Расчёт сопротивления движению поезда, расхода и стоимости электрической энергии на движение поезда

СОДЕРЖАНИЕ

                                                                                                                                   с.

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………… 4

1.  РАСЧЁТ МАССЫ, ВЕСА И ДЛИНЫ ПОЕЗДА ПРИ ЗАДАННОЙ ЗАГРУЗКЕ ВАГОНОВ…………………………………………………………. 5

2.  РАСЧЁТ ВЕСА ПОЕЗДА ПРИ МАКСИМАЛЬНОЙ ЗАГРУЗКЕ

ВАГОНОВ ……………………………………………………………………….6

3.  ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКВИВАЛЕНТНОГО УКЛОНА ………………………….. -

4.  РАСЧЁТ ОСНОВНОГО УДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ

     ДВИЖЕНИЮ ЭЛЕКТРОВОЗА И ВАГОНОВ ПРИ ЗАДАННОМ

     ЗНАЧЕНИИ СКОРОСТИ ……………………………………………………… 8

5.  РАСЧЁТ ОСНОВНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЮ ПОЕЗДА

     И МОЩНОСТИ, РАЗВИВАЕМОЙ ПОЕЗДОМ ……………………………… -

6.  РАСЧЁТ ТОКА ЭЛЕКТРОВОЗА, ПОЛНОГО И УДЕЛЬНОГО

     РАСХОДА ЭНЕРГИИ ………………………………………………………….10

7.  РАСЧЁТ ПОТЕРЬ НАПРЯЖЕНИЯ И МОЩНОСТИ В ТЯГОВОЙ СЕТИ, СТОИМОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ ……………………………...14

ЗАКЛЮЧЕНИЕ …………………………………………………………………….20

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ……………………………...21

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 удельное сопротивление движению электровоза и вагонов при заданном значении скорости;

-  рассчитать основное сопротивление движению поезда и мощности, развиваемой поездом;

-  рассчитать ток электровоза, полного и удельного расхода энергии;

-  рассчитать потери напряжения и мощности в тяговой сети, стоимость электрической энергии.

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

1.1.  Масса поезда

Масса поезда рассчитываеся по формуле

m _п = m _э + m _в     ,   

m_п = 194 + 2714,25 = 2908.25 т .

 

где -  m _э – масса электровоза , т ;    m_э = 194 т ,

         m _в – масса вагонов , т ;

Масса гружённых вагонов

m _в = N_в ( m _т  + m _гр a 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 ;

         a ₂   – коэффициент использования грузоподъёмности вагона, зависящий  

                    от рода груза и его размещения в вагоне.

m_в =  55(21+63·0.45) = 2714.25 т .

1.2.  Масса вагона, отнесённая к колёсной паре, т ,

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

где N₀ – число осей вагона.

q₀ = ( 21 + 63 · 0.45 ) / 4 = 12.33 т .

 

1.3.  Вес поезда Q _п в Кн складывается из веса электровоза

G = m _э q ,

G = 194ž9.81 = 1903.14 кН ,

 и веса вагонов

                                                          Q = m _в q ,              

Q = 2714.25 × 9.81 = 26626.79 кН .

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

Q _п  = 1903.14  + 26626.79 = 28529.93 кН .

1.4.  Длина поезда, м,

l _п = l _э + N _в l _в   ,

где l _э – длина электровоза, можно принять l _э = 30 м ;

       l _п – длина вагона, м.

l _п = 30 + 55 × 14 = 800 м .

Полученное значение l_п необходимо сопоставить с полезной длинной приемо-отправочных путей l = 1050 м.  l_п <  l .

2. РАСЧЁТ ВЕСА ПОЕЗДА ПРИ МАКСИМАЛЬНОЙ ЗАГРУЗКЕ ВАГОНОВ

Расчёт произвести по формулам ( 1 ) - ( 5 ) при a ₂  = 1.

2.1. Масса поезда

m _{п , м} = m _э + m _{в , м}      ,

m _{в , м} = N_в ( m _т  + m _гр )   ,

m _{п , м} = 194 + 55 × ( 21 + 63 ) = 4814 т .

2.2. Масса вагона, отнесенная к колесной паре,

q_{0 , м}  = m _{в , м}  / N_в N₀ = ( m _т  + m _гр a ₂ ) / N₀ ,

q_{0 , м}  = ( 21 + 63 ) / 4 = 21 т .

2.3. Вес поезда

Q =  m _{в , м} q ,

Q = 4620 × 9.81 = 47225.34 кН .

3.  ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКВИВАЛЕНТНОГО УКЛОНА

3.1.  Эквивалентный уклон ( с учетом сопротивления от кривых )

å i _j  D S _j + å w _{R j} S _кр

i_э =                                                     ,

å  D S _j

где  n      – число элементов профиля ;

       D S _j – длина элемента профитля , м ;

       i _j      – уклон элемента профиля ,

      w _{R j}   -  сопротивление движению от кривой , Н / кН ;

       S _кр   – длина кривой , м .

i_э = ( 41360 + 1685 ) / 12000 = 3.59 .

Расчет i_э  представлен в таблице 1.

Таблица 1

Расчёт эквивалентного уклона

Длина элемента D S j , м	Уклон элемента i j , %	i j D S j	Радиус кривой Rj  , м	Длина кривой S кр j , м	Сопротив- ление движению w R j ,Н / кН	w R j S кр j
1800	1.2	2160	550	400	1.27	508
4200	6	25200	-	-	-	-
3200	3.5	11200	-	-	-	-
2800	1	2800	900	1100	1.07	1177
å  D S j =12000		å i j D S j =41360				åw R j S кр j =11685