Тяга поездов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство транспорта российской федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

«Приморский институт железнодорожного транспорта» - Филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения

высшего профессионального образования

«Дальневосточный государственный университет петей сообщения» в г .Уссурийске

факультет высшего профессионального образования

заочная форма обучения

контрольная работа

по дисциплине: ТЯГА ПОЕЗДОВ

Уссурийск, 2015



Задача 1

1. Построить электромеханические характеристики тягового двигателя, отнесённые к ободу колеса электровоза.

2. По ЭМХ определить:

2.1 касательную силу тяги ТЭД при продолжительном (I?) и

часовом токе (Iч), при полном поле возбуждения и ослабленном поле

2.2 скорость движения электровоза с токами

продолжительного и часового режима на параллельном соединении ТД на полном поле и на всех ступенях ослабления поля

2.3 ток, потребляемый электровозом постоянного тока в

часовом режиме из контактной сети (Iдэч)

2.4 ток, касательную силу тяги, касательную мощность КМБ

на параллельном соединении ТД и предпоследней ступени ослабления поля при конструкционной скорости

2.5 мощность ТД на валу в указанном режиме, если кпд

двигателя 94,5%

2.6 объяснить, что понимается под режимами работы электровоза -

продолжительный, часовой, расчётный.

Дано: Электровоз ВЛ82м (переменный ток).

1. Построим электромеханические характеристики тягового двигателя, отнесённые к ободу колеса электровоза (рисунок 1).

2. По ЭМХ определяем:

2.1 касательную силу тяги ТЭД при продолжительном (I?) и часовом токе (Iч), при полном поле возбуждения и ослабленном поле

- при продолжительном режиме Iд? = 510А

F^пп_кд? = 5100кгс = 4100*9,81 = 50031 Н

F^оп1 _кд? = 4650кгс = 4650*9,81 = 45617 Н

F^оп2 _кд? = 4400кгс = 4400*9,81 = 43164 Н

F^оп3 _кд? = 4000кгс = 4000*9,81 = 39240 Н

F^оп4 _кд? = 3550кгс = 3550*9,81 = 34826 Н

- при часовом режиме Iдч = 535А

F^пп_кдч= 5300кгс = 5300*9,81 = 51993 Н

F^оп1 _кдч= 5000кгс = 5000*9,81 = 49050 Н

F^оп2 _кдч= 4600кгс = 4600*9,81 = 45126 Н

F^оп3 _кдч= 4300кгс = 4300*9,81 = 42183 Н

F^оп4 _кдч= 3850кгс = 3850*9,81 = 37769 Н

2.2 скорость движения электровоза с токами продолжительного и часового режима на параллельном соединении ТД на полном поле и на всех ступенях ослабления поля

- при продолжительном режиме Iд? = 510А

V^пп_кд? = 54 км/ч

V^оп1 _кд? = 59 км/ч

V^оп2 _кд? = 63 км/ч

V^оп3 _кд? = 68 км/ч

V^оп4 _кд? = 75 км/ч

- при часовом режиме Iдч = 535А

V^пп_кдч= 53 км/ч

V^оп1 _кдч= 57 км/ч

V^оп2 _кдч= 61 км/ч

V^оп3 _кдч= 66 км/ч

V^оп4 _кдч= 73 км/ч

2.3 Определение тока, потребляемого электровозом постоянного тока из контактной сети в часовом режиме.

Iдч = 535А

Iдэч = Iдч * 8 = 535*8 = 4280 А,

2.4 Определение тока, касательной силы тяги, касательной мощности КМБ на параллельном соединении ТД и предпоследней ступени ослабления поля при конструкционной скорости

I^vmax_доп3 = 535А

F^vmax_доп3 = 4300кгс = 42183Н

Р^vmax_коп3 = F^vmax_доп3 * V_max = 4300*100 = 1288,8 кВт

367 367

2.5 Определим мощность ТД на валу в продолжительном и часовом режиме, если кпд двигателя 94,5%

Р_д? = U_дн * I_д? * ? * 10^-3,

где U_дн- номинальное напряжение на двигателе

Р_д? = 1500*510*0,945*10^-3 = 772,9 кВт

Р_д? = 1500*535*0,945*10^-3 = 758,4 кВт

2.6 Продолжительный режим работы ТД - это режим работы, при котором нагрузка наибольшим током его якоря в течении неограниченного времени при номинальном напряжении на его зажимах и вентиляции, соответствующей этому режиму, не вызыва-ет превышения предельно допустимых температур.

При испытаниях с током продолжительного режима установившиеся температуры частей машины практически достигаются через 4-6 часов после начала испытания. электромеханический тяга двигатель сопротивление

Часовой режим - режим работы с наибольшим током якоря, при котором двигатель из практически холодного состояния в течение 1 ч при номинальном напряжении с возбуждением и венти-ляцией, соответствующими этому режиму, нагреваются до темпе-ратур, не превышающих предельно допустимых.

Параметры ТД устанавливают в процессе квалификационных испытаний и относят к продолжительному и часовому режимам, обозначая соответственно ток I?, и Iч, мощность Р? и Р_ч, частоту вращения n? и n_ч, КПД, Ю? и Ю_ч. Номинальные параметры машины указывают в ее паспортной табличке, техническом паспорте и других технических документах. Расчетным для тяговых двигателей электровозов является продолжительный режим, для двигателей электропоездов - часовой.

Режим работы ТД на расчетном подъеме для электровозов характеризуется большими токами и меньшими скоростями движения (частотой вращения) по сравнению с часовым режимом, при номинальном напряжении и соответствующей вентиляции.

На тяговой характеристике электровоза постоянного тока этот режим определяется точкой пересечения тяговой характери-стики на параллельном соединении тяговых двигателей и полном поле (П-ПП) с кривой ограничения по сцеплению. Исключение составляют только электровозы ВЛ22^М, ВЛ23, ВЛ8 - для них ре-жим П-ОП1.

Задача 2

1. Построить тяговую характеристику электровоза

2. По тяговой характеристике рассчитать:

2.1 максимальную силу тяги электровоза при взятии с места Fктр (максимальную силу тяги при трогании, определяемую при V=0). Рассчитать эту же силу тяги по формуле.

2.2 Максимальную касательную силу тяги электровоза Fкmax в различных режимах работы.

2.3 Скорость движения электровоза в тех же режимах

2.4 Максимальную касательную мощность электровоза в тех же режимах

2.5 Касательную мощность электровоза при работе в режимах: продолжительном, часовом, на расчётном подъёме.

3. Мощность электровоза, рассчитанную в пунктах 2.4 и 2.5 сравнить с мощностью в продолжительном режиме в процентном отношении.

1. Построим тяговую характеристику электровоза ВЛ82м (рисунок 2).

2.По тяговой характеристике рассчитываем:

2.1 максимальную силу тяги электровоза при взятии с места

Fктр = 68000 кгс = 667080 Н

По формуле:

Fктр = Рсц*ш_к ,

где Рсц - сцепной вес, тс (кН), Рсц = 200 тс.

ш_к = коэффициент сцепления

при V = 0, ш_к = 0,28+3/50=0,34

Fктр = 200*9,81*0,34*10³ = 667080 Н

2.2 максимальную касательную силу тяги электровоза Fкmax в различных режимах работы.

F^сп-оп4_кмах = 50500кгс = 495405 Н

F^п-оп4_кмах = 57600кгс = 565056 Н

2.3 скорость движения электровоза в тех же режимах

V^сп-оп4_кмах = 30 км/ч

V^п-оп4_кмах = 50 км/ч

2.4 Максимальную касательную мощность электровоза в тех же режимах



Р^сп-оп4_кмах = F ^сп-оп4_кмах * V_оп4 = 50500*30= 4128,1 кВт

367 367

Р^п-оп4_кмах = F ^п-оп4_кмах * V_оп4 = 57600*50= 7847 кВт

367 367

2.5 касательную мощности электровоза при работе в режимах: продолжительном, часовом, на расчётном подъёме.

Р_к? = 38000*54 / 367 = 5591,3 кВт

Р_кч = 40400*53 / 367 = 5834,3 кВт

Р_кр = 49700*50,5 / 367 = 6838,8кВт

3. Сравнение мощностей

Р_кр =6838,8 кВт

Ркч * 100 = 6838,8 * 100 = 122,3%,

Рк? 5591,3

Т.е. мощность режима на расчетном подъеме составляет 122,3% от Рк?.

Р_кч =5834,3 кВт

Ркч * 100 = 5834,3 * 100 = 104,3%,

Рк? 5591,3

Т.е. мощность часового режима 104,3% от Рк?.

Р^сп-оп4_кмах = 4128,1 кВт

Р^сп-оп4_кмах * 100 = 4128,1 * 100 = 73,8%,

Рк? 5591,3

Т.е. мощность в режиме СП-ОП4 составляет 73,8% от Рк?.

Р^п-оп4_кмах = 7847 кВт

Р^п-оп4_кмах * 100 = 7847 * 100 = 140,3%,

Рк? 5591,3

Т.е. мощность в режиме П-ОП4 составляет 140,3% от Рк?.



Задача 3

1. Определить общее удельное сопротивление движения поезда в режиме тяги на подъёме i,‰ и кривой радиусом R,м.

2. Определить полное сопротивление движения поезда

3. Определить характер движения поезда по заданному участку - равномерное, ускоренное, замедленное.

1. Общее удельное сопротивление движению складывается из основного удельного сопротивления, дополнительного удельного сопротивления от уклона (подъёма) и дополнительного удельного сопротивления от кривой.

Wк = i + Wr + Wo

Wi=i=7 - дополнительное сопротивление от уклона Н/кН,

Wr - дополнительное удельное сопротивление

Wo - определяется по графику.

Wr = 700 / R = 700/1000 = 0,7Н/кН

Wк = 7 + 0,7 + 4,23 = 11,93 Н/кН,

2. Полное сопротивление движению поезда

W_к = Wк *(m_c + m_л)*g = 11,93*(4941+200)*9,81 = 601668 Н

3. Определение характера движения поезда.

Fк = Wк - равномерное,

Если Fк >Wк - ускоренное,

Если Fк <Wк - замедленное.

Fк =68000 кгс=667080Н

В нашем случае Fк(667080Н) >Wк(601668 Н), поэтому характер движения будет ускоренным.



Использованная литература

1. Кузьмич, Руднев, Френкель. Теория локомотивной тяги. - М.: Маршрут, 2005. - 306 с.

2. Слепцов М.А., Долаберидзе. Основы электрического транспорта. М.: Академия, 2006. - 426 с.

3. Постол Б.Г., Е.Н. Кузьмичев Тяга поездов»: Учебное пособие проектирования. - Хабаровск: ДВГУПС, 2013.- 76с.

Размещено на Allbest.ru

...