7.1 Расчёт расхода топлива тепловозом на перемещение поезда

Определяем расход топлива , кг по следующей формуле:

Где – расход топлива за 1 мин при движении тепловоза на 15-ой позиции контроллера машиниста (ПКМ), кг/мин, по ПТР для ТЭ10В:

;

– время движения тепловоза в режиме тяги мин, определяем по кривой времени = 27,2 мин;

– расход топлива за 1 мин при движении тепловоза на холостом ходу и в режиме торможения, кг/мин, по ПТР для ТЭ10В

;

– время движения тепловоза в режиме холостого хода и торможения, мин, определяем по кривой времени = 31,8 мин;

Подставим эти данные в формулу (30):

Определим удельный расход топлива тепловозом на единицу перевозочной работы по формуле:

Где – ускорение свободного падения, м/с²;

– заданная весовая норма грузового состава, кН;

Выполним аналогичный расчёт для тепловоза 2М62У:

;

= 31,9 мин;

;

= 20,1 мин;

7.2 Расчёт расхода электроэнергии на перемещение поезда электровозом

Для определения расхода электроэнергии электровозом постоянного тока ВЛ11 необходимо выполнить следующие действия: по данным ПТР строим токовую характеристику ВЛ11 в масштабе для тока электровоза , 1А = 0,05 мм и скорости , 1км/ч = 1мм; затем по кривым и строим кривую тока для заданного участка движения поезда.

Теперь считаем расход электроэнергии на тягу поезда при напряжении в контактной сети (КС) В по формуле:

Подставив данные в формулу (26) получаем:

Для определения расхода электроэнергии на собственные нужды электровоза воспользуемся следующей формулой:

Где – удельный расход электроэнергии на собственные нужды электровоза, , значение которого задаём по ПТР ;

– общее время хода поезда по участку с учётом времени стоянок на промежуточных станциях, мин.

Подставляем эти значения в формулу (33) и получаем:

Общий расход электроэнергии на перемещение поезда , :

В соответствии с формулой (28) получаем:

Определим удельный расход электроэнергии электровозом по формуле:

8 Сравнительный анализ тепловозной и электрической тяги

Серию локомотива, наилучшим образом соответствующую для ведения поезда заданного веса, можно выбрать на основе сравнительной оценки тяговых, эксплуатационных и экономичес­ких показателей, полученных при тяговых расчетах для всех вариантов ранее выбранных серий локомотивов. В качестве таких показателей могут служить:

-время движения поезда по участку:

• ТЭ10В: 59 мин;

• 2М62У: 52 мин;

• ВЛ11: 39,5 мин.

-полный расход натурального дизельного топлива тепловозами Е, кг или электроэнергии электровозами А, кВт•ч при движении по участку:

• ТЭ10В: ;

• 2М62У:

• ВЛ11: .

- удельный расход условного дизельного топлива тепловозами е_у , кг/10⁴ткм брутто или электроэнергии электровозами а, кВт/10 ⁴ т км брутто, на измеритель перевозочной работы 10 ⁴ т км брутто:

• ТЭ10В:

• 2М62У

• ВЛ11: .

- техническая скорость движения поезда:

• ТЭ10В:

• 2М62У:

• ВЛ11:

- механическая работа , выполненная локомотивами, М Дж:

где – средняя сила тяги локомотива i-ого вариан­та сравнения, кН; определяется по тяговой характеристике локомотива [2,3], по величине :

• ТЭ10В:

• 2М62У:

• ВЛ11:

- коэффициент полезного действия:

• тепловозной тяги:

где - теплота сгорания 1 кг дизельного топлива, кДж; можно принять = 42700 кДж ;

Для ТЭ10В:

Для 2М62У:

• электрической тяги постоянного тока:

где - средняя сила тока электровоза, А ;определяется по кривой =f (υ) [3] по величине ;

- к.п.д. тепловой электростанции: можно принять =0,38;

- к.п.д. электрических устройств системы электро­снабжения (повысительный трансформатор, ЛЭП, тяго­вые подстанции и контактная сеть); можно принять

Для ВЛ11:

Из анализа полученных данных видно, что тепловоз ТЭ10В на данном участке имеет относительные параметры несколько выше, чем на остальных

Заключение

В результате проделанной работы: были освоены методы выполнения тяговых расчётов, построены графики изменения скорости, времени и тока для тепловозной и электрической тяги, рассчитаны тягово-энергетические показатели работы локомотивов, и выполнен их сравнительный анализ в целях выбора оптимального локомотива для ведения поезда заданного веса.

Список литературы

1. Кузьмич В.Д., Руднев В.С., Френкель С.Я. – «Теория локомотивной тяги» 2005 г.

2. Руднев В.С. – «Тяга поездов». Методические указания к курсовому проекту 2012 г.

3. «Правила тяговых расчётов для поездной работы» – М.: «Транспорт» 1985 г.