Курсовая работа по "Транспорту"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Зміст

 

1 Спрямлення профілю заданої ділянки 

2 Розрахунок та побудова характеристик заданого ЕРС 

2.1 Перерахунок характеристик двигуна при зміні діаметра коліс і передаточного відношення тягового редуктора 

2.2 Розрахунок та побудова тягової характеристики 

2.3 Побудова обмежень тягової характеристики 

3 Розрахунок маси поїзда 

3.1 Розрахунок маси состава вантажного поїзда 

3.2 Перевірка маси поїзда на можливість зрушування з місця і по довжині приймально-відправних колій станцій 

3.3 Перевірка маси поїзда по довжині приймально-відправних колій  
станцій 

4 Розрахунок та побудова діаграм питомих рівнодіючих сил при русі поїзда на площадці 

4.1 Визначення прискорюючих сил в режимі вибігу 

4.2 Визначення прискорюючих сил в режимі механічного гальмування 

4.3 Розрахунок питомих рівнодіючих сил в режимі тяги 

5 Розрахунок гальмової задачі 

6 Побудова кривих струму 

7 Побудова кривих руху 

8 Визначення витрати електроенергії і раціонального режиму ведення потягу 

9 Перевірка розрахункової ваги потягу по нагріванню тягових електродвигунів 

Список використаної літератури 

 

 

 

Вихідні дані

 

Завдання № 98

Дані про розміщення станцій на ділянках, довжини та ухили елементів профілю колії, а також параметри кривих наведені в таблиці 1.

 

Таблиця 1 – Вихідні дані

№ елементів профілю колії	Станція	Ухили колії, i ‰	Довжини елементів профілю колії , S, м	Криві колії
				Радіус R, м або кут α	Довжина Sкр, м
1	2	3	4	5	6
1	А	0	1000
2		+6,6	1100	750	600
3		+5,8	700
4		+8,0	1350	15°	450
5		+14,3	3700	1050	500
6		0,0	1150
7		+1,8	550
8		+6,3	900
9	Б	0	1250
10		+4,5	650	900	300
11		+1,6	1050
12		+2,2	3250
13		+9,2	750
14		+0,5	1200	25°	600
15		-11,9	950	700	400
16		+14,8	1000
17	В	0	1100
18		+1,6	700
19		+2,8	1100	600	450
20		+7,6	700
21		0,0	450
22		-3,3	3050	20°	400
23		+4,2	1400
24		+3,8	500
25	Г	0	1200

 

1.1 Серія ЕРС, тип тягового двигуна 2ЕЛ4, ДТК-800А;

1.2 Передаточне відношення тягового редуктора 4,2;

1.3 Діаметр бандажів коліс, мм                                              1100;

1.4 Номінальне значення напруги в контактній мережі, кВ 3,0;

1.5 Значення найбільшого допустимого струму двигуна, А 760;

1.6 Маса електровоза, т 184;

1.7 Додаткові дані: обмеження швидкості 50 км/г на ділянці  №20;

 

 

Процентний вміст 4-вісних вагонів у составі 40;

Процентний вміст 6-вісних вагонів у составі 10;

Процентний вміст 8-вісних вагонів у составі 50;

Середнє навантаження на вісь 4-вісного вагона, т 21;

Середнє навантаження на вісь 6-вісного вагона, т 23;

Середнє навантаження на вісь 8-вісного вагона, т 21;

Гальмовий шлях, км 0,9.

 

1 Спрямлення профілю заданої ділянки

 

Спрямлення повздовжнього профілю шляху проводимо у відповідності з наступними правилами:

• станції спрямленню не підлягають;
• спрямляються однакові по знаку та близькі по величині ухилу ділянки;
• спрямляються тільки суміжні ділянки.

Ухил спрямленої ділянки знаходимо по формулі:

,  (1)

де ii – ухил кожного з приведених дійсних елементів профілю шляху, ‰;

Si – довжина кожного з приведених дійсних елементів профілю шляху,м.

 

Перевірку можливості спрямлення знаходимо по формулі:

. (2)

Криві шляху кожного спрямленого або залишеного дійсного елемента заміняємо фіктивним підйомом, ухил якого визначається виразом:

 (3)

де Sкрj –довжина кожної з приведених кривих, м;

Rкрj – радіус кожної з приведених кривих, м;

α° - центральний кут кривої, град.

 

Результуючий ухил спрямленої ділянки:

, (4)

де зі знаком "+" береться підйом, а зі знаком "–" спуск.

 

У відповідності з приведеними виразами перевіряємо можливість спрямлення на прикладі елементів 2,3 і 4.

Знаходимо ухил спрямленої ділянки:

‰.

Перевіряємо можливість спрямлення:

,

,

.

Так як перевірка виконується, то спрямлення заданих ділянок можливо.

 

Знаходимо фіктивний підйом на спрямленій ділянці від кривих:

 

 

 

 

Потім знаходимо результуючий ухил спрямленої ділянки:

 ‰.

Аналогічно перевіряємо можливість спрямлення заданих елементів і знаходимо результуючі ухили на даних елементах. Результати спрямлення та приведення профілю шляху зводимо в таблицю 2 і наносимо на рисунок 3.

 

Таблиця 2 – Спрямлення та приведення профілю шляху

№ ел.	ii,‰	Si, м	Rкр, м	Sкр, м	i′c, ‰	i″c, ‰	ic, ‰	Sc,м	Перевірка	№ спр. ел-та
1 А	0	1000					0	1000		1
2	+6,6	1100	750	600	7,0	0,2	7,2	3150	4737	2
3	+5,8	700							1636
4	+8,0	1350	15°	450					2045
5	+14,3	3700	1050	500	14,3	0,1	14,4	3700		3
6	0,0	1150			0,6		0,6	1700	3434	4
7	+1,8	550							1643
8	+6,3	900			6,3		6,3	900		5
9 Б	0	1250					0	1250		6
10	+4,5	650	900	300	2,4	0,1	2,5	4950	941	7
11	+1,6	1050							2582
12	+2,2	3250							11445
13	+9,2	750			9,2		9,2	750		8
14	+0,5	1200	25°	600	0,5	0,3	0,8	1200		9
15	-11,9	950	700	400	-11,9	0,4	-11,5	950		10
16	+14,8	1000			14,8		14,8	1000		11
17 В	0	1100					0	1100		12
18	+1,6	700			2,3	03	2,6	1800	2727	13
19	+2,8	1100	600	450					4286
20	+7,6	700			7,6		7,6	700		14
21	0,0	450			-2,9	0,4	-2,5	3500	695	15
22	-3,3	3050	20°	400					4714
23	+4,2	1400			4,1		4,1	1900	19000	16
24	+3,8	500							6786
25 Г	0	1200					0	1200		17

 

Висновок:  після спрямлення та приведення профілю колії отримуємо  17 спрямлених елементів профілю колії. В якості розрахункового підйому приймаємо елемент профілю колії №3 з ухилом і = 14,4 ‰ довжиною 3700 м .

 

2 Розрахунок та побудова характеристик заданого ЕРС

 

2.1 Перерахунок характеристик двигуна при зміні діаметра коліс і передаточного відношення тягового редуктора

 

Розрахунок електромеханічних характеристик тягового двигуна ДТК-800А електровоза 2ЕЛ4 відбувається шляхом перерахунку відомих електромеханічних характеристик, що приведені в таблиці 3.

Коефіцієнти перерахунку визначаються по наступним виразам:

  , (5)

  , (6)

де D1 та D2 – діаметри бандажів коліс відповідно електровоза-оригінала та заданого електровоза, м;

m1 та m2 – передаточні відношення тягового редуктора відповідно електровоза-оригінала та заданого електровоза;

U1 та U2 – номінальні значення напруги в контактній мережі відповідно електровоза-оригінала та заданого електровоза, В.

 

Знаходимо коефіцієнти перерахунку:

,

.

Перерахунок електромеханічних характеристик проводимо по наступним виразам:

 , (7)

, (8)

де V1 і V2 – задана та перерахована швидкість;

 і – задана та перерахована сила тяги.

  км/год,

  кгс.

У відповідності з приведеними виразами проводимо розрахунок для струму 200 А   на повному полі паралельного з’єднання :

  км/год,

 кгс.

 

 

2.2 Розрахунок та побудова тягової характеристики

 

Для визначення тягових характеристик електровоза необхідно силу тяги двигуна перемножити на кількість двигунів електровоза з припущенням, що всі тягові двигуни реалізують однакову силу тяги. Тобто при певному значенні сили струму визначаємо силу тяги одного двигуна і множимо на кількість двигунів:

, (9)

де Fкд – сила тяги двигуна, кгс;

nд – кількість двигунів електровоза.

 кгс

Результати перерахунку заносимо в таблицю 3. По даним таблиці 3 будуємо електромеханічні характеристики тягового двигуна ДТК-800А, приведені на рисунку 1. Перераховані тягові характеристики електровоза приведені на рисунку 2.

 

 

 

 

Таблиця 3 – Електромеханічні і тягові характеристики тягового двигуна ДТК-800А  електровоза 2ЕЛ4

 

І, А	ПЗ					ПЗ1			ПЗ2			ПЗ3			ПЗ4
	Fкд,  кгс	Fк, кгс	V, км/год			Fкд,  кгс	Fк, кгс	V, км/год	Fкд,  кгс	Fк, кгс	V, км/год	Fкд,  кгс	Fк, кгс	V, км/год	Fкд,  кгс	Fк, кгс	V, км/год
			С	СП	П	П			П			П			П
200	1555	12440	15,0	31,1	63,1	-	-	81,2	-	-	-	-	-	-	-	-	-
300	2997	23979	11,6	24,3	49,8	2492	19933	58,8	2117	16934	66,1	1674	13395	78,4	-	-	-
400	4675	37397	9,8	20,9	43,1	4091	32728	48,8	3527	28212	54,5	2921	23367	62,2	2352,0	18816	73,0
500	6372	50980	8,6	18,8	39,2	5754	46029	43,4	5002	40019	47,9	4351	34810	53,6	3719,1	29753	60,5
600	8147	65174	7,9	17,5	36,7	7401	59212	40,1	6512	52097	43,7	5879	47028	47,8	5193,5	41548	53,7
700	9780	78239	7,3	16,5	34,9	9023	72183	37,8	8067	64539	41,0	7473	59788	44,2	6735,5	53884	49,3
800	11454	91634	6,8	15,8	33,7	10656	85248	36,3	9670	77357	39,2	9048	72383	41,9	8252,6	66021	46,1
900	-	-	6,5	15,2	32,7	-	-	35,3	-	-	37,9	-	-	40,3	-	-	44,1

 

 

 

2.3 Побудова обмежень тягової характеристики

 

Розрахунок обмеження сили тяги по зчепленню для заданого електровоза по наступним формулам:

,  (10)

де Р – маса електровоза;

Ψк – розрахунковий коефіцієнт зчеплення.

Значення Ψк з допомогою формули, рекомендованої Правилами тягових розрахунків для поїзної роботи [1]. Для електровоза 2ЕЛ4 коефіцієнт зчеплення рівний:

 (11)

При ступеневому регулюванні потужності тягових двигунів сила тяги по зчепленню являє собою найбільше середнє значення сили тяги, яке може бути реалізоване за умовами зчеплення. Однак короткочасно при переході на більш високі позиції регулювання потужності тягового двигуна допускається реалізація сили тяги max , яка перевищує і визначається за формулою

,

 - максимальна сила зчеплення;

- коефіцієнт нерівномірності по силі тяги; =0,1.

,

 кгс,

 кгс.

Результати розрахунку обмеження сили тяги по зчепленню зводимо в таблицю 4.

 

Таблиця 4 – Розрахунок обмеження сили тяги по зчепленню

V, км/год	0	5	10	15	20	25	30	40	50	60	70
Ψк	0,340	0,297	0,285	0,278	0,273	0,268	0,264	0,256	0,248	0,240	0,233
Fзч, кгс	62560	54556	52440	51165	50171	49304	48505	47017	45606	44234	42885
Fзч max, кгс	68816	60012	57684	56282	55188	54234	53356	51719	50166	48657	47173