ВКР (1230781), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Таблица 3.6 – Исходные данные
| Режим работы |
|
|
|
|
|
| 3-я зона | 36,7 | 829,2 | 1091,3 | 288 | 52,5 |
Таблица 3.7 – Расчетные данные
| наименование перегонов | № | S, м |
| mc, т |
| Магдагачи-Красная падь | 1 | 16000 | 9,8 | 7400 |
| Красная падь-Дактуй | 2 | 18000 | 9,9 | 7400 |
| Дактуй-Тыгда | 3 | 31000 | 12 | 7300 |
| Тыгда-Чалганы | 4 | 20000 | 10,6 | 6880 |
| Чалганы-Ушумун | 5 | 23000 | 7,4 | 9600 |
| Ушумун-Сиваки | 6 | 24000 | 9,1 | 7900 |
| Сиваки-Ту | 7 | 23000 | 9 | 8000 |
| Ту-Мухинская | 8 | 28000 | 5,6 | 12200 |
| Мухинская-Берея | 9 | 22000 | 10 | 7300 |
| Берея-Шимановская | 10 | 24000 | 9,6 | 7500 |
| Шимановская-Селеткан | 11 | 18000 | 11,4 | 6500 |
| Селеткан-Ледяная | 12 | 23000 | 8,7 | 8300 |
| Ледяная-Усть-Пёра | 13 | 35000 | 8,8 | 8200 |
| Усть-Пёра-Свободный | 14 | 7000 | 9,4 | 7700 |
| Свободный-М-Чесноковская | 15 | 6000 | 1,1 | 36800 |
| М-Чесноковская-Арга | 16 | 10000 | 9,9 | 7300 |
| Арга-Серышево | 17 | 23000 | 7,2 | 9800 |
| Серышево-Украина | 18 | 12000 | 8,4 | 8500 |
| Украина-Белогорск | 19 | 15400 | 9,7 | 7500 |
На основании полученных расчетов строится тонно-километровая диаграмма для электровоза 3ЭС5К, рисунок 3.2.
Рисунок 3.2 – Тонно-километровая диаграмма электровоза 3ЭС5К
Дальнейшие расчёты в дипломном проекте производятся для электровоза 3ЭС5К.Необходимая масса состава при дальнейших расчетах выбирается из рассчитанных данных полученных выше для электровоза 3ЭС5К.
4 ТЯГОВЫЙ РАСЧЕТ
4.1 Спрямления профиля пути
Для сокращения и уменьшения трудоемкости тяговых расчетов действительный профиль пути нужно упросить путем замены рядом расположенных элементов, близких по крутизне и протяженности одного и того же знака, одним элементом той же длины. Кроме того, одновременно со спрямлением проводиться дальнейшее упрощение, заключающееся в том, что дополнительное сопротивление от кривых также заменяется равномерным подъемом. Это замена называется провиденным профиля пути [1].
Крутизна спрямленного элемента, ‰ определятся по формуле
(4.1)
где
,
,…
– уклон спрямляемых элементов, ‰;
– длины спрямляемых элементов, м.
При спрямлении необходимо соблюдать следующие условия: допускается спрямление элементов только одного знака.
Нужно проверять спрямление в каждом случает, потому что, допускается возможность несовпадение условий спрямления
По правилам тяговых расчетов спрямление допускается при следующем условии
(4.2)
где
– абсолютная разность между уклоном спрямленного участка
и действительного элемента
– профиля входящего в спрямляемый участок;
– длина спрямляемого элемента пути, м.
Приведенный уклон, ‰определяется по формуле
(4.3)
где
– спрямленный уклон без учета кривых ‰;
– величина фиктивного уклона, учитывающего сопротивление от кривых на спрямленном участке ‰.
Дополнительное сопротивление от кривых участков пути в пределах спрямляемого участка определяется по формуле
(4.4)
где
– длина кривой, м;
– радиус кривой;
– длина спрямляемого элемента, м.
Элементы 1,2,3 объединяем в один спрямленный участок. Используя формулу (4.1), определяем крутизну этого участка,
Проверка возможности такого спрямления по формуле (4.2):
для первого элемента
условия для первого элемента выполнятся.
Для второго элемента
для второго элемента условия выполняются.
Для третьего элемента
для третьего элемента условия выполняются.
Все элементы удовлетворяют требованиям неравенства (4.2), поэтому принятое спрямление элементов 1, 2, 3 допускается.
Затем определяем фиктивный подъем по формуле (4.4) от кривых на этом участке
По формуле (4.3) определяем приведенный уклон для спрямленного участка
Аналогичным образом производятся расчеты для оставшихся элементов в программе Microsoft Excel для заданного участка Магдагачи-Белогорск, затем результаты спрямления и приведения заданного профиля пути заносятся в таблицу 4.1 указанную в приложении А.
4.2 Расчет и построение диаграммы удельных ускоряющих и замедляющих усилий
Диаграммы удельных ускоряющих и замедляющих сил рассчитываются исходя:
-
из тяговых характеристик электровоза
-
сил основного сопротивления движению, тормозных сил
-
веса состава и электровоза
Удельные ускоряющие силы
в режиме тяги при движении поезда по прямолинейному горизонтальному пути определяются как разность между удельной силой тяги
и удельной силой основного сопротивления движению
по формуле
(4.5)
где
– удельная сила тяги, Н/кН которая рассчитывается по формуле
(4.6)
где
– масса локомотива, берется из исходных данных электровоза 3ЭС5К, т;
– масса состава определяться из расчетов тонно-километровой диаграммы, т;
– ускорение свободного падения,
= 9,81
Силы тяги
, кН для электровозов переменного тока принимают по тяговой характеристике при разгоне по ограничивающим линиям и при работе на рабочих позициях (зонах).
Общее удельное сопротивление движению электровоза, Н/кН определяется по формуле
(4.7)
где
– удельное основанное сопротивление движению электровоза 3ЭС5К на бесстыковом пути (тяга и электрическое торможение), Н/кН определятся по формуле
(4.8)
– удельное основное сопротивление движению на бесстыковом пути 4-осных вагонов на роликовых подшипниках, Н/кН определяется по формуле
(4.9)
где
– средняя масса приходящаяся на ось вагона, т.
Так как удельное сопротивление движению поезда
и удельную ускоряющуюся силу поезда
необходимо рассчитать для нескольких скоростей, то следует использовать электронные таблицы Microsoft Excel.
Удельные замедляющие силы при выбеге, Н/кН определят по формуле
(4.10)
где
– удельное основное сопротивление движению электровоза без тока, Н/кН.
Удельные замедляющие силы в режиме механического торможения, Н/кН определяются по формуле
(4.11)
где
– удельная тормозная сила поезда, Н/кН определяется по формуле
(4.12)
где
– расчетный тормозной коэффициент, принимаемый для грузового поезда (0,33).
Диаграммы ускоряющий и замедляющих сил характеризуют удельные силы, действующие на поезд при любой скорости на прямолинейном горизонтальном пути при различных режимах: в тяге, на выбеге и при служебном (экстерном) торможении. Расчеты производим для электровоза 3ЭС5К.
Пересчет тяговых характеристик электровоза определяется по формуле
(4.13)
где
– сила тяги типового электровоза, кН; N – коэффициент учитывающий количество секций заданного электровоза в данном расчете равное 1,5.
Результаты тяговых расчётов сводим в таблицу 4.2.
Таблица 4.2 – Тяговая характеристика электровоза 3ЭС5К
| № позиции | V, км/ч | Fk, кН | N | Fk3=Fk |
| зона 3 | 36 | 550 | 1,5 | 825 |
| 37 | 500 | 750 | ||
| 39 | 438,5 | 657,75 | ||
| 40 | 400 | 600 | ||
| 42 | 352,7 | 529,05 | ||
| 45 | 300 | 450 | ||
| 47 | 265,9 | 398,85 | ||
| 50 | 232,9 | 349,35 | ||
| 53,4 | 200 | 300 | ||
| 60 | 157,7 | 236,55 | ||
| 70 | 110,9 | 166,35 | ||
| 75 | 93,4 | 140,1 | ||
| НП | 50,5 | 527,4 | 1,5 | 791,1 |
| 51,5 | 500 | 750 | ||
| 53 | 449,4 | 674,1 | ||
| 55 | 400 | 600 | ||
| 57 | 360,4 | 540,6 | ||
| 60 | 316,4 | 474,6 | ||
| 64,2 | 254,9 | 382,35 | ||
| 70,5 | 200 | 300 | ||
| 80 | 157,6 | 236,4 | ||
| 90 | 123,6 | 185,4 |
Окончание таблица 4.2
| № позиции | V, км/ч | Fk, кН | N | Fk3=Fk |
| 100 | 93,4 | 1,5 | 140,1 | |
| 110 | 76,9 | 115,35 | ||
| ОП1 | 55 | 525 | 787,5 | |
| 55,5 | 500 | 750 | ||
| 56 | 475 | 712,5 | ||
| 57,5 | 430 | 645 | ||
| 59 | 400 | 600 | ||
| 59,3 | 390 | 585 | ||
| 67 | 300 | 450 | ||
| 71 | 260 | 390 | ||
| 80 | 195,5 | 293,25 | ||
| 90 | 160 | 240 | ||
| 100 | 125 | 187,5 | ||
| 110 | 100 | 150 | ||
| ограничение по тяги | 0 | 725,00 | 1087,5 | |
| 2 | 700,00 | 1050 | ||
| 4,8 | 675,00 | 1012,5 | ||
| 11,5 | 635,00 | 952,5 | ||
| 19,9 | 590,00 | 885 | ||
| 24,6 | 574,00 | 861 | ||
| 28 | 565,00 | 847,5 | ||
| 35 | 550,00 | 825 | ||
| 40 | 540,00 | 810 | ||
| 50 | 525,00 | 787,5 | ||
| 55 | 520,00 | 780 | ||
| 69 | 509,00 | 763,5 |
По результатам таблицы 4.2 строится тяговая характеристика для электровоза 3ЭС5К рисунок 4.1.
т
,
N, кН













