ПЕТЕРБУРГСКИЙ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

Кафедра “ Электроснабжение железных дорог”

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ

РАСЧЕТ СОПРОТИВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЮ ПОЕЗДА, РАСХОДА И СТОИМОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ НА ДИЖЕНИЕ ПОЕЗДА.

Выполнил студент

Группа

Руководитель Ю.П. Васильев

Нормоконтроль Ю.П. Васильев

Санкт-Петербург

2010

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………………………. 3

1. РАСЧЕТ МАССЫ, ВЕСА И ДЛИНЫ ПОЕЗДА ПРИ ЗАДАНОЙ ЗАГРУЗКЕ

ВАГОНОВ……………………………………………………………………………….. 4

1.1. Масса поезда………………………………………………………………………… 4

1.2. Масса вагона, отнесенная к колесной паре……………………………………. 4

1.3. Вес поезда…………………………………………………………………………... 5

1.4. Длина поезда……………………………………………………………………….. 5

2. РАСЧЕТ ВЕСА ПОЕЗДА ПРИ МАКСИМАЛЬНОЙ ЗАГРУЗКЕ ВАГОНОВ…….. 6

2.1. Масса поезда…………………………………………………………………………. 6

2.2. Масса вагона, отнесенная к колесной паре…………………………………….. 6

2.3 Вес поезда…………………………………………………………………………….. 6

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКВИВАЛЕНТНОГО УКЛОНА………………………………….. 7

3.1. Эквивалентный уклон………………………………………………………………. 7

3.2. Сопротивление движению на кривом участке………………………………….. 7

4. РАСЧЕТО СНОВНОГО УДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЮ ЭЛЕКТРОВОЗА И ВАГОНОВ ПРИ ЗАДАНОМ ЗНАЧЕНИИ СКОРОСТИ ……….. 9

4.1. Основное удельное сопротивление движению электровоза………………… 9

4.2 Основное удельное сопротивление движению вагонов………………………. 9

4.3. Дополнительное удельное сопротивление движению поезда на эквивалентном уклоне……………………………………………………………………………………… 9

5. РАСЧЕТ ОСНОВНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЮ ПОЕЗДА И МОЩНОСТЬЮ РАЗВИВАЕМОЙ ПОЕЗДОМ ………………………………………. 10

5.1. Полное сопротивление движению поезда……………………………………. 10

5.2. Основное сопротивление движению поезда………………………………….. 10

5.3. Расчет сопротивления движению поезда……………………………………… 10

5.4. Мощность электровоза……………………………………………………………. 11

6. РАСЧЕТ ТОКА ЭЛЕКТРОВОЗА, ПОЛНОГО И УДЕЛЬНОГО РАСХОДА ЭНЕРГИИ14

6.1.Ток, потребляемый из контактной сети…………………………………………. 14

6.2. Полный расход энергии электровозом…………………………………………. 16

6.3. Удельный расход электроэнергии………………………………………………. 16

7. РАСЧЕТ ПОТЕРЬ НАПРЯЖЕНИЯ И МОЩНЕОСТИ В ТЯГОВОЙ СЕТИ, СТОИМОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ ……………………………………... 17

7.1. Сопротивление тяговой сети постоянного тока………………………………. 17

7.2. Мгновенные потери напряжения до поезда ………………………………….. 17

7.3. Средняя потеря напряжения до поезда……………………………………….. 18

7.4. Мгновенные потери мощности в тяговой сети……………………………….. 19

7.5. Средние потери мощности…………………………………………………......... 19

7.6. Расход энергии на компенсацию потерь мощности…………………………. 19

7.7. Полный расход энергии на движение поезда с учетом потерь энергии в тяговой сети …………………………………………………………………………….. 19

7.8. Стоимость электрической энергии, потребляемой поездом при движении по участку……………………………………………………………………………………. 19

ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………………………... 20

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК……………………………………………………... 21

ВВЕДЕНИЕ

Целью курсовой работы является исследование зависимости электрической энергии при равномерном движении грузового поезда с различными скоростями на участке пути, состоящем из четырех элементов различной крутизны.

В задании на выполнение курсовой работы приводятся следующие данные:

схема питания тяговой сети ;

напряжение на тяговой подстанции , В ;

цена 1 кВт/ч электрической энергии С, коп.;

масса электровоза , т ;

заданная скорость движения , км/ч ;

количество вагонов в составе ;

длина приемоотправочных путей , м ;

род вагона ;

количество осей вагона ;

тип буксовых подшипников ;

коэффициент использования грузоподъемности вагона ;

грузоподъемность вагона ;

тара вагона , т ;

расчетная длина вагона , м ;

профиль пути ;

напряжение в контактной сети , В ;

тип контактной подвески и рельсов ;

план пути ;

1. Расчет массы, веса и длины поезда при заданой загрузке

ВАГОНОВ

1.1 Масса поезда

(1.1)

где -масса электровоза, см. “ Задание на курсовую работу №1”, =180 т ;

-масса вагонов, (т);

Масса груженых вагонов

,

здесь -количество вагонов в поезде , см. “ Задание на курсовую работу №1”,

=65;

-тара вагона, т.е. масса порожнего вагона, см. “ Задание на курсовую работу №1”, =22 т;

-грузоподъемность вагона, т.е. наибольшая масса груза, которую можно перевозить в вагоне данного типа, см. “ Задание на курсовую работу №1”, =65 т;

-коэффициент использования грузоподъемности вагона, зависящий от рода груза и его размещения в вагоне, см. “ Задание на курсовую работу №1”, =0,55;

=65 (22+65∙ 0,55) =3753,75 т;

Подставим получившийся результат в выражение (1.1)

=180+3753,75=3933,75 т;

1.2 Масса вагона, отнесенная к колесной паре, (т),

,

где -число осей вагона, см. “ Задание на курсовую работу №1”, =4;

= т;

1.3 Вес поезда в кН складывается из веса электровоза

G=180∙ 9,81=1765,8

и веса вагонов

здесь -масса электровоза ,см. “ Задание на курсовую работу №1”, =180 (т) ;

- ускорение силы тяжести.

= +Q= +

=180∙ 9,81+3753,75∙ 9,81= 38590,09 кН;

1.4 Длина поезда, (м)

,

где -длина электровоза, можно принять =30 м;

-длина вагона, см. “ Задание на курсовую работу №1”, =14 м.

Полученное значение необходимо сопоставить с полезной длиной приемоотправочных путей и сделать вывод о возможности размещения поезда. Максимальная допустимая длина поезда на 10 м меньше полезной длины приемоотправочных путей.

=30+65∙14=940 м;

По данным задания полезная длина приемоотправочных путей равна 1200 м. Следовательно, можно сделать вывод, что поезд, длиной 940 м свободно разместится на приемоотправочных путях.

2. РАСЧЕТ ВЕСА ПОЕЗДА ПРИ МАКСИМАЛЬНОЙ ЗАГРУЗКЕ ВАГОНОВ

Расчет производится при =1.

2.1. Масса поезда

Масса поезда при максимальной загрузке вагонов рассчитывается по формулам,

;

.

65(22+65)= 5655 т,

180+5655=5835 т;

2.2. Масса вагона, отнесенная к колесной паре

Масса вагона, отнесенная к колесной паре при максимальной загрузке, рассчитывается по формуле,

.

т.

2.3 Вес поезда

Вес поезда при максимальной загрузке рассчитывается по формуле,

= +

=180∙ 9,81+5655∙ 9,81=57241,35 кН

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКВИВАЛЕНТНОГО УКЛОНА

3.1 Эквивалентный уклон (с учетом сопротивления от кривых)

Эквивалентный уклон вычисляется по формуле, ‰

, (1.2)

где n-число элементов профиля

-длина элемента профиля, м;

-уклон элемента профиля;

-сопротивление движению от кривой, Н/кН;

- длина кривой, м.

Расчет удобнее представить в виде табл. 1.

Таблица 1

Расчет эквивалентного уклона

№ эле- мента j	Длина элемен-та , м	Уклон элемен-та ,		Радиус кривой , м	Длина кривой , м	Сопротив-ление движению от кри- вой , Н/кН
1	2200	0,2	440	500	900	1,34	1206
2	4800	2,5	12000	850	450	0,4	180
3	3800	7,0	26600	-	-	-	-
4	2200	2,2	4840	-	-	-	-