Расчетную величину коэффициента сцепления для электровоза переменного тока определяют по эмпирическим формулам:
(4.2)
Значения скорости задают от 0 до 60 км/ч с интервалом V= 10 км/ч.
Для V= 0 км/ч
Сила сцепления
кН Результаты расчета силы сцепления сведем в табл. 4.
1.
Таблица 4.
1.
Результаты расчета силы сцепления
V, км/ч 0 5 10 20 30 40 50 60 0,360 0,327 0,310 0,292 0,279 0,270 0,261 0,254 Fксц, кН 678,1 615,9 584,6 549,1 526,2 508,2 492,4 478,0
Построение тяговых характеристик производим по данным табл. 3.1 и 3.2, а ограничение силы тяги по сцеплению — по данным табл. 4.
1. Для силы тяги используем ось ординат, а для скорости — ось абсцисс. Тяговые характеристики приведены на рис. 4.
1.
Рис. 4.
1. Тяговые характеристики электровоза
5. АНАЛИЗ ТЯГОВЫХ СВОЙСТВ ЭЛЕКТРОВОЗА
5.
1. Определение расчетной массы состава
Тяговые возможности электровоза можно оценить массой состава, который он способен вести на различных по крутизне элементах профиля с установившейся скоростью. При этом сила тяги, развиваемая электровозом, равна сопротивлению движения поезда:
Fк = W (5.1)
Расчетную массу состава [3] определяют из условия равномерного движения по расчетному подъему участка при номинальном напряжении и нормальном возбуждении ТД с максимальной по сцеплению силой тяги. Расчетным называют наибольший по крутизне и протяженности подъем на участке. Для этих условий равенство (5.1) записывают в развернутом виде:
(5.2)
где — расчетная сила тяги, кН;
— удельное основное сопротивление движению электровоза, Н/кН;
— расчетный подъем, о/оо;
— удельное основное сопротивление движению вагонов, Н/кН.
Расчетная сила тяги и расчетная скорость определяются точкой пересечения тяговой характеристики при Uдн и НВ с кривой ограничения по сцеплению. Из рис. 5.1 получаем =485 кН, Vр=51,5 км/ч.
Из (5.2) следует, что расчетная масса состава
(5.3)
Величины удельных сопротивлений рассчитывают по эмпирическим формулам при расчетной скорости движения []
для электровозов
(5.4)
для грузовых четырехосных вагонов
(5.5)
где — масса, приходящаяся на одну ось вагона, т (=22 т).
Определим удельные сопротивления
Н/кН,
Н/кН.
Тогда расчетная масса состава равна
т.
Массу состава принято округлять до 50 т, поэтому получим =4000 т.
5.
2. Определение установившихся скоростей движения
Для поезда некоторой массы, установившиеся скорости движения находят, по точкам пересечения тяговых характеристик с зависимостью полного сопротивления движению поезда W (V), для которых выполняется условие (5.1).
В курсовой работе требуется определить установившиеся скорости движения для поезда расчетной массы при работе на ходовых позициях, в качестве которых принимаем 5-, 8- и 10-ю позиции при НВ и ОВ.
Для определения указанных скоростей следует рассчитать зависимость W (V) по (5.2).
Принимая скорость V = 0−100 км/ч с интервалом V =10 км/ч, рассчитывают и по (5.4) и (5.5), полное основное сопротивление движению поезда Wo расчетной массы и дополнительное от подъема Wi, кН.
(5.7)
(5.8)
где i — величина подъема, выбираем в диапазоне 0< i< iр и принимаем i=6 о/оо.
Для скорости 0 км/ч
Н/кН,
Н/кН,
кН,
кН.
Суммарное сопротивление движению
(5.9)
Получим для скорости 0 км/ч
кН.
Результаты расчета сведем в табл. 5.
1.
Таблица 5.
1.
Результаты расчета сопротивления движения поезда
V, км/ ч, Н/кН, Н/кН W0, кН Wi, кН W, кН 0 1,900 0,137 8,95 246,74 255,69 10 2,030 0,182 10,98 246,74 257,72 20 2,220 0,228 13,12 246,74 259,86 30 2,470 0,273 15,38 246,74 262,12 40 2,780 0,319 17,76 246,74 264,50 50 3,150 0,365 20,25 246,74 266,99 60 3,580 0,411 22,85 246,74 269,59 70 4,070 0,456 25,58 246,74 272,32 80 4,620 0,502 28,42 246,74 275,16 90 5,230 0,549 31,38 246,74 278,12 100 5,900 0,595 34,46 246,74 281,20 По данным табл. 5.1 строим зависимости W (V) на графике тяговых характеристик (рис. 4.1), а по точкам пересечения Fк (V) и W (V) находим искомые скорости движения для следующих позиций регулирования:
5-я — Vр5=28 км/ч,
8-я — Vр8=50 км/ч,
10-я — Vр10=64,5 км/ч, ОВ1 — VрОВ1=71 км/ч, ОВ2 — VрОВ2=77 км/ч.
ВЫВОДЫ
В ходе выполнения данной курсовой работы был выполнен расчет электромеханических характеристик двигателя и колесно-моторного блока, тяговых характеристик восьмиосного электровоза переменного тока, ограничений по сцеплению, построены тяговые характеристик электровоза.
При движении по расчетному подъему для заданного электровоза были определены расчетные сила тяги =485 кН и скорость движения Vр=51,5 км/ч, по которым была рассчитана масса состава, которая составила 4000 т.
При задании произвольного уклона пути i=6 о/оо были определены расчетные скорости движения поезда массой 4000 т. Пользуясь таким алгоритмом расчета можно определить скорости движения поезда на различных элементах профиля пути, а также максимальную массу состава на участке по наибольшей величине подъема.
1. Методичка по которой выполнялась работа (прикрепленная к заказу)
2. Электрические железные дороги. Учебное пособие для студентов специальности «Электрический транспорт железных дорог» / Под ред. профессора Просвирова Ю. Е. — Самара: Сам
ИИТ, 1997.-192 с.
3. Теория электрической тяги / Розенфельд В. Е., Исаев И. П., Сидоров Н. Н., Озеров М. И.; Под ред. И. П. Исаева. — М.: Транспорт, 1995.-294 с.
4. Исаев И. П., Фрайфельд, А В. Беседы об электрической железной дороге. — М.: Транспорт, 1989. — 359 с.
5. Тихменёв Б. Н., Трахман Л. М. Подвижной состав электрифицированных железных дорог. Теория работы электрооборудования. Электрические схемы и аппараты: Учебник для вузов ж.-д. транспорта.
— 3-е изд., доп. и перераб. — М.: Транспорт, 1980. — 471 с.
6. Подвижной состав и основы тяги поездов: Учебник для техникумов ж.-д. транспорта / П. И. Борцов, В. А. Валетов, П. И. Кельперис, Л.
И. Менжинский и др. Под ред. С.
И. Осипова. 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Транспорт, 1990. — 336 с.
Iд, А
M, Нм
n, об/мин
Fкд, Нм
V, км/ч
Iд, А
Fкр
Fсц
V, км/ч
Fкд, Нм
Vр
ОВ1
ОВ2
2 3 4 5 6 7 8 9 10
W (V)
