Расчёт сопротивления движению поезда, расхода и стоимости электрической энергии на движение поезда, страница 2

3.2.  Сопротивление движению поезда на кривом участке пути

w = 700 / R ,

если поезд полностью расположен в кривой , т. е. lкр £ Sкр  

w = 700 / 550 = 1.27 Н / кН , или

w =700 / 900 × 1100 / 800 = 1.07 Н / кН .

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

4.1.  Основное удельное сопротивление движению электровоза

w0¢ = 1,9 + 0,01 V + 0,0003 V 2      ,

где  V – скорость движения поезда, км / ч

w0¢ = 1.9 + 0.01 × 52 + 0.0003 × 52= 3.23 Н / кН .

4.2.  Основное удельное сопротивление движению вагонов зависит от типа вагонов и типа подшипников.

w0¢¢ = 0,7 + ( 3 + 0,1 V + 0,0025 V2 ) / q0 ,

w0¢¢ = 0,7 + ( 3 + 0,1 × 52 + 0,0025 × 522 ) / 12.33 = 1.91 Н / кН .

4.3.  Дополнительное удельное сопротивление движению поезда на эквивалентном уклоне численно равно уклону в %:

wi =  i э ,

 

wi  = 3.59 .

 

5.  РАСЧЁТ ОСНОВНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЮ ПОЕЗДА И МОЩНОСТИ, РАЗВИВАЕМОЙ ПОЕЗДОМ

5.1.  Полное сопротивление движению поезда зависит от типа подвижного состава и веса поезда, от профиля железнодорожной линии:

W  = G w0¢ + Q w0¢¢ + ( G + Q ) i э   ,

W  =1903.14 × 3.23 + 26626.79 × 1.91 + 28529.93 × 3.59 = 159423.9 Н .

5.2.  Первые два члена выражения W  = G w0¢ + Q w0¢¢ + ( G + Q ) i э  представляют основное сопротивление движению поезда

W0  = G w0¢ + Q w0¢¢,

 

W0  = 1903.14 × 3.23 + 26626.79 × 1.91 = 57004.3 Н .

 

5.3.  Расчёт сопротивления движению поезда необходимо выполнить при скорости движения 20, 40, 60, 80, 100км / ч для двух режимов загрузки вагонов. Расчет представлен в таблице 2.

Таблица 2

Расчёт сопротивления движению поезда и потребляемой мощности 

Вычисляемые величины

Значения величины при скоростях движения,

км / ч

20

40

52

60

80

100

Электровоз

w0¢                                      Н / кН    

2.22

2.78

3.23

3.58

4.62

5.9

G w0¢                                          Н

4224.97

5290.73

6147.14

6813.24

8792.51

112

Загрузка вагона по заданию

w0¢¢                                     Н / кН

1.19

1.59

1.91

2.16

2.89

3.78

Q w0¢¢                                         Н

31685.88

42336.60

50857.17

57513.87

76951.40

100649.30

W0  = G w0¢ + Q w0¢¢                  Н

35910.85

57627.33

57004.30

64327.11

85743.90

111877.83

W  = W0+( G + Q ) i э               Н

138330.46

150046.93

159423.9

166746.71

188163.5

214297.43

 РЭ = ((W V) / 3,6 ) 10 -3       кВт     

768.5

1667.2

2302.8

2779.1

4181.4

5952

Полная загрузка вагонов

w0, м¢¢                                  Н / кН

0.99

1.22

1.41

1.56

1.99

2.51

Qм w0, м¢¢                                     Н

44868.98

55293.08

63904.30

70702.63

90191.18

113758.72

W0, м  = G w0¢ + Qм w0, м¢¢          Н

45293.95

60583.81

70051.44

77515.87

98983.68

124987.25

Wм  = W0, м+( G + Qм ) i э         Н

214832.92

230122.78

239590.41

247054.84

268522.65

294526.26

РЭ, м = ((Wм V) / 3,6 ) 10 -3    кВт

1193.52

2556.92

346 0.75

4117.58

5967.17

81812.84

5.4.  Мощность электровоза РЭ , развиваемая электровозом при движении поезда по рассматриваемому участку с заданной скоростью, равна произведению его силы тяги  Fк на скорость V :

РЭ = Fк V

При равномерном движении поезда сила тяги элекртовоза уравновешивается силой полного сопротивления движению поезда W.

Поэтому мощность, развиваемая электровозом при равномерном движении , численно равна произведению силы полного сопротивления движению W и скорости V:

РЭ = W V

          При расчете по формуле РЭ = W V  W нужно измерять в Н , а V – в м / с. Если скорость измерена в км / ч, то формула для мощности в кВт с учетом соотношения 1 м / с = 3,6 км / ч приобретает вид:

РЭ = ((W V) / 3,6 ) 10 –3  ,

 

РЭ = ((159423.9 × 52) / 3,6 ) 10 –3 = 2302.8 кВт .

          Мощность электровоза подсчитывается для всех значений скорости, указанных в табл. 2 , для заданного и максимального использования грузоподъемности вагонов. Результаты расчета занесены в табл. 2.

6.  РАСЧЕТ ТОКА ЭЛЕКТРОВОЗА, ПОЛНОГО И УДЕЛЬНОГО РАСХОДА ЭНЕРГИИ

6.1.  Ток, потребляемый из контактной сети, определяется по мощности электровоза. Электровоз преобразует электрическую мощность РЭЛ , потребляемую из контактной сети, в механическую мощность РЭ = W V.

Это преобразование сопровождается потерями мощности. Коэффициент полезного действия электровоза hэ = РЭ  / РЭЛ постоянного тока при движении поезда с постоянной скоростью можно принять равным hэ = 0,9.

          Электрическая мощность РЭЛ при постоянном токе равна произведению напряжения контактной сети Uс на ток электровоза Iэ :

РЭЛ = Uс Iэ

Тогда

Iэ = РЭЛ / Uс = РЭ / Uс hэ

          Ток вычисляется для значений мощностей РЭ из табл. 2. и по вычисленным значениям строятся два графика Iэ (Uс ) для двух значений загрузки вагонов. Расчеты представлены в виде табл.3.

Таблица 3

Расчет тока электровоза