УПП2КУРС / 2 семесир / курсовые / курсач по тяге / MU_TP_2012_dlya_RIO

21

Таблица 2.2. Макет данных для расчёта удельных равнодействующих

сил поезда

Пример оформления чертежа представлен на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 Диаграмма удельных равнодействующих и замедляющих сил

22

23

2.5. Построение кривой скорости движения поезда по участку

Построение кривой скорости (S) ведётся на отдельном листе милли-

метровой бумаги в следующих масштабах: скорость 1км/ч – 1мм; путь

1км – 20мм. Размеры листа составляют при этом высота 29,7см, а длину определить по формуле:

l = 3 + 4 + l1 + 3, (2.24)

где 3 – запасы на подшивку и оформление, см; 4 – расстояние учитываю-

щее запас и величину = 3см см; l1 – расстояние равное сумме длин элемен-

тов профиля пути в масштабе, см.

Пример оформления чертежа, представлен на рисунке 2.3.

На рисунке 3 строится чертеж, представляющий собой оси зависимости скорости ( ) и времени (t) от пути (S); на ось пути откладывается заданный профиль пути (крутизна и длина элементов профиля пути – см. бланк-

задание) и километровые отметки; на элементах профиля пути являющихся станциями откладываются оси станций (в курсовой работе - через середины крайних элементов, проводятся оси станций). На построенной кривой (S)

необходимо все переломные точки пронумеровать (начиная с 0 и далее), а

точки, где происходит изменение режима движения поезда, обозначить сле-

дующими символами: Т - режим тяги; ХХ - режим выбега (холостого хода);

ТР - режим служебного торможения.

Привила построения кривой скорости (S).

1.Выбирается режим движения поезда (тяги - т, холостого хода - хх или служебного торможения - тр). Режим движения выбирается в зависимо-

сти от места нахождения поезда на железнодорожном участке, характера впереди лежащих элементов профиля пути и возможных ограничений скорости движения. В частности, режим тяги используется при от прав-

лении поезда со станции и при движении по подъёмам и небольшим спускам. Холостой ход применяется в случаях, когда дальнейшее исполь-

зование режима тяги ведет к превышению максимально-допустимой ско-

24

рости, а так же перед включением и при отпуске тормозов.

Максимально допустимая скорость движения поезда в основном ограни-

чивается техническим состоянием железнодорожного пути, а на крутых спусках - тормозными средствами поезда. При построении кривой скоро-

сти рекомендуется принимать доп= 80 км/ч. Режим торможения исполь-

зуется при необходимости остановки поезда на станции и для снижения скорости в случае достижения максимально допустимой величины;

2.Задаётся интервал изменения скорости движения поезда. Интервал изменения скорости движения поезда для обеспечения достаточной точ-

ности расчетов принимается от 0 до 10км/ч.

3.Определяется середина интервала изменения скорости движения по-

скорости «Диаграммы удельных равнодействующих и замедляющих сил», затем на график выбранного режима движения поезда проецируется точка (С) соответствующая середине интервала скорости;

4.Определяется положение точки полюса - точка (П). Точка (П) находит-

ся на оси абсцисс «Диаграммы удельных равнодействующих и замедля-

ющих сил» на рисунке 2, численная величина, которой соответствует крутизне элемента, где находится поезд. Например, поезд находится на станции А в точке (0) (рисунок 3). Станция А расположена на площадке – соответственно крутизна равна 0о/оо. Следовательно, точка (П) на оси абсцисс рисунка 2 находится в точке 0 (если поезд находится на элементе,

имеющим крутизну спуска равную i = - 4 о/оо, то точка (П) располагается правее оси на 4 единицы, и т.д.);

25

Рисунок 2.3. Кривые скорости и времени.

26

5.Построить отрезок кривой скорости движения поезда по участку.

Точки (С) и (П) соединить линейкой, к линейке приложить прямоуголь-

ный треугольник и полученный перпендикуляр (ИК) параллельно перене-

сти в начало оси станции А (при последующем построении перпендику-

ляр перенести в конец предыдущего отрезка кривой скорости) и прочер-

тить линию до конца принятого интервала изменения скорости движения поезда. Следующий отрезок кривой скорости строится от конца преды-

дущего отрезка и т.д.;

Особенности построения кривой скорости на участке:

а) При смене режима ведения поезда с тяги (Т) на режим служебного тор-

можения (ТР) необходимо сначала перейти на режим холостого хода

(ХХ) и наоборот (Т – ХХ – ТР или ТР – ХХ – Т). Временный переход на режим холостого хода (ХХ) позволяет осуществить выдержку времени необходимую на подготовку систем локомотива и вагонов к смене режи-

мов движении.

б) При движении на расчётном (руководящем) подъёме движение поезда осуществлять в режиме тяги (Т) при этом скорость движения будет сни-

жаться и может достигнуть расчётной скорости локомотива, далее поезд идёт с расчётной скоростью до конца элемента профиля пути;

в) При движении на кинетическом подъёме. Перед кинетическим подъёмом необходимо разогнать поезд (запасти кинетическую энергию) по возмож-

ности до скорости близкой к допустимой скорости на участке. Скорость движения поезда будет снижаться, но она недолжна, быть ниже расчет-

ной скорости локомотива пока поезд не преодолел этот элемент профиля пути, иначе двигатели локомотива выдут из строя;

г) При движении на затяжном спуске для экономии энергоресурсов принято использовать по переменно режим холостого хода (ХХ) и режим служеб-

ного торможения (ТР). При движении в режиме служебного торможения

(ТР) не рекомендуется на много снижать скорость так как при этом сни-

жается участковая скорость и увеличивается время хода поезда. Однако

27

скорость необходимо снижать на 15…20км/ч (при использовании только служебного торможения);

д) При движении поезда в режиме тяги (Т) на небольших подъёмах скорость движения может расти, а может снижаться. Характер изменения скорости движения или наклона строящихся отрезков кривой (S), при движении поезда в режимах тяги (Т) или холостого хода (ХХ) определяется сравне-

нием действительной скорости поезда ( д) с равномерной скоростью ( р).

Например, если:

-р > д, то скорость движения поезда увеличивается;

-р < д, то скорость движения поезда увеличивается;

-р = д, то скорость движения поезда постоянна.

Равномерная скорость ( р) на каждом элементе профиля пути определяет-

ся следующим образом. На оси абсцисс «Диаграммы удельных равнодей-

ствующих и замедляющих сил» (рисунок 2.2) фиксируют точку (П), чис-

ленная величина которой соответствует величине уклона, рассматривае-

мого элемента профиля пути. Затем, из точки (П) проводится мнимая вер-

тикальная линия до пересечения с диаграммой удельных сил выбранного режима движения поезда. Точка пересечения, спроецированная на ось скорости ( ) определяет искомую величину равномерной скорости ( р).

Если пересечения вертикальной линии с указанной диаграммой нет, то равномерная скорость принимается равной максимально допустимой (для курсовой работы доп = 80 км/ч).

е) Перед входным сигналом светофора конечной станции Б скорость поезда согласно ПТЭ должна быть не более 50км/ч (т.к. поезд может быть при-

нят на боковой путь, а допустимая скорость по стрелочному переводу не более 45км/ч), поэтому на расстоянии 1…2 км до границы последнего элемента профиля пути должна быть не более 50км/ч;

ж) При подъезде к станции Б поезд должен быть остановлен при этом ко-

нечная точка отрезка кривой скорости (S) должна совпадать с началом оси станции Б. При построении кривой скорости выше приведённым спо-

28

собом осуществить это требование затруднительно. Поэтому, не доезжая до станции Б 1…2 километра, построение кривой скорости ведут от станции Б обратным порядком, а затем стыкуют концы, полученных кривых скорости движения подбирая интервал изменения скорости дви-

жения до совпадения концов отрезков.

2.6. Построение кривой времени движения поезда по участку

Построение кривой времени t(S) ведётся на том же чертеже, что и кри-

вая скорости (S) в следующих масштабах: время 1мин =10мм; путь 1км =

20мм; постоянная времени (расстояние между осями скорости и времени) = 30мм. Пример оформления чертежа, представлен на рисунке 2.3.

Правила построения кривой времени t(S).

1.На кривой скорости выделяют первый отрезок 0-1 и середину его - точка

(А) проецируют на ось времени (t) (см. рисунок 2.3).

2.Полученную на оси времени (t) точку (Б) соединяют с началом оси скоро-

сти ( точкой (0).

3.Перпендикуляр (ЕЗ), восставленный к отрезку (Б0), параллельно перено-

сят в точку (0) оси станции А и чертят отрезок (0-1'). Причем, точка (1')

должна находится на одной вертикали с точкой 1 кривой скорости (S).

4.Далее, взяв на кривой (S) отрезок (1-2) и поступая аналогично, строят отрезок (1 -2 ). Таким образом, строится кривая времени до конца желез-

нодорожного перегона.

Особенности построения кривой времени на участке:

а) Кривая t(S) имеет нарастающий характер, поэтому, с целью ограничения чертежа по высоте, ее обрывают на уровне 10 минут и дальнейшее по-

строение продолжают снова с оси S прежними техническими приёмами.

29

Рисунок 2.4. Порядок построения кривой времени t(S)

Время движения поезда в минутах, на любом элементе профиля пути,

определяется как разность ординат точек лежащих на границах выбранного элемента. Например, при следовании поезда на отрезке (1-2) кривой скорости

(S), время движения составляет t = 0.6 мин (разница ординат точек 2 и 1 ).

В заключение ответа на данный пункт необходимо написать анализ движения поезда по участку, определить общее время движения и рассчитать среднюю участковую скорость по формуле:

где SАК - длина заданного железнодорожного участка, км.

При анализе движения поезда по участку необходимо показать взаимо-

связь параметров профиля пути и принятых решениях о режимах ведения по-

езда по участку.

30

2.7.Расчет расхода энергоресурсов на тягу поездов

Вструктуре эксплуатационных расходов локомотивного хозяйства за-

траты на топливо и электроэнергию для тяги поездов составляют примерно

50% . Поэтому, эффективное использование энергоресурсов для тяги поездов определяет качество работы железных дорог, а энергосберегающие техноло-

гии перевозочного процесса имеют первостепенное значение.

Расчет расхода энергоресурсов электровозами и тепловозами, потреб-

ляющими разные виды энергии, имеет существенное отличие.

2.7.1. Расчет расхода электроэнергии электровозами на тягу поезда

Полный расход электроэнергии электровозом на перемещение поезда по заданному участку, определяется по формуле

А = АТ + Асн (2.26)

где АТ - расход электроэнергии в режиме тяги, кВт ч; Асн - расход электро-

энергии на собственные нужды электровоза, кВт ч.

Расход электроэнергии на тягу определяется по формуле:

для электровозов постоянного тока:

для электровозов переменного тока:

где Uэ - напряжение на пантографе электровоза, В. Принимается равным:

при постоянном токе Uэ = 3000В; при переменном токе К Uэ = 25000B; Iэср и

Idaср - ток электровозов постоянного и переменного тока при средней скоро-

сти движения на рассматриваемом отрезке кривой скорости [1, стр. 145, 173],

А. Величина тока электровоза определяется по токовой характеристике при средней скорости движения на рассматриваемом отрезке кривой (S). Следу-