Подвижной состав железных дорог (электрический транспорт): Методические указания к выполнению курсовой работы, страница 11

Точки кривых, следующих друг за другом, рекомендуется  наносить  на   координатное поле различными значками: •– 1-я поз., + – 2-я поз., х – 3-я поз., ○ – 4-я поз. Для следующей группы  кривых значки можно повторять.

Точки, принадлежащие одной кривой, соединяют плавной линией; точки, явно выпадающие из общего характера их расположения, являются следствием ошибок – необходима проверка расчета. На тяговых характеристиках (рис. 5.1) изображают диаграмму изменения силы тяги и скорости при пуске электровоза до выхода на последнюю позицию (жирная ломаная линия на рис. 5.1).

5. АНАЛИЗ ТЯГОВЫХ  СВОЙСТВ  ЭЛЕКТРОВОЗА

5.1. Определение расчетной массы состава

Тяговые возможности электровоза можно оценить массой состава, который он способен вести на различных по крутизне элементах профиля с установившейся скоростью. При этом сила тяги, развиваемая электровозом, равна сопротивлению движения поезда:

F_к = W                                                                                                            (5.1)

Расчетную массу состава определяют из условия равномерного движения по расчетному подъему участка при номинальном напряжении и нормальном возбуждении ТД с максимальной по сцеплению силой тяги. Расчетным называют наибольший по крутизне и протяженности подъем на участке. Для этих условий равенство (5.1) записывают в развернутом виде:

F_кр =W=[m_лg(ω_o' + i_p) + m_вg(ω_o'' + i_p)]10^-3,                                                                                                                   (5.2)

где F_кр – расчетная сила тяги, кН;

m_л – масса электровоза, т;

g– ускорение свободного падения, м/с2;

ω_o' –удельное основное сопротивление движению электровоза, Н/кН;

i_p – расчетный подъем, ‰;

m_в – масса вагонов, т;

ω_o'' – удельное  основное  сопротивление  движению  вагонов, Н/кН.

Расчетная сила тяги определяется точкой пересечения тяговой характеристики при U_дн и НВ с кривой ограничения по сцеплению  F_ксц(V) (точка А на рис. 5.1). Абсцисса точки  А является расчетной скоростью V_р,

Из (5.2) следует, что расчетная масса состава

.                                                                                                                              (5.3)

Величины  удельных  сопротивлений  рассчитывают по эмпирическим формулам при скорости V_р:

для электровозов всех серий

ω_o' = l,9 + 0,01V + 0,0003V²;                                                                                                            (5.4)

для грузовых четырехосных вагонов на роликовых подшипниках

;                                                                                                                             (5.5)

Здесь m_во – масса, приходящаяся  на одну ось вагона, т (в контрольной работе принимать m_во = 22 т).

5.2. Определение установившихся скоростей движения

Для поезда  некоторой  массы, установившиеся  скорости движения находят, по точкам пересечения тяговых характеристик с зависимостью полного сопротивления  движению поезда  W(V), для  которых выполняется условие (5.1).

В курсовой работе требуется определить установившиеся скорости движения для поезда расчетной массы при работе на ходовых позициях: для электровозов постоянного тока таковыми являются безреостатные позиции при НВ и ОВ, для электровозов переменного тока условно принимаем ходовыми 5-, 8- и 10-ю позиции при НВ и ОВ.

Для определения указанных скоростей следует рассчитать зависимость W(V) по (5.2).

Принимая скорость V = 0 ... 100 км/ч с интервалом ∆V =10 км/ч, рассчитывают ω_o' и ω_o" по (5.4) и (5.5), полное основное сопротивление движению поезда W₀ расчетной массы и дополнительное от подъема W_i, кН

W₀ = (m_лω_o' + m_вω_o'')g10^-3 ;                                                                                                   (5.7)

W_i = (m_л + m_в)g i10^-3,