4

ПЕТЕРБУРГСКИЙЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

Кафедра «Электроснабжение железных дорог»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ

РАСЧЕТ СОПРОТИВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЮ ПОЕЗДА, РАСХОДА И СТОИМОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ НА ДВИЖЕНИЕ ПОЕЗДА

Выполнил студент ______________/Бобер Д.В.

Группы ЭС-004

Руководитель доц. Васильев Ю.П.

Нормоконтроль доц. Васильев Ю.П.

Санкт-Петербург

2011

СОДЕРЖАНИЕ

введение 5

1.1.Масса поезда 6

Масса груженых вагонов 6

1.3.Вес поезда 6

Qп=G+Q, (1.4) 6

G = m э q , (1.5) 7

G = 194 · 9,81 = 1903 (кН), 7

1.4. Длина поезда 7

2.РАСЧЕТ ВЕСА ПОЕЗДА ПРИ МАКСИМАЛЬНОЙ ЗАГРУЗКЕ ВАГОНОВ 8

2.2. Масса вагона, отнесенная к колесной паре 8

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКВИВАЛЕНТНОГО УКЛОНА 9

3.1. Эквивалентный уклон 9

Таблица 1 9

Расчёт эквивалентного уклона 9

3.2. Сопротивление движению на кривом участке пути 9

4. РАСЧЕТ ОСНОВНОГО УДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЮ ЭЛЕКТРОВОЗА И ВАГОНОВ ПРИ ЗАДАННОМ ЗНАЧЕНИИ СКОРОСТИ 11

4.1. Основное удельное сопротивление движению электровоза 11

4.2. Основное удельное сопротивление движению вагонов 11

4.3. Дополнительное удельное сопротивление движению поезда 11

5. РАСЧЕТ ОСНОВНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОЕЗДА И МОЩНОСТИ, РАЗВИВАЕМОЙ ПОЕЗДОМ 12

5.1. Полное сопротивление движению поезда 12

5.2. Основное сопротивление движения поезда 12

5.3. Расчет сопротивления движению поезда 12

5.4. Мощность электровоза 12

6.1. Расчёт тока электровоза 15

6.2. Полный расход энергии электровозом 16

6.3. Удельный расход электроэнегрии 17

7. Расчет ПОТЕРЬ МОЩНОСТИ И НАПРЯЖЕНИЯ В ТЯГОВОЙ СЕТИ, СТОИМОСТЬ ЭЛЕКТРОЭНЕГРИИ 18

7.1. Расчёт сопротивления тяговой сети 18

7.2. Расчёт мгновенных потерь напряжения, мощности и их компенсация 19

7.4. Средняя потеря напряжения до поезда. 21

7.5. Средние потери мощности. 21

7.7. Полный расход энергии 22

7.8. Стоимость электроэнергии 22

Заключение 23

Библиографический список 24

3

Введение

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

Для достижения цели необходимо выполнить следующие задачи: рассчитать массу, вес и длину поезда при заданной загрузке вагонов; рассчитать вес поезда при максимальной загрузке вагонов; определить эквивалентный уклон; рассчитать основное сопротивление движению поезда заданном значении скорости, а также для скоростей 20,40,60,80,100 км/ч и построить графики W₀(V) и W(V); рассчитать мощность, развиваемую поездом при с скорости 20,40,60,80,100 км/ч и построить графики Р_э (V); рассчитать ток электровоза для скоростей 20,40,60,80,100 км/ч и построить графики I_э(V); рассчитать расход энергии для заданной скорости движения; рассчитать потери напряжения и мощности тяговой сети, построить графики U_п(V), ΔP(x); определить стоимость электроэнергии.

1. РАСЧЕТ МАССЫ, ВЕСА И ДЛИНЫ ПОЕЗДА ПРИ ЗАДАННОЙ ЗАГРУЗКЕ ВАГОНОВ

1. Масса поезда

Масса поезда складывается из массы электровоза и массы груженых вагонов и рассчитана по формуле, т:

m _п = m _э + m _в, (1.1)

где m _э – масса электровоза, т;

m _в – масса вагонов, т;

Масса груженых вагонов

В массу груженых вагонов входит количество вагонов в поезде, тара вагона, т.е. масса порожнего вагона, грузоподъёмность вагона, т.е. наибольшая масса груза, которую можно перевозить в вагоне данного типа и коэффициент использования грузоподъёмности вагона, зависящий от рода груза и его размещения в вагоне и найдена по формуле, т:

m _в = N_в ( m _т + m _гр  ₂ ), (1.2)

где N_в – количество вагонов в поезде ;

m _т – тара вагона, т.е. масса порожнего вагона, т ;

m _гр – грузоподъёмность вагона, т.е. наибольшая масса груза, которую

можно перевозить в вагоне данного типа, т ;

 ₂ – коэффициент использования грузоподъёмности вагона, зависящий

от рода груза и его размещения в вагоне.

m_в = 42( 21+63 · 0,2) = 1411 (т),

m_п = 194 + 1411= 1605 (т) .

2. Масса вагона, отнесенная к колесной паре

Массу вагона, отнесённую к колёсной паре, определили по формуле, т:

q₀ = m _в / N_в N₀ = ( m _т + m _гр  ₂ ) / N₀ , (1.3)

где N₀ – число осей вагона.

q₀ = (21+63 · 0,2) / 4 = 8,4 (т) .

3. Вес поезда

Вес поезда Q _п, складывается из веса электровоза и веса вагонов, и найден по формуле, кН:

Q_п=G+Q, (1.4)

где G - вес электровоза, кН;

Q - вес вагонов, кН.

Вес электровоза рассчитан по формуле, кН:

G = m _э q , (1.5)

где q = 9,81 м / с² – ускорение силы тяжести.

G = 194 · 9,81 = 1903 (кН),

Вес вагонов найден по формуле, кН:

Q = m _в q, (1.6)

где q = 9,81м / с² – ускорение силы тяжести.

Q = 1411  9,81 = 13843,87 (кН) ,

Q _{п =} 1903 + 13844 = 15747 (кН).