Практическая работа №8 Построение кривой времени хода поезда по участку

Цель работы: приобретение навыков выполнения графических построений для определения интервалов времени прохождения заданного участка пути.

Исходные данные:

1. Вариант №____

2. Локомотив______

Содержание работы:

Кривой времени называют графическую зависимость t(S) времени движения поезда от пройденного пути. Ее строят по имеющейся кривой скорости на том же листе А3. Результаты такого построения кривой времени в дальнейшем используют для составления графика движения поездов, расчета нагревания тяговых электрических машин и расхода энергоресурсов на поездку.

Правила тяговых расчетов рекомендуют строить кривую скорости способом МПС (способ Лебедева). Для этого слева от начала координат на расстоянии Δ проводят вертикальную линию О'О'', как это показано на рис. 7.7. Затем кривая скорости разбивается на отрезки OA, АВ, ВС и т.д., полученные при построении кривой скорости методом МПС. Середины отрезков проецируют на линию О'О'', получая точки а', b' и т.д. К линии Оа проводят перпендикуляр OA', проходящий через начало координат. Этот отрезок представляет собой фрагмент кривой времени, соответствующий изменению скорости движения поезда на расстоянии ΔS₁. Для второго отрезка пути ΔS₂ фрагмент кривой времени строится как перпен­дикуляр к отрезку Ob', проходящий через А' — последнюю точку предыдущего отрезка кривой времени. Построения для последующих отрезков пути выполняются аналогично.

Рисунок 8.1 Построение кривой времени хода поезда способом МПС

Из рис. 8.1 видно, что построение кривой времени не зависит от направления изменения скорости движения, поскольку время изменяется только в сторону увеличения.

Чтобы не выходить за пределы выбранного формата, кривую времени можно строить, например, в пределах 10 мин.

После достижения этого значения (точка 1 на рис. 8.1) продолжение кривой времени строят от нулевого значения (точка 2). В практической работе кривая времени строится в пределах 10 мин, после чего продолжается вновь от нулевого значения.

Таким образом, легко посчитать время хода, включающее на рассмат­риваемом участке пути полные интервалы времени по 5 мин. Прибавив к полученному значению время, определяемое отрезком F'F", получают время хода поезда по участку.

После построения кривой времени определяется время хода по перегонам и техническая скорость.

Длина участка составляет L = км. Время хода движения поезда по участку составило t_x = мин.

Техническая скорость поезда по участку определяется по формуле, км/ч:

= км/ч.

Вывод:

Практическая работа №9 Построение кривых тока

Цель работы: приобретение навыков выполнения графического построения величин тока в зависимости от пути .

Исходные данные:

1. Вариант №___

2. Локомотив:______

3. Тип тягового двигателя_______

4. А; А

Содержание работы:

Для ЭПС переменного тока строят две зависимости тока: тока двигателя и активной составляющей потребляемого тока . Для ЭПС постоянного тока одну - тока двигателя . Эти токовые характеристики переносим в произвольном масштабе слева от начала координат основного графика. На поле графика рис.9.1 наносим вертикальные линии точек излома скорости из графика функции . Из этого же графика берем значения скорости и пути , по графику рис.9.2 определяем значение тока I_д и наносим его на координату в выбранном масштабе тока.

На точках излома тока отмечаем данные по регулированию (для ЭПС переменного тока поз.НВ33; НВ-ОВ1; НВ-ОВ2; НВ-ОВ3, для постоянного - ПП; ПП-ОП1; ПП-ОП2; ПП-ОП3; ПП-ОП4) и точки соединяем прямой линией. В режиме выбега и торможения токи равны нулю. После выполнения графических построений проводим анализ работы тяговых двигателей, отмечаем участки допущенных перегрузок, если возможно предлагаем меры по изменению режима эксплуатации локомотива.

Рис.9.1 Принцип построения кривой тока в функции пути

По характеристикам, приведенным на рисунках в приложении, строим на графике тяговых расчетов линии I_д(s). Результаты сносим в таблицу 1.

Таблица 1 Расчет тока тяговых двигателей

Точки	Позиции	v, км/ч	Iд , А
1	2	3	4

Для электровозов постоянного тока кривую тока двигателя не строить, так как ток двигателя может быть определен по формуле:

где п_п – число параллельных ветвей обмотки якоря тяговых двигателей.

По величине тока, потребляемого тяговым двигателем I_д и времени, в течении которого ток идет по его обмоткам, определяют температуру нагрева обмоток и по ней оценивают использование мощности электровоза.

Для расчета расхода электрической энергии на тягу поезда нужно знать величину активной составляющей полного тока I_dа , потребляемого электровозом переменного тока, и время работы с каждым током.

Ток I_d , потребляемый электровозом из контактной сети для питания тяговых двигателей, определяют по формуле:

где k_эф – коэффициент эффективности переменного тока. Для расчета можно принять k_эф = 1;

I_B – выпрямленный ток, равный сумме токов тяговых двигателей:

I_B = I_д а,

здесь а – число параллельно соединенных тяговых двигателей;

k_m – коэффициент трансформации главного трансформатора, равный отношению напряжения первичной обмотки U₁₀ = U_c = 25000 B к напряжению холостого хода вторичной обмотки U₂₀ . Так как U_BO = 0,9U₂₀ :

Определяем для заданных напряжений U_BOH = 1100 В для НВ всех позиций кроме 9-й и U_BO = 319 В на 9-й позиции.

Активная составляющая полного тока электровоза или просто активный ток I_da определяется по формуле:

где - коэффициент мощности электровоза.

Без учета сравнительно малого тока холостого хода трансформатора, при k_эф = 1 коэффициент мощности можно определить по формуле:

где - для НВ кроме 9-й позиции и - для 9-й позиции - эквивалентное сопротивление цепи преобразовательной установки, приведенное к одному двигателю;

- для НВ кроме 9-й позиции и - для 9-й позиции – общее активное сопротивление цепи преобразовательной установки, приведенное к одному двигателю.

Результаты расчетов заносим в таблицу 2 и строим график I_da(s).

Масштаб построения кривых токов берем произвольный, с учетом указанного в методическом указании нормального ряда масштабов. Полученные точки соединяем прямыми линиями и нумеруем для удобства дальнейших расчетов. Учитываем то, что при выбеге и торможении токи равны нулю.

Таблица 2 Расчет активной составляющей полного тока для электровозов переменного тока или полного потребляемого тока для электровозов постоянного тока

Позиция и точки	v, км/ч	Iд , А	IB = Iд а , А	Id , А		Ida , А
1	2	3	4	5	6	7

Вывод:

Приложение

Тип локомотива	т	Вариант	т	т			м	м	км/ч
ВЛ80р	192	1,11,21	3500	17,5	6,5	7,5	500	700	41,7
ВЛ80т	192	2,12,22	3800	17,5	7,5	8,0	500	700	37,2
ВЛ80с	192	3,13,23	4500	17,5	8,2	9,0	500	700	43,5
ВЛ10	184	4,14,24	3200	17,5	7,8	8,5	500	700	46,7
ВЛ10у	200	5,15,25	4300	17,5	6,2	7,0	500	700	45,8
ВЛ11	184	6,16,26	4100	17,5	6,8	6,1	500	700	46,7
ВЛ11м	184	7,17,27	4600	17,5	7,2	6,8	500	700	46,7
ВЛ80с 3 секции	288	8,18,28	5400	17,5	9,2	6,9	500	700	43,5
ВЛ80с 4 секции	384	9,19,29	6800	17,5	8,7	7,0	500	700	43,5
ВЛ11 3 секции	276	10,20,30	5200	17,5	7,5	6,2	500	700	46,7

Тип локомотива	Вариант	Тип колодок тормоза
ВЛ80р ВЛ80т ВЛ80с ВЛ10 ВЛ10у ВЛ11 ВЛ11м ВЛ80с 3 секции ВЛ80с 4 секции ВЛ11 3 секции	1,11,21 2,12,22 3,13,23 4,14,24 5,15,25 6,16,26 7,17,27 8,18,28 9,19,29 10,20,30	Чугунные Чугунные Чугунные Чугунные Чугунные Чугунные Чугунные Чугунные Чугунные Чугунные	0,33 0,34 0,35 0,36 0,33 0,34 0,35 0,36 0,36 0,36

Вариант	Величина уклона по элементам,
	1	2	3	4	5	6	7	8	9
1,11,21 2,12,22 3,13,23 4,14,24 5,15,25 6,16,26 7,17,27 8,18,28 9,19,29 10,20,30	- - - - - - - - - -	-7,5 -8,0 -9,0 -8,5 -7,0 +6,8 +7,2 +9,2 +7,8 +7,5	-6,5 -7,5 -8,2 -7,8 -6,2 +6,1 +6,8 +6,9 +7,0 +6,2	-5,5 -6,7 -7,2 -6,5 -5,1 +5,3 +5,7 +5,1 +5,2 +5,0	+4,0 +5,0 +6,2 +5,1 +4,2 -4,7 -4,5 -4,1 -4,0 -3,5	-0,5 -0,8 -1,5 -2,0 -1,8 +0,8 +0,3 +0,5 +0,6 +1,0	+4,0 +4,2 +3,5 +3,8 +4,3 -4,4 -3,6 -3,7 -3,9 -4,6	+5,5 +5,8 +4,8 +5,1 +5,6 -5,7 -4,9 -4,7 -5,0 -5,7	- - - - - - - - - -
Длина элемента Si , м	1500	2200	2700	2350	2100	2300	3150	3450	1500
Радиус: - R, м - угол		1200			850			700
			120			200	100
Длина кривой м		1000			900			700

Вариант	Ограничения скорости, км/ч	№ участка с ограничением
1,11,21 2,12,22 3,13,23 4,14,24 5,15,25 6,16,26 7,17,27 8,18,28 9,19,29 10,20,30	50 40 60 50 40 60 40 50 60 40	4 5 6 6 4 5 6 5 4 3

Вариант	lл , м	кН	кН	%	%
1,11,21 2,12,22 3,13,23 4,14,24 5,15,25 6,16,26 7,17,27 8,18,28 9,19,29 10,20,30	33 33 33 33 33 33 33 49,5 66 49,5	540 512 501 451 492 451 451 751,5 1002 676,5	731 677,8 677,8 614 667 614 614 1016,7 1355,6 921	50 50 50 50 50 50 50 50 50 50	50 50 50 50 50 50 50 50 50 50

Тип вагонов: n₁ – 4-осные полувагоны; п₂ – 4-осные платформы.

Длина вагонов: м, м.

Для всех вариантов:

- длина тормозного пути – S_д = 1000 м;

- тип тормозных колодок – стандартные чугунные;

- замедляющая сила - .

Тип тягового двигателя	Ток тяговых двигателей
НБ-418К	880	820
ТЛ-2К	480	410

Тип тягового двигателя	Класс изоляции		Температура
	Обмотка якоря	Обмотка возбуждения	Обмотка якоря	Обмотка возбуждения
НБ-418К	В	Н	1300	1500
ТЛ-2К	В	Н	1200	1600

Рис.1 Токовые характеристики электровоза ВЛ10

Рис.2 Токовые характеристики электровоза ВЛ10^у

Рис.3 Токовые характеристики электровоза ВЛ11 (2 секции)

Рис.4 Токовые характеристики электровоза ВЛ11 (3 секции)

Рис.5 Токовые характеристики тягового электродвигателя НБ-418К

электровоза ВЛ80^к

Рис.6 Токовые характеристики тягового электродвигателя НБ-418К

электровоза ВЛ80^ст

Рис.7 Токовые характеристики тягового электродвигателя НБ-418К

электровоза ВЛ80^р

РОСЖЕЛДОР

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Ростовский государственный университет путей сообщения

(ФГБОУ ВПО РГУПС)

Лискинский техникум железнодорожного транспорта

имени И.В. Ковалева

(ЛТЖТ – филиал РГУПС)