Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Teoria_tyagi_poezdov.docx
Скачиваний:
117
Добавлен:
09.06.2015
Размер:
1.35 Mб
Скачать

7. Расчет времени хода поезда по участку

В данном курсовом проекте для определения времени хода поезда будем применять графический спо­соб Лебедева Г.В., осно­ванный на следующем геометрическом свойстве кривой t = f(S): угол, образованный касательной к кривой t = f(S) с осью време­ни, пропорционален средней скорости движения поезда на данном интервале пути ΔS.

Кривая времени хода поезда по участку t = f(S) способ Лебедева Г.В. приведена в приложении 2.

Определив время хода поезда t по участку методом Лебе­дева Г.В., следует рассчитать среднюю техническую vТ и участковую vУЧ скорости движения для каждого варианта срав­нения, км/ч:

где ∑S = 35 км – общая длина участка профиля;

t – общее время хода поезда с учетом остановки, мин;

βy = 0,8-0,9 – коэффициент участковой скорости.

Определим среднюю техническую и участковую скорости движения поезда с электровозом 2ВЛ10у во главе по (37) и (38):

Определим среднюю техническую и участковую скорости движения поезда с электровозом 2ВЛ80С во главе по (37) и (38):

Определим среднюю техническую и участковую скорости движения поезда с тепловозом 3ТЭ10М во главе по (37) и (38):

8. Проверка веса поезда по условиям нагревания тяговых электрических машин локомотивов

Данная проверка проводится только для локомотивов с элек­трическим приводом колесных пар и сводится к определению пре­вышения температуры τ обмоток якоря тягового генератора или тягового электродвигателя и сравнению величины τ с допускаемой температурой τдоп для данного класса машин, приведенной в литературе [3, 4]. При невыполнении условия τ ≤ τдоп вес поезда уменьшается.

В данном курсовом проекте превышение температуры τ обмоток якоря тяговой электромашины будем определять аналитическим способом, при котором величину τ в зависимости от режима работы локомотива определяют по формулам:

- режим тяги (нагревание обмоток), ºС:

- холостой ход или тормозной режим, ºС:

где τ – установившееся превышение температуры обмотки для тока Iср, ºС; определяют по характеристикам τ= f(I) [4];

Т – тепловая постоянная времени, мин; определяют по характеристикам T = f (I) [4];

τ0 = 15°С – начальное превышение температуры обмоток, °С;

Δt – интервал времени хода поезда, мин.

Для дальнейшего расчета построим следующие зависимости:

- для тепловозов Iг = f(S);

- для электровозов постоянного тока Iэ = f(S);

- для электровозов переменного тока Iд= f(S).

Вышеуказанные зависимости приведены в приложении 2. Результаты расчета по (39) и (40) приведены в табл. 12–14

Таблица 12 - Расчет превышения температуры обмоток тяговых электрических машин для электровоза 2ВЛ10У

Номер элемента

Iг н,

А

Iг к,

А

Iг ср,

А

Iд ср,

А

Δt,

мин

τ,

ºС

Т,

мин

1

735

635

685

685

0,275

328

20

2

1270

1221

1245,5

622,8

0,301

246

20

3

1221

1216

1218,5

609,3

0,047

232

20

4

2432

2380

2406

601,5

0,267

224

20

5

2380

2333

2356,5

589,1

0,242

212

20

6

2333

2320

2326,5

581,6

0,081

204

20

7

0

0

0

0

2

0

20

8

0

0

0

0

2

0

20

9

0

0

0

0

2

0

20

10

0

0

0

0

1,403

0

20

11

2380

2320

2350

587,5

0,405

210

20

12

2320

2300

2310

577,5

0,247

200

20

13

2300

2417

2358,5

589,6

0,179

212

20

14

2417

2470

2443,5

610,9

0,29

234

20

15

2470

2420

2445

611,3

0,193

224

20

16

2420

1870

2145

536,3

1,164

164

20

Продолжение таблицы 12

Номер элемента

Iг н,

А

Iг к,

А

Iг ср,

А

Iд ср,

А

Δt,

мин

τ,

ºС

Т,

мин

17

0

0

0

0

2

0

20

18

0

0

0

0

2

0

20

19

0

0

0

0

2

0

20

20

0

0

0

0

2

0

20

21

0

0

0

0

0,979

0

20

22

2380

2347

2363,5

590,9

0,493

213

20

23

0

0

0

0

2

0

20

24

0

0

0

0

0,991

0

20

25

0

0

0

0

2

0

20

26

0

0

0

0

2

0

20

27

0

0

0

0

2

0

20

28

0

0

0

0

2

0

20

29

0

0

0

0

1

0

20

25

735

635

685

685

0,275

328

20

26

1270

1221

1245,5

622,8

0,301

246

20

27

1221

1216

1218,5

609,3

0,047

232

20

28

2432

2380

2406

601,5

0,267

224

20

29

2380

2333

2356,5

589,1

0,251

212

20

30

0

0

0

0

2

0

20

31

0

0

0

0

2

0

20

32

0

0

0

0

2

0

20

33

0

0

0

0

2

0

20

34

0

0

0

0

2

0

20

35

0

0

0

0

1,238

0

20

36

1221

1216

1218,5

609,3

0,097

232

20

37

2432

2357

2394,5

598,6

0,55

221

20

38

2357

2320

2338,5

584,6

0,701

207

20

Продолжение таблицы 12

Номер элемента

Iг н,

А

Iг к,

А

Iг ср,

А

Iд ср,

А

Δt,

мин

τ,

ºС

Т,

мин

39

2320

2300

2310

577,5

0,442

200

20

40

2300

2417

2358,5

589,6

0,32

212

20

41

0

0

0

0

1,577

0

20

42

1221

1216

1218,5

609,3

0,11

232

20

43

2432

2416

2424

606

0,188

229

20

44

0

0

0

0

2

0

20

45

0

0

0

0

2

0

20

46

0

0

0

0

2

0

20

47

0

0

0

0

2

0

20

48

0

0

0

0

0,844

0

20

Продолжение таблицы 12 (часть 2)

Δt /T ≤ 0,1

1 - Δt /T

τ0,

ºС

τ ∙ Δt /T,

ºС

τ0 ∙ (1 - Δt /T),

ºС

τ,

ºС

0,0138

0,9863

15

4,51

14,794

19,304

0,0151

0,985

19,304

3,702

19,013

22,716

0,0024

0,9977

22,716

0,545

22,662

23,207

0,0134

0,9867

23,207

2,99

22,898

25,888

0,0121

0,9879

25,888

2,565

25,575

28,14

0,0041

0,996

28,14

0,826

28,026

28,852

0,1

0,9

28,852

0

25,967

25,967

0,1

0,9

25,967

0

23,37

23,37

0,1

0,9

23,37

0

21,033

21,033

0,0702

0,9299

21,033

0

19,558

19,558

0,0203

0,9798

19,558

4,253

19,162

23,414

Продолжение таблицы 12 (часть 2)

Δt /T ≤ 0,1

1 - Δt /T

τ0,

ºС

τ ∙ Δt /T,

ºС

τ0 ∙ (1 - Δt /T),

ºС

τ,

ºС

0,0124

0,9877

23,414

2,47

23,125

25,595

0,009

0,9911

25,595

1,897

25,366

27,263

0,0145

0,9855

27,263

3,393

26,868

30,261

0,0097

0,9904

30,261

2,162

29,969

32,131

0,0582

0,9418

32,131

9,545

30,261

39,805

0,1

0,9

39,805

0

35,825

35,825

0,1

0,9

35,825

0

32,242

32,242

0,1

0,9

32,242

0

29,018

29,018

0,1

0,9

29,018

0

26,116

26,116

0,049

0,9511

26,116

0

24,838

24,838

0,0247

0,9754

24,838

5,25

24,226

29,476

0,1

0,9

29,476

0

26,529

26,529

0,0496

0,9505

26,529

0

25,214

25,214

0,1

0,9

25,214

0

22,693

22,693

0,1

0,9

22,693

0

20,423

20,423

0,1

0,9

20,423

0

18,381

18,381

0,1

0,9

18,381

0

16,543

16,543

0,05

0,95

16,543

0

15,716

15,716

0,0138

0,9863

15,716

4,51

15,5

20,01

0,0151

0,985

20,01

3,702

19,709

23,411

0,0024

0,9977

23,411

0,545

23,356

23,901

0,0134

0,9867

23,901

2,99

23,582

26,572

0,0126

0,9875

26,572

2,661

26,239

28,899

0,1

0,9

28,899

0

26,01

26,01

0,1

0,9

26,01

0

23,409

23,409

0,1

0,9

23,409

0

21,068

21,068

Продолжение таблицы 12 (часть 2)

Δt /T ≤ 0,1

1 - Δt /T

τ0,

ºС

τ ∙ Δt /T,

ºС

τ0 ∙ (1 - Δt /T),

ºС

τ,

ºС

0,1

0,9

21,068

0

18,961

18,961

0,1

0,9

18,961

0

17,065

17,065

0,0619

0,9381

17,065

0

16,009

16,009

0,0049

0,9952

16,009

1,125

15,931

17,056

0,0275

0,9725

17,056

6,078

16,587

22,665

0,0351

0,965

22,665

7,255

21,87

29,126

0,0221

0,9779

29,126

4,42

28,482

32,902

0,016

0,984

32,902

3,392

32,375

35,767

0,0789

0,9212

35,767

0

32,947

32,947

0,0055

0,9945

32,947

1,276

32,766

34,042

0,0094

0,9906

34,042

2,153

33,722

35,875

0,1

0,9

35,875

0

32,287

32,287

0,1

0,9

32,287

0

29,058

29,058

0,1

0,9

29,058

0

26,153

26,153

0,1

0,9

26,153

0

23,537

23,537

0,0422

0,9578

23,537

0

22,544

22,544

Таблица 13 - Расчет превышения температуры обмоток тяговых электрических машин для электровоза 2ВЛ80С

Номер элемента

Iг н,

А

Iг к,

А

Iг ср,

А

Iд ср,

А

Δt,

мин

τ,

ºС

Т,

мин

1

1230

1100

1165

1165

0,26

209

23

2

1100

1039

1069,5

1069,5

0,287

172

23

3

1039

1013

1026

1026

0,304

157

23

Продолжение таблицы 13

Номер элемента

Iг н,

А

Iг к,

А

Iг ср,

А

Iд ср,

А

Δt,

мин

τ,

ºС

Т,

мин

4

1013

991

1002

1002

0,265

151

23

5

0

0

0

0

2,3

0

23

6

0

0

0

0

2,3

0

23

7

0

0

0

0

2,3

0

23

8

0

0

0

0

0,619

0

23

9

1013

985

999

999

0,395

150

23

10

985

962

973,5

973,5

0,395

143

23

11

962

968

965

965

0,021

140

23

12

968

1075

1021,5

1021,5

0,301

156

23

13

1075

985

1030

1030

0,162

159

23

14

985

936

960,5

960,5

0,154

139

23

15

936

775

855,5

855,5

0,777

114

23

16

0

0

0

0

2,3

0

23

17

0

0

0

0

2,3

0

23

18

0

0

0

0

2,3

0

23

19

0

0

0

0

2,3

0

23

20

0

0

0

0

0,35

0

23

21

1013

989

1001

1001

0,752

150

23

22

0

0

0

0

2,3

0

23

23

0

0

0

0

0,359

0

23

24

0

0

0

0

2,3

0

23

25

0

0

0

0

2,3

0

23

26

0

0

0

0

2,3

0

23

27

0

0

0

0

2,1

0

23

28

1230

1100

1165

1165

0,26

209

23

29

1100

1039

1069,5

1069,5

0,287

172

23

30

1039

1013

1026

1026

0,304

157

23

Продолжение таблицы 13

Номер элемента

Iг н,

А

Iг к,

А

Iг ср,

А

Iд ср,

А

Δt,

мин

τ,

ºС

Т,

мин

31

1013

991

1002

1002

0,265

151

23

32

0

0

0

0

2,3

0

23

33

0

0

0

0

2,3

0

23

34

0

0

0

0

2,3

0

23

35

0

0

0

0

2,3

0

23

36

0

0

0

0

1,953

0

23

37

1039

1013

1026

1026

0,606

158

23

38

1013

985

999

999

0,672

150

23

39

985

962

973,5

973,5

0,696

143

23

40

962

968

965

965

0,037

140

23

41

0

0

0

0

1,577

0

23

42

1039

1023

1031

1031

0,387

159

23

43

0

0

0

0

2,3

0

23

44

0

0

0

0

2,3

0

23

45

0

0

0

0

2,3

0

23

46

0

0

0

0

1,527

0

23

Продолжение таблицы 13 (часть 2)

Δt /T ≤ 0,1

1 - Δt /T

τ0,

ºС

τ ∙ Δt /T,

ºС

τ0 ∙ (1 - Δt /T),

ºС

τ,

ºС

0,0113

0,9887

15

2,363

14,83

17,193

0,0125

0,9875

17,193

2,146

16,979

19,125

0,0132

0,9868

19,125

2,075

18,872

20,947

0,0115

0,9885

20,947

1,74

20,706

22,446

0,1

0,9

22,446

0

20,201

20,201

Продолжение таблицы 13 (часть 2)

Δt /T ≤ 0,1

1 - Δt /T

τ0,

ºС

τ ∙ Δt /T,

ºС

τ0 ∙ (1 - Δt /T),

ºС

τ,

ºС

0,1

0,9

20,201

0

18,181

18,181

0,1

0,9

18,181

0

16,363

16,363

0,0269

0,9731

16,363

0

15,922

15,922

0,0172

0,9828

15,922

2,576

15,649

18,225

0,0172

0,9828

18,225

2,456

17,912

20,368

0,0009

0,9991

20,368

0,128

20,349

20,477

0,0131

0,9869

20,477

2,042

20,209

22,251

0,007

0,993

22,251

1,12

22,094

23,214

0,0067

0,9933

23,214

0,931

23,059

23,989

0,0338

0,9662

23,989

3,851

23,179

27,03

0,1

0,9

27,03

0

24,327

24,327

0,1

0,9

24,327

0

21,894

21,894

0,1

0,9

21,894

0

19,705

19,705

0,1

0,9

19,705

0

17,734

17,734

0,0152

0,9848

17,734

0

17,465

17,465

0,0327

0,9673

17,465

4,904

16,894

21,798

0,1

0,9

21,798

0

19,618

19,618

0,0156

0,9844

19,618

0

19,312

19,312

0,1

0,9

19,312

0

17,381

17,381

0,1

0,9

17,381

0

15,643

15,643

0,1

0,9

15,643

0

14,078

14,078

0,0913

0,9087

14,078

0

12,793

12,793

0,0113

0,9887

12,793

2,363

12,648

15,011

0,0125

0,9875

15,011

2,146

14,824

16,97

0,0132

0,9868

16,97

2,075

16,746

18,821

0,0115

0,9885

18,821

1,74

18,604

20,344

0,1

0,9

20,344

0

18,309

18,309

Продолжение таблицы 13 (часть 2)

Δt /T ≤ 0,1

1 - Δt /T

τ0,

ºС

τ ∙ Δt /T,

ºС

τ0 ∙ (1 - Δt /T),

ºС

τ,

ºС

0,1

0,9

18,309

0

16,478

16,478

0,1

0,9

16,478

0

14,831

14,831

0,1

0,9

14,831

0

13,347

13,347

0,0849

0,9151

13,347

0

12,214

12,214

0,0263

0,9737

12,214

4,163

11,892

16,055

0,0292

0,9708

16,055

4,383

15,586

19,969

0,0303

0,9697

19,969

4,327

19,364

23,692

0,0016

0,9984

23,692

0,225

23,654

23,879

0,0686

0,9314

23,879

0

22,242

22,242

0,0168

0,9832

22,242

2,675

21,867

24,543

0,1

0,9

24,543

0

22,088

22,088

0,1

0,9

22,088

0

19,88

19,88

0,1

0,9

19,88

0

17,892

17,892

0,0664

0,9336

17,892

0

16,704

16,704

Таблица 14 - Расчет превышения температуры обмоток тяговых электрических машин для тепловоза 3ТЭ10М

Номер элемента

Iг н,

А

Iг к,

А

Iг ср,

А

Iд ср,

А

Δt,

мин

τ,

ºС

Т,

мин

1

5750

5060

5405

900,8

0,299

191,2

40,2

2

5060

4630

4845

807,5

0,357

143,5

36,3

3

4630

3555

4092,5

682,1

0,476

101,1

32,3

4

3555

3456

3505,5

584,3

0,112

77,8

29,9

5

0

0

0

0

2,4

0

24,3

6

0

0

0

0

2,4

0

24,3

Продолжение таблицы 14

Номер элемента

Iг н,

А

Iг к,

А

Iг ср,

А

Iд ср,

А

Δt,

мин

τ,

ºС

Т,

мин

7

0

0

0

0

2,4

0

24,3

8

0

0

0

0

1,783

0

24,3

9

4630

3555

4092,5

682,1

0,666

101,1

32,3

10

3555

3100

3327,5

554,6

0,905

71,9

29,3

11

3800

3686

3743

623,8

0,226

86,2

30,7

12

3686

3663

3674,5

612,4

0,107

83,6

30,5

13

3663

3480

3571,5

595,3

2,673

80

30,1

14

0

0

0

0

2,4

0

24,3

15

0

0

0

0

2,4

0

24,3

16

0

0

0

0

2,4

0

24,3

17

0

0

0

0

2,138

0

24,3

18

4413

4500

4456,5

742,8

0,716

119,5

34,1

19

3750

4220

3985

664,2

1,101

96,2

31,8

20

4220

3555

3887,5

647,9

0,417

92

31,4

21

0

0

0

0

2,4

0

24,3

21

0

0

0

0

0,627

0

24,3

22

0

0

0

0

2,4

0

24,3

23

0

0

0

0

2,4

0

24,3

24

0

0

0

0

2,4

0

24,3

25

0

0

0

0

1,8

0

24,3

26

5750

5060

5405

900,8

0,299

191,2

40,2

27

5060

4630

4845

807,5

0,356

143,5

36,3

28

4630

3555

4092,5

682,1

0,476

101,1

32,3

29

3555

3456

3505,5

584,3

0,112

77,8

29,9

30

0

0

0

0

2,4

0

24,3

31

0

0

0

0

2,4

0

24,3

32

0

0

0

0

2,4

0

24,3

Продолжение таблицы 14

Номер элемента

Iг н,

А

Iг к,

А

Iг ср,

А

Iд ср,

А

Δt,

мин

τ,

ºС

Т,

мин

33

0

0

0

0

2,4

0

24,3

34

0

0

0

0

1,007

0

24,3

35

3900

4250

4075

679,2

1,256

100,3

32,2

36

3550

3686

3618

603

0,538

81,6

30,3

37

3686

3928

3807

634,5

1,599

88,7

31

38

3928

4171

4049,5

674,9

1,599

99,1

32,1

39

0

0

0

0

2,4

0

24,3

40

0

0

0

0

2,4

0

24,3

41

0

0

0

0

1,953

0

24,3

Продолжение таблицы 14 (часть 2)

Δt /T ≤ 0,1

1 - Δt /T

τ0,

ºС

τ ∙ Δt /T,

ºС

τ0 ∙ (1 - Δt /T),

ºС

τ,

ºС

0,0074

0,9926

15

1,422

14,888

16,311

0,0098

0,9902

16,311

1,411

16,15

17,561

0,0147

0,9853

17,561

1,49

17,303

18,793

0,0037

0,9963

18,793

0,291

18,722

19,014

0,0988

0,9012

19,014

0

17,136

17,136

0,0988

0,9012

17,136

0

15,443

15,443

0,0988

0,9012

15,443

0

13,918

13,918

0,0734

0,9266

13,918

0

12,897

12,897

0,0206

0,9794

12,897

2,085

12,631

14,715

0,0309

0,9691

14,715

2,221

14,261

16,482

0,0074

0,9926

16,482

0,635

16,36

16,995

0,0035

0,9965

16,995

0,293

16,935

17,229

Продолжение таблицы 14 (часть 2)

Δt /T ≤ 0,1

1 - Δt /T

τ0,

ºС

τ ∙ Δt /T,

ºС

τ0 ∙ (1 - Δt /T),

ºС

τ,

ºС

0,0888

0,9112

17,229

7,104

15,699

22,803

0,0988

0,9012

22,803

0

20,551

20,551

0,0988

0,9012

20,551

0

18,521

18,521

0,0988

0,9012

18,521

0

16,692

16,692

0,088

0,912

16,692

0

15,223

15,223

0,021

0,979

15,223

2,509

14,904

17,413

0,0346

0,9654

17,413

3,331

16,81

20,141

0,0133

0,9867

20,141

1,222

19,873

21,095

0,0988

0,9012

21,095

0

19,011

19,011

0,0258

0,9742

19,011

0

18,521

18,521

0,0988

0,9012

18,521

0

16,692

16,692

0,0988

0,9012

16,692

0

15,043

15,043

0,0988

0,9012

15,043

0

13,557

13,557

0,0741

0,9259

13,557

0

12,553

12,553

0,0074

0,9926

12,553

1,422

12,46

13,882

0,0098

0,9902

13,882

1,407

13,746

15,153

0,0147

0,9853

15,153

1,49

14,93

16,42

0,0037

0,9963

16,42

0,291

16,358

16,65

0,0988

0,9012

16,65

0

15,005

15,005

0,0988

0,9012

15,005

0

13,523

13,523

0,0988

0,9012

13,523

0

12,188

12,188

0,0988

0,9012

12,188

0

10,984

10,984

0,0414

0,9586

10,984

0

10,529

10,529

0,039

0,961

10,529

3,912

10,118

14,03

0,0178

0,9822

14,03

1,449

13,781

15,23

0,0516

0,9484

15,23

4,575

14,444

19,02

0,0498

0,9502

19,02

4,936

18,072

23,009

Продолжение таблицы 14 (часть 2)

Δt /T ≤ 0,1

1 - Δt /T

τ0,

ºС

τ ∙ Δt /T,

ºС

τ0 ∙ (1 - Δt /T),

ºС

τ,

ºС

0,0988

0,9012

23,009

0

20,736

20,736

0,0988

0,9012

20,736

0

18,688

18,688

0,0804

0,9196

18,688

0

17,186

17,186