Выполнение тяговых расчётов для выбора наиболее эффективного локомотива, страница 2

3. Выбор серии, числа секций локомотивов.

Особенностью тяговых расчётов для тяжеловесных и длинно составных поездов является ограничение наибольших продольных усилий в поезде и необходимость проверки их величины исходя из условий безопасности движения по прочности конструкций вагонов и надёжного управления работой локомотива и торможением поезда.

Минимально необходимая  сила тяги для преодоления расчетного подъема:

   , Н

где Q – вес грузового состава поезда, кН;

       ip – крутизна расчетного подъема, %;

       q – отношение веса состава поезда к весу локомотива;

    ω0 – основное удельное сопротивление движению поезда.

   , Н/кН

   , Н/кН

   , кН

Минимально необходимая касательная мощность локомотива

   , кВт

   , кВт

Минимально необходимая эффективная мощность секций тепловоза

   , кВт

где ηN – коэффициент использования мощности дизеля (0,70 – 0,75)

   , кВт

Минимально необходимая суммарная мощность секций электровоза

- постоянного тока

   , кВт

где:  - к.п.д. тяговых электродвигателей электровозов = 0,92;

        *- к.п.д. тяговой передачи электровозов = 0,96;

   , кВт

- переменного тока

   , кВт

   , кВт

           По величинам  выбираем необходимое число секций и серию локомотивов. Расчётные параметры выбранных локомотивов представляем в таблице 2.

Таблица 2

Расчётные параметры сравниваемых серий локомотивов.

п/п

Основные параметры локомотивов

Параметры, полученные расчетом

Серии локомотивов

3М62У

2ТЭ116

ВЛ10У

1.

Эффективная мощность (мощность продолжительного режима)

2541

4410

4400

6390

2.

Число секций

2

3

2

2

3.

Расчетная сила тяги,

кН

275

600

506

502

4.

Расчетная скорость,

км/ч

20,0

24,2

45,8

5.

Конструкционная скорость,

км/ч

100

100

100

6.

Расчетный вес,

кН

3600

2760

2000

4. Расчёт значений равнодействующих сил, действующих на поезд

 при его движении.

Движение поезда складывается из элементов этого процесса, относящихся к трём основным режимам движения: тяги, холостого хода и полного служебного торможения. В исключительных случаях машинист имеет возможность также применить режим экстренного торможения.

В соответствии с уравнением движения поезда, равнодействующая удельных сил r в зависимости от режима ведения поезда по прямому горизонтальному пути определяется следующими уравнениями:

– Режим тяги

, Н/кН

– Режим холостого хода

, н/кН

– Режим полного служебного торможения

, Н/кН

– Режим экстренного торможения

, Н/кН

Расчёт значений удельных равнодействующих сил представлен в таблице 3,4,5.

Таблица 3

Расчёт значений равнодействующих сил (при движении с 3М62У).

Расчётный параметр

Разме

рнос

ть

Расчётная

формула

Скорость, км/ч

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

1

Сила тяги

Н

1071000

896100

600000

417000

321000

261000

219000

186000

159000

135000

117000

2

Удельная сила тяги

Н/кН

38.415

32.141

21.521

14.957

11.514

9.362

7.855

6.671

5.703

4.842

4.197

3

Основное уд. сопрот. движ. локом. в режиме тяги

Н/кН

1.900

2.030

2.220

2.470

2.780

3.150

3.580

4.070

4.620

5.230

5.900

4

Основное уд. сопрот. движ. вагонов

Н/кН

1.140

1.526

1.961

2.446

2.981

3.565

4.199

4.883

5.617

6.400

7.233

5

Основное уд. сопрот. движ. поезда

Н/кН

1.238

1.591

1.994

2.449

2.955

3.511

4.119

4.778

5.488

6.249

7.061

6

Удельная ускор. сила

Н/кН

37.176

30.551

19.527

12.508

8.559

5.850

3.736

1.893

0.215

-1.407

-2.865

7

Основное уд. сопрот. движ. локомотива в режиме ХХ

Н/кН

2.400

2.545

2.760

3.045

3.400

3.825

4.320

4.885

5.520

6.225

7.000

8

Уд. замед. сила

 (режим ХХ)

Н/кН

1.303

1.657

2.064

2.523

3.035

3.599

4.215

4.883

5.604

6.378

7.203

9

Удельная тормозная сила

Н/кН

263.561

193.278

158.137

137.052

122.995

112.955

105.425

99.568

94.882

91.048

87.854

10

Удельная замед. сила

Н/кН

133.083

98.296

81.132

71.049

64.532

60.076

56.927

54.667

53.045

51.902

51.130

11

Уд. замед. сила (режим экстренного тормож.)

Н/кН

264.864

194.936

160.201

139.575

126.030

116.553

109.639

104.451

100.486

97.426

95.057

Таблица 4

Расчёт значений равнодействующих сил (при движении с 2ТЭ116).