Федеральне агентство залізничного транспорту
Московський державний університет шляхів сполучення (МІІТ)
Кафедра: «Локомотиви і локомотивне господарство»
Курсова робота
З дисципліни: «Локомотиви (загальний курс)»
Порівняння основних показників тепловоза і електричної тяги
Студент групи ТЛТ - 451
Меркулов П.М.
Консультант: Яцков М.О.
Москва 2008
Зміст:
Введення
1.Визначення основної питомої опір руху
1.1 Визначити основне питомий опір локомотива (тепловоза та електровоза)
1.2 Визначення основного питомої опору руху поїзду (вагонів)
1.3 Визначення загального повного опору поїзда
2 Визначення середньої швидкості руху поїзда по ділянці використовуючи різні режими тяги
3. Визначення дотичній потужності локомотива
4. Визначення витрат енергоресурсів різними видами тяги
4.1 Визначення витрат палива тепловозом на тягу поїздів
4.2 Визначення витрат електроенергії електровозом
5. Порівняння електровозної і тяги тепловоза
5.1 Порівняння видів тяги по витраті енергоресурсів
5.2 Порівняння локомотивів по тяговим характеристикам
6. Індивідуальне завдання
Висновок
Список використаних джерел
Введення:
Вихідні дані:
1) Серія тепловоза 2М62
2) Число секцій тепловоза 2
3) Серія електровоза ВЛ 11
4) Кількість секцій електровоза 2
5) Вага складу, кН. 30000
6) Довжина експлуатованого ділянки, км - 450
7) Розрахунковий підйом, ‰ - 2
8) Характеристика складу
8.1) Маса 4-х вісних вагонів на роликових підшипниках, т - 50 (40%)
8.2) Маса 6-ти вісних вагонів на роликових підшипниках, т - 90 (60%)
9) Тема індивідуального завдання «Провести випрямлення шляху (профіль № 10)»
Необхідно розрахувати або вибрати:
1) Питомий і повний опір рух поїзда по перегону
2) Визначити середню дільничну швидкість і час рух поїзда по перегону
3) Визначити витрату енергоресурсів на тягу поїздів
4) Провести порівняння двох видів тяги
5) Виконати індивідуальне завдання
1. ВИЗНАЧЕННЯ ОСНОВНОГО ОПОРУ
РУХУ ПОЇЗДА ПРИ РІЗНИХ ВИДАХ ТЯГИ
1.1 Визначення основного питомої опір руху
локомотивів
Некеровані зовнішні сили, спрямовані в бік, протилежний напрямку руху поїзда і, отже, що перешкоджають його руху, називаються дійсними силами опору руху.
Опором руху поїзда називають еквівалентну силу, прикладену в зонах (точках) торкання коліс із рейками, на подолання якої витрачається така ж робота, як на подолання всіх некерованих дійсних сил перешкоджають руху.
Класифікація сил опору заснована на їх поділі за такими ознаками, з відповідними позначками:
а) по відношенню до ваги рухомого складу розрізняють:
-Повний опір - W, Н;
-Питомий опір - w, Н / кН.
б) за умовами експлуатації:
-Основний опір - W O, w 0;
-Додаткові опору - W дод, w доп;
-Додатковий опір при рушанні з місця - W тр, w тр;
-Загальний опір - W K, w к.
У першому розділі курсової роботи необхідно визначити загальний питомий опір поїзда прикладена в точці дотику колеса з рейкою і є еквівалентною результуючої всіх сил опору W K
Загальний опір руху рухомого складу представляє собою алгебраїчну суму основного, додаткових і додаткового опорів.
Визначення основного питомого опору руху локомотивів проводиться за такою емпіричної залежності, Н / кН
, (1)
де V - швидкість руху локомотива, км / год
Для тепловоза - визначаються два значення основного питомого опору руху локомотива w o: при русі з розрахунковою v p і конструкційної v K швидкостями; значення розрахункової v p і конструкційної - v K швидкостей руху приймаються за даними ПТР
Для тепловоза 2М62 v p = 20 км / год
v к = 100 км / год
Тому: при v p
при v до
Для електровозів постійного струму - розрахунки величини w o проводяться для швидкостей руху: тривалого режиму v ∞ і конструкційної v K; значення швидкості тривалого режиму v ∞ і конструкційної швидкості v K руху приймаються за даними ПТР.
Для електровоза 2ВЛ11 v ∞ = 51,2 км / год
v к = 100 км / год
Тому: при v ∞
при v до
1.2 Визначення основного питомого опору руху складу поїзда (вагонів)
Основне питомий опір руху вантажного складу поїзда, що складається з чотирьох-і шестіосних вагонів, визначається за наступною формулою, Н / кН
(2)
де α, β-частка ваги чотирьох-і шестіосних вагонів у складі поїзда, відповідно (із завдання);
- Основне питомий опір руху чотиривісних вагонів на роликових підшипниках, Н / кН; - Основне питомий опір руху шестіосних вагонів, Н / кН.
Величини і визначаються за емпіричними формулами в залежності від завантаження вагонів q 0, швидкості руху v і типу шляху.
, (3)
, (4)
Розрахунки основного питомого опору руху складу поїзда (вагонів) w o 'рекомендується провести окремо за видами тяги:
а) для тепловоза - при веденні поїзда з розрахунковою v p і конструкційної v K швидкостями руху;
б) для електровоза - при веденні поїзда зі швидкістю тривалого
режиму v ∞ і конструкційної швидкістю v K руху.
Для тепловоза 2М62:
Н / кН при v p
Н / кН при v до
при v p
при v до
при v p
при v до
Для електровоза 2ВЛ11:
Н / кН при v ∞
Н / кН при v до
при v ∞
при v до
при v ∞
при v до
1.3. Визначення загального повного опору руху поїзда
Загальне повне опір руху поїзда W K представляє собою алгебраїчну суму основного і додаткового опору від ухилу профілю колії опорів, Н
W к = W 0 + W i (5)
де W o - основне повне опір руху поїзда, Н
W o = w 0 'P + w o "Q, (6)
де - Основне питомий опір руху локомотива, Н / кН; визначається за рівнянням (1);
- Основне питомий опір руху складу поїзда, Н / кН; визначається за формулою (2);
Р - зчіпний вага локомотива, кН; визначається за даними таблиць 22 і 5ПТР [1]; Р т = 2380кН; Р е = 1840кН;
Q - вага складу поїзда, кН; (із завдання); Q = 30000kH
Wj-додатковий опір руху поїзда від ухилу профілю колії, Н; визначається за такою залежністю:
Wi = i р (P + Q), (7)
i p - крутість розрахункового ухилу (підйому), ‰ (із завдання). i p = 5 ‰
Підставивши (6) і (7) в рівняння (5), після найпростіших алгебраїчних перетворень отримаємо, Н
(8)
При виконанні курсової роботи величина загального повного опору руху поїзда W k визначається за формулою (8) окремо за видами тяги для швидкостей руху: а) для тепловоза - при веденні поїзда з розрахунковою v p і конструкційної v K швидкостями руху;
б) для електровоза - при веденні поїзда зі швидкістю тривалого режиму v ∞ і конструкційної швидкістю v K руху:
Для тепловоза 2М62:
при v p
при v k
Для електровоза 2ВЛ11:
при v ∞
при v k Результати розрахунків величини загального повного опору руху поїзда W K доцільно оформити у вигляді таблиці, аналогічної табл. 1.
Таблиця 1
Результати розрахунків величини загального повного опору руху поїзда W до
2. ВИЗНАЧЕННЯ СЕРЕДНЬОЇ ШВИДКОСТІ РУХУ ТА ЧАСУ ХОДУ поїздів по ділянці
2.1. Визначення середньої швидкості руху поїзда по ділянці при використанні різних режимів тяги
Для визначення швидкості і часу ходу поїзда по ділянці пропонується використовувати спосіб рівноважних швидкостей, який відноситься до числа наближених методів.
Рівноважної швидкістю називають швидкість усталеного рівномірного руху на ухилі відомої крутизни (наприклад, на розрахунковому підйомі) поздовжнього профілю колії.
Швидкість рівномірного руху поїзда v ^, на ухилі крутизною ip знаходять рішенням рівняння руху поїзда з умови рівноваги сили тяги локомотива F K і загального повного опору руху поїзда W K. Таким чином можна записати
F K = W K. (9)
При виконанні курсової роботи пропонується використовувати графічний метод визначення рівноважних швидкостей для різних видів тяги.
Визначення середньої (рівноважної) швидкості руху по ділянці графічним методом зводиться до визначення точок перетину тягової характеристики F K = f (v) заданої серії локомотива і кривою загального повного опору руху поїзда W K = ^ v), відомого цим локомотивом.
У результаті отримуємо для тепловоза 2М62 v cp = 44 км / год
для електровоза 2ВЛ11 v cp = 98 км / год
2.2 Визначення часу ходу поїзда по ділянці
Час ходу поїзда по ділянці на чолі з локомотивом даного типу можна визначити за такою формулою:
(10)
де S - довжина ділянки обігу локомотивів, км S = 450;
Vcpi-середня (рівноважна) швидкість руху поїзда на чолі з локомотивом i-ro типу, км / год: v ср2ВЛ11 = 98; v ср2М62 = 44;
Для тепловоза 2М62:
Для електровоза 2ВЛ11:
3. Визначення дотичних ПОТУЖНОСТІ ЛОКОМОТИВІВ
Дотичній потужністю локомотива називають потужність, що розвивається на його ведучих колесах і використану для руху поїзда.
Дотичну потужність (на ободі коліс) локомотива доцільно визначати за параметрами тягової характеристики тепловоза або електровоза.
Так, дотична потужність тепловоза N K може бути визначена з наступного виразу, кВт
(11)
Де v i-поточне значення швидкості, км / год; F ki-поточне значення дотичній сили тяги, Н; визначається за тяговій характеристиці F K = f (v) локомотива з урахуванням кількості секцій. Дотична потужність електровоза Р к, кВт
(12)
Розрахунки дотичній потужності N K = fl [v) і P K = f (v) локомотивів потрібно провести окремо за видами тяги: для тепловоза за формулою (11), для електровоза - по (12) з урахуванням кількості секцій.
Результати розрахунків характеристик N K = fl [v) і P K = f (v) доцільно оформити в табличній формі, аналогічній табл. 2
Таблиця 2
За даними таблиці 2 необхідно в довільному масштабі побудувати графічні залежності: -Для тепловоза і P K = f (v)-для електровоза.
4. ВИЗНАЧЕННЯ ВИТРАТИ ЕНЕРГОРЕСУРСІВ
РІЗНИМИ ВИДАМИ ТЯГИ
4.1. Визначення витрати палива тепловозом на тягу поїздів
Витрата палива тепловозом можна визначити двома способами: за даними ПТР [1] і виконаної тепловозом механічної роботи:
а) визначення витрати палива тепловозом Е за даними ПТР можна виконати за такою залежністю, кг
(13)
де G хв - хвилинний витрата палива однією секцією тепловоза, кг / хв; визначається таким чином: потрібно за даними ПТР [1] побудувати в масштабі криву G хв = f (v) для максимальної позиції рукоятки контролера машиніста, потім по кривій G хв = f (v) для швидкості v cp визначити величину G MHH;
n c - число секцій тепловоза; n c = 2: t T - час ходу поїзда на чолі з тепловозом, мін.t T = 613мін
б) визначення витрати палива тепловозом Е хутро по виконаної механічної роботи, кг
(14)
де -Значення сили тяги при русі тепловоза з середньою (рівноважної) швидкістю руху v cpi H; визначається з тягового
характеристиці тепловоза F K = f (v).
S - довжина експлуатаційної дільниці, км (із завдання); S = 450 км
- Середній коефіцієнт корисної дії. тяги тепловоза; можна прийняти 0,3-0,32;
- Питома теплота згоряння дизельного палива, кДж / кг;
можна прийняти = 42700 кДж / кг.
4.2 Визначення витрати електроенергії електровозом постійного струму
Витрата електроенергії електровозом визначається двома способами:
а) Розрахунок витрати електроенергії електровозом постійного струму за даними ПТР можна виконати за такою залежністю, кВт · год
(15)
де U кс-напруга в контактній мережі постійного струму, В; можна прийняти U KC = 3000B;
t е - час ходу поїзда на чолі з електровозом, хв; t е = 275мін
I ЕСР - середнє значення сили струму електровоза, А; визначається таким чином: потрібно за даними ПТР побудувати в масштабі криву , Потім по кривій , Для швидкості v cp визначити величину I ЕСР. I ЕСР = 1300А
б) Визначення витрати електроенергії електровозом по виконаної
механічній роботі, кВт · год:
(16)
де - Значення сили тяги при русі електровоза постійного струму з середньою (рівноважної) швидкістю руху v ср, H; визначається за тяговій характеристиці електровоза F K = f (v); = 200000 Н
v сер - середня (рівноважна) швидкість руху електровоза, v ср = 98 км / год;
t е - час ходу поїзда на чолі з електровозом постійного струму, t е. = 275 хв;
- Середній к.к.д. електричної тяги; можна прийняти 0,24.
5. ПОРІВНЯННЯ тепловоза і електричного ТЯГИ
5.1. Порівняння видів тяги по витраті енергоресурсів
5.1.1. Визначення вартості перевезень при різних видах тяги:
а) вартість перевезень при тепловозній тязі, руб
C m = c m · E cp (17)
де з т-ціна одного кілограма дизельного палива, руб; за даними ВАТ «РЖД» відпускна ціна дизельного палива в середньому по мережі залізниць на 1 листопада 2004 року склала 7592 рубля за 1 тонну дизельного палива;
Е ср - середня витрата палива тепловозом, кг
(18)
б) вартість перевезень при електричній тязі, руб
(19)
де з е - середня ціна однієї кіловат-години електроенергії, руб. / кВт · год; за даними ВАТ «РЖД» тариф на електроенергію в середньому по мережі залізниць на 1 листопада 2004 року склав 0.853 руб. / кВт · год
A СР - середня витрата електроенергії електровозами, кВт · год
(20)
Оцінку ефективності тепловоза і електричної тяги по витраті енергоресурсів можна виконати за наступною формулою
(21)
5.2. Порівняння локомотивів по тяговим характеристикам
Порівняння тепловоза та електровоза заданих серій доцільно провести за безрозмірним величинам дотичній сили F K і швидкості руху V.
Відносна дотична сила тяги F K локомотива визначається за наступним висловом
(22)
Московський державний університет шляхів сполучення (МІІТ)
Кафедра: «Локомотиви і локомотивне господарство»
Курсова робота
З дисципліни: «Локомотиви (загальний курс)»
Порівняння основних показників тепловоза і електричної тяги
Студент групи ТЛТ - 451
Меркулов П.М.
Консультант: Яцков М.О.
Москва 2008
Зміст:
Введення
1.Визначення основної питомої опір руху
1.1 Визначити основне питомий опір локомотива (тепловоза та електровоза)
1.2 Визначення основного питомої опору руху поїзду (вагонів)
1.3 Визначення загального повного опору поїзда
2 Визначення середньої швидкості руху поїзда по ділянці використовуючи різні режими тяги
3. Визначення дотичній потужності локомотива
4. Визначення витрат енергоресурсів різними видами тяги
4.1 Визначення витрат палива тепловозом на тягу поїздів
4.2 Визначення витрат електроенергії електровозом
5. Порівняння електровозної і тяги тепловоза
5.1 Порівняння видів тяги по витраті енергоресурсів
5.2 Порівняння локомотивів по тяговим характеристикам
6. Індивідуальне завдання
Висновок
Список використаних джерел
Введення:
Вихідні дані:
1) Серія тепловоза 2М62
2) Число секцій тепловоза 2
3) Серія електровоза ВЛ 11
4) Кількість секцій електровоза 2
5) Вага складу, кН. 30000
6) Довжина експлуатованого ділянки, км - 450
7) Розрахунковий підйом, ‰ - 2
8) Характеристика складу
8.1) Маса 4-х вісних вагонів на роликових підшипниках, т - 50 (40%)
8.2) Маса 6-ти вісних вагонів на роликових підшипниках, т - 90 (60%)
9) Тема індивідуального завдання «Провести випрямлення шляху (профіль № 10)»
Необхідно розрахувати або вибрати:
1) Питомий і повний опір рух поїзда по перегону
2) Визначити середню дільничну швидкість і час рух поїзда по перегону
3) Визначити витрату енергоресурсів на тягу поїздів
4) Провести порівняння двох видів тяги
5) Виконати індивідуальне завдання
1. ВИЗНАЧЕННЯ ОСНОВНОГО ОПОРУ
РУХУ ПОЇЗДА ПРИ РІЗНИХ ВИДАХ ТЯГИ
1.1 Визначення основного питомої опір руху
локомотивів
Некеровані зовнішні сили, спрямовані в бік, протилежний напрямку руху поїзда і, отже, що перешкоджають його руху, називаються дійсними силами опору руху.
Опором руху поїзда називають еквівалентну силу, прикладену в зонах (точках) торкання коліс із рейками, на подолання якої витрачається така ж робота, як на подолання всіх некерованих дійсних сил перешкоджають руху.
Класифікація сил опору заснована на їх поділі за такими ознаками, з відповідними позначками:
а) по відношенню до ваги рухомого складу розрізняють:
-Повний опір - W, Н;
-Питомий опір - w, Н / кН.
б) за умовами експлуатації:
-Основний опір - W O, w 0;
-Додаткові опору - W дод, w доп;
-Додатковий опір при рушанні з місця - W тр, w тр;
-Загальний опір - W K, w к.
У першому розділі курсової роботи необхідно визначити загальний питомий опір поїзда прикладена в точці дотику колеса з рейкою і є еквівалентною результуючої всіх сил опору W K
Загальний опір руху рухомого складу представляє собою алгебраїчну суму основного, додаткових і додаткового опорів.
Визначення основного питомого опору руху локомотивів проводиться за такою емпіричної залежності, Н / кН
де V - швидкість руху локомотива, км / год
Для тепловоза - визначаються два значення основного питомого опору руху локомотива w o: при русі з розрахунковою v p і конструкційної v K швидкостями; значення розрахункової v p і конструкційної - v K швидкостей руху приймаються за даними ПТР
Для тепловоза 2М62 v p = 20 км / год
v к = 100 км / год
Тому:
Для електровозів постійного струму - розрахунки величини w o проводяться для швидкостей руху: тривалого режиму v ∞ і конструкційної v K; значення швидкості тривалого режиму v ∞ і конструкційної швидкості v K руху приймаються за даними ПТР.
Для електровоза 2ВЛ11 v ∞ = 51,2 км / год
v к = 100 км / год
Тому:
1.2 Визначення основного питомого опору руху складу поїзда (вагонів)
Основне питомий опір руху вантажного складу поїзда, що складається з чотирьох-і шестіосних вагонів, визначається за наступною формулою, Н / кН
де α, β-частка ваги чотирьох-і шестіосних вагонів у складі поїзда, відповідно (із завдання);
Величини
Розрахунки основного питомого опору руху складу поїзда (вагонів) w o 'рекомендується провести окремо за видами тяги:
а) для тепловоза - при веденні поїзда з розрахунковою v p і конструкційної v K швидкостями руху;
б) для електровоза - при веденні поїзда зі швидкістю тривалого
режиму v ∞ і конструкційної швидкістю v K руху.
Для тепловоза 2М62:
Для електровоза 2ВЛ11:
1.3. Визначення загального повного опору руху поїзда
Загальне повне опір руху поїзда W K представляє собою алгебраїчну суму основного і додаткового опору від ухилу профілю колії опорів, Н
W к = W 0 + W i (5)
де W o - основне повне опір руху поїзда, Н
W o = w 0 'P + w o "Q, (6)
де
Р - зчіпний вага локомотива, кН; визначається за даними таблиць 22 і 5ПТР [1]; Р т = 2380кН; Р е = 1840кН;
Q - вага складу поїзда, кН; (із завдання); Q = 30000kH
Wj-додатковий опір руху поїзда від ухилу профілю колії, Н; визначається за такою залежністю:
Wi = i р (P + Q), (7)
i p - крутість розрахункового ухилу (підйому), ‰ (із завдання). i p = 5 ‰
Підставивши (6) і (7) в рівняння (5), після найпростіших алгебраїчних перетворень отримаємо, Н
При виконанні курсової роботи величина загального повного опору руху поїзда W k визначається за формулою (8) окремо за видами тяги для швидкостей руху: а) для тепловоза - при веденні поїзда з розрахунковою v p і конструкційної v K швидкостями руху;
б) для електровоза - при веденні поїзда зі швидкістю тривалого режиму v ∞ і конструкційної швидкістю v K руху:
Для тепловоза 2М62:
Для електровоза 2ВЛ11:
Таблиця 1
Результати розрахунків величини загального повного опору руху поїзда W до
Розрахункова величина | Тепловоз | Електровоз | ||
V р, км / год | V K, км / год | V ∞, км / год | V K, км / год | |
w o, H / kH | 2,22 | 5,9 | 3,1 | 5,9 |
w o4 ", Н / кН | 0,85 | 1,65 | 1 | 1,65 |
0,883 | 1,417 | 1,028 | 1,417 | |
0,87 | 1,51 | 1,02 | 1,51 | |
W K, кH | 96 | 124 | 99 | 119 |
2. ВИЗНАЧЕННЯ СЕРЕДНЬОЇ ШВИДКОСТІ РУХУ ТА ЧАСУ ХОДУ поїздів по ділянці
2.1. Визначення середньої швидкості руху поїзда по ділянці при використанні різних режимів тяги
Для визначення швидкості і часу ходу поїзда по ділянці пропонується використовувати спосіб рівноважних швидкостей, який відноситься до числа наближених методів.
Рівноважної швидкістю називають швидкість усталеного рівномірного руху на ухилі відомої крутизни (наприклад, на розрахунковому підйомі) поздовжнього профілю колії.
Швидкість рівномірного руху поїзда v ^, на ухилі крутизною ip знаходять рішенням рівняння руху поїзда з умови рівноваги сили тяги локомотива F K і загального повного опору руху поїзда W K. Таким чином можна записати
F K = W K. (9)
При виконанні курсової роботи пропонується використовувати графічний метод визначення рівноважних швидкостей для різних видів тяги.
Визначення середньої (рівноважної) швидкості руху по ділянці графічним методом зводиться до визначення точок перетину тягової характеристики F K = f (v) заданої серії локомотива і кривою загального повного опору руху поїзда W K = ^ v), відомого цим локомотивом.
У результаті отримуємо для тепловоза 2М62 v cp = 44 км / год
для електровоза 2ВЛ11 v cp = 98 км / год
2.2 Визначення часу ходу поїзда по ділянці
Час ходу поїзда по ділянці на чолі з локомотивом даного типу можна визначити за такою формулою:
де S - довжина ділянки обігу локомотивів, км S = 450;
Vcpi-середня (рівноважна) швидкість руху поїзда на чолі з локомотивом i-ro типу, км / год: v ср2ВЛ11 = 98; v ср2М62 = 44;
Для тепловоза 2М62:
Для електровоза 2ВЛ11:
3. Визначення дотичних ПОТУЖНОСТІ ЛОКОМОТИВІВ
Дотичній потужністю локомотива називають потужність, що розвивається на його ведучих колесах і використану для руху поїзда.
Дотичну потужність (на ободі коліс) локомотива доцільно визначати за параметрами тягової характеристики тепловоза або електровоза.
Так, дотична потужність тепловоза N K може бути визначена з наступного виразу, кВт
Де v i-поточне значення швидкості, км / год; F ki-поточне значення дотичній сили тяги, Н; визначається за тяговій характеристиці F K = f (v) локомотива з урахуванням кількості секцій. Дотична потужність електровоза Р к, кВт
Розрахунки дотичній потужності N K = fl [v) і P K = f (v) локомотивів потрібно провести окремо за видами тяги: для тепловоза за формулою (11), для електровоза - по (12) з урахуванням кількості секцій.
Результати розрахунків характеристик N K = fl [v) і P K = f (v) доцільно оформити в табличній формі, аналогічній табл. 2
Таблиця 2
v, км / год | 0 | 10 | 12 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
720 | 600 | 610 | 400 | 280 | 210 | 170 | 150 | 105 | 100 | 90 | 80 | |
0 | 1667 | 2033 | 2222 | 2333 | 2333 | 2361 | 2500 | 2041 | 2222 | 2250 | 2222 | |
600 | 530 | 520 | 500 | 480 | 465 | 455 | 400 | 265 | 200 | 145 | 110 | |
0 | 1472 | 1734 | 2778 | 4000 | 5167 | 6319 | 6667 | 5153 | 4444 | 3625 | 3056 |
4. ВИЗНАЧЕННЯ ВИТРАТИ ЕНЕРГОРЕСУРСІВ
РІЗНИМИ ВИДАМИ ТЯГИ
4.1. Визначення витрати палива тепловозом на тягу поїздів
Витрата палива тепловозом можна визначити двома способами: за даними ПТР [1] і виконаної тепловозом механічної роботи:
а) визначення витрати палива тепловозом Е за даними ПТР можна виконати за такою залежністю, кг
де G хв - хвилинний витрата палива однією секцією тепловоза, кг / хв; визначається таким чином: потрібно за даними ПТР [1] побудувати в масштабі криву G хв = f (v) для максимальної позиції рукоятки контролера машиніста, потім по кривій G хв = f (v) для швидкості v cp визначити величину G MHH;
n c - число секцій тепловоза; n c = 2: t T - час ходу поїзда на чолі з тепловозом, мін.t T = 613мін
б) визначення витрати палива тепловозом Е хутро по виконаної механічної роботи, кг
характеристиці тепловоза F K = f (v).
S - довжина експлуатаційної дільниці, км (із завдання); S = 450 км
можна прийняти
4.2 Визначення витрати електроенергії електровозом постійного струму
Витрата електроенергії електровозом визначається двома способами:
а) Розрахунок витрати електроенергії електровозом постійного струму за даними ПТР можна виконати за такою залежністю, кВт · год
t е - час ходу поїзда на чолі з електровозом, хв; t е = 275мін
I ЕСР - середнє значення сили струму електровоза, А; визначається таким чином: потрібно за даними ПТР побудувати в масштабі криву
б) Визначення витрати електроенергії електровозом по виконаної
механічній роботі, кВт · год:
де
v сер - середня (рівноважна) швидкість руху електровоза, v ср = 98 км / год;
t е - час ходу поїзда на чолі з електровозом постійного струму, t е. = 275 хв;
5. ПОРІВНЯННЯ тепловоза і електричного ТЯГИ
5.1. Порівняння видів тяги по витраті енергоресурсів
5.1.1. Визначення вартості перевезень при різних видах тяги:
а) вартість перевезень при тепловозній тязі, руб
C m = c m · E cp (17)
де з т-ціна одного кілограма дизельного палива, руб; за даними ВАТ «РЖД» відпускна ціна дизельного палива в середньому по мережі залізниць на 1 листопада 2004 року склала 7592 рубля за 1 тонну дизельного палива;
Е ср - середня витрата палива тепловозом, кг
б) вартість перевезень при електричній тязі, руб
де з е - середня ціна однієї кіловат-години електроенергії, руб. / кВт · год; за даними ВАТ «РЖД» тариф на електроенергію в середньому по мережі залізниць на 1 листопада 2004 року склав 0.853 руб. / кВт · год
A СР - середня витрата електроенергії електровозами, кВт · год
Оцінку ефективності тепловоза і електричної тяги по витраті енергоресурсів можна виконати за наступною формулою
5.2. Порівняння локомотивів по тяговим характеристикам
Порівняння тепловоза та електровоза заданих серій доцільно провести за безрозмірним величинам дотичній сили F K і швидкості руху V.
Відносна дотична сила тяги F K локомотива визначається за наступним висловом
де - Поточне значення дотичній сили тяги локомотива, Н; визначається за його тяговій характеристиці F K = f (v) для поточних значень швидкості.
- Значення дотичного сили тяги локомотива при конструкційної швидкості, Н; визначається за його тяговій характеристиці F K = f (v).
Відносна швидкість руху локомотива визначається за формулою
(23)
де v i поточне значення швидкості, км / год; при розрахунках можна прийняти крок зміни швидкості Δv = 10 км / год; в розрахунки бажано включити швидкості: порогового режиму v *, розрахункову для тепловозів і тривалого режиму для електровозів;
v k - конструкційна швидкість руху локомотива, км / ч. Результати розрахунків відносних параметрів руху
локомотивів F K і V доцільно звести в таблицю, аналогічну таблиці 2.
Таблиця 3
За даними таблиці 3 потрібно побудувати суміщений графік F K = f (v) для тепловоза та електровоза і зробити якісне порівняння двох локомотивів по тяговим характеристикам.
ВИСНОВОК: При виконанні курсової роботи, я навчився визначати різні опору локомотива (тепловоза та електровоза), порівнювати основні показники тепловоза і електровозної тяги. Навчився будувати тягові характеристики. Визначив, що Електровозна тяга набагато економічніше і екологічніше, ніж тепловоз. Треба і далі вдосконалювати електровозну тягу
6.ІНДІВІДУАЛЬНОЕ ЗАВДАННЯ
Провести випрямлення елементів профілю колії
Профіль № 10
Таблиця 1.
Ухил спрямляющего профілю визначається за формулою:
, (1)
де - Ухил спрямленной елемента, ‰
- Ухил кожного спрямляющего елемента, ‰
- Довжина спрямляющего елемента, м.
Перевірка допустимості випрямлення проходить за таку емпіричною формулою:
, (2)
де - Абсолютна різниця (без урахування знака) спрямленной і перевіряється профілю.
Перевіряється кожну ділянку.
1. Ділянка складається з 17 груп елементів: 1, 2-3, 4, 5, 6, 7-8, 9, 10, 11-12, 13, 14, 15, 16-18, 19, 20, 21, 22.
2. Спрямлюваних елементи 2-3.
а) за формулою (1):
‰
б) перевіряємо кожен елемент на допустимість випрямлення за формулою (2)
Елемент 1:
Умова виконується.
Елемент 2.
Умова виконується.
3. Спрямлюваних елементи 7-8.
а) за формулою (1)
‰
б) перевіряємо кожен елемент на допустимість випрямлення за формулою (2)
Елемент 1:
Умова виконується.
Елемент 2.
Умова виконується.
4. Спрямлюваних елементи 11-12.
а) за формулою (1)
‰
б) перевіряємо кожен елемент на допустимість випрямлення за формулою (2)
Елемент 1:
Умова не виконується.
Дана ділянка спрямлення не підлягає.
5. Спрямлюваних елементи 16-18.
а) за формулою (1)
‰
б) перевіряємо кожен елемент на допустимість випрямлення за формулою (2)
Елемент 1:
Умова виконується.
Елемент 2.
Умова виконується.
Елемент 3.
Умова виконується.
Отримані дані заносимо в таблицю 2
Таблиця 2
Список використаної літератури
1. Правила тягових розрахунків для поїзної роботи. М.: Транспорт, 1985 - 287 с.
2. Гребенюк П.Т., Долганов О.М., Скворцова А.І. Тягові розрахунки: Довідник. -М: Транспорт, 1987.-272с.
3. Осипов СІ., Осипов С.С. Основи тяги поїздів-М.: УМК адміністрації залізничного транспорту України, 2000 «592с.
4. Тепловози. Під. ред. В.Д. Кузьмича. -М: Транспорт, 1991. -352с.
5. Електричні передачі локомотивів. Під. Ред. В.В. Стрекопитова. - М: Маршрут, 2003. - 310с.
6. Локомотивне господарство. Під ред. С.Я. Айзінбуда. - М.: Транспорт, 1986.-263с.
7. Ісаєв І.П., Фрайфельд А.В. Бесіди про електричну залізниці. - М: М: Транспорт, 1989. - 359с.
8. Залізниці. Загальний курс. Під ред. ММ. Уздіна. - М.: Транспорт, 1991.-295с
9. Сидоров М.М. Як влаштований і працює електровоз. М: Транспорт, 1980. - 223с
Відносна швидкість руху локомотива визначається за формулою
де v i поточне значення швидкості, км / год; при розрахунках можна прийняти крок зміни швидкості
v k - конструкційна швидкість руху локомотива, км / ч. Результати розрахунків відносних параметрів руху
локомотивів F K і V доцільно звести в таблицю, аналогічну таблиці 2.
Таблиця 3
0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 51,2 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 | |
0 | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,51 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 | 1 | |
720 | 600 | 400 | 280 | 210 | 200 | 170 | 150 | 105 | 100 | 90 | 80 | |
9 | 7,5 | 5 | 3,5 | 2,625 | 2,5 | 2,125 | 1,875 | 1,31 | 1,25 | 1,125 | 1 | |
600 | 530 | 500 | 480 | 465 | 455 | 450 | 400 | 265 | 200 | 145 | 110 | |
8,6 | 4,8 | 4,5 | 4,3 | 4,2 | 4,1 | 4,0 | 3,6 | 2,4 | 1,8 | 1,3 | 1 |
ВИСНОВОК: При виконанні курсової роботи, я навчився визначати різні опору локомотива (тепловоза та електровоза), порівнювати основні показники тепловоза і електровозної тяги. Навчився будувати тягові характеристики. Визначив, що Електровозна тяга набагато економічніше і екологічніше, ніж тепловоз. Треба і далі вдосконалювати електровозну тягу
6.ІНДІВІДУАЛЬНОЕ ЗАВДАННЯ
Провести випрямлення елементів профілю колії
Профіль № 10
Таблиця 1.
№ | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
i, ‰ | 0 | -7 | -5 | 0 | +4 | 0 | -4 | -5 | -9 | 0 | +11 |
S, м | 2000 | 1200 | 800 | 1600 | 2000 | 1200 | 2200 | 1200 | 1500 | 600 | 1200 |
№ | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 |
i, ‰ | +8 | 0 | -4 | 0 | +4 | +6 | +8 | +2 | 0 | +2 | 0 |
S, м | 2000 | 1600 | 900 | 1100 | 750 | 650 | 900 | 2200 | 1600 | 1000 | 1500 |
де
Перевірка допустимості випрямлення проходить за таку емпіричною формулою:
де
Перевіряється кожну ділянку.
1. Ділянка складається з 17 груп елементів: 1, 2-3, 4, 5, 6, 7-8, 9, 10, 11-12, 13, 14, 15, 16-18, 19, 20, 21, 22.
2. Спрямлюваних елементи 2-3.
а) за формулою (1):
б) перевіряємо кожен елемент на допустимість випрямлення за формулою (2)
Елемент 1:
Умова виконується.
Елемент 2.
Умова виконується.
3. Спрямлюваних елементи 7-8.
а) за формулою (1)
б) перевіряємо кожен елемент на допустимість випрямлення за формулою (2)
Елемент 1:
Умова виконується.
Елемент 2.
Умова виконується.
4. Спрямлюваних елементи 11-12.
а) за формулою (1)
б) перевіряємо кожен елемент на допустимість випрямлення за формулою (2)
Елемент 1:
Умова не виконується.
Дана ділянка спрямлення не підлягає.
5. Спрямлюваних елементи 16-18.
а) за формулою (1)
б) перевіряємо кожен елемент на допустимість випрямлення за формулою (2)
Елемент 1:
Умова виконується.
Елемент 2.
Умова виконується.
Елемент 3.
Умова виконується.
Отримані дані заносимо в таблицю 2
Таблиця 2
№ | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
i, ‰ | 0 | -6,2 | 0 | +4 | 0 | -4,4 | -9 | 0 | +11 |
S, м | 2000 | 2000 | 1600 | 2000 | 1200 | 3400 | 1500 | 600 | 1200 |
№ | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 |
i, ‰ | +8 | 0 | -4 | 0 | +6,1 | +2 | 0 | +2 | 0 |
S, м | 2000 | 1600 | 900 | 1100 | 2300 | 2200 | 1600 | 1000 | 1500 |
Список використаної літератури
1. Правила тягових розрахунків для поїзної роботи. М.: Транспорт, 1985 - 287 с.
2. Гребенюк П.Т., Долганов О.М., Скворцова А.І. Тягові розрахунки: Довідник. -М: Транспорт, 1987.-272с.
3. Осипов СІ., Осипов С.С. Основи тяги поїздів-М.: УМК адміністрації залізничного транспорту України, 2000 «592с.
4. Тепловози. Під. ред. В.Д. Кузьмича. -М: Транспорт, 1991. -352с.
5. Електричні передачі локомотивів. Під. Ред. В.В. Стрекопитова. - М: Маршрут, 2003. - 310с.
6. Локомотивне господарство. Під ред. С.Я. Айзінбуда. - М.: Транспорт, 1986.-263с.
7. Ісаєв І.П., Фрайфельд А.В. Бесіди про електричну залізниці. - М: М: Транспорт, 1989. - 359с.
8. Залізниці. Загальний курс. Під ред. ММ. Уздіна. - М.: Транспорт, 1991.-295с
9. Сидоров М.М. Як влаштований і працює електровоз. М: Транспорт, 1980. - 223с