ПЗ ВКР (1234832), страница 4

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

Текст из файла (страница 4)

Масса состава на расчетном подъеме 25,79 ‰ составит [7]:

т.

Таким образом, расчетная масса состава на расчётном подъёме составит 2077 т, согласно [8], округляем до значения – 2100 т.

2.4 Проверка массы поезда по условию трогания с места

В большинстве случаев раздельные пункты располагаются на площадках или на небольших подъемах. На этих раздельных пунктах дополнительное сопротивление от подъема равно нулю или очень незначительно, поэтому электровоз имеет избыточную силу тяги, которая позволяет не только взять поезд с места, но и придать ему необходимое ускорение. Однако в нашем случае раздельные пункты имеют тяжелый профиль пути, и вследствие значительного дополнительного сопротивления от подъемов взять поезд с учетом толкача очень трудно, а может и невозможно. Поэтому расчетную массу поезда необходимо проверить по условиям трогания с места.

Проверку массы поезда по условиям трогания с места проводим по формуле [5]:

, (2.9)

где – сила тяги локомотива при трогании, определяемая из тяговой характеристики по ограничивающей линии при , H;

– удельное сопротивление движения состава при трогании,

– подъем на участке трогания, ‰;

-масса локомотива, т.

Если масса состава окажется больше расчетной массы , то поезд может тронуться с места. Если будет меньше расчетной, то трогание невозможно [5].

Удельное сопротивление движения вагонов на подшипниках качения:

. (2.10)

Удельное сопротивление движения четырехосных вагонов на подшипниках качения [7]:

.

При трогании с места с учетом толкача [7]:

тонны.

Для заданных подъемов перегона Хабаровск-II – Облучье проследование поезда возможно, так как массы составов не превышают допустимые, с которыми локомотив может преодолеть расчетные подъемы заданной крутизны.

2.5 Определение длины поезда

Определяем длину поезда [7]:

l_п=l_c+l_л+10, (2.11)

где l_л – длина локомотива 3ЭС5К, l_л=52 м;

l_c – длина состава, м.

l_c=n₄∙l₄, (2.12)

где l₄ – длина четырёхосного вагона, м;

n₄ – число четырёхосных вагонов в составе.

Число четырёхосных вагонов в составе определяется как

, (2.13)

где m_i – средняя масса вагона данного типа, т;

_i - весовая доля вагонов данного типа в составе, %

l_c=79∙15=1185 м,

l_п=1185+52+10=1310,5 м < 2000 м.

Так как длина поезда меньше полезной длины приёмо-отправочных путей, то данный поезд может быть принят на любой станции.

Число осей состава составит:

No= 4∙n₄, (2.14)

No= 4∙79 = 316 осей.

2.6 Расчёт и построение диаграммы удельных ускоряющих и замедляющих сил

Расчет удельных сил сопротивления движению состава при различных скоростях движения выполняем на основании удельных сил сопротивления вагонов, определённых ранее. Например, при 10 км/ч [7]

Н/кН.

Удельное основное сопротивление движению электровоза в режиме тяги рассчитываем по известной формуле. Так, для км/ч:

Н/кН.

Удельное основное сопротивление движению поезда определяется по формуле [7]:

(2.15)

где - масса локомотива, т;

- масса состава, т;

- масса поезда, т.

для 10 км/ч

Н/кН.

Удельные силы тяги при различных скоростях определяем по известной формуле. Силу тяги берем из тяговых характеристик электровоза 3ЭС5К. Так для скорости км/ч сила тяги электровоза кН, [7]

(2.16)

Н/кН.

Удельные ускоряющие силы в режиме тяги определяем по известной формуле.

, (2.17)

Н/кН.

Диаграмма удельных ускоряющих и замедляющих сил электровоза 3ЭС5К представлена на рисунке 2.7.

2.7 Определение скорости, времени хода, токов потребляемых электровозом, расхода и рекуперацию электрической энергии на тягу поезда методом установившихся скоростей

Метод установившихся скоростей основан 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.

Время движения поезда по каждому элементу профиля пути при равномерной скорости определим по формуле [6]:

. (2.18)

с.

Токи, потребляемые электровозом, при различных установившихся скоростях найдем из токовой характеристики электровоза 3ЭС5К, представленной на рисунке 2.9.

Токи, потребляемые тяговым электродвигателем НБ-514Б электровоза 3ЭС5К, при найденных установившихся скоростях, найдем из токовых характеристик.

Рисунок 2.9 – Токовые характеристики тягового

электродвигателя НБ-514Б электровоза 3ЭС5К

Расход электрической энергии рассчитывается без учета колебаний напряжения (К_о=1) по формуле:

(2.19)

кВ/ч.

Электрическая энергия, возвращаемая в контактную сеть за время движения по вредному спуску определяется через велечину удельного возврата электроэнергии по формуле [9]

(2.20)

где – величина вредного уклона, ‰;

– удельное основное сопротивление движению поезда при работе электровоза без тока;

– КПД электровоза при рекуперативном торможении, для электровоза пременного тока – 0,75.

Таким образом, при массе поезда 6268 т возврат электроэнергии составит

Полный расход электроэнергии, потребляемый электровозом [9]:

(2.21)

где - расход электроэнергии на собственные нужды, кВ/ч

(2.22)

где - потребляемая вспомогательными машинами электровоза за 1 мин. Для электровоза 3ЭС5К, =9,0 кВт/ч.

Расход энергии на собственные нужды на участке Хабаровск II – Облучье :

кВт/ч.

Полный расход электроэнергии на участке Хабаровск II – Облучье равен:

кВт/ч.

Пользуясь режимной картой и формулами определим скорость, время хода, токи потребляемые электровозом, расход электрической энергии на тягу поезда методом установившихся скоростей. Расчётные данные представлены в табличной форме в приложении Д.

В результате выполнения данного раздела на рассматриваемом участке на рассматриваемом участке Хабаровск II – Облучье были определены:

- расход электроэнергии на тягу – ΣАт = 16705 кВт.ч;

- рекуперация электроэнергии при торможении – ΣАрек = 4808,7 кВт.ч.

При этом процентное соотношение рекуперированной энергии к потреблянной составляет – 100%-100%∙(16705-4808,7)/16705=28,8%, что согласуется с опытными данными [9].

3 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СРАВНЕНИЯ СИСТЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОРМОЖЕНИЯ

Целью данного раздела выпускной квалификационой работы является сравнение технико-экономических показателей эксплуатации систем рекуперативного и реостатного торможения эксплуатационного депо ст. Хабаровск-2 за период 2014-2015 годы.

На участке Хабаровск – Облучье рабочий парк составляет 107 электровозов. Рассмотрим парк электровозов по сериям, работающих на участках (таблица 3.1).

Таблица 3.1 – Парк электровозов, работающих на участке Хабаровск – Облучье в 2015 году

Период	Серия электровоза
	4ЭС5К	ВЛ80С-СМЕ	2,3ЭС5К	ВЛ80С
Январь	4	5	64	15
Февраль	5	5	62	15
Март	5	5	62	15
Апрель	5	8	62	9
Май	5	10	62	5
Июнь	5	9	62	7
Июль	5	10	62	5
Август	5	10	62	5
Сентябрь	5	13	62	3
Октябрь	6	11	60	3
Ноябрь	5	11	62	13
Декабрь	5	11	62	13

Из таблицы 3.1 видно, что на участке Хабаровск – Облучье преимущественно работают электровозы серии 2,3,4ЭС5К. Это позволяет уменьшить расход электрической энергии за счет рекуперируемой электрической энергии. Электровозы типа ВЛ80С используются приемущественно на хозработах.

Для оценки эффективности применения различных типов электрического торможения в таблице 3.2 представлен расход электрической энергии по сериям электровозров, работа и удельный расход электроэнергии (отношение расхода электроэнергии к работе).

Таблица 3.2 – Расход электроэнергии по сериям электровозов

Месяц	Серия электровоза
	3ЭС5К			ВЛ80С
	Расход электроэнергии кВт∙ч	Работа, т.км	Удельный расход, кВт∙ч/т.км	Расход электроэнергии кВт∙ч	Работа, т.км	Удельный расход, кВт∙ч/т.км
1	11957929	72948,3	163,9	5473111	29482,1	185,6
2	11846592	73842,0	160,4	5073853	32801,4	164,7
3	14090809	87706,5	160,7	6270478	37530,4	167,1
4	12989728	77778,5	167,0	7259186	42463,7	170,9
5	12978009	85135,7	152,4	7944314	44262,9	179,5
6	12327620	82785,4	148,9	8058222	43319,1	186,0
7	12481598	86771,0	143,8	7652422	39918,1	191,7
8	12653960	85623,3	147,8	6510249	36625,2	177,7
9	12125678	85285,1	142,2	5054836	31659,8	159,7
10	13743070	95285,1	144,2	7528282	37214,5	202,3
11	13320791	88282,2	150,9	6858947	33012,4	207,8
12	13606134	86483,8	157,3	6790565	45827,5	148,2
Год	154121919	1007903	152,9	80474465	454117,2	177,2

На рисунке 3.1 представлена диаграмма удельного расхода электроэнергии по сериям электровозов за 12 месяцев 2015 года.

Характеристики

Список файлов ВКР