |
|||||||||||||||
v,км/ч |
Fк ,Н |
wo',Н/кН |
Wo'=wo'•Pg,H |
wo”,Н/кН |
Wo”=wo”•QgH |
Wo=Wo'+ +Wo” , H |
Fк-WoH |
Fк-Wo_(P+Q)g= fк-wo ,Н/кН |
wх,Н/кН |
Wх= wх•Pg,H |
Wх+ +Wo” ,H |
wох=Wх+Wo”(P+Q)g , Н/кН |
цкр |
bт=1000 ·цкр· хр ,Н/кН |
wox+0.5bт , Н/кН |
wox+bт , Н/кН |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
|
|
0 |
614100 |
1,9 |
5144 |
0,84 |
38565 |
43709 |
570391 |
11,95 |
2,4 |
4332 |
42897 |
0,9 |
0,360 |
76,68 |
38,34 |
115,02 |
|
|
10 |
524835 |
2,03 |
5496 |
0,89 |
40861 |
46357 |
478478 |
10,03 |
2,55 |
4602 |
45463 |
1,14 |
0,338 |
71,99 |
35,99 |
107,98 |
|
|
20 |
537000 |
2,20 |
5957 |
0,97 |
44534 |
50491 |
486509 |
10,2 |
2,76 |
4981 |
49515 |
1,04 |
0,322 |
68,59 |
34,29 |
102,88 |
|
|
30 |
512000 |
2,47 |
6688 |
1,07 |
49125 |
55813 |
456187 |
9,56 |
3,05 |
5505 |
54630 |
1,15 |
0,309 |
65,82 |
32,91 |
98,73 |
|
|
40 |
495000 |
2,78 |
7527 |
1,20 |
55093 |
62620 |
432380 |
9,06 |
3,40 |
6137 |
61230 |
1,28 |
0,297 |
63,26 |
31,63 |
94,89 |
|
|
43,5 |
490000 |
2,88 |
7798 |
1,25 |
57389 |
65187 |
424813 |
8,9 |
3,53 |
6372 |
63761 |
1,34 |
0,294 |
62,62 |
31,31 |
93,93 |
|
|
50 |
481000 |
3,15 |
8529 |
1,35 |
61980 |
70509 |
410491 |
8,6 |
3,83 |
6913 |
68893 |
1,44 |
0,288 |
61,34 |
30,67 |
92,01 |
|
|
50,5 |
480000 |
3,17 |
8583 |
1,36 |
62439 |
71022 |
408978 |
8,57 |
3,85 |
6949 |
69388 |
1,45 |
0,287 |
61,13 |
30,57 |
91,7 |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
|
|
51,5 |
460000 |
3,21 |
8691 |
1,37 |
62898 |
71589 |
388411 |
8,14 |
3,9 |
7040 |
69938 |
1,47 |
0,286 |
60,92 |
30,46 |
91,38 |
|
|
60 |
298000 |
3,58 |
9693 |
1,52 |
69785 |
79478 |
218522 |
4,58 |
4,32 |
7798 |
77583 |
1,63 |
0,279 |
59,43 |
29,72 |
89,15 |
|
|
70 |
192000 |
4,07 |
11020 |
1,71 |
78508 |
89528 |
102472 |
2,15 |
4,89 |
8826 |
87334 |
1,83 |
0,273 |
58,15 |
29,08 |
87,23 |
|
|
80 |
133000 |
4,62 |
12509 |
1,93 |
88608 |
101117 |
31883 |
0,67 |
5,52 |
9964 |
98572 |
2,07 |
0,267 |
56,87 |
28,44 |
85,31 |
|
|
90 |
96500 |
5,23 |
14161 |
2,17 |
99627 |
113788 |
-17288 |
-0,36 |
6,23 |
11245 |
110872 |
2,32 |
0,262 |
55,81 |
27,91 |
83,72 |
|
|
100 |
75500 |
5,90 |
15975 |
2,43 |
111564 |
127539 |
-52039 |
-1,09 |
7,00 |
12635 |
124199 |
2,6 |
0,257 |
54,74 |
27,37 |
82,11 |
Таблица№ 6
Таблица удельных равнодействующих сил. Электровоз ВЛ10; масса состава Q = 5220 т
|
Режим тяги |
Режим холостого хода |
Режим торможения |
|||||||||||||||
v,км/ч |
Fк ,Н |
wo',Н/кН |
Wo'=wo'•Pg, H |
wo”,Н/кН |
Wo”=wo”•QgH |
Wo=Wo'+ +Wo” , H |
Fк-WoH |
Fк-Wo_(P+Q)g= fк-wo ,Н/кН |
wх,Н/кН |
Wх= wх•Pg,H |
Wх+ +Wo” ,H |
wох=Wх+Wo”(P+Q)g ,Н/кН |
цкр |
bт=1000 ·цкр· хр ,Н/кН |
wox+0.5bт ,Н/кН |
wox+bт , Н/кН |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
|
|
0 |
614100 |
1,9 |
5144 |
0,84 |
43015 |
48159 |
565941 |
10,68 |
2,4 |
4332 |
47347 |
0,89 |
0,360 |
76,68 |
39,23 |
77,57 |
|
|
10 |
524835 |
2,03 |
5496 |
0,89 |
45575 |
51071 |
473764 |
8,94 |
2,55 |
4602 |
50177 |
0,95 |
0,338 |
71,99 |
36,95 |
72,94 |
|
|
20 |
537000 |
2,20 |
5957 |
0,97 |
49672 |
55629 |
481371 |
9,08 |
2,76 |
4981 |
54653 |
1,03 |
0,322 |
68,59 |
35,33 |
69,62 |
|
|
30 |
512000 |
2,47 |
6688 |
1,07 |
54793 |
61481 |
450519 |
8,49 |
3,05 |
5505 |
60298 |
1,14 |
0,309 |
65,82 |
34,05 |
66,96 |
|
|
40 |
495000 |
2,78 |
7527 |
1,20 |
61450 |
68977 |
426023 |
8,04 |
3,40 |
6137 |
67587 |
1,27 |
0,297 |
63,26 |
32,93 |
64,53 |
|
|
43,5 |
490000 |
2,88 |
7798 |
1,25 |
64010 |
71808 |
418192 |
7,88 |
3,53 |
6372 |
70382 |
1,33 |
0,294 |
62,62 |
32,64 |
63,95 |
|
|
50 |
481000 |
3,15 |
8529 |
1,35 |
69131 |
77660 |
403340 |
7,61 |
3,83 |
6913 |
76044 |
1,43 |
0,288 |
61,34 |
32,1 |
62,77 |
|
|
50,5 |
480000 |
3,17 |
8583 |
1,36 |
69643 |
78226 |
401774 |
7,58 |
3,85 |
6949 |
76592 |
1,44 |
0,287 |
61,13 |
32,01 |
62,57 |
|
|
51,5 |
460000 |
3,21 |
8691 |
1,37 |
70155 |
78846 |
381154 |
7,19 |
3,9 |
7040 |
77195 |
1,46 |
0,286 |
60,92 |
31,92 |
62,38 |
|
|
60 |
298000 |
3,58 |
9693 |
1,52 |
77836 |
87529 |
210471 |
3,97 |
4,32 |
7798 |
85634 |
1,62 |
0,279 |
59,43 |
31,34 |
61,05 |
|
|
70 |
192000 |
4,07 |
11020 |
1,71 |
87566 |
98586 |
93414 |
1,76 |
4,89 |
8826 |
96392 |
1,82 |
0,273 |
58,15 |
30,89 |
59,97 |
|
|
80 |
133000 |
4,62 |
12509 |
1,93 |
98831 |
111340 |
21660 |
0,40 |
5,52 |
9964 |
108795 |
2,05 |
0,267 |
56,87 |
30,49 |
58,92 |
|
|
90 |
96500 |
5,23 |
14161 |
2,17 |
111121 |
125282 |
-28782 |
-0,54 |
6,23 |
11245 |
122366 |
2,31 |
0,262 |
55,81 |
30,22 |
58,12 |
|
|
100 |
75500 |
5,90 |
15975 |
2,43 |
124435 |
140410 |
-64910 |
-1,22 |
7,00 |
12635 |
137070 |
2,59 |
0,257 |
54,74 |
29,96 |
57,33 |
2.5 Определение скорости и времени хода поезда
Кривая скорости строится методом МПС с использованием диаграмм удельных ускоряющих и замедляющих сил в режиме тяги - по кривой , в режиме холостого хода - по кривой и в режиме служебного торможения - по кривой
При построении зависимости необходимо обязательно учитывать:
- Режим движения поезда (тяга, холостой ход или торможение);
- Характер изменения скорости движения поезда в зависимости от профиля пути, то есть крутизны уклонов.
- Положения точки-полюса на оси удельных ускоряющих и замедляющих сил.
Режим движения выбираем в зависимости от необходимости увеличения или уменьшения скорости и возможных её ограничений. Например, при отправления поезда со станции, то есть для увеличения скорости или для преодоления элементов профиля пути, имеющих большую крутизну подъёма, применяется режим тяги.
Режим холостого хода используется обычно в случаях, когда дальнейшее использование режима тяги сопровождается увеличением скорости движения поезда выше допустимой, а также перед включением и после выключения тормозов, то есть до и после включения режима тяги.
Режим торможения используется при снижении скорости или при необходимости остановки поезда. В любом случае интервал изменения скорости при построении зависимости не должен превышать 10 км/ч.
Допустимая скорость движения ограничивается состоянием пути, тормозными средствами поезда, конструкцией локомотива и вагонов. За максимально допустимую скорость движения по состоянию пути принимается скорость, равная 80 км/ч.
Положение точки-полюса на оси удельных ускоряющих и замедляющих сил определяется величиной уклона рассматриваемого элемента профиля пути.
В начальный момент времени поезд отправляется в режиме тяги отправляется со станции А, его начальная скорость равна 0 км/ч. Следовательно, начальная точка 0 кривой скорости известна - она находится в начале оси станции А. Затем на оси скорости диаграмм удельных ускоряющих и замедляющих усилий принимаем интервал изменения скорости движения поезда от км/ч до км/ч.
Значение середины интервала км/ч проецируем на кривую удельной ускоряющей равнодействующей силы в режиме тяги и фиксируем точку С1. При этом считается, что при изменении скорости поезда в интервале от до ускоряющая сила постоянна и соответствует среднему значению скорости.
Далее на оси фиксируем точку (полюс) М1, численная величина которой равна крутизне первого элемента профиля пути,.Через полученные точки С1 и М1 проводим прямую линию,перпендикуляр к которой переносим в точку 0, и чертим линию до уровня км/ч и фиксируем точку 1 , соответствующую этой скорости. Таки образом, построен первый отрезок 0-1 кривой скорости . Дальнейший процесс построения кривой аналогичен.
Для построения кривой при движении поезда в режимах холостого хода и торможения используем кривые и соответственно.
Режим движения поезда обозначим на кривой , хх - движение в режиме холостого хода, т - в режиме торможения.[5]
После построения кривой времени определяем время хода по перегонам и техническую скорость поезда vт на участке.
Необходимо решить тормозную задачу для построения кривых скорости и времени хода поезда.
Первая тормозная задача -- сводится к определению длины тормозного пути по заданным значениям.
Во втором типе рассчитывают допустимые скорости движения на различных уклонах исходя из условия остановки поезда в пределах заданного тормозного пути при заданном значении.
В третьем типе определяют, сколько тормозных средств нужно иметь в поезде, чтобы поезд, движущийся с заданной скоростью, можно было остановить на заданном уклоне в пределах тормозного пути которая состоит в определении максимально допустимой скорости движения поезда по наиболее крутому спуску участка при заданных тормозных средствах и принятом тормозном пути.
Полный (расчетный) тормозной путь.
Sт = Sn + Sд (6)
где: Sn - путь подготовки тормозов к действию;
Sд - действительный тормозной путь.
Крутизну крутого спуска принимаем ic = - 1,8о/оо.
Полный тормозной путь Sт =780 м.
Подготовительный тормозной путь
Sn =0,278 •vн · tп (6.1)
где: vн - скорость в начале торможения, км/ч (vн = vконс );
tп - время подготовки к тормозов к действию, с.
Время для автотормозов грузового типа для составов длиной до 300 осей
tп = 10 - (15 · ic )/ bт (6.2)
где: ic - крутизна уклона, для которого решается тормозная задача;
bт - удельная тормозная сила при начальной скорости торможения.
Масса состава 5250 т.
При тепловозной тяге.
tп =10 - (15 · ic )/ b=10 - (15 ·-7,8)/50,46 = 12.3 с.
Sn =0,278 •vн · tп = 0,278 •80 ·12,3 =273 м.
При электрической тяге.
tп = 10 - (15 · ic )/ b =10 - (15 ·-7,8)/56,87 = 12 с.
Sn =0,278 •vн · tп = 0,278 •80·12 = 266 м.
При решении тормозной задачи мы получили:
Путь подготовки тормозов Sn = 273 м;
Действительный тормозной путь Sд =889 м - при тепловозной тяге.
Путь подготовки тормозов Sn = 266 м;
Действительный тормозной путь Sд =816 м - при электрической тяге.
При максимальной скорости 80 км/ч, и имеющихся тормозных средствах, и тормозном пути.Поезд сможет остановится на расстоянии, не превышающим длины полного тормозного пути.
После построений, определим техническую скорость движения по участку по формуле
vт =(60•L)/t (6.3)
где: L - длина участка;
t - время хода поезда.
Участок Лосиноостровская - Александров четного направления.
При тепловозной тяге:
Длина участка 102 км,
Время хода поезда 103 мин ,
Техническая скорость - 60 км/ч.
При электрической тяге:
Длина участка 102 км,
Время хода поезда 94 мин ,
Техническая скорость - 65,1 км/ч.
Участок Лосиноостровская - Александров нечетного направления.
При тепловозной тяге:
Длина участка - 102 км,
Время хода поезда - 107 мин ,
Техническая скорость - 57,1 км/ч.
При электрической тяге:
Длина участка - 102 км,
Время хода поезда - 97 мин ,
Техническая скорость - 63 км/ч
3. ТЕХНИЧЕСКИЕ И ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЛОКОМОТИВОВ
Затраты на электроэнергию или топливо являются одним из важнейших элементов в себестоимости перевозок, и поэтому точное определение их величины необходимо для установления норм и различных технико-экономических расчётов.
Общий расход топлива тепловозом на перемещение состава определяется, как сумма расходов топлива за отрезки времени, соответствующие постоянному расходу топлива и средней постоянной скорости движения в режиме тяги.
3.1 Расход топлива на участке Лосиноостровская - Александров четног направления
При тепловозной тяге
Е= G•tт + gx•tx (7)
где: G - расход дизельного топлива тепловозом на режиме тяги, кг/мин;
tт - промежуток времени работы дизеля, в пределах которого скорость движения поезда принята постоянной, мин;
gx - удельный расход топлива тепловозом на холостом ходу, кг
tx - суммарное время работы тепловоза на режимах холостого хода и
торможения, мин.
Время работы тепловоза tт и tx определяется по кривой времени t=f(s) и отметкам об изменении режима работы тепловоза на кривой скорости v=f(s).
Удельный расход натурного (дизельного) топлива в килограммах на единицу перевозочной работы составит кг/104ткм
е=(Е/(Q+P)L)· 104 (7.1)
где: Q - масса состава, т;
L - длина участка, км.
Для планирования расхода топлива в качестве единицы измерения принимают удельный расход условного топлива кг/104ткм
еу = е·Э (7.2)
где: Э - тепловой эквивалент топлива, определяемый, как отношение теплоты сгорания дизельного (41900 кДж/кг) и условного (29300 кДж/кг) топлива (Э=1,43).
Определяем расход дизельного топлива
Е= G•tт + gx•tx =16,8 • 66,9 + 0,76 • 36,1 = 1151,35кг. (7)
Удельный расход натурного (дизельного) топлива в килограммах на единицу перевозочной работы составит кг/104ткм
е = (Е/QL)· 104 = (1151,35/(5250•102))· 104 = 21,5 кг/104ткм. (7.1)
Удельный расход топлива к удельному расходу условного топлива
еу = е·Э = 21,5•1,43 = 30,7 кг/104ткм. (7.2)
Расход электрической энергии электровозом расчитываем исходя из кривой тока Ida , без учета колебаний напряжения(кU =1)
При кU =1 и Uc =3000 В получим, кВт•ч
Aт = (Uc • кU • ?(Ida ср •?t))/(60•1000) (7.3)
Определяем:
Ida ср = (Idan + Idam )/2 (7.4)
где: Ida ср - активная составляющая тока, за среднее время ?t, А;
Uс - среднее напряжение на токоприемнике за время ?t, В;
кU - коэффициент формы кривой напряжения при данном Uс.
Расход электроэнергии электровозом с учетом собственных нужд
А= Aт + Aсн (7.5)
Удельный расход электроэнергии с учетом собственных нужд
а'т =(1000•А)/ (Q•L) (7.6)
Удельный расход электроэнергии ,без учета собственных нужд
ат =(1000• Ат )/ (Q•L) (7.7)
Расход электрической энергии:
Aт =(Uc•кU • ?(Ida ср •?t))/(60•1000)= ( 3000•1•64340,1)/60000= 3217 кВт·ч. (7.3)
На собственные нужды электровоза ВЛ10 расчитываем из потребляемой энергии вспомогательными машинами 2,8 кВт•ч за 1 мин и в течении всего времени.
Получим:
Aсн = 2,8 • 94=263 кВт•ч. (7.8)
Расход электроэнергии электровозом с учетом собственных нужд
А= 3217+263=3480 кВт•ч. (7.5)
Удельный расход электроэнергии с учетом собственных нужд
а'т=(1000•А)/(Q•L)=(1000·3480)/(4680·102)=7,82(Вт·ч)/(т·км)=78,2Вт·ч/104ткм (7.6)
Удельный расход электроэнергии, без учета собственных нужд по формуле
ат=(1000•Ат)/(Q•L)=(1000·3217)/(4680·102)=6,73(Вт·ч)/(т·км)= =67,3Вт·ч/104ткм (7.7)
3.2 Расход топлива на участке Лосиноостровская - Александров нечетного направления
Тепловозная тяга.
Расход дизельного топлива определим
Е= G•tт + gx•tx =16,8 • 72,3 + 0,76 • 34,7 = 1240 кг. (7)
Удельный расход натурного (дизельного) топлива в килограммах на единицу перевозочной работы составит кг/104ткм
е = (Е/QL)· 104 = (1240/(5845•102))· 104 = 20,7 кг/104ткм. (7.1)
Удельный расход топлива к удельному расходу условного топлива
еу = е·Э=20,7•1,43= 29,6 кг/104ткм (7.2)
Электрическая тяга.
Расход электрической энергии
Aт=(Uc•кU•?(Idaср•?t))/(60•1000)(3000•1•72480,3)/60000=3624кВт•ч. (7.3)
На собственные нужды электровоза ВЛ10 расчитываем 2,8 кВт•ч за 1 мин:
Aсн = 2.8 • 97=271 кВт•ч. (7.8)
Расход электроэнергии электровозом с учетом собственных нужд получим
А= Aт + Aсн =3624+271=3895 кВт•ч. (7.5)
Удельный расход электроэнергии с учетом собственных нужд
а'т=(1000•А)/(Q•L)(1000•3895)/(5220•102)=7,8(Вт·ч)/(т·км)=78 Вт·ч/104ткм. (7.6)
Удельный расход электроэнергии ,без учета собственных нужд
ат=(1000•Ат)/(Q•L)(1000•3624)/(5220•102)=6,8(Вт·ч)/(т·км)=68Вт·ч/104ткм. (7.7)
3.3 Технические и экономические показатели локомотивов
Далее приводим участковую скорость, высчитываем время хода поездов по участкам, определяем количественные и качественные показатели.
Длина участка Лосиноостровская-Александров - L=102 км.
Участковая скорость (принимаем vу= vт/1,10):
Тепловозная тяга
Лосиноостровская-Александров - vу= 55 км/ч,
Александров-Лосиноостровская- vу= 53 км/ч.
Электровозная тяга
Лосиноостровская-Александров - vу= 59 км/ч,
Александров-Лосиноостровская - vу= 58 км/ч.
Число пар поездовNг= 22.
Масса состава брутто Q = 5220 т.
3.4 Время хода грузовых поездов по участкам
Тепловозная тяга.
Лосиноостровская-Александров
tч= L/ vу= 102/55= 1,8 ч=1ч 48 мин, (8)
Александров-Лосиноостровская
tнеч= L/ vу= 102/53=1,9ч=1ч 54 мин (8)
Электровозная тяга.
Лосиноостровская-Александров
tч= L/ vу= 102/59=1,7ч=1ч 42 мин, (8)
Александров-Лосиноостровская
tнеч= L/ vу= 102/58=1,75ч=1ч 44мин. (8)
Время полного оборота грузовых локомотивов.
Тобг= 2L/ vу+ tос+ tоб , (8.1)
где: L - длина тягового участка;
vу - участковая скорость (среднее для обоих направлений);
tос - время нахождения локомотива на станции основного депо;
tоб - время нахождения локомотива на пункте оборота.
Тобг = tос+ tчет + tоб+ tнечет + tос1, (8.2)
где: tчет, tнечет - время хода по участку соответственно четному и нечетному направлениям.
tос= tпр + tтор = 0,66+0,5 = 1,16 ч, (8.3)
где: tпр - время приемки локомотива (tпр = 0,66 ч);
tтор - время следования в парк отправления, прицепка и проба тормозов (tтор =0,5 ч).
tоб= tотц + tож+ tтор = 0,25 + 1,0 + 0,5 = 1,75 ч, (8.4)
где: tотц - время отцепки и проследования локомотива в пункте оборота (tотц=0,25);
tож - время ожидания поезда обратного направления (tож =1,0 ч);
tтор - время следования в парк отправления, прицепка и проба тормозов (tтор =0,5 ч).
tос1= tотц + tпр+ tТО = 0,25 + 0,25 + 1,2 = 1,7 ч, (8.5)
где: tотц - время отцепки и проследования локомотива (tотц=0,25);
tпр - время приемки локомотива (tпр = 0,66 ч);...
Подобные документы
Характеристика локомотива 2ТЭ121. Расчет веса и массы состава. Проверка веса состава на преодоление скоростного подъема. Расчет удельных равнодействующих сил. Определение расхода топлива тепловозом. Построение диаграмм скорости и времени хода поезда.
курсовая работа [153,9 K], добавлен 11.06.2015Анализ профиля пути и расчетного подъема. Определение массы состава. Проверка на преодоление элементов профиля большей крутизны, чем расчётный подъём, которая заключается в расчёте скорости движения поезда для подъёмов. Расчет силы тяги локомотива.
курсовая работа [591,5 K], добавлен 21.12.2010Сравнение технических характеристик локомотивов. Расчет инвентарного парка локомотивов и измерителей их работы. Эффективность применения электрической и тепловозной тяги. Сферы экономически целесообразного применения электрической и тепловозной тяги.
дипломная работа [455,0 K], добавлен 16.06.2015Определение основного сопротивления движению поезда при различных видах тяги. Расчет средней скорости движения и времени хода поезда по участку. Определение расхода топлива тепловозом на тягу поездов и электроэнергии электровозом постоянного тока.
курсовая работа [631,7 K], добавлен 20.12.2015Характеристика профиля пути и локомотива. Вес состава. Расчет данных. Диаграмма удельных ускоряющих сил. Определение допустимой скорости движения поезда на максимальном спуске по условиям торможения. Анализ кривых скорости и времени хода поезда.
курсовая работа [57,3 K], добавлен 22.02.2009Анализ профиля пути и выбор величины расчетного подъема. Определение массы состава. Проверка полученной массы состава на трогание с места и по длине приемо-отправочных путей. Определение времени хода поезда по кривой времени и технической скорости.
курсовая работа [200,5 K], добавлен 02.01.2008Определение массы железнодорожного состава, анализ профиля пути и выбор расчетного подъема. Проверка полученной массы состава и спрямление профиля пути на участке железной дороги. Расчет времени хода поезда по участку способом равновесных скоростей.
курсовая работа [269,4 K], добавлен 08.10.2014Определение массы состава при движении поезда по расчетному подъему. Построение диаграмм удельных сил, действующих на поезд. Расчет скорости и времени хода поезда графическим методом. Расход топлива тепловоза. Проверка тяговых машин локомотивов на нагрев.
курсовая работа [823,3 K], добавлен 23.05.2015Классификация сил препятствия, определение основного удельного сопротивление локомотива (тепловоза и электровоза) и средней скорости движения по участку при различных режимах тяги. Продолжительность хода поезда и сравнение расхода энергоресурсов.
курсовая работа [78,4 K], добавлен 08.03.2009Тяговый расчет для грузового поезда с электровозом переменного тока, при спрямлении профиля пути. Определение массы поезда, скорости, времени хода по перегону, потребляемого тока. Расчет общего и удельного расхода электрической энергии на тягу поезда.
курсовая работа [862,1 K], добавлен 09.11.2010Основные способы обслуживания поездов локомотивами. Месторасположение устройств и сооружений тепловозного хозяйства в зоне обращения. Эксплуатируемый парк локомотивов на главном ходу, маневровых и пассажирских локомотивов. Штат локомотивных бригад.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 16.05.2013Определение удельного сопротивления тепловоза и электровоза, полного сопротивления поезда. Расчет средней скорости движения поезда, по участку используя различные режимы тяги для тепловоза и электровоза. Сравнение видов тяги по расходу энергоресурсов.
курсовая работа [235,8 K], добавлен 14.09.2013Основное сопротивление движения при различных видах тяги. Расчет средней скорости движения и времени хода по участку. Определение касательной мощности локомотивов, расхода энергоресурсов различных видов тяги. Сравнение Тепловоза ТЭП70 с электровозом ЧС7.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 15.02.2016Проектирование и эксплуатация железных дорог. Спрямление профиля пути. Определение массы состава по выбранному расчетному подъему, числа вагонов и осей состава, длины поезда. Величина расчетного тормозного коэффициента для композиционных колодок.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 11.01.2015Оценка правильности выбора серии локомотива, расчетного и проверяемого подъемов. Определение времени хода поезда способом равномерных скоростей. Спрямление профиля пути. Расчет расходов энергоресурсов на тягу поездов. Обоснование серии локомотива.
курсовая работа [40,8 K], добавлен 13.06.2013Анализ структуры и динамики основных групп наличного парка локомотивов, определение объема работы локомотивов в грузовом движении. Расчет показателей качества использования локомотивов, влияние факторов на изменение их среднесуточной производительности.
курсовая работа [240,6 K], добавлен 11.09.2010Определение и выбор серии локомотива. Планирование ремонтов локомотивов, расчёт годовой программы ремонтов и технического обслуживания. Расчёт стойловой части и выбор типа здания. Определение объёма работы отделения, контингента рабочих и их квалификации.
дипломная работа [225,1 K], добавлен 28.09.2014Назначение проектируемого эксплуатационно-ремонтного депо электровозов. Расчет массы грузового состава и ее проверка. Размещение пунктов экипировки и технического обслуживания локомотивов. Расчет эксплуатируемого парка грузовых и пассажирских локомотивов.
дипломная работа [243,9 K], добавлен 19.03.2010Анализ выхода из строя колесных пар локомотивов. Влияние сужения рельсовой колеи, взаимодействие подвижного состава и пути. Выявление эффективности лубрикации, рельсосмазывания и гребнесмазывания. Действия локомотивной бригады при пожаре на тепловозе.
дипломная работа [3,0 M], добавлен 08.04.2015Экономическое обоснование замены устаревшего электровоза локомотивом для увеличения массы поезда брутто, скорости движения и пропускной способности участка. Расчет эксплуатационных показателей, себестоимости перевозок и чистого дисконтированного дохода.
курсовая работа [78,7 K], добавлен 31.08.2010
