пз (1224828), страница 6

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

123 31

133 28

142 25

160 22

5.3 Расчет и построение диаграммы удельных ускоряющих и замедляющих усилий

Рассчитаны величины удельных ускоряющих сил, удельного сопротивления движению и удельных замедляющих сил при торможении для электропоезда «DesiroRus» Ласточка массой mл = 152 т, с составом массой mс = 228 т, сформированным из 4-осных вагонов на подшипниках скольжения,со средней нагрузкой qo= 19 т.[5]

Вначале определены значения удельных ускоряющих сил, затем значения удельных замедляющих сил. Результаты расчетов занесены в таблицу 5.2.

Для электропоезда «DesiroRus» Ласточка силы тяги в интервале скоростей от 0 до 36 км/ч приняты по таблице ограничения по току, а в интервале скоростей от 37 до 160 км/ч – по таблице ограничения по ослаблению поля (смотреть рисунок 5.1). Значения скоростей по указанной таблице тяговой характеристики электропоезда «DesiroRus» Ласточка записаны в таблице 5.2 в графе 2, а соответствующие им значения силы тяги – в графе 3.

В графе 4 таблицы 5.2 занесены значения удельной силы тяги, определены по формуле:

Н/кН, (5.1)

где Fк –сила тяги поезда,Н;

mл – масса локомотива,т;

mс – масса состава, т;

g – ускорение свободного падения, 9,81 м/с2.

Для скорости V = 0 км/ч:

Н/кН.

Удельное основное сопротивление движению электропоезда w’o определено по формуле и занесено в графу 5:

Н/кН. (5.2)

При скорости V = 0 км/ч:

Н/кН.

Удельное основное сопротивление движению 4-осных вагонов на подшипниках скольжения при средней нагрузке qo=19 т определено по формуле. Значения занесены в графу 6 таблицы 5.2:

Н/кН. (5.3)

При скорости V = 0 км/ч:

Н/кН.

Общее сопротивление движению поезда определено по формуле. Значения занесены в графу 7 таблицы 5.2:

Н/кН. (5.4)

При скорости V = 0 км/ч:

Н/кН.

Удельная ускоряющая сила определена по формуле.Значения ƒy занесены в графу 8 таблицы 5.2:

Н/кН. (5.5)

Для скорости V = 0 км/ч:

Н/кН.

В таблицу 5.2 сведены результаты расчета величины удельных ускоряющих сил (на трех зонах регулирования электропоезда).

Таблица 5.2 – Результаты расчета величины удельных ускоряющих сил

Зона регулирования V,

км/ч Fк,

кН fк,

Н/кН wo’,

Н/кН wo”, Н/кН wo,

Н/кН fy,

Н/кН

1 2 3 4 5 6 7 8

Первая зона 0 263 70,47 1,32 1,12 1,20 69,27

36 263 70,47 2,03 1,66 1,81 68,67

37 246 66,00 2,08 1,70 1,85 64,15

38 238 63,76 2,10 1,71 1,87 61,89

41 217 58,17 2,18 1,77 1,94 56,23

47 183 49,22 2,38 1,92 2,10 47,12

53 158 42,51 2,57 2,08 2,27 40,23

62 133 35,80 2,88 2,32 2,55 33,25

71 117 31,32 3,23 2,60 2,85 28,47

80 103 27,63 3,61 2,89 3,18 24,45

89 92 24,61 4,01 3,21 3,53 21,08

98 82 21,92 4,45 3,56 3,92 18,01

106 74 19,91 4,87 3,90 4,29 15,63

116 67 17,90 5,42 4,33 4,77 13,13

123 61 16,44 5,87 4,69 5,16 11,28

133 58 15,44 6,46 5,15 5,67 9,76

142 54 14,54 7,11 5,67 6,25 8,30

160 50 13,42 8,38 6,69 7,37 6,06

Вторая зона 0 196 52,58 1,32 1,12 1,20 51,37

36 196 52,58 2,03 1,66 1,81 50,77

37 192 51,46 2,08 1,70 1,85 49,61

38 185 49,67 2,10 1,71 1,87 47,80

41 167 44,74 2,18 1,77 1,94 42,81

47 142 38,03 2,36 1,92 2,10 35,94

53 121 32,44 2,57 2,08 2,27 30,17

62 100 26,85 2,88 2,32 2,55 24,30

71 83 22,37 3,23 2,60 2,85 19,52

80 73 19,69 3,61 2,89 3,18 16,51

89 65 17,45 4,01 3,21 3,53 13,92

Окончание таблицы 5.2

1 2 3 4 5 6 7 8

98 58 15,66 4,45 3,56 3,92 11,74

106 53 14,21 4,87 3,90 4,29 9,92

116 48 12,86 5,42 4,33 4,77 8,10

123 45 12,08 5,87 4,69 5,16 6,92

133 42 11,19 6,46 5,15 5,67 5,51

142 39 10,40 7,11 5,67 6,25 4,16

160 35 9,40 8,38 6,69 7,37 2,03

Третья зона 0 129 34,68 1,32 1,12 1,20 33,48

36 129 34,68 2,03 1,66 1,81 32,87

37 125 33,56 2,08 1,70 1,85 31,71

38 121 32,44 2,10 1,71 1,87 30,57

41 112 29,98 2,18 1,77 1,94 28,04

47 96 25,73 2,36 1,92 2,10 23,63

53 83 22,37 2,57 2,08 2,27 20,10

62 69 18,46 2,88 2,32 2,55 15,91

71 58 15,66 3,23 2,60 2,85 12,81

80 52 13,87 3,61 2,89 3,18 10,69

89 46 12,30 4,01 3,21 3,53 8,77

98 42 11,19 4,45 3,56 3,92 7,27

106 38 10,18 4,87 3,90 4,29 5,89

116 34 9,06 5,42 4,33 4,77 4,29

123 31 8,39 5,87 4,69 5,16 3,23

133 28 7,49 6,46 5,15 5,67 1,82

142 25 6,71 7,11 5,67 6,25 0,47

160 22 5,82 8,38 6,69 7,37 -1,55

Удельное основное сопротивление движению электропоездаw’xопределено по формулеи занесено в таблицу 5.3 (графа 2):

Н/кН. (5.6)

При скорости V = 0 км/ч:

Н/кН.

По формуле (5.3)определено удельное основное сопротивление движению 4-осных вагонов на подшипниках скольжения при средней нагрузке qo= 19 т. Значения приведены в графе 6 таблицы 5.2:

Удельная замедляющая сила в режиме выбега определена по формуле:

Н/кН. (5.7)

При скорости V = 0 км/ч:

Н/кН.

В графу 4 записана удельная замедляющая сила в режиме выбега.

Удельная замедляющая сила в режиме механического торможения определена по формуле. Результаты расчета записаны в таблице 5.3(графа 5):

Н/кН,(5.8)

где Vр – расчетный тормозной коэффициентсмотреть[6], равен 0,8;φкр – расчетный коэффициент трения, определен по формуле (5.9), в зависимости от типа тормозных колодок.

Для чугунных тормозных колодок расчетный коэффициент трения определен по формуле и записан в таблицу 5.3 ( графа 5):

(5.9)

При скорости V = 0 км/ч:

Удельная тормозная сила поезда:

Н/кН.

Значение удельной тормозной силы записано в графу 6 таблицы 5.3.

Удельная замедляющая сила для служебного торможения определена по формуле:

Н/кН. (5.10)

При скорости V = 0 км/ч:

Н/кН.

Значение удельной замедляющей силы для служебного торможения записано в графу 7 таблицы 5.3.

Удельная замедляющая сила для экстренного торможения определена по формуле:

Н/кН. (5.11)

При скорости V = 0 км/ч:

Н/кН.

Значение удельной замедляющей силы для экстренного торможения записано в графу 8 таблицы 5.3.

В таблицу 5.3 сведены результаты расчета величины удельных замедляющих сил (длярежима выбега и механического торможения).

Таблица 5.3–Результаты расчета величины удельных замедляющих сил

V,

км/ч ωx’,

Н/кН ωо”,

Н/кН ωox,

Н/кН φкр

bт,

Н/кН ƒзс,

Н/кН ƒзэ,

Н/кН

1 2 3 4 5 6 7 8

0 1,57 1,12 -1,30 0,27 -216,00 -109,30 -217,30

10 1,83 1,23 -1,47 0,20 -158,40 -80,67 -159,87

20 2,13 1,37 -1,68 0,16 -129,60 -66,48 -131,28

30 2,47 1,55 -1,91 0,14 -112,60 -58,07 -114,23

40 2,84 1,75 -2,19 0,13 -100,80 -52,59 -102,99

50 3,26 1,99 -2,50 0,12 -92,57 -48,78 -95,07

60 3,72 2,26 -2,84 0,11 -86,40 -46,04 -89,24

Окончание таблицы 5.3

1 2 3 4 5 6 7 8

70 4,21 2,56 -3,22 0,10 -81,60 -44,02 -84,82

80 4,74 2,89 -3,63 0,10 -77,76 -42,51 -81,39

1 2 3 4 5 6 7 8

90 5,32 3,25 -4,08 0,09 -74,62 -41,39 -78,70

100 5,93 3,65 -4,56 0,09 -72,00 -40,56 -76,56

110 6,58 4,07 -5,08 0,09 -69,78 -39,97 -74,86

120 7,27 4,53 -5,63 0,08 -67,89 -39,57 -73,51

130 8,00 5,02 -6,21 0,08 -66,24 -39,33 -72,45

140 8,77 5,54 -6,83 0,08 -64,80 -39,23 -71,63

150 9,58 6,09 -7,49 0,08 -63,53 -39,25 -71,02

160 10,43 6,68 -8,18 0,08 -62,40 -39,38 -70,58

Определено ограничение скорости движения по тормозам для электропоезда «DesiroRus» Ласточка массой mл=152т, с составной массой mс = 228 т, сформированным из 4-осных вагонов на подшипниках скольжения, со средней нагрузкой qо = 19 т, (максимальный спуск на участке -13,4‰).

Режим торможения является наиболее важным в обеспечение безопасности движения электропоездов, поэтому тормозным расчетам уделено особое внимание. При движение электропоезда по уклонам его скорость не должна превышать допустимых значений, определенных мощностью тормозной системы. Поэтому этот путь, проходимый электропоездом до полной остановки, не должен превышать установленного значения соответствующих инструкций, а именно для электропоезда «DesiroRus» Ласточка тормозной путь составил 700 м. смотреть [5].

Число осей в составе определено по формуле:

(5.12)

где mп – масса поезда, равна 380 т;

qo – средняянагрузка на ось, равна 19 т.

осей.

Время подготовки тормозов к действию определено по формуле. При Vmax = 160 км/ч, φкр = 0,08:

с, (5.13)

где Vр – расчетный тормозной коэффициент, принят 0,8;

кр – расчетный коэффициент трения для чугунных колодок.

а) для i = 0 ‰ с;

б) для i = –7 ‰ с;

в) для i = – 14 ‰ с.

Подготовительный тормозной путь определен по формуле:

м, (5.14)

где Vн – любая выбранная скорость начала торможения в км/ч (обычно ее принимают равной максимальной скорости электропоезда).

а) для i = 0 ‰ м;

б) для i = –7 ‰ м;

в) для i = – 14 ‰ м.

Отложены эти значения Sп (точки E, G, H) и соединены с точкой 0, получили прямые, по которым определен Sп при любой скорости (смотреть рисунок 5.3). Построены кривые V(Sд) и определена Vдоп для трех уклонов начинается с точки А, используя диаграмму удельных замедляющих сил (смотреть рисунок 5.3): при i = 0, i = -7 ‰ и i = -14 ‰С. В результате получили три кривые ( рисунок 5.3): АК при i = 0, AL при i = -7, AQпри i = -14. Точка М пересечения кривой АК с прямой ОЕ показывает допустимую скорость Vдоп1 при i = 0 (111км/ч). Аналогично в точке NVдоп2 равно 105 км/ч на спуске (i = -7 ‰) и в точке Р Vдоп3 равно 99 км/ч на спуске (i = -14 ‰). На рисунке 5.2 показано определение ограничений скорости движения электропоезда по тормозам.

На рисунке 5.2показана диаграмма удельных ускоряющих и замедляющих сил: режим тяги; режим выбега; ограничение скорости по тормозам.

1 – режим тяги; 2 – режим выбега; 3 – ограничение скорости по тормозам;

Рисунок 5.2 – Диаграмма удельных ускоряющих и замедляющих сил электропоезда «DesiroRus» Ласточка (режим тяги; режим выбега; ограничение скорости по тормозам)

5.4 Определение скорости, времени хода, тока, расхода электрической энергии методом установившихся скоростей (три варианта ведения электропоезда)

Метод установившихся скоростей основывается на предположении, что на всей длине каждого элемента профиля пути поезд движется с установившейся скоростью, а при переходе с одного элемента на следующий мгновенно изменяется до нового установившегося значения.

Установившаяся скорость определена по диаграмме удельных ускоряющих и замедляющих сил электропоезда.

Время движения поезда по каждому элементу профиля пути при равномерной скорости, мин, определено по формуле:

, (5.15)

где S – длина элемента профиля пути, км;

Vуст– установившаяся скорость, км/ч.

Токи, потребляемые электропоездом Ласточка, при различных установившихся скоростях определяются по токовым характеристикам. Значения Idaсведены в таблицы 5.4 – 5.6

Расход электрической энергии рассчитан по формуле:

, (5.16)

где U – расчетное напряжение контактной сети, равное 25000 В;

Δt – время, в течении которого электропоезд потребляет ток Ida, мин.

Результаты расчетов сведены в таблицы5.4 – 5.6.

Таблица 5.4 – Расчёт скорости, времени хода, тока, расхода электрической энергии поезда методом установившихся скоростей на 1 зоне

Но-мер эле-мен-

та Длина элемента, км Крутиз-на уклона, ,‰

Режим работы электро- воза Устано- вившаяся скорость, Vу, км Время прохож- дения элемен- та, мин Значения тока электро- воза, Ida, А Расход тока, Ida t, А мин

Расход электро- энергии, А, кВт ч

1 2 3 4 5 6 7 8 9

1 0,300 -0,6 тормож 110,4 0,16 0 0,00 0,00

2 0,400 0,5 тяга 160 0,15 91 13,65 5,69

3 0,313 -1,2 тормож 109,8 0,17 0 0,00 0,00

4 0,200 -3 выбег 60 0,20 0 0,00 0,00

5 0,250 -9,2 тормож 102,8 0,15 0 0,00 0,00

6 0,350 -0,7 тормож 110,3 0,19 0 0,00 0,00

7 0,200 0,8 тяга 160 0,08 91 6,83 2,84

8 0,200 -0,3 тормож 110,7 0,11 0 0,00 0,00

9 0,200 4,7 тяга 160 0,08 91 6,83 2,84

10 0,250 6,2 тяга 158 0,09 91 8,64 3,60

Характеристики

Список файлов ВКР