 
        
        ЭиТО ПС Учебно-методическое пособие к ЛР_ч.2-Вильгельм_2022
.pdfА. С. ВИЛЬГЕЛЬМ
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ К ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
ПРИ ИЗУЧЕНИИ ДИСЦИПЛИНЫ «ЭКСПЛУАТАЦИЯ И ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ
ПОДВИЖНОГО СОСТАВА»
ЧАСТЬ 2
ОМСК 2022
 
Министерство транспорта Российской Федерации Федеральное агентство железнодорожного транспорта Омский государственный университет путей сообщения
А. С. Вильгельм
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ К ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
ПРИ ИЗУЧЕНИИ ДИСЦИПЛИНЫ «ЭКСПЛУАТАЦИЯ И ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ
ПОДВИЖНОГО СОСТАВА»
Часть 2
Утверждено методическим советом университета
Омск 2022
УДК 629.423(075.8) ББК 39.232я73
В46
Учебно-методическое пособие к выполнению лабораторных работ при изучении дисциплины «Эксплуатация и техническое обслуживание подвижного состава». Часть 2 / А. С. Вильгельм; Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2022. 27 с.
Содержит основные сведения о технических характеристиках пассажирских электровозов, способах моделирования эксплуатационной работы электроподвижного состава, порядке определения рациональных режимов ведения поезда и расчета эффективности эксплуатации электроподвижного состава, а также о порядке составления режимных карт.
Предназначено для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Эксплуатация и техническое обслуживание подвижного состава» студентами специальности «Подвижной состав железных дорог», специализаций «Электрический транспорт железных дорог» и «Высокоскоростной наземный транспорт». Может быть использовано при разработке дипломного проекта.
Библиогр.: 6 назв. Табл. 8. Рис. 5.
Рецензенты: доктор техн. наук, доцент О. Е. Пудовиков; канд. техн. наук, доцент А. С. Анисимов.
__________________________
©Омский гос. университет путей сообщения, 2022
2
| ОГЛАВЛЕНИЕ | 
 | 
| Введение................................................................................................................... | 5 | 
| Лабораторная работа 5. Анализ технических характеристик, | 
 | 
| особенностей эксплуатации и технического обслуживания пассажирских | 
 | 
| электровозов и определение их эксплуатационных показателей .......................... | 6 | 
| 5.1. Общие сведения................................................................................................ | 6 | 
| 5.2. Порядок выполнения работы.......................................................................... | 7 | 
| 5.3. Содержание отчета......................................................................................... | 11 | 
| 5.4. Контрольные вопросы ................................................................................... | 11 | 
| Лабораторная работа 6. Сравнительный анализ эксплуатационных | 
 | 
| показателей и энергетической эффективности пассажирских электровозов | 
 | 
| и электропоездов....................................................................................................... | 12 | 
| 6.1. Общие сведения.............................................................................................. | 12 | 
| 6.2. Порядок выполнения работы........................................................................ | 12 | 
| 6.3. Содержание отчета......................................................................................... | 16 | 
| 6.4. Контрольные вопросы ................................................................................... | 16 | 
| Лабораторная работа 7. Определение на ЭВМ рациональных режимов | 
 | 
| ведения поезда и составление режимной карты для электровозов | 
 | 
| постоянного тока....................................................................................................... | 17 | 
| 7.1. Общие сведения.............................................................................................. | 17 | 
| 7.2. Порядок выполнения работы........................................................................ | 18 | 
| 7.3. Содержание отчета......................................................................................... | 23 | 
| 7.4. Контрольные вопросы ................................................................................... | 25 | 
| Лабораторная работа 8. Определение на ЭВМ рациональных режимов | 
 | 
| ведения поезда и составление режимной карты для электровозов | 
 | 
| переменного тока....................................................................................................... | 26 | 
| 8.1. Порядок выполнения работы........................................................................ | 26 | 
| 8.2. Содержание отчета......................................................................................... | 28 | 
| 8.3. Контрольные вопросы ................................................................................... | 28 | 
| Библиографический список.................................................................................. | 29 | 
3
4
ВВЕДЕНИЕ
Эффективность эксплуатации подвижного состава зависит от множества факторов и определяется совокупностью показателей его работы.
Настоящее учебно-методическое пособие предназначено для углубленного изучения способов определения эффективности эксплуатации пассажирского электроподвижного состава, качественных и количественных показателей его эксплуатации, изучения существующих систем технического обслуживания и ремонта подвижного состава, а также построения математических моделей для расчета эксплуатационных показателей, разработки режимных карт и выбора оптимальных режимов работы по заданным параметрам графика движения поездов.
К лабораторным работам студенты должны готовиться заранее, самостоятельно, используя рекомендуемую техническую литературу [1 – 6] и данное учебно-методическое пособие. К выполнению очередной работы студент допускается только после проверки преподавателем знаний ее теоретических основ.
Отчеты по всем работам каждый студент выполняет индивидуально в печатном виде. Оформление отчетов должно соответствовать требованиям данного учебно-методического пособия и утвержденного стандарта предприятия (университета) СТП ОмГУПС-1.2-2005.
5
Лабораторная работа 5
АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК, ОСОБЕННОСТЕЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ И ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ПАССАЖИРСКИХ ЭЛЕКТРОВОЗОВ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ
ИХ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ
Цель работы: анализ технических характеристик, конструктивных особенностей, особенностей эксплуатации и технического обслуживания пассажирских электровозов на примере серий ЭП1М(ЭП1П), ЭП2К, ЭП20. Моделирование работы данных серий электровозов с помощью ЭВМ.
5.1. Общие сведения
Электровоз ЭП1 – пассажирский односекционный шестиосный магистральный электровоз переменного тока с коллекторными тяговыми двигателями, выпускаемый Новочеркасским электровозостроительным заводом. Максимальная конструкционная скорость электровоза – 140 км/ч. С 2006 г. выпускается модернизированный электровоз ЭП1М, а также его вариант ЭП1П, у которого за счет изменения передаточного числа тягового редуктора увеличена сила тяги. Электровоз ЭП1П предназначен для эксплуатации на участках со сложным профилем пути.
Электровоз серии ЭП2К – пассажирский односекционный шестиосный магистральный электровоз постоянного тока с коллекторными тяговыми двигателями, выпускаемый Коломенским заводом. На электровозе ЭП2К применены реостатный пуск тяговых электродвигателей, реостатное торможение мощностью 4000 кВт, последовательное возбуждение тяговых двигателей в режиме тяги.
Электровоз серии ЭП20 – двухсистемный скоростной шестиосный пассажирский электровоз с асинхронными тяговыми двигателями, выпускаемый Новочеркасским электровозостроительным заводом. Электровоз ЭП20 выпускается в двух исполнениях: с конструкционной скоростью 160 км/ч и конструкционной скоростью 200 км/ч. На электровозе ЭП20 применено реостатное и рекуперативное торможение.
Расчеты эксплуатационных показателей электровозов необходимо выполнить для трех типов условных профилей пути [2].
6
 
5.2. Порядок выполнения работы
Ознакомиться с руководством по эксплуатации электровозов ЭП1М (ЭП1П), ЭП2К, ЭП20: основными техническими характеристиками, электрической схемой силовых цепей, электрическими машинами, электрическими аппаратами и др.
Изучить назначение, основные технические характеристики, схему силовых цепей, схему цепей вспомогательных машин, схему цепей потребителей собственных нужд, схему цепей управления и назначение электронного оборудования электровозов.
Изучить расположение оборудования на электровозе: в кабине, в кузове, под кузовом, на крыше, комплект инструмента и принадлежностей электровоза.
Ознакомиться с особенностями и периодичностью технического обслуживания электровозов серий ЭП1М (ЭП1П), ЭП2К, ЭП20.
Свести основные характеристики электровозов в сводную таблицу по форме табл. 5.1.
Таблица 5.1
Сводная таблица основных технических характеристик пассажирских электровозов
Характеристика электровоза
1
Номинальное напряжение, В Осевая формула
Длина электровоза по осям автосцепок, мм Служебная масса электровоза, т Нагрузка от колесной пары на рельсы, кН (тс)
Передаточное отношение зубчатой передачи Конструкционная скорость, км/ч
КПД в продолжительном режиме с учетом вспомогательных нужд
Мощность часового режима на валах тяговых двигателей, кВт
Серия электровоза
| ЭП1 | ЭП2К | ЭП20 | 
| 2 | 3 | 4 | 
7
 
| 
 | 
 | Окончание табл. 5.1 | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 
Сила тяги часового режима, кН (тс) Скорость часового режима, км/ч
Мощность продолжительного режима на валах тяговых двигателей, кВт
Сила тяги продолжительного режима, кН (тс) Скорость продолжительного режима, км/ч Вид электрического торможения
Мощность электрического тормоза на валах тяговых двигателей, кВт
Тормозное усилие, развиваемое электровозом в режиме торможения, кН (тс)
Далее необходимо для условных участков различных типов профилей пути и различных режимов ведения поезда с помощью ЭВМ определить некоторые эксплуатационные показатели данных электровозов.
Для этого в «Задании на расчет для графика движения» выбрать катего-
рию поездов «Пассажирские» в четном направлении для четных вариантов и в нечетном для нечетных вариантов. Для каждого типового участка необ-
ходимо выполнить расчеты для всех рассматриваемых серий локомотивов, в том числе для электровоза ЭП20 отдельно для постоянного и переменного тока. В графе «Состав» выбирается «Пассажирский».
Начальную скорость, коэффициент снижения сцепления, напряжение в контактной сети оставить по умолчанию. Массы составов, для которых необходимо выполнить тяговые расчеты, выбираются по табл. 5.2 согласно варианту, выданному преподавателем. Количество остановок, которое необходимо сделать в каждом из расчетов, выбираются по табл. 5.3 согласно варианту. Продолжительность одной остановки – 5 минут. Рекуперативное торможение при-
менять максимальное.
Для каждого условного участка и серии локомотива с поездом соответствующей массы состава необходимо выполнить тяговые расчеты и получить значения технической скорости в диапазоне 70 – 90 км/ч. По результатам каждого из трех расчетов заполняется таблица по форме табл. 5.4.
8
 
9
Т а б л и ц а 5.2
Массы составов для выполнения расчетов в лабораторной работе по вариантам
| Масса состава | III типа | 1100 | 1050 | 1000 | 950 | 900 | 850 | 800 | 750 | 700 | 650 | 
| для профиля | IV типа | 750 | 800 | 850 | 900 | 950 | 1000 | 1050 | 650 | 600 | 700 | 
| 
 | 600 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 
| 
 | 650 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 
| 
 | 700 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 
| 
 | 750 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 
| I-II типа | 800 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 
| 
 | 850 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 | 
| 
 | 900 | 61 | 62 | 63 | 64 | 65 | 66 | 67 | 68 | 69 | 70 | 
| 
 | 950 | 71 | 72 | 73 | 74 | 75 | 76 | 77 | 78 | 79 | 80 | 
| 
 | 1000 | 81 | 82 | 83 | 84 | 85 | 86 | 87 | 88 | 89 | 90 | 
Т а б л и ц а 5.3
Количество остановок для выполнения расчетов в лабораторной работе по вариантам
| Количество | III типа | 0 | 1 | 2 | 5 | 4 | 3 | 1 | 3 | 2 | 4 | 
| остановок | IV типа | 3 | 2 | 1 | 3 | 5 | 3 | 4 | 2 | 1 | 0 | 
| 
 | 5 | 1 | 10 | 19 | 28 | 37 | 46 | 55 | 64 | 73 | 82 | 
| 
 | 2 | 2 | 11 | 20 | 29 | 38 | 47 | 56 | 65 | 74 | 83 | 
| 
 | 3 | 3 | 12 | 21 | 30 | 39 | 48 | 57 | 66 | 75 | 84 | 
| 
 | 2 | 4 | 13 | 22 | 31 | 40 | 49 | 58 | 67 | 76 | 85 | 
| I-II типа | 2 | 5 | 14 | 23 | 32 | 41 | 50 | 59 | 68 | 77 | 86 | 
| 
 | 3 | 6 | 15 | 24 | 33 | 42 | 51 | 60 | 69 | 78 | 87 | 
| 
 | 4 | 7 | 16 | 25 | 34 | 43 | 52 | 61 | 70 | 79 | 88 | 
| 
 | 3 | 8 | 17 | 26 | 35 | 44 | 53 | 62 | 71 | 80 | 89 | 
| 
 | 3 | 9 | 18 | 27 | 36 | 45 | 54 | 63 | 72 | 81 | 90 | 
