147583 (691974), страница 3

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

Текст из файла (страница 3)

5. Тормозная задача

Определение допустимых скоростей движения поезда на спусках производится с целью недопущения проследования поездом участков пути, имеющих спуски, со скоростями движения, превышающими допустимые значения по тормозным средствам поезда. Такая задача называется тормозной задачей и решается путем расчета режима экстренного торможения поезда, когда по заданным значениям тормозного пути S_т, профиля пути (в данном случае величины спуска) i_с и тормозным средствам поезда b_т определяется максимально допустимое значение скорости начала торможения V_нт.

Зависимость действительного тормозного пути от скорости начала торможения S_д(V_нт) определяют путем решения графическим методом МПС основного уравнения движения поезда в режиме его экстренного торможения, когда удельная равнодействующая сила поезда f_экс.т равна

f_экс.т = - b_т - w_ох. (5.1)

Полный тормозной путь S_т, м, имеет две составляющие

S_т = S_п + S_д, (5.2)

где S_п – подготовительный тормозной путь, м;

S_д – действительный тормозной путь, м.

Путь S_п, пройденный поездом за время подготовки тормозов к дей­ствию, находится по формуле

S_п = 0,278V_нт t_п, (5.3)

где V_нт – скорость движения поезда в момент начала торможения, км/ч;

t_п – время подготовки тормозов к действию, с.

В зависимости от количества осей в грузовом составе N_о время нахо­дят по одной из эмпирических формул:

– при N_о ≤ 200

t_п = 7 - 10i_c / b_т; (5.4)

– при 300 ≥ N_о > 200

t_п = 10 - 15i_c / b_т; (5.5)

– при N_о > 300

t_п = 12 - 18i_c / b_т, (5.6)

где i_c – значение спуска, на котором решается тормозная задача, о.

Количество осей в составе определяется по формуле

N_о = 4n₄ + 8n₈. (5.7)

Таким образом, расчет значений подготовительного тормозного пути S_п выполняют по (5.2) с учетом (5.3 – 5.6) для ряда скоростей начала торможения в диапазоне от 0 до V_к с шагом 10 км/ч и результаты расчетов заносят в специально подготовленную таблицу.

Таблица 5.1 Результаты расчетов

V, км/ч	0	10	20	30	40	50	60	70	80
W0x	1,161	1,161	1,302	1,484	1,709	1,977	2,287	2,639	3,033
bт	89,1	65,34	53,46	46,332	41,58	38,185	35,64	33,66	32,076
tп	14,42	15,305	16,040	16,662	17,194	17,656	18,060	18,417	18,734
Sп	0	42,550	89,184	138,961	191,206	245,426	301,251	358,397	416,644
f	-90,261	-66,501	-54,762	-47,816	-43,289	-40,162	-37,927	-36,298	-35,109

Примеры расчетов для скорости 80 км/ч:

N_о = 4·66 + 8·7 = 320 осей

t_п = 12- (18·(-12))/32,076 = 18,734 с

S_п = 0,278 · 80 18,734 = 416,644 м

f_экс.т = - 32,076 + 3,033 = -35,109 Н/кН

Учитывая, что зависимость S_п(V_нт) начинается в начале заданного тормозного пути и имеет нарастающий характер, а зависимость S_д(V_нт) заканчивается в конце заданного тормозного пути и имеет убывающий характер, то очевидно, что две эти зависимости на интервале тормозного пути пересекаются, а точка их пересечения и есть решение тормозной задачи. В результате построения графика точка пересечения S_п и S_д получилась на скорости 73 км/ч.

Поэтому выбираем предельную скорость следования поезда по перегону 70 км/ч.

6. Построение кривых движения поезда

6.1 Метод получения кривых движения

Кривые движения - зависимости скорости движения и времени хода от пути. Эти кривые получают в результате решения дифференциального уравнения

= 120f ; (6.1)

= V, (6.2)

где V скорость движения поезда, км/ч;

S путь, пройденный поездом, км;

f удельная результирующая сила, действующая на поезд, Н/кН;

t время движения поезда, ч.

В курсовом проекте рекомендуется использовать графический способ интегрирования уравнений (6.1 )-(6.2) - способ МПС. Сначала строим кривую V(S), затем t(S).

6.2 Построение кривой скорости движения поезда V(S) способом МПС

Для построения кривой скорости необходима диаграмма f(V), построенная на миллиметровой бумаге. Масштабы пути, скорости движения и силы увязываются между собой.

Для получения очередного отрезка кривой V(S) необходимо выполнить следующее:

а) выбрать режим ведения поезда;

б) при уклоне i≠0 перенести начало координат на диаграмме f(V) в точку на оси, где f=i;

в) определить знак силы f при начальной скорости (при новом положении начала координат). Знак силы определяет знак приращения скорости движения ∆V;

г) определить абсолютную величину приращения скорости ∆V, среднюю скорость движения V_cp и очередное значение скорости движения V_n+1 по выражениям:

V_ср =V_n +∆V/2 , (6.3)

V_n+1 =V_n+∆V, (6.4)

д) при определении ∆V необходимо чтобы соблюдались условия:

|∆V|≤∆V_max, (6.5)

V_n+1 ≤V_доп, (6.6)

где ∆V_max — максимально допустимое приращение скорости движения. Согласно ПТР ∆V = 5... 1 0 км/ч

— допустимая скорость движения на рассматриваемом элементе профиля пути.

Кроме того, необходимо следить, чтобы точки излома кривой f(V) и значение установившейся скорости движения не попадали внутрь интервала ∆V

е) на кривой f(V) для выбранного режима ведения поезда находим точку. соответствующую скорости V_ср , и из этой точки проводим луч в начало координат;

ж) на графике V(S), ось скорости которого должна быть параллельна оси V на диаграмме f(V) через начальную точку кривой скорости V провести в пределах ∆V отрезок прямой, перпендикулярный полученному лучу на диаграмме f(V). Конец этого отрезка принимаем за начальную точку скорости движения на следующем отрезке пути. При подходе к перелому профиля пути чаще всего последняя точка, построенная для данного элемента, попадает на следующий элемент с другим уклоном. В этом случае отрезок кривой скорости проводят только до границы элемента, и точка пересечения с границей элемента принимается за начальную точку кривой скорости на следующем элементе профиля пути.

Далее необходимо перейти к пункту а) и повторить рассмотренные действия.

На кривой скорости в местах изменения условий ведения поезда делаем отметки необходимые для дальнейшего построения кривых тока.

Кривую скорости строят для двух вариантов движения с остановкой на промежуточной станции и без остановки).

6.3 Выбор режима ведения поезда

Для исключения неопределенности при выборе режима ведения поезда выбираем условия, соблюдение которых дает однозначное решен задачи. Такими условиями могут быть: получение наименьшего времени хода; получение наименьшего расхода электроэнергии при соблюдении данного времени хода; получение наименьших эксплуатационных затрат и многое другое.

Если каждый элемент профиля пути будет проследован с наименьшим временем, то и общее время хода будет минимальным.

Для получения наибольшей средней скорости требуется наибольшая результирующая сила, которая получается в тяговом режиме с наибольшими тяговыми усилиями (с учетом действующих ограничений силы тяги).

При одном и том же ускорении средняя скорость тем больше, чем больше начальная скорость.

Скорость движения поезда ограничена конструкцией пути, вагонов и локомотива и при тяговом режиме может достичь допустимого значения, В этом случае для обеспечения наименьшего времени хода движение поезда до конца элемента должно осуществляться с допустимой скоростью. Режим ведения поезда

с постоянной скоростью определяется из условия равенства нулю результирующей силы при этой скорости. Однако часто ни в одном из режимов это условие не выполняется, и тогда за счет чередования режимов скорость движения поддерживается около допустимого значения.

Движение с возможной наибольшей силой тяги до конца элемента профиля пути, или до точки пути, где скорость достигает максимального значения, дальнейшее движение со скоростью, близкой к допустимой, обеспечивает наибольшую скорость в конце рассматриваемого элемента профиля пути. Тем самым создаётся условие для получения наименьшего времени хода на следующем элементе.

6.4 Построение кривой t(S) способом МПС

Построение кривой t(S) начинаем с выбора масштаба времени m_i и полюсного расстояния ∆. При построении кривой скорости были выбраны масштабы скорости движения и пути. Этим масштабам соответствии m_i=10 мм/мин и ∆=30 мм. Кривую времени строю на одном графике с кривой скорости.

В результате выполненных построений, получаем время хода поезда с остановкой и без остановки.

7. Построение кривых тока.

Кривые тока строим на графике кривых движения. Для каждой точки кривой скорости по токовым характеристикам находим ток электровоза I_э(V), ток который потребляется в тяговом режиме или отдается в контактную сеть в режиме рекуперации.

В точках пути, где режим работы электровоза меняется — определяем два значения тока (до и после изменения режима). Также с помощью скоростных характеристик двигателя I_я(V) определяем ток двигателя.

8. Расчет нагревания тяговых двигателей

Целью расчета нагревания тяговых двигателей является определение превышения температуры обмоток двигателя над температурой окружающего воздуха при работе электровоза на участке. При этом максимальное превышение температуры обмоток двигателя не должно быть больше их допустимого значения.

Превышение температуры , ⁰С, обмоток двигателя определяют по выражению

= · / T + (1 - / T) (8.1)

при соблюдении условия

/ T ≤ 0.1, (8.2)

где - i-й интервал времени;

- превышение температуры двигателя в начале интервала , ⁰С;

- превышение температуры двигателя в конце интервала , ⁰С;

- установившееся превышение температуры обмоток двигателя при работе двигателя со средним значением тока в интервале , ⁰С;

Т - постоянная времени процесса нагревания двигателя, мин.

Расчеты по выражению (8.1) выполняются для всех интервалов времени последовательно от начала участка до его конца, включая интервалы времени работы электровоза без тока (в последнем случае = 0).

Характеристики

Список файлов курсовой работы