Сравнение основных показателей тепловозной и электрической тяги (ТЭМ2У и ВЛ40)
1.2 Определение основного удельного сопротивления электровоза
vк=110 км/ч; v?=56 км/ч.
щ0=1,9+0,01*110+0,0003*1102 (для vк)
щ0=6,63 Н/кН
щ0=1,9+0,01*56+0,0003*562 (для v?)
щ0=3,4 Н/кН
1.2 Определение основного удельного сопротивления движению поезду (вагонов).
Основное удельное сопротивление движению грузового состава поезда, состоящего из четырёх- и шестиосных вагонов, определяется по следующей формуле:
щ0”=бщ04”+вщ06” (2)
где б, в - доля веса четырёх- и шестиосных вагонов в составе поезда, соответственно (из задания).
щ04” - основное удельное сопротивление движению четырёхосных вагонов на роликовых подшипниках, Н/кН;
щ06” - основное удельное сопротивление движению щестиосных вагонов, Н/кН.
Величины щ04” и щ06” определяются по эмпирическим формулам в зависимости от загрузки вагонов q0, скорости движения v и типа пути.
щ04”= 0,7+, (3)
щ06”= 0,7+, (4)
q04= 1200*0,65=780; б=0,65;
q06= 1200*0,35=420 в=0,35
а) расчёты основного удельного сопротивления движению состава поезда для тепловоза:
для четырёхосных вагонов:
щ04”= 0,7+ (при vк);
щ04”=1,19 Н/кН
щ04”= 0,7+ (при vр);
щ04”=0,76 Н/кН
для шестиосных вагонов:
щ06”= 0,7+ (при vк);
щ06”=1,72 Н/кН
щ06”= 0,7+ (при vр);
щ06”=0,93 Н/кН
щ0”=0,65*1,19+0,35*1,72 (при vк);
щ0”=1,38 Н/кН
щ0”=0,65*0,76+0,35*0,93 (при vр);
щ0”=0,82 Н/кН
б) расчёты основного удельного сопротивления движению состава поезда для электровоза:
для четырёхосных вагонов:
щ04”= 0,7+ (при vк);
щ04”=1,27 Н/кН
щ04”= 0,7+ (при v?);
щ04”=0,91 Н/кН
для шестиосных вагонов:
щ06”= 0,7+ (при vк);
щ06”=1,87 Н/кН
щ06”= 0,7+ (при v?);
щ06”=1,21 Н/кН
щ0”=0,65*1,27+0,35*1,87 (при vк);
щ0”=1,48 Н/кН
щ0”=0,65*0,91+0,35*1,21 (при v?);
щ0”=1,015 Н/кН
1.3 Определение общего полного сопротивления движению поезда
Общее полное сопротивление движению поезда Wк представляет собой алгебраическую сумму основного и дополнительного сопротивления от уклона профиля пути сопротивлений, Н
Wк= W0+ Wi (5)
где W0 - основное положение сопротивления движению поезда, Н
W0= щ0P+ щ0”Q (6)
где щ0 - основное удельное сопротивление движению локомотива, Н/кН; определяется по уравнению (1);
щ0” - основное удельное сопротивление движению состава поезда, Н/кН; определяется по формуле (2)
P - сцепной вес локомотива, кН; определяется по данным ПТР; Pт=2380 кН; Pэ=1840 кН;
Q - вес состава поезда, кН; (из задания); Q=30000 кН;
Wi - дополнительное сопротивление движению поезда от уклона профиля пути, Н; определяется по следующей зависимости:
Wi=ip(P+Q) (7)
ip - крутизна расчётного уклона (подъёма),0/00 (из задания). ip=50/00
Подставив (6) и (7) в уравнение (5), после простейших алгебраических преобразований получим, Н
Wк=(щ0+ ip)* P+( щ0”+ ip)*Q (8)
а) определение Wк для тепловоза - при ведении поезда с расчётной vр:
Wк=(2,06+ 5)* 2380+( 0,82+5)*30000=191402,8
при ведении поезда с конструкционной vк:
Wк=(4,9+5)* 2380+( 1,38+5)*30000=207822
б) определение Wк для электровоза - при ведении поезда со скоростью длительного режима v?:
Wк=(3,4+5)* 1840+( 1,015+5)*30000=195906
при ведении поезда с конструкционной vк:
Wк=(6,63+5)* 1840+( 1,48+5)*30000=215799,2
Таблица 1
Результаты расчётов величины общего полного сопротивления движению поезда Wк
Расчётная |
Тепловоз |
Электровоз |
|||
vр км/ч |
vк км/ч |
v? км/ч |
vк км/ч |
||
щ0,Н/кН |
2,06 |
4,9 |
3,4 |
6,63 |
|
щ04”,Н/кН |
0,76 |
1,19 |
0,91 |
1,27 |
|
щ06”, Н/кН |
0,93 |
1,72 |
1,21 |
1,87 |
|
щ0”, Н/кН |
0,82 |
1,38 |
1,015 |
1,48 |
|
Wк, кН |
191402,8 |
207822 |
207822 |
215799,2 |
Вывод:
По данным таблицы 1,можно определить, что общее полное сопротивление движения электровоза, превышает общее полное сопротивление движения тепловоза.
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СРЕДНЕЙ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ И ВРЕМЕНИ ХОДА ПО УЧАСТКУ
2.1 Определение средней скорости движения поезда по участку при использовании различных режимов тяги
Для определения скорости и времени хода поезда по участку предлагается использовать способ равновесных скоростей, который относится к числу приближённых методов.
Равновесной скоростью называют скорость установившегося равномерного движения на уклоне известной крутизны (например, на расчётном подъёме) продольного профиля пути.
Скорость равномерного движения поезда v^, на уклоне крутизной ip находят решением уравнения движения поезда из условия равновесия силы тяги локомотива Fк и общего полного сопротивления движения поезда Wк.
Таким образом можно записать:
Fк=Wк (9)
Определение средней (равновесной) скорости движения по участку графическим методом сводится к определению точек пересечения тяговой характеристики Fк=f(v) заданной серии локомотива и кривой общего полного сопротивления движению поезда Wк=f(v), ведомого этим локомотивом.
Для тепловоза: vср=13 км/ч;
Для электровоза: vср=58 км/ч.
2.2 Определение времени хода поезда по участку.
Время хода поезда по участку во главе с локомотивом данного типа можно определить по следующей формуле:
ti= (мин) (10)
где S - длина участка обращения локомотивов, км;
Vсрi - средняя (равновесная) скорость движения поезда во главе с локомотивом i-го типа, км/ч.
tтеп==553,85; tэл==124,14