Пояснительная записка (1225872), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Пурикан(станция Аносовская – разъезд Пурикан)Рисунок 2.16 Расчетные кривые скорости, времени и тока генератора на участке ветки Тында – БамовскаяПикетыПлан путиПрофиль путиРежим движения100v,км/ч10t,мин7000IГ,А1,5100082 кмСт. Аносовская32Лист200200Изм.Лист646685083 ОЦЕНКА ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И ЭКСПЕРЕМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХКРИВОЙ СКОРОСТИМетодика расчета кривых скоростей и времени, описанная в Разделе 2,используется по рекомендации МПС на железной дороге продолжительноевремя.
Главным образом кривые скорости и времени, рассчитанные графическимметодом, используют для составления режимных карт и графиков движенияпоездов, а также определения пропускной способности перегонов.В данном дипломном проекте предлагается использование кривой скоростидля идентификации неисправности локомотива по отклонениям тяговыххарактеристик.3.1 Описание методики выхода с диаграммы кривой скорости на тяговуюхарактеристику тепловоза3.1.1 Определение значений удельных ускоряющих сил для выбранныхскоростей графическим методомСуть методики заключается в том, что при наличии экспериментальнойкривой скорости возможно найти значения удельных ускоряющих сил длясоответствующих им скоростей и выйти на тяговую характеристику тепловоза,после чего произвести сравнение с тяговой характеристикой, полученной узавода-изготовителя, и идентифицировать состояние тепловоза.Определим значения удельных ускоряющих сил для выбранных скоростейиз теоретического расчета кривой скорости на примере трех произвольныхучастков:- участок 1: подъем с фиктивным уклоном 1 = 1,427 ‰;- участок 2: подъем с фиктивным уклоном 2 = 7,7 ‰;- участок 3: подъем с фиктивным уклоном 3 = 11,056 ‰.Изм.Лист№ докум.ПодписьДатаДП 190301.65.11.151.ПЗЛист65Построение производим в следующем порядке:- выбираем участок кривой скорости в диапазоне скоростей не более 10км/ч;- среднее значение скорости из выбранного диапазона отмечаем на кривойудельных ускоряющих сил прямой линией вдоль оси абсцисс;- отмечаем на оси удельных ускоряющих сил уклон, соответствующийуклону на профиле с выбранным участком кривой скорости;- проводим линию, перпендикулярную линии кривой скорости, черезотмеченный уклон;- точка пересечения перпендикуляра к кривой скорости и средней линиидиапазона скоростей будет являться точкой, соответствующей значениюудельных ускоряющих сил для данного участка кривой скорости наданном уклоне.Найденныезначенияудельныхускоряющихсилбудутявлятьсядействительными для данной скорости и принимаются для дальнейшихрасчетов.
Пример определения удельных ускоряющих сил графическим методомпредставлен на рисунке 3.1.3.1.2 Определение значения касательной силы тяги соответствующейвыбранным скоростямДля определения значений касательной силы тяги, соответствующихвыбранным скоростям необходимо преобразовать формулу (2.16):к − (0′ ∙ л + 0′′ ∙ с ) ∙ (к − 0 ) =,(л + с ) ∙ (к − 0 ) ∙ (л + с ) ∙ = к − (0′ ∙ л + 0′′ ∙ с ) ∙ ,к = (к − 0 ) ∙ (л + с ) ∙ + (0′ ∙ л + 0′′ ∙ с ) ∙ ,к = [(к − 0 ) ∙ (л + с ) + (0′ ∙ л + 0′′ ∙ с )] ∙ .Изм.Лист№ докум.ПодписьДатаДП 190301.65.11.151.ПЗ(3.1)Лист66Изм.Лист№ докум.ПодписьДатаДП 190301.65.11.151.ПЗЛист67Рисунок 3.1 – Определение значений удельных ускоряющих сил графическим методомДля успешного решения данного уравнения, необходимо найти значенияосновного удельного сопротивления движению локомотива 0′ и основногоудельного сопротивления движению состава 0′′ .Основное удельное сопротивление локомотивов в режиме тяги 0′определяется по формулам:- на звеньевом пути:0′ = 1,9 + 0,01 + 0,0003 2 ;(3.2)- на бесстыковом пути:0′ = 1,9 + 0,008 + 0,00025 2 ;(3.3)- для тепловозов колеи 1067 мм о.
Сахалин:0′ = 1,05 + 0,056 + 0,000167 2 .(3.4)Основное удельное сопротивление движению состава 0′′ определяется поформуле:′′′′′′0′′ = 4 04+ 6 06+ 8 08,где(3.5)4 , 6 , 8 – соответственно доли в составе по массе четырех-, шести- ивосьмиосных вагонов;′′′′′′04, 06, 08- соответственно основное удельное сопротивлению четырех-, шести- и восьмиосных вагонов.Основное удельное сопротивление движению груженных четырехосныхвагонов при массе, приходящейся на ось во , определяется по формулам:- на звеньевом пути:′′04Изм.Лист№ докум.Подпись3 + 0,1 + 0,0025 2= 0,7 +;воДатаДП 190301.65.11.151.ПЗ(3.6)Лист68- на бесстыковом пути:′′043 + 0,09 + 0,002 2= 0,7 +.во(3.7)Основное удельное сопротивление движению груженных шестиосныхвагонов определяется по формулам:- на звеньевом пути:′′068 + 0,1 + 0,0025 2= 0,7 +;во(3.8)- на бесстыковом пути:′′063 + 0,08 + 0,002 2= 0,7 +.во(3.9)Основное удельное сопротивление движению груженных восьмиосныхвагонов определяется по формулам:- на звеньевом пути:′′086 + 0,038 + 0,0021 2= 0,7 +;во(3.10)- на бесстыковом пути:′′086 + 0,026 + 0,0017 2= 0,7 +.во(3.11)Основное удельное сопротивление движению четырехосных вагонов о.Сахалин определяется по формулам:- груженных вагонов колеи 1067 мм:Изм.Лист№ докум.ПодписьДатаДП 190301.65.11.151.ПЗЛист69′′047 + 0,03 + 0,0075 2= 0,7 +;во(3.12)- груженных вагонов колеи 1520 мм на тележках колеи 1067 мм:′′048 + 0,04 + 0,009 2= 0,7 +.во(3.13)Зная массу локомотива л , массу состава с , доли в составе различныхвидов 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 =4100 т (п.
2.2.2 теоретического расчета), состоящего из четырехосныхполувагонов, массе двух секций локомотива л = 282 т, и массе, приходящейсяна ось одного вагона во = 21 т.- при скорости движения 1 = 35,94 км/ч:0′ = 1,9 + 0,01 ∙ 35,94 + 0,0003 ∙ 35,942 = 2,381 кгс/т,3 + 0,1 ∙ 35,94 + 0,0025 ∙ 35,942== 0,7 += 1,055 кгс/т,21к = [9,5 ∙ (282 + 4100) + (2,65 ∙ 282 + 1,17 ∙ 4100)] ∙ 9,81 = 462,8 кН.0′′′′04- при скорости движения 2 = 40,87 км/ч:0′ = 1,9 + 0,01 ∙ 40,87 + 0,0003 ∙ 40,872 = 2,381 кгс/т,3 + 0,1 ∙ 40,87 + 0,0025 ∙ 40,872= 1,055 кгс/т,21к = [8,11 ∙ (282 + 4100) + (2,81 ∙ 282 + 1,24 ∙ 4100)] ∙ 9,81406,3 кН.′′0′′ = 04= 0,7 +Изм.Лист№ докум.ПодписьДатаДП 190301.65.11.151.ПЗЛист70- при скорости движения 3 = 58,78 км/ч:0′ = 1,9 + 0,01 ∙ 58,78 + 0,0003 ∙ 58,782 = 2,381 кгс/т,3 + 0,1 ∙ 58,78 + 0,0025 ∙ 58,782== 0,7 += 1,055 кгс/т,21к = [5,37 ∙ (282 + 4100) + (3,52 ∙ 282 + 1,53 ∙ 4100)] ∙ 9,81 = 302,1 кН.0′′Таким′′04образомопределивзначенияудельныхускоряющихсилграфическим методом, имея данные о локомотиве, составе поезда и выполниврасчет касательных сил тяги, получаем координаты точек, которые можнонанести на тяговую характеристику данного локомотива.
Нанесем полученныеточки на тяговую характеристику локомотива 2ТЭ70.FК,Н900000800000700000600000500000462,8·10 3400000406,3·10 3300000302,1·10 3VК58,7840,87VP10000035,9420000000102030405060708090100110V,км/чРисунок 3.2 – Нанесение найденных точек на тяговую характеристику локомотиваИзм.Лист№ докум.ПодписьДатаДП 190301.65.11.151.ПЗЛист71Как видно из рисунка 3.2, точки на пересечении найденных скоростей икасательных сил тяги лежат на тяговой характеристике, представленной ОАО«Коломенский завод».
Данный факт дает основания полагать, что методикуможно использовать для получения точек, соответствующих реальнымзначениям тяговой характеристики, и использовать их для сравнения с заводскойтяговой характеристикой с целью идентификации неисправности локомотива.3.2 Выход с диаграммы кривой скорости на тяговую характеристикулокомотива3.2.1 Введение ограничений в методикуПри описании методики использовалась кривая скорости, рассчитаннаятеоретически для состава, движущегося на всем протяжении на 15 позицииконтроллера машиниста с устоявшейся работой дизеля и с упрощениемфизической модели состава (состав представляется, как материальная точка). Вдействительности данная методика теряет свою актуальность, так как оборотыдизеля имеют нелинейный характеризменения, оборотыконтроллерамашиниста изменяются в зависимости от необходимости изменения режимаведения поезда, а масса состава распределена по всей его длине.При исследовании кривой скорости, полученной при проведении опытныхпоездок локомотивом 2ТЭ70 на участке ветки Байкало-Амурской магистралиТында-Бамовская на возможность проведения обратного расчета и выхода натяговую 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 скоростивыхода на полное использование сцепного веса локомотива окПри выборе участков кривой скорости для выполнения обратногопостроения, следует отказаться от участков, находящихся в пределахограничения по сцеплению, так как кривая ограничения по сцеплению неИзм.Лист№ докум.ПодписьДатаДП 190301.65.11.151.ПЗЛист72Изм.Лист№ докум.ПодписьДатаДП 190301.65.11.151.ПЗfк-w0,Н/кНЛист731816141211,0561086420-2102030405060708090100110V=28 км/чV=33 км/чV=38 км/чV=43 км/чV=28 км/чV=33 км/чV=38 км/чV=43 км/ч101500376445521100565812Расчетныйучасток 1.19953552471009,7546243998774330Расчетныйучасток 1.29764534696550382Рисунок 3.5 – Анализ опытной кривой скоростиТеоретическая скорость на выбранных участках187531ΔV=5 км/чΔV=5 км/чΔV=5 км/чΔV=5 км/чПереключение позиций контроллера машинистаS, мi,Sкр,мRкр,м102030405060708090100110V,км/чКривая оборотов дизеляПикеты,кмПлан путиПродольный профильпути1234567891011121314ПозицииКМКривая скорости10020030040050060070080090010001100Оборотыдизеля,об/мин4003616001,5956855318003,5944005922279Расчетныйучасток 1.39343326392820010,167526591935273Расчетныйучасток 1.4постоянна и зависит от физической природы сцепления, динамическихвоздействий и случайных факторов, потери сцепления от перераспределениянагрузок между колесными парами и допускаемых расхождений тяговыххарактеристик и размеров экипажа.
Также необходимо учитывать, чтокоэффициент сцепления представляет собой расчетно-нормативное значение иопределяется в некоторых упрощенных условиях (испытания на опытном кольцеВНИИЖТа). Пример определения коэффициента сцепления локомотивапредставлен на рисунке 3.4.Рисунок 3.4 – Результаты испытаний по определению коэффициента сцепленияИзм.Лист№ докум.ПодписьДатаДП 190301.65.11.151.ПЗЛист74Необходимость отказа от участков, находящихся в пределах ограничения посцеплению заметна на участках №№ 2 – 4 рисунка 3.3 – при пересчете кривойскорости из экспериментальной в теоретическую, скорость значительно падаетпри входе в зону ограничения по сцеплению.3.2.1.2 Ограничение в применении методики при переменных значенияхпозиции контроллера машиниста и неустоявшейся работе дизеляНа снижение позиции контроллера машиниста локомотива дизель реагируетпонижением оборотов коленчатого вала, и, как следствие, понижением оборотоввала тягового генератора, уменьшением вырабатываемой генератором мощностии сменой режима работы тяговых двигателей.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
