Оценка тяговой характеристики локомотива по скоростным характеристикам на участке железных дорог (1225871), страница 8

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

Текст из файла (страница 8)

(станция Аносовская – разъезд Пурикан)

3 ОЦЕНКА ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И ЭКСПЕРЕМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ КРИВОЙ СКОРОСТИ

Методика расчета кривых скоростей и времени, описанная в Разделе 2, используется по рекомендации МПС на железной дороге продолжительное время. Главным образом кривые скорости и времени, рассчитанные графическим методом, используют для составления режимных карт и графиков движения поездов, а также определения пропускной способности перегонов.

В данном дипломном проекте предлагается использование кривой скорости для идентификации неисправности локомотива по отклонениям тяговых характеристик.

3.1 Описание методики выхода с диаграммы кривой скорости на тяговую характеристику тепловоза

3.1.1 Определение значений удельных ускоряющих сил для выбранных скоростей графическим методом

Суть методики заключается в том, что при наличии экспериментальной кривой скорости возможно найти значения удельных ускоряющих сил для соответствующих им скоростей и выйти на тяговую характеристику тепловоза, после чего произвести сравнение с тяговой характеристикой, полученной у завода-изготовителя, и идентифицировать состояние тепловоза.

Определим значения удельных ускоряющих сил для выбранных скоростей из теоретического расчета кривой скорости на примере трех произвольных участков:

• участок 1: подъем с фиктивным уклоном ;

• участок 2: подъем с фиктивным уклоном ;

• участок 3: подъем с фиктивным уклоном .

Построение производим в следующем порядке:

• выбираем участок кривой скорости в диапазоне скоростей не более 10 км/ч;

• среднее значение скорости из выбранного диапазона отмечаем на кривой удельных ускоряющих сил прямой линией вдоль оси абсцисс;

• отмечаем на оси удельных ускоряющих сил уклон, соответствующий уклону на профиле с выбранным участком кривой скорости;

• проводим линию, перпендикулярную линии кривой скорости, через отмеченный уклон;

• точка пересечения перпендикуляра к кривой скорости и средней линии диапазона скоростей будет являться точкой, соответствующей значению удельных ускоряющих сил для данного участка кривой скорости на данном уклоне.

Найденные значения удельных ускоряющих сил будут являться действительными для данной скорости и принимаются для дальнейших расчетов. Пример определения удельных ускоряющих сил графическим методом представлен на рисунке 3.1.

3.1.2 Определение значения касательной силы тяги соответствующей выбранным скоростям

Для определения значений касательной силы тяги, соответствующих выбранным скоростям необходимо преобразовать формулу (2.16):

Рисунок 3.1 – Определение значений удельных ускоряющих сил графическим методом

Для успешного решения данного уравнения, необходимо найти значения основного удельного сопротивления движению локомотива и основного удельного сопротивления движению состава .

Основное удельное сопротивление локомотивов в режиме тяги определяется по формулам:

• на звеньевом пути:

  (3.2)

• на бесстыковом пути:

  (3.3)

• для тепловозов колеи 1067 мм о. Сахалин:

Основное удельное сопротивление движению состава определяется по формуле:

где – соответственно доли в составе по массе четырех-, шести- и восьмиосных вагонов;

- соответственно основное удельное сопротивлению четырех-, шести- и восьмиосных вагонов.

Основное удельное сопротивление движению груженных четырехосных вагонов при массе, приходящейся на ось , определяется по формулам:

• на звеньевом пути:

• на бесстыковом пути:

Основное удельное сопротивление движению груженных шестиосных вагонов определяется по формулам:

• на звеньевом пути:

  (3.8)

• на бесстыковом пути:

Основное удельное сопротивление движению груженных восьмиосных вагонов определяется по формулам:

• на звеньевом пути:

  (3.10)

• на бесстыковом пути:

Основное удельное сопротивление движению четырехосных вагонов о. Сахалин определяется по формулам:

• груженных вагонов колеи 1067 мм:

  (3.12)

• груженных вагонов колеи 1520 мм на тележках колеи 1067 мм:

Зная массу локомотива , массу состава , доли в составе различных видов вагонов и вес их тары, а также имея кривую скоростей движения состава, можем рассчитать касательную силу тяги, соответствующую любой скорости, выбранной на кривой в режиме тяги.

Рассчитаем значения касательной силы тяги, соответствующих скоростям, выбранным на рисунке 3.1 по формулам (3.1) – (3.12) при массе состава т (п. 2.2.2 теоретического расчета), состоящего из четырехосных полувагонов, массе двух секций локомотива т, и массе, приходящейся на ось одного вагона т.

• при скорости движения км/ч:

• при скорости движения км/ч:

• при скорости движения км/ч:

Таким образом определив значения удельных ускоряющих сил графическим методом, имея данные о локомотиве, составе поезда и выполнив расчет касательных сил тяги, получаем координаты точек, которые можно нанести на тяговую характеристику данного локомотива. Нанесем полученные точки на тяговую характеристику локомотива 2ТЭ70.

Рисунок 3.2 – Нанесение найденных точек на тяговую характеристику локомотива

Как видно из рисунка 3.2, точки на пересечении найденных скоростей и касательных сил тяги лежат на тяговой характеристике, представленной ОАО «Коломенский завод». Данный факт дает основания полагать, что методику можно использовать для получения точек, соответствующих реальным значениям тяговой характеристики, и использовать их для сравнения с заводской тяговой характеристикой с целью идентификации неисправности локомотива.

3.2 Выход с диаграммы кривой скорости на тяговую характеристику локомотива

3.2.1 Введение ограничений в методику

При описании методики использовалась кривая скорости, рассчитанная теоретически для состава, движущегося на всем протяжении на 15 позиции контроллера машиниста с устоявшейся работой дизеля и с упрощением физической модели состава (состав представляется, как материальная точка). В действительности данная методика теряет свою актуальность, так как обороты дизеля имеют нелинейный характер изменения, обороты контроллера машиниста изменяются в зависимости от необходимости изменения режима ведения поезда, а масса состава распределена по всей его длине.

При исследовании кривой скорости, полученной при проведении опытных поездок локомотивом 2ТЭ70 на участке ветки Байкало-Амурской магистрали Тында-Бамовская на возможность проведения обратного расчета и выхода на тяговую характеристику тепловоза, требуется ввести ограничения в методику. Анализ опытной кривой скорости представлен на рисунке 3.3.

3.2.1.1 Ограничение в применении методики на скоростях ниже скорости выхода на полное использование сцепного веса локомотива

При выборе участков кривой скорости для выполнения обратного построения, следует отказаться от участков, находящихся в пределах ограничения по сцеплению, так как кривая ограничения по сцеплению не

Рисунок 3.5 – Анализ опытной кривой скорости

постоянна и зависит от физической природы сцепления, динамических воздействий и случайных факторов, потери сцепления от перераспределения нагрузок между колесными парами и допускаемых расхождений тяговых характеристик и размеров экипажа. Также необходимо учитывать, что коэффициент сцепления представляет собой расчетно-нормативное значение и определяется в некоторых упрощенных условиях (испытания на опытном кольце ВНИИЖТа). Пример определения коэффициента сцепления локомотива представлен на рисунке 3.4.

Рисунок 3.4 – Результаты испытаний по определению коэффициента сцепления

Характеристики

Список файлов ВКР