- •Задание
- •1. Анализ и подготовка продольного профиля пути для выполнения тяговых расчетов
- •2. Определение веса (массы) состава грузового поезда с учетом ограничений по условиям эксплуатации
- •2.1.Определение расчетного веса (массы) состава грузового поезда.
- •2.2. Уточнение веса грузового состава с учетом ограничений
- •3. Выбор серии и числа секции локомотивов для ведения грузового поезда заданного веса
- •4. Расчет значений равнодействующих сил, действующих на поезд при его движении
- •5. Определение допустимых по условиям безопасности скоростей движения поезда
- •6. Расчет скорости движения поезда по участку
- •7. Расчет времени хода поезда по участку
- •8. Проверка веса поезда по условиям нагревания тяговых электрических машин локомотивов
- •9. Расчет расхода топлива тепловозами и электроэнергии электровозами при движении по участку
- •9.1. Определение расхода дизельного топлива тепловозами.
- •9.2. Определение расхода электроэнергии электровозами постоянного тока
- •9.3. Определение расхода электроэнергии электровозами переменного тока
- •10. Выбор локомотива для ведения поезда по участку
- •11. Системы наземного высокоскоростного железнодорожного транспорта
9. Расчет расхода топлива тепловозами и электроэнергии электровозами при движении по участку
9.1. Определение расхода дизельного топлива тепловозами.
Расход дизельного топлива тепловозом при движении по заданному участку определяют по формуле, кг:
где Gi – расход топлива за 1 мин. при движении тепловоза в режиме тяги при i-ом положении рукоятки контроллера машиниста, кг/мин;
nк – число используемых для ведения поезда позиций рукоятки контроллера машиниста;
gx – расход топлива за 1 мин при движении тепловоза в режимах холостого хода и торможения, кг/мин;
ti – суммарное время движения тепловоза в режиме тяги при i-ом положении рукоятки контроллера машиниста, мин;
tx – суммарное время движения тепловоза в режимах холостого хода и торможения, мин;
Удельный расход натурального дизельного топлива на единицу перевозочной работы 104 т ∙км брутто, кг/104 т∙км бр.:
Удельный расход условного топлива на единицу перевозочной работы 104 т ∙км брутто, кг/104 т∙км бр.:
где Э = 1,43 – топливный эквивалент для перевода натурального топлива в условное.
Определим расход дизельного топлива тепловозом 3ТЭ10М при движении по заданному участку по (41):
Определим удельный расход натурального дизельного топлива на единицу перевозочной работы по (42):
Определим удельный расход условного топлива на единицу перевозочной работы по (43):
9.2. Определение расхода электроэнергии электровозами постоянного тока
Расход электроэнергии при движении электровоза по участку, кВт∙ч
где АТ – расход электроэнергии при движении электровоза в режиме тяги, кВт∙ч;
АСН – расход электроэнергии на собственные нужды электровоза, кВт∙ч
Учитывая, что номинальное напряжение в контактной сети постоянного тока равно UС = 3000 В:
где n – число интервалов изменения скорости движения электровоза.
Результаты расчета расхода электроэнергии электровозом постоянного тока представлены в табл. 15
Таблица 15 - Расход электроэнергии электровозом 2ВЛ10У при движении в режиме тяги
№ интервала |
н, км/ч |
Iэн, А |
к, км/ч |
Iэк, А |
Iэср, А |
t, мин |
Iэср∙t, А∙мин |
1 |
0 |
735 |
10 |
635 |
685 |
0,275 |
188,375 |
2 |
10 |
1270 |
20 |
1221 |
1246 |
0,3 |
373,65 |
3 |
20 |
1221 |
21,5 |
1216 |
1219 |
0,04 |
48,74 |
4 |
21,5 |
2432 |
30 |
2380 |
2406 |
0,267 |
642,402 |
5 |
30 |
2380 |
37,4 |
2333 |
2357 |
0,242 |
570,273 |
6 |
37,42 |
2333 |
40 |
2320 |
2327 |
0,081 |
188,447 |
Продолжение таблицы 15
№ интервала |
н, км/ч |
Iэн, А |
к, км/ч |
Iэк, А |
Iэср, А |
t, мин |
Iэср∙t, А∙мин | |
7 |
30 |
2380 |
40 |
2320 |
2350 |
0,405 |
951,75 | |
8 |
40 |
2320 |
45,8 |
2300 |
2310 |
0,247 |
570,57 | |
9 |
45,8 |
2300 |
50 |
2417 |
2359 |
0,179 |
422,172 | |
10 |
50 |
2417 |
56 |
2470 |
2444 |
0,29 |
708,615 | |
11 |
56 |
2470 |
60 |
2420 |
2445 |
0,193 |
471,885 | |
12 |
60 |
2420 |
70 |
1870 |
2145 |
1,164 |
2496,78 | |
13 |
30 |
2380 |
35,2 |
2347 |
2364 |
0,493 |
1165,21 | |
14 |
0 |
735 |
10 |
635 |
685 |
0,275 |
188,375 | |
15 |
10 |
1270 |
20 |
1221 |
1246 |
0,301 |
374,896 | |
16 |
20 |
1221 |
21,5 |
1216 |
1219 |
0,047 |
57,2695 | |
17 |
21,5 |
2432 |
30 |
2380 |
2406 |
0,267 |
642,402 | |
18 |
30 |
2380 |
37,4 |
2333 |
2357 |
0,251 |
591,482 | |
19 |
20 |
1221 |
21,5 |
1216 |
1219 |
0,097 |
118,195 | |
20 |
21,5 |
2432 |
30 |
2357 |
2395 |
0,55 |
1316,98 | |
21 |
30 |
2357 |
40 |
2320 |
2339 |
0,701 |
1639,29 | |
22 |
40 |
2320 |
45,8 |
2300 |
2310 |
0,442 |
1021,02 | |
23 |
45,8 |
2300 |
50 |
2417 |
2359 |
0,32 |
754,72 | |
24 |
20 |
1221 |
21,5 |
1216 |
1219 |
0,11 |
134,035 | |
24 |
21,5 |
2432 |
30 |
2380 |
2406 |
0,188 |
452,328 | |
Итог: |
16089,8 |
Согласно табл. 15 и (46) расход электроэнергии при движении электровоза 2ВЛ10У в режиме тяги составляет:
Расход электроэнергии электровозами постоянного тока на собственные нужды, кВт∙ч:
где aсн – расход электроэнергии электровозом за 1 мин на собственные нужды кВт∙ч /мин (определяется по таблице 16);
t – общее время хода электровоза по участку, мин.
Таблица 16 - Средние значения расходов электроэнергии на собственные нужды электровозов за 1 мин
Электровозы постоянного тока | |
Серия |
асн, кВт∙ч /мин |
ВЛ23 |
1,25 |
ВЛ8 |
1,67 |
ВЛ10, ВЛ10У |
2,08 |
ВЛ11 |
2,08 |
ВЛ15 |
2,08 |
Электровозы переменного тока | |
Серия |
асн, кВт∙ч /мин |
ВЛ60К |
3,33 |
ВЛ80К |
4,83 |
ВЛ80Т, ВЛ80С |
5,50 |
ВЛ85 |
5,50 |
По (44) расход электроэнергии при движении электровоза 2ВЛ10У по участку:
Удельный расход электроэнергии электровозом на единицу выполненной перевозочной работы 104 т ∙км брутто, кВт∙ч/104 т ∙км: