ПЗ ВКР (1221491), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Vнт – скорость начала торможения, км/ч;
(1+) – коэффициент инерции вращающих масс;
ср – среднее основное сопротивление движению поезда, Н/кН;
i – удельное сопротивление движению поезда от уклона с учетом сопротивления от кривых;
ат – постоянное (среднее) замедление при торможении, м/c2;
g – ускорение свободного падения, м/с2.
Из уравнения (1.1) следует, что потери электрической энергии пропорциональны квадрату скорости начала торможения и массе поезда. В таблице 1.2 приведены результаты расчетов потерь электрической энергии при торможении до полной остановки в зависимости от скорости начала торможения и массы поезда при постоянных значениях величины замедления при торможении, среднего удельного основного сопротивления движения поезда и нулевого уклона.
Таблица 1.2 – Результаты расчетов потерь электрической энергии при торможении до остановки поезда
Vнт, км/ч | Значения потерь электрической энергии (кВт·ч), при массе поезда, т | |||
6000 | 5000 | 4000 | 3000 | |
80 | 414 | 345 | 276 | 207 |
60 | 234 | 195 | 156 | 117 |
40 | 102 | 85 | 68 | 51 |
20 | 26 | 22 | 17 | 13 |
1.7 Показатели работы электровоза на участке
Ружино – Смоляниново
За последний квартал 2014-2015 года локомотивное депо ст. Ружино добилось следующих показателей в использовании локомотивов. Эти показатели представлены в таблице 1.3 и на плакате ДП 190303.65.К15-ЭТЖД-708в.01.
Таблица 1.3 – Показатели работы электровозов
Масса состава, т | Нагрузка на ось, т | Тонно-км, в тыс. | Расход топлива, кВт | Время хода, ч:мин | Число стоянок | Время стоянок, ч:мин | Техническая скорость, км/ч | Удельный расход, кВт/10тыс.ткм брутто |
5699,94 | 21,78 | 2086176,39 | 1523,35 | 9:42 | 4 | 1:18 | 52,60 | 75,09 |
6097,74 | 22,49 | 2231773,55 | 1450,71 | 9:38 | 3 | 0:42 | 55,20 | 65,94 |
5773,64 | 22,26 | 2113153,29 | 1514,93 | 9:11 | 4 | 1:42 | 56,20 | 73,01 |
2 АНАЛИЗ ПРОФИЛЯ ПУТИ УЧАСТКА
РУЖИНО – СМОЛЯНИНОВО
Участок Ружино – Смоляниново имеет протяжность 364 километра. Профиль пути участка перевалистый. Вместе с тем имеются затяжные подъемы.
На рассмотренном нами участке Ружино – Смоляниново профиль пути средней сложности. Весь профиль пути на данном тяговом плече по степени его сложности можно разделить на несколько участков.
Первый участок Ружино – Лесозаводск-1 отличается не большими уклонами. Величина самого большого подъёма на данном участке составляет 6,5 ‰ протяжностью 803 метра, а самый большой спуск, на участке составляет 8 ‰ протяжностью 840 метров. Данный участок можно отнести к участкам с невысокой сложностью профиля пути.
Второй участок – от станции Лесозаводск-1 до станции Шмаковка. Этот участок имеет один большой спуск, величина которого равна 9 ‰ протяжностью 1000 метров. Данный участок можно отнести к участкам с невысокой сложностью.
Третий участок – от станции Шмаковка до станции Сунгач. Этот участок один из самых лёгких т.к. на этом профиле пути в основном прямые участки.
Следующий участок ограничен станциями Свиягино – Спасск-Дальний. Он более сложный, чем предыдущий, потому что на нём встречаются и большие подъемы.
Следующий участок Спасск-Дальний – Мучная. Он самый длинный по продолжительности, и имеет большое количество спусков. Этот участок так же можно отнести к лёгкому.
За тем идёт сложный участок рассматриваемого профиля пути, он граничен станциями Мучная – Орехово-Приморское. Данный профиль пути почти весь состоит из уклонов и подъемов, величина которых составляет 13 ‰ и 9,2 ‰ соответственно, но протяжённость этих элементов небольшая.
Участок Орехово-Приморское – Озерная Падь средней сложности. В основном он состоит из элементов профиля пути с малыми величинами уклонов.
Восьмой участок характеризуемого нами профиля пути – от станции Озерная Падь до станции Уссурийск. Этот участок более сложный, чем предыдущий, потому что на нём больше протяжных подъёмов и спусков и величина уклонов тоже больше. В целом этот участок тоже можно отнести к участкам средней сложности.
В конце идёт самый сложный участок рассматриваемого тягового плеча, он граничен станциями Надеждинская – Смоляниново. Данный участок почти полностью состоит из затяжных подъёмов и спусков. Величина подъёмов колеблется в пределах от 12,3 ‰ до 22 ‰, а величина спусков колеблется в пределах от 10 ‰ до 20,8 ‰.
Профиль пути и значения расчетных подъемов представлены на плакате ДП 190303.65.К15-ЭТЖД-708в.02.
3 РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ ТОННО-КИЛОМЕТРОВОЙ ДИАГРАММЫ ДЛЯ ТРЕХ СЕКЦИОННОГО ЭЛЕКТРОВОЗА
Для оценки степени использования мощности локомотива на участке обращения рассчитывается и строится тонно-километровая диаграмма. Предварительно, в соответствии с правилами тяговых расчётов [3], рассчитывается и строится зависимость массы состава mс от величины расчётного подъёма iр. Тонно-километровая диаграмма строится в произвольном масштабе. Для каждого перегона рассчитываемого участка определяется наиболее трудный элемент профиля пути, который принимается за расчётный подъём.
На тонно-километровой диаграмме отмечают по горизонтали длины перегонов. Смежные перегоны разграничивают вертикальными линиями, между которыми внизу записывают длины перегонов, значения и протяжённость расчётных подъёмов.
По графику определяют значения расчётной массы состава, которые на диаграмме откладывают по вертикали и в пределах перегона проводят горизонтальную линию на высоте (от нулевой линии), равной этой массе состава.
Рассчитываем и строим зависимость массы состава mс от расчётного подъёма iр. Масса состава определяется из условия движения по расчетному подъему с установившейся скоростью по формуле
, (3.1)
где Fкр – расчетная сила тяги электровоза, из [3] Fкр=829,2 кН;
– основное удельное сопротивление движению электровозом под током
при расчетной скорости Vр (из [3] Vр=36,7 км/ч), Н/кН;
– основное удельное сопротивление движению состава, Н/кН;
– расчетный подъем, 10 ‰;
‑ расчетные массы соответственно локомотива и состава, т;
g – ускорение свободного падения, м/с2;
Основное удельное сопротивление движению локомотива определяется
(3.2)
Основное удельное сопротивление движению состава определяется
(3.3)
где ‑ масса, приходящаяся на ось четырехосных вагонов на роликовых подшипниках и подшипниках скольжения. Масса, приходящуюся на ось, для обоих типов вагонов принимается 20,5 т.
Масса состава определяется по формуле
тонн.
Зависимость массы состава от крутизны подъёма представлена в таблице 3.1 и на плакате ДП 190303.65.К15-ЭТЖД-708в.03.
Таблица 3.1 – Зависимость массы состава от крутизны подъёма
№ перегона | Iр, ‰ | mc т |
1 | 2,75 | 21436 |
2 | 0,72 | 45161 |
3 | 1,30 | 34409 |
4 | 5,05 | 13363 |
5 | 6,03 | 11497 |
6 | 4,11 | 15807 |
7 | 7,81 | 9153 |
8 | 6,31 | 11054 |
9 | 6,25 | 11146 |
10 | 8,73 | 8273 |
11 | 6,42 | 10889 |
12 | 5,90 | 11714 |
13 | 3,95 | 16314 |
14 | 5,13 | 13189 |
15 | 8,10 | 8856 |
16 | 9,29 | 7813 |
17 | 8,69 | 8307 |
18 | 4,51 | 14668 |
19 | 6,40 | 10918 |
20 | 8,21 | 8749 |
21 | 6,23 | 11177 |
22 | 5,40 | 12632 |
23 | 6,38 | 10948 |
24 | 7,03 | 10054 |
25 | 8,76 | 8247 |
26 | 10,00 | 7297 |
27 | 6,05 | 11464 |
28 | 0,87 | 41767 |
29 | 9,70 | 7506 |
30 | 2,79 | 21215 |
31 | 18,59 | 3994 |
На участке Шкотово – Смоляниново расположен расчетный подъем равный 18,59 ‰. Электровоз 3ЭС5К не способен провести вес массой 7296 тонн на данном участке, поэтому применим толкач. В роли толкача будет так же электровоз марки 3ЭС5К. Следовательно масса состава определяется по формуле
т.