Расчет параметров системы для построения зависимостей скоростей и времени движения поезда по перегону - Тяговые расчеты для тепловоза

Полное сопротивление движению локомотива определяется:

W0Г = Щ0Г - Р, (3.1)

Где Щ0Г - основное удельное сопротивление движению локомотива, Н/т

Р - полная масса локомотива, т

Полное сопротивление движению вагонов определяется:

W0? = Щ0?- Q (3.2)

Где щ0? - основное удельное сопротивление движению вагонов, Н/т Q - масса перемещаемого поезда, т

Полное сопротивление движению поезда определяется:

WК = W0Г + W0? (3.3)

Вычислим полное сопротивление движению локомотива по формуле (3.1):

W0Г = 31,5 - 180 = 5670 Н

Рассчитаем полное сопротивление движению вагонов по формуле (3.2):

W0? = 11,26 - 1926 = 21687 Н

Полное сопротивление движению поезда рассчитано по формуле (3.3):

WК = 5670 + 21687 = 27357 Н

Ускоряющая (замедляющая) сила поезда определяется:

FK - WK (3.4)

Где FK - сила тяги локомотива, действующая на поезд, Н

Удельная ускоряющая (замедляющая) сила поезда определяется по формуле:

FK - WK

------, (3.5)

P + Q

Рассчитаем ускоряющую (замедляющую) и удельную ускоряющую (замедляющую) силы по формулам (3.4), (3.5):

Fk - Wk = 238000 - 27357 = 210643 Н

FK - WK 210643

------ = ------- = 100 Н/т

P + Q 180 + 1926

Удельное сопротивление движению локомотива на холостом ходу рассчитывается по формуле:

ЩХГ = 35 + 0,1 - V + 0,002 - V2, Н/т (3.6)

Удельное сопротивление движению поезда на холостом ходу определяется по формуле:

W0 ? + ЩХГ - P

ЩХ = ---------, Н/т (3.7)

P + Q

Где ЩХГ - P - Полное сопротивление локомотива на холодном ходу, Н

Определим удельное сопротивление движению локомотива на холостом ходу по формуле (3.6):

ЩХГ = 35 + 0,1 - 12,2 + 0,002 - 148,9 = 36,5 Н/т

Удельное сопротивление движению поезда на холостом ходу рассчитано по формуле (3.7):

W0 ? + ЩХГ - P 21687 + 36,5 - 180

ЩХ = --------- = ----------- = 13 Н/т

P + Q 180 + 1926

Расчетный коэффициент трения цКр чугунных стандартных тормозных колодок о бандаж колеса рассчитан по формуле:

V +100

ЦКр = 0,27 - ---------, (3.8)

5 - V + 100

V +100 12,2 + 100

ЦКр = 0,27 - --------- = 0,27 - --------- = 0,19

5 - V + 100 5 - 12,2 + 100

Удельная тормозная сила определяется по формуле:

BТ = 1000 - ЦКр - НР (3.9)

Где НР - расчетный тормозной коэффициент поезда

? КР

НР = ----- (3.10)

(Р+Q) - 10

Где ? КР - суммарное расчетное нажатие тормозных колодок, кН

? КР = NЛ - nЛ - kРл + ? NBi - nBi - kPBi (3.11)

Где NЛ - количество локомотивов в поезде,

NЛ - количество осей у локомотива,

KРл - расчетное нажатие тормозных колодок локомотива, кН,

NBi - количество вагонов I - го типа в составе,

NBi - количество осей у вагона I - го типа,

KPBi - расчетное нажатие тормозных колодок у вагона I - го типа, кН

Бi - Q

NBi = --- (3.12)

QI

Где QI - масса I - го типа вагона брутто, т,

БI - доля вагонов I - го типа в составе

Для заданного локомотива серии ТЭМ - 7 имеем:

NЛ = 1,

NЛ = 8,

KРл = 10 кН,

KPBi = 70кН

Количество вагонов в составе рассчитано по формуле (3.12):

4-х осных:

БI - Q 0,3 - 1926

NB4 = --- = ------- = 7

QI 86

6-ти осных:

БI - Q 0,7 - 1926

NB6 = --- = ------- = 11

QI 125

Суммарное расчетное нажатие тормозных колодок рассчитано по формуле (3.11):

? КР = NЛ - nЛ - kРл + ? NBi - nBi - kPBi = 1 - 8 - 10 + 7 - 4 - 70 + 11 - 6 - 70 = 6660 кН = 66600 т

Расчетный тормозной коэффициент поезда нр рассчитан по формуле (3.10):

? КР 66600

НР = ----- = ---------- = 3,16

(Р+Q) - 10 (180+1926) - 10

Для расчета удельной тормозной силы полученные значения ЦКр и НР подставим в формулу (3.9):

BТ = 1000 - ЦКр - НР = 1000 - 0,19 - 3,16 = 600,4 Н/т

Удельная тормозная сила при экстренном торможении поезда рассчитывается:

BТ + ЩХ, Н/т (3.13)

BТ + ЩХ = 60,8 + 13 = 613,4 Н/т

Удельная тормозная сила при служебном торможении поезда рассчитывается:

    0,6 - bТ + ЩХ, Н/т (3.14) 0,6 - bТ + ЩХ = 0,6 - 613,4 + 13 = 373 Н/т

Результаты расчетов приведены в таблице 3.1

Таблица 3.1. Ускоряющие, замедляющие и тормозные силы

V, км/ч

FK, Н

Щ0Г, Н/т

W0Г, Н

Щ0?, Н/т

W0?, Н

WК, Н

FK - WK, Н

ЩХГ, Н/т

ЩХГ - P, Н/т

W0 ? + щХГ - P, Н

ЩХ, Н/т

ЦКр

BТ, Н/т

BТ + щХ, Н/т

0,6 - bТ + щХ, Н/т

FK - WK /Р+Q, Н

12,2

238000

31,5

5670

11,26

21687

27357

210643

100

36,5

6570

28257

13

0,19

600,4

613,4

373

Приведенные выше расчеты удельных ускоряющих, замедляющих и тормозных сил выполнены для заданной расчетной скорости 12,2 км/ч. Для других скоростей движения поезда расчеты выполнены с использованием программы Microsoft Office Excel. Интервалы скоростей приняты в пределах 5 км/ч.

Тяговые характеристики тепловоза серии ТЭМ-7 изображены на рисунке 1.

тяговая характеристика тепловоза тэм-7

Рис. 3.1 Тяговая характеристика тепловоза ТЭМ-7

Удельные ускоряющие, замедляющие, тормозные силы, рассчитанные для скоростей и сил тяги, приведены в таблицах 3.2, 3.3.

Таблица 3.2. Удельные ускоряющие и замедляющие силы

Cкорость, (км/ч)

Силы тяги, (Н)

Удельные ускоряющие силы (Н/т)

Удельные замедляющие силы, (Н/т)

Полные

Средние

V[1]

5

F[1]

392000

173,39

173,00

13,17

V[2]

10

F[2]

320000

138,85

114,43

13,52

V[3]

15

F[3]

218000

90,00

84,54

13,94

V[4]

20

F[4]

196000

79,07

65,98

14,42

V[5]

25

F[5]

142000

52,89

46,91

14,97

V[6]

30

F[6]

118100

40,93

37,82

15,57

V[7]

35

F[7]

106400

34,71

32,35

16,24

V[8]

40

F[8]

98000

29,99

26,22

16,97

V[9]

45

F[9]

83800

22,45

20,40

17,77

V[10]

50

F[10]

77000

18,36

18,00

18,63
кривая удельных ускоряющих сил тепловоза тэм-7

Рис. 3.2. Кривая удельных ускоряющих сил тепловоза ТЭМ-7

Таблица 3.3. Удельные тормозные силы

Cкорость, (км/ч)

Служебные (Н/т)

Экстренные (Н/т)

Полные

Средние

V[1]

5

446,55

446,55

733,44

V[2]

10

392,31

373,03

642,77

V[3]

15

353,76

339,40

578,20

V[4]

20

325,04

313,96

529,96

V[5]

25

302,89

294,13

492,64

V[6]

30

285,37

278,31

462,97

V[7]

35

271,24

265,45

438,90

V[8]

40

259,66

254,86

419,04

V[9]

45

250,06

246,05

402,44

V[10]

50

242,04

242,04

388,41
кривая удельных тормозных сил тепловоза тэм-7

Рис. 3.3. Кривая удельных тормозных сил тепловоза ТЭМ-7

При расчетах необходимых параметров для построения зависимостей скоростей движения тепловоза с поездом по перегону от проходимого пути S и времени хода используются различные методы решения дифференциального уравнения движения поезда по перегону. Для этой цели наиболее подходит аналитический метод интегрирования дифференциального уравнения, который дает следующие расчетные формулы:

    (V1 - V0) - 10 ? T01 = t1 - T0 = ---------, (3.15) 2 - fY01

Где ? t01 - время, в течение которого поезд проходит 1-й элемент перегона при действии на него удельного ускоряющего усилия FY01 Между точками 0 и 1, когда скорость на отрезке от 0 до 1 меняется от V0 и до V1, Мин.

    (V12 - V02) - 41,7 ? S01 = S1 - S0 = ---------, (3.16) 2 - fY01

Расчетные данные и построенные по ним графики зависимостей V(S), t(S) На разгонном участке и на конечном тормозном участке выполнены в Microsoft Office Excel. Графики изображены на рисунках 3.4 и 3.5

Таблица 3.4. Результаты расчета времени и пути на разгонном участке

Cкорость, (км/ч)

? t

T

? S

S

1

2

3

4

5

6

V[1]

5

0,14

0,14

6,01

6,01

V[2]

10

0,18

0,32

22,52

28,53

V[3]

15

0,28

0,60

57,92

86,45

V[4]

20

0,32

0,91

92,29

178,74

V[5]

25

0,47

1,39

177,40

356,14

V[6]

30

0,61

2,00

280,15

636,29
график зависимостей v(s), t(s) на разгонном участке

Рис. 3.4. График зависимостей V(S), t(S) На разгонном участке

Таблица 3.5. Результаты расчета времени и пути на тормозном участке

Cкорость, (км/ч)

? t

T

? S

S

V[1]

5

0,052

0,140

2,19

6,01

V[2]

10

0,063

0,203

7,87

13,88

V[3]

15

0,069

0,272

14,45

28,33

V[4]

20

0,075

0,347

21,90

50,23

V[5]

25

0,080

0,427

30,10

80,33

V[6]

30

0,085

0,512

38,95

119,28

V[7]

35

0,089

0,602

48,34

167,62

V[8]

38

0,056

0,657

33,97

201,59

Похожие статьи




Расчет параметров системы для построения зависимостей скоростей и времени движения поезда по перегону - Тяговые расчеты для тепловоза

Предыдущая | Следующая