Расчет и построение электротяговых характеристик

Тип работы:
Контрольная
Предмет:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Исходные данные

Тип электровоза ВЛ80С

Количество и тип тяговых двигателей 12 шт, НБ-418К6

Нагрузка на одну колесную пару электровоза 24 т

Максимальный ток тягового двигателя, А 875 A

Процентное содержание вагонов в составе:

4-х-осные на роликовых подшипниках 30%

6-ти-осные на роликовых подшипниках 65%

8-мих-осные на роликовых подшипниках 5%

Средняя нагрузка на ось вагонов:

4-х-осные на роликовых подшипниках 22 тс

6-ти-осные на роликовых подшипниках 17 тс

8-ми-осные на роликовых подшипниках 23 тс

Напряжение в контактной сети 27 кВ

Максимальная скорость грузового поезда 80 км/ч.

Расчетный подъем 11,5 о/оо

1. Расчет и построение электротяговых характеристик. Расчет ограничений

1.1. Построение электротяговых характеристик

При напряжении в контактном проводе (27 кВ), отличном от номинального (25 кВ) изменяются электротяговые характеристики. Пересчитаем электротяговые характеристики на изменённое напряжение по выражению:

(1)

где V2 — новое значение скорости, при измененном напряжении, км/ч;

V1 — значение скорости при номинальном значении напряжения в контактной сети, км/ч;

U2 — измененное значение напряжения в контактном проводе, В;

U1 — номинальное напряжение, В.

Определим значение скорости электровоза при измененном значении напряжения в контактной сети:

Пересчитанные скоростные и электротяговые характеристики приведены на рис. 1.

Так как сила тяги двигателя от напряжения не зависит, то эту характеристику пересчитывать не будем.

Результаты расчетов сведены в табл. 1.1.

Тяговые характеристики электровоза даны на рис. 2.

Таблица 1. 1

Тяговые характеристики двигателя НБ-418К6

33 поз, НВ

33 поз, ОВ1

33 поз, ОВ2

33 поз, ОВ3

I, A

Fкд, кгс

Fк, кгс

V, км/ч

Fкд, кгс

Fк, кгс

V, км/ч

Fкд, кгс

Fк, кгс

V, км/ч

Fкд, кгс

Fк, кгс

V, км/ч

300

1020

12 240

104. 2

850

10 200

-

-

-

-

-

-

-

400

1770

21 240

84. 5

1480

17 760

104. 9

1125

13 500

-

-

-

-

500

2520

30 240

74. 0

2200

26 400

88. 6

1777

21 324

106. 1

1432

17 184

-

600

3300

39 600

67. 4

2940

35 280

77. 8

2482

29 784

90. 8

2139

25 668

109. 6

700

4120

49 440

62. 4

3670

44 040

70. 2

3200

38 400

81. 2

2844

34 128

93. 7

800

4935

59 220

58. 5

4460

53 520

64. 8

3970

47 640

74. 0

3595

43 140

83. 6

900

5770

69 240

55. 5

5250

63 000

60. 9

4725

56 700

68. 7

4300

51 600

75. 6

1000

6620

79 440

52. 9

6070

72 840

57. 8

5520

66 240

64. 2

5040

60 480

70. 2

1100

7500

90 000

50. 5

6900

82 800

54. 9

6375

76 500

60. 2

5800

69 600

65. 7

1200

8370

100 440

48. 2

7770

93 240

52. 1

7130

85 560

56. 9

6550

78 600

62. 2

1300

9240

110 880

46. 1

8620

103 440

49. 7

7940

95 280

54. 3

7300

87 600

59. 2

1400

10 230

122 760

44. 1

9550

114 600

47. 3

8800

105 600

51. 9

8160

97 920

56. 6

1500

-

-

42. 2

10 550

126 600

45. 6

9650

115 800

49. 9

9050

108 600

53. 8

1.2. Расчет ограничивающих линий на тяговых и скоростных характеристиках

На тяговых и скоростных характеристиках указываем наибольшие силы тяги, которые может реализовать электровоз.

Максимальную силу сцепления определяем по формуле:

Fк. сц = 1000 * P * ?к (2)

где P — масса электровоза, т

?к — расчетный коэффициент сцепления электровоза.

Массу электровоза определяем как

Р=gЭ*n (3)

где gЭ — нагрузка на одну ось электровоза, т;

n — количество осей.

P = 24*12 = 288 т

Расчетный коэффициент сцепления электровоза

(4)

Расчет проводим для скоростей 0 — 70 км/ч.

Для V = 20 км/ч: = 0. 277

Fк. сц = 1000 * 288* 0,277=79,74*103кгс

Расчет ограничений силы тяги по сцеплению сводим в табл.1. 2

Таблица 1. 2

Расчет ограничения по сцеплению

V, км/ч

0

10

20

30

40

50

60

70

К

0,36

0,29

0,277

0,268

0,261

0,254

0,247

0,241

Fк. сц. ,

тыс. кгс

103,68

83,52

79,74

77,23

75,08

73,10

71,19

69,34

Fк. сц. max, тыс. кгс

82,59

80,41

78,31

76,27

Iмакс, А

1450

1250

1220

1190

1170

1130

1115

1100

При длительной работе на какой-либо позиции можно без потери сцепления выходить за пределы линии Fк. сц и реализовать силу тяги до Fк. сц макс, которая превышает на 10% Fк. сц.

1.3. Нанесение ограничивающих линий на скоростные характеристики

На скоростных характеристиках по сцеплению колес с рельсами ограничивающая линия показывает допустимые токи Iд при различных скоростях движения.

Разделим силу тяги Fк. сц на количество сцепных осей и получим силу тяги на 1 тяговый электрический двигатель — Fкд.

Выполним эти операции для скоростей 0 — 40 км/ч, а также для выбранных точек переходов. Затем по кривым Fкд (Iд) и V (Iд) определим ток Iд, который соответствует силе тяги Fк. сц при каждой скорости и режиме движения. Например, для скорости V=20 км/ч:

Fкд = 79,74: 12 = 6,65 тыс. кгс.

По электротяговой характеристике определяем ток, соответствующий силе тяги Fкд = 8640 кгс, Iд = 1000 А.

Остальные результаты расчетов сводим в табл. 1.3.

Таблица 1. 3

Определение токов двигателя

Точки

V

FК. СЦ

FКД. СЦ

IД

км/ч

тыс. кгс

тыс. кгс

А

VP

V1

V1

V2

V2

V3

V3

0

5

10

20

30

40

50

53

55. 5

55. 5

62

62

65. 5

65. 5

103. 68

90. 12

83. 52

79. 74

77. 23

75. 08

73. 1

72

66

79. 0

63,5

77. 5

67,5

77. 0

8,64

7,51

6,96

6,65

6,44

6,26

6,09

6

5,5

6,58

5,3

6,46

5,63

6,42

1230

1100

1040

1000

975

950

930

925

860

1060

925

1120

1000

1170

2. Расчет массы состава

Определяем массу состава по формуле (5):

(5)

где расчетная сила тяги локомотива, кгс, принимаемая по тяговой характеристике:

кгс

Р — масса локомотива, т:

т

удельное сопротивление движению электровозу в режиме тяги, кгс/т, для звеньевого пути определяем по формуле (4. 5):

(6)

при км/ч

3. 27 кгс/т

средневзвешенное удельное основное сопротивление движению вагонов, кгс/т, рассчитывается по формуле:

, (7)

где: заданное в долях содержание в составе по массе 4-осных, 6-осных и 8-осных вагонов на роликовых подшипниках:

сопротивление соответствующих типов вагонов, кгс/т, определяемые по формулам:

— для четырёхосных вагонов на роликовых подшипниках q> 6

, (8)

т/ось

кг с/т

— для шестиосных вагонов на роликовых подшипниках:

(9)

т/ось

кг с/т

— для восьмиосных вагонов на роликовых подшипниках

, (10)

т/ось

кг с/т

кг с/т

крутизна расчетного подъёма. Для наших данных принимаем расчетный подъём

2.1. Проверка массы состава

1. На трогание с места на остановочных пунктах, производится по формуле:

, (11)

где: удельное сопротивление состава при трогании с места на площадке, кгс/т, определяется как для подвижного состава на подшипниках качения

, (12)

для четырёхосных вагонов с роликовыми подшипниками

кг с/т

для шестиосных вагонов с роликовыми подшипниками

кг с/т

для восьмиосных вагонов с роликовыми подшипниками

кг с/т

кг с/т

кг с/т,

т

Таким образом, условие Q< Qтр выполняется 5415< 5719. Следовательно, на остановочном пункте поезд гарантированно может тронуться с места.

2.2. Определение длины приёмо-отправочных путей

Длина поезда равна

, (13)

где: длина локомотива,

число локомотивов

длина состава, м.

, (14)

где длина вагонов по осям автосцепок, из которых сформирован состав, м;

количество однотипных вагонов в сформированном составе, определяется по формуле:

, (15)

где средняя для однотипной группы масса вагона (брутто).

Для четырехосных вагонов:

Для шестиосных вагонов:

Для восьмиосных вагонов:

Согласно ПТР длина четырехосных вагонов-14м, шестиосных -17 м, восьмиосных — 21 м, одна секция электровоза -16,5 м.

Тогда м

Стандартная полезная длина приемо-отправочных путей составляет 850, 1050, 1250, 1550 м. Принимаем

lПОП =1050 м.

Список использованной литературы

1. Правила тяговых расчетов для поездной работы. М. Транспорт 1985.

2. Железные дороги. Общий курс. Под ред. М. М. Уздина. М., -Транспорт, 1991.

3. Общий курс железных дорог. Н. К. Сологуб. М. Транспорт, 1988.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой