Рухомий склад і тяга поїздів
вони розміщені,
вхідні стрілки
– відповідно
на відстані
425 м від осі станції
.
Крива швидкості
зображує рух
центру маси
поїзду. Коли
локомотив,
наприклад,
входить на
вхідні стрілки,
центр маси
поїзду знаходиться
від них на відстані,
що дорівнює
половині довжини
поїзду
.
В даному випадку
допустима
швидкість руху
50 км/год для точки,
що зображує
центр маси
поїзду, повинна
витримуватися
не на рубіжі,
де розміщені
стрілки, а на
відстані
від вертикальної
лінії, що проводиться
через місце
розміщення
вхідних стрілок
на станційному
елементі профілю.
10. Визначення
часу ходу поїзда
по перегонах
Всі данні
зводяться у
таблицю 3. Розрахункові
дані беруться
по кривій t=f(s)
з точністю
до 0.1 хв, а прийняті
для графіку
руху поїздів
час ходу по
перегонах
округлюються
з точністю до
1 хв.
Часи
ходу по перегонам
Таблиця 3
| Перегони |
Довжина,
км |
Час
ходу, хв |
|
|
По
розрахунку |
Прийняте
для графіку
руху |
| А
– К |
20,3 |
19,9 |
20 |
| К
– Е |
28,06 |
47,9 |
48 |
| По
ділянці |
48,36 |
67,8 |
68 |
Технічна
швидкість руху
поїзду по ділянці
в км/год:
(36)
де t1
і t2
– відповідно
час ходу поїзду
по першому і
по другому
перегону заданої
ділянки А – К
– Е, хв;
L – довжина
ділянки, км.
11. ВИЗНАЧЕННЯ
ЧАСУ ХОДУ ПОЇЗДА
МЕТОДОМ РІВНОМІРНИХ
ШВИДКОСТЕЙ
Визначення
часу ходу поїзда
методом рівномірних
швидкостей
основане на
допущенні, що
поїзд рухався
рівномірно
по кожному
елементу профілю.
При цьому швидкість
рівномірного
руху на кожному
елементі випрямленого
профілю визначаємо
по діаграмі
питомих рівнодіючих
сил для режиму
тяги.
Для підйомів
більш крутих,
ніж розрахунковий,
величину рівномірної
швидкості
приймаємо
рівною розрахунковій
швидкості Vр.
На спусках,
коли рівномірна
швидкість,
визначена по
діаграмі питомих
сил для режиму
тяги, перевищує
максимально
допустиму
швидкість руху,
приймаємо
рівномірну
швидкість
рівною максимально
допустимій.
До часу руху
по перегонах,
отриманому
при розрахунку
цим шляхом,
слід додати
2 хвилини на
розгін і 1 хвилину
на гальмування.
Всі розрахунки
зводимо в таблицю
4.
Розрахунок
часу ходу методом
рівномірних
швидкостей
Таблиця 4
| Номера
елементів
випрямленого
профілю |
Довжина
елементів
s, км |
Крутизна
ухилу i, ‰ |
Vрів, км/год |
60/Vрів, хв/км |
(60/Vрів)ּS,
хв |
Час на
розгін і гальмування,
хв |
| 1 |
1,60 |
0 |
75,5 |
0,795 |
1,272 |
2 |
| 2 |
2,80 |
+0,84 |
75,5 |
0,795 |
2,226 |
|
| 3 |
1,80 |
+2,09 |
59,5 |
1,008 |
1,814 |
|
| 4 |
1,50 |
-10 |
75,5 |
0,795 |
1,192 |
|
| 5 |
7,80 |
-8 |
75,5 |
0,795 |
6,201 |
|
| 6 |
1,70 |
-2 |
75,5 |
0,795 |
1,352 |
|
| 7 |
0,60 |
-4,65 |
75,5 |
0,795 |
0,477 |
|
| 8 |
1,50 |
+1 |
73 |
0,822 |
1,233 |
|
| 9 |
2,00 |
0 |
75,5 |
0,795 |
1,590 |
|
| 10 |
2,60 |
+4,93 |
33 |
1,818 |
4,727 |
|
| 11 |
1,30 |
0 |
75,5 |
0,795 |
1,034 |
|
| 12 |
1,50 |
+12 |
20 |
3,000 |
4,500 |
|
| 13 |
8,00 |
+9,0 |
20 |
3,000 |
24,000 |
|
| 14 |
1,80 |
1 |
73 |
0,822 |
1,479 |
|
| 15 |
2,75 |
-3,87 |
75,5 |
0,795 |
2,186 |
|
| 16 |
0,86 |
-3 |
75,5 |
0,795 |
0,684 |
|
| 17 |
1,95 |
-1,5 |
75,5 |
0,795 |
1,550 |
|
| 18 |
2 |
0 |
75,5 |
0,795 |
1,590 |
|
| 19 |
2,5 |
2 |
60 |
1,000 |
2,500 |
|
| 20 |
1,8 |
1,5 |
65,5 |
0,920 |
1,669 |
1 |
|
|
|
|
|
63,276 |
3 |
хв
12. ПЕРЕВІРКА
ЕЛЕКТРИЧНИХ
МАШИН ЛОКОМОТИВА
НA ПЕРЕГРІВАННЯ
Перевірку
на нагрівання
електричних
машин тепловоза
слід виконувати,
керуючись
побудованою
кривою струму
Iг = f
(S) і кривої
часу
t = f
(S) .
У тепловозі
2М62 на нагрівання
перевіряються
обмотки якорів
тягових електродвигунів.
Перегрів
обмоток тягових
електродвигунів
визначаємо
за формулою:
(37)
де ґ - перевищення
температури
обмоток над
температурою
навколишнього
середовища,
°С;
ґ 0 -початкове
перевищення
температури
обмоток для
розрахункового
інтервалу часу,
°С;
∆t- інтервал
часу, в якому
величина струму
приймається
постійної, хв;
ґ
- перевищення
температури
обмоток електричної
машини над
температурою
навколишнього
повітря, що
встановилося
для даного
значення
середнього
струму,°С;
Т - теплова
стала часу для
даного значення
струму, хв.
Інтервали
часу ∆t вибираємо
так, щоб виконувалось
співвідношення
∆t/T≤0.1
(38)
Розрахунок
температури
ведуть шляхом
інтерацій і
починають з
вихідного
значення температури
ґ 0=20°С
. Одержане на
першому кроці
значення ґ
підставляють
замість ґ
0 на
другому кроці
і т.д. Значення
ґ
і Т визначаємо
за тепловою
характеристикою
в залежності
від Іср.
Зниження
температури
обмоток тягових
машин локомотива
при їзді без
струму розраховуємо
за формулою
(39)
Розрахунок
перегріву
обмоток зводимо
в таблицю 5
Розрахунок
перегріву
електродвигунів
локомотива
2М62 Таблиця
5
| Номер
елемента |
Середня
швидкіст
Vсер,км/год |
Середній
струм, I,А |
Інтервал
часу ∆t , хв |
Теплова
стала часу,
Т, хв |
Відношення
∆t /Т |
Значення
τ∞, ˚С |
Значення
τ∞ (∆t
/Т) |
Значення
τ۪
(1-(∆t
/Т)) |
Температура
обмоток τ,˚С |
| 0-1 |
5,0 |
908,33 |
0,70 |
42,8 |
0,016 |
189 |
3,09 |
19,60 |
22,69 |
| 1-2 |
15,0 |
716,67 |
0,50 |
33,8 |
0,015 |
116 |
1,72 |
22,36 |
24,07 |
| 2-3 |
25,0 |
533,33 |
0,70 |
29,4 |
0,024 |
68 |
1,62 |
23,50 |
25,12 |
| 3-3а |
32,5 |
450,00 |
0,45 |
28,0 |
0,016 |
60 |
0,96 |
24,71 |
25,68 |
| 3б-4 |
34,3 |
529,17 |
0,35 |
29,3 |
0,012 |
67 |
0,80 |
25,37 |
26,17 |
| 4-5 |
40,0 |
495,83 |
1,55 |
28,9 |
0,054 |
62 |
3,33 |
24,77 |
28,09 |
| 5-6 |
49,5 |
441,66 |
2,05 |
27,9 |
0,073 |
60 |
4,41 |
26,03 |
30,44 |
| 6-7 |
49,0 |
0,00 |
0,25 |
24,3 |
0,010 |
0 |
0,00 |
30,12 |
30,12 |
| 7-8 |
39,0 |
0,00 |
0,20 |
24,3 |
0,008 |
0 |
0,00 |
29,88 |
29,88 |
| 8-9 |
38,5 |
558,33 |
2,20 |
29,8 |
0,074 |
72 |
5,32 |
27,67 |
32,99 |
| 9-10 |
48,0 |
500,00 |
0,40 |
28,9 |
0,014 |
62 |
0,86 |
32,53 |
33,39 |
| 10-10а |
56,5 |
416,67 |
0,30 |
27,8 |
0,011 |
60 |
0,65 |
33,03 |
33,68 |
| 10б-11 |
61,5 |
475,00 |
0,10 |
28,4 |
0,004 |
60 |
0,21 |
33,56 |
33,77 |
| 11-12 |
68,0 |
458,33 |
0,25 |
28,1 |
0,009 |
60 |
0,53 |
33,47 |
34,00 |
| 12-13 |
74,3 |
425,00 |
0,30 |
27,7 |
0,011 |
60 |
0,65 |
33,63 |
34,28 |
| 13-14 |
75,5 |
416,67 |
2,40 |
27,8 |
0,086 |
60 |
5,18 |
31,32 |
36,50 |
| 14-15 |
75,5 |
416,67 |
2,40 |
27,8 |
0,086 |
60 |
5,18 |
33,35 |
38,53 |
| 15-16 |
75,5 |
416,67 |
2,40 |
27,8 |
0,086 |
60 |
5,18 |
35,20 |
40,38 |
| 16-17 |
75,5 |
416,67 |
0,20 |
27,8 |
0,007 |
60 |
0,43 |
40,09 |
40,53 |
| 17-18 |
70,3 |
416,67 |
0,25 |
27,8 |
0,009 |
60 |
0,54 |
40,16 |
40,70 |
| 18-19 |
60,0 |
0,00 |
0,20 |
24,3 |
0,008 |
0 |
0,00 |
40,37 |
40,37 |
| 19-20 |
57,5 |
0,00 |
0,75 |
24,3 |
0,031 |
0 |
0,00 |
39,12 |
39,12 |
| 20-21 |
47,5 |
0,00 |
1,20 |
24,3 |
0,049 |
0 |
0,00 |
37,19 |
37,19 |
| 21-22 |
48,0 |
450,00 |
1,10 |
28,0 |
0,039 |
60 |
2,36 |
35,73 |
38,08 |
| 22-23 |
46,0 |
466,67 |
2,20 |
28,3 |
0,078 |
60 |
4,66 |
35,12 |
39,79 |
| 23-24 |
39,0 |
508,33 |
1,30 |
29,0 |
0,045 |
64 |
2,87 |
38,00 |
40,87 |
| 24-25 |
42,0 |
483,33 |
1,30 |
28,6 |
0,045 |
60 |
2,73 |
39,02 |
41,74 |
| 25-26 |
48,0 |
441,67 |
0,45 |
27,9 |
0,016 |
60 |
0,97 |
41,07 |
42,04 |
| 26-27 |
44,0 |
475,00 |
0,65 |
28,5 |
0,023 |
60 |
1,37 |
41,08 |
42,45 |
| 27-27а |
36,0 |
525,00 |
0,55 |
29,3 |
0,019 |
67 |
1,26 |
41,65 |
42,91 |
| 27б-28 |
31,0 |
425,00 |
0,35 |
27,7 |
0,013 |
60 |
0,76 |
42,37 |
43,12 |
| 28-29 |
24,5 |
525,00 |
1,20 |
29,3 |
0,041 |
67 |
2,74 |
41,36 |
44,10 |
| 29-30 |
20,0 |
0,00 |
2,40 |
24,3 |
0,099 |
0 |
0,00 |
39,75 |
39,75 |
| 30-31 |
20,0 |
0,00 |
2,40 |
24,3 |
0,099 |
0 |
0,00 |
35,82 |
35,82 |
| 32-33 |
20,0 |
0,00 |
2,40 |
24,3 |
0,099 |
0 |
0,00 |
32,28 |
32,28 |
| 34-35 |
20,0 |
0,00 |
2,40 |
24,3 |
0,099 |
0 |
0,00 |
29,09 |
29,09 |
| 35-36 |
20,0 |
0,00 |
2,40 |
24,3 |
0,099 |
0 |
0,00 |
26,22 |
26,22 |
| 36-37 |
20,0 |
0,00 |
2,40 |
24,3 |
0,099 |
0 |
0,00 |
23,63 |
23,63 |
| 37-38 |
20,0 |
0,00 |
2,40 |
24,3 |
0,099 |
0 |
0,00 |
21,30 |
21,30 |
| 38-39 |
20,0 |
0,00 |
2,40 |
24,3 |
0,099 |
0 |
0,00 |
19,19 |
19,19 |
| 39-40 |
25,0 |
630,00 |
0,80 |
31,6 |
0,025 |
88 |
2,23 |
18,71 |
20,94 |
| 40-40а |
31,5 |
425,00 |
0,40 |
27,7 |
0,014 |
60 |
0,87 |
20,63 |
21,50 |
| 40б-41 |
36,5 |
516,67 |
0,90 |
29,2 |
0,031 |
65 |
2,00 |
20,84 |
22,84 |
| 41-42 |
42,0 |
483,33 |
0,90 |
28,5 |
0,032 |
60 |
1,89 |
22,12 |
24,01 |
| 42-43 |
50,0 |
441,67 |
0,75 |
27,9 |
0,027 |
60 |
1,61 |
23,37 |
24,98 |
| 43-43а |
57,5 |
408,33 |
0,45 |
27,4 |
0,016 |
60 |
0,99 |
24,57 |
25,56 |
| 43б-44 |
62,5 |
475,00 |
0,40 |
28,5 |
0,014 |
60 |
0,84 |
25,20 |
26,04 |
| 44-45 |
70,3 |
450,00 |
1,00 |
28,0 |
0,036 |
60 |
2,14 |
25,11 |
27,25 |
| 45-46 |
75,5 |
0,00 |
0,85 |
27,8 |
0,031 |
0 |
0,00 |
26,42 |
26,42 |
| 46-47 |
74,0 |
0,00 |
1,50 |
28,0 |
0,054 |
0 |
0,00 |
25,00 |
25,00 |
| 47-48 |
67,0 |
0,00 |
1,70 |
24,3 |
0,070 |
0 |
0,00 |
23,25 |
23,25 |
| 48-49 |
65,5 |
458,33 |
2,30 |
28,2 |
0,082 |
60 |
4,89 |
21,36 |
26,25 |
| 49-50 |
60,0 |
0,00 |
0,05 |
24,3 |
0,002 |
0 |
0,00 |
26,20 |
26,20 |
| 50-51 |
51,0 |
0,00 |
1,30 |
24,3 |
0,053 |
0 |
0,00 |
24,80 |
24,80 |
| 51-52 |
42,5 |
0,00 |
0,10 |
24,3 |
0,004 |
0 |
0,00 |
24,69 |
24,69 |
| 52-53 |
35,0 |
0,00 |
0,25 |
24,3 |
0,010 |
0 |
0,00 |
24,44 |
24,44 |
| 53-54 |
25,0 |
0,00 |
0,20 |
24,3 |
0,008 |
0 |
0,00 |
24,24 |
24,24 |
| 54-55 |
15,0 |
0,00 |
0,15 |
24,3 |
0,006 |
0 |
0,00 |
24,09 |
24,09 |
| 55-56 |
5,0 |
0,00 |
0,15 |
24,3 |
0,006 |
0 |
0,00 |
23,94 |
23,94 |
По проведених
розрахунках
видно, що перегріву
електричних
машин не буде,
тому що максимальна
температура
складає 44,10°C,
при допустимій
120°C.
13. ВИЗНАЧЕННЯ
ВИТРАТ ЕНЕРГОРЕСУРСІВ
ЛОКОМОТИВОМ
Витрати
дизельного
пального тепловозом
на заданій
дільниці, кг,
визначають
за формулою:
E
= Gtт+gхtх,
(44)
де G
– витрати дизельного
пального тепловозом
на режимі тяги,
що відповідає
15-тому положенню
ручки контролера,
кг/хв (G=11,6
кг/хв.);
tт
– сумарний
час роботи
тепловоза на
режимі тяги,
хв;
gх
– витрати
пального тепловозом
при вимкненому
струмі (режимі
холостого ходу
і гальмування),
кг/хв. (gх=0,84
кг/хв);
tх
– сумарний
час руху тепловоза
на режимі холостого
ходу і гальмування,
хв.
Час роботи
тепловоза tт
і
tх
визначається
по кривій часу
t=f(S)
і відмітках
про зміну режиму
роботи тепловоза
на кривій V=f(S).
(tт=53,3
хв tх=14,7
хв )
E
= 11,6∙53,3+0,84∙14,7=630,63
кг
Питома
втрата пального
на вимірювач,
кг/104
ткм
е=Е∙104
/(Q∙L),
(45)
де L – довжина
ділянки, км
Q
– маса
состава, т
е=630,63∙104/(3750∙48,36)=34,77
ткм
Питома
витрата пального
звичайно приводиться
до питомої
витрати умовного
пального, кг/104
ткм
еу=е∙Е
, (46)
де
Е – еквівалент
дизельного
пального (Е=1.43)
еу=34,77∙1,43=
49,72 ткм
14. ПОБУДОВА
ТОННО-КІЛОМЕТРОВОЇ
ДІАГРАМИ
При прямуванні
поїздів на
великі відстані
їх масу не можна
змінювати для
кожного перегону
або дільниці,
оскільки це
вимагало б
частого переформування
составів, при
якому ускладнилась
би боротьба
станції і
уповільнилась
доставка вантажів.
Вага
встановлюється
по найважчому
перегону дільниці,
але може бути
підвищена
шляхом використання
тих або інших
спеціальних
заходів. Цьому
і сприяє попередньо
побудована
тонно-кілометрова
діаграма (QS-
діаграма).
QS-
діаграму будують
окремо для
кожної дільниці,
а потім їх
зіставляють
разом по всьому
розглянутому
напрямку.
За встановленими
розрахунковими
підйомами
згідно з формулою
(6), розраховується
найбільша вага
состава для
кожного перегону,
яку може везти
локомотив
заданої серії.
В даному
випадку Q
приймаємо
рівним 3750 т, що
дає можливість
не використовувати
допоміжні
локомотиви–підштовхувачі
і інші заходи.
ЛІТЕРАТУРА:
Подвижной
состав и тяга
поездов /Под
ред. Н.А. Фуфрянского.
М.: Транспорт,
1979.
Осипов С.И.
Основы электрической
и тепловозной
тяги. М.: Транспорт,
1985.
Правила
тяговых расчетов
для поездной
работы. М.: Транспорт,
1985.
Гребенюк
П.Т., Долганов
А.Н. Тяговые
расчеты. М.:
Транспорт,
1985.
Хуторянский
Н.М. Тяговая
характеристика
тепловоза. М.:
ВЗИИТ 1980.
Хуторянский
Н.М. Выполнение
тяговых расчетов
на ЭЦВМ. М.: ВЗИИТ
1979.
Хуторянский
Н.М. Решение
тормозной
задачи. М.: ВЗИИТ
1990.
ВИСНОВОК
На основі
проведених
розрахунків
я можу зробити
висновок, що
по заданому
профілю довжиною
48,36 км електровоз
2М62 може провести
состав масою
3750 тон.
При цій масі
поїзд надійно
подолає найважчий
підйом профілю
довжиною 8000 метрів
і крутизною
9‰, рушання поїзду
з місця і розгін
поїзда забезпечені
на всіх роздільних
пунктах ділянки.
Було визначено
максимальну
допустиму
швидкость руху
на найбільш
крутому спуску,
що складає Vдоп
= 75,5 км/год. Технічна
швидкість руху
поїзду по ділянці
складає 42,8 км/год,
час ходу по
перегонам 67,8
хв
, для графіка
приймаю 68 хв.
Перегріву не
буде, тому що
максимальна
температура
складає 44,10°C, при
допустимій
120°C.
Витрати
енергоресурсів
електровозом
на заданій
ділянці – 630,63 кг.
Проаналізувавши
Q-S діаграму я
визначив уніфіковану
масу поїзду.
В даному випадку
Q приймаємо
рівним 3750 т.