Тяговый расчет электровоза ВЛ60к (длинна максимального подъёма пути – 7800 м с уклоном 8 ‰)

Страницы работы

Содержание работы

1 Определение расчётного подъёма

Расчётный    подъём – наиболее трудный для движения в данном направлении элемент профиля пути, на котором достигается расчётная скорость, соответствующая расчётной силе тяги локомотива.

Проанализировав заданный профиль пути выбираем в качестве расчётного подъёма элемент профиля № 11 с крутизной i=8о/оо и длиной S=7800 м.


2       Определение массы состава

Для электровоза ВЛ60к определим массу состава, который состоит из вагонов, составляющих по массе 8-осных – 9%, 6-осных – 1%, 4-осных – 90%. Средняя масса вагонов брутто составляет:   8-осных – 168 т., 6-осных – 126 т., 4-осных – 86 т. 100% 8-ми и 6-ти-осных вагонов – на подшипниках качения, 75% 4-х-осных-вагонов на подшипниках качения, 25% 4-х-осных-вагонов на подшипниках скольжения. Расчётные данные для электровоза ВЛ60к:

Р=138 т; Fкр=361000 Н; Vp=43,5 км/ч, Vк=100 км/ч.

При V=Vp=43,5 км/ч получаем удельное сопротивление движению:для тепловоза

Wo=1,9+0,01v+0,0003v²=,

=1,9+0,01*43,5+0,0003*43,5*43,5=2,9 Н/кН;

для вагонов

а) четырёхосных на подшипниках качения (qо(4)=86/4=21,5 т/ось)

W’’o кач(4)=0,7+(3+0,1*v+0,0025*v²)/qo(4);

W’’o кач(4)=0,7+(3+0,1*43,5+0,0025*43,5*43,5)/21,5=1,26 Н/кН;

четырёхосных на подшипниках скольжения (qо(4)=86/4=21,5 т/ось)

W’’o ск(4)=0,7+(8+0,1*v+0,0025*v²)/qo(4);

W’’o ск(4)=0,7+(8+0,1*43,5+0,0025*43,5*43,5)/21,5=1,49 Н/кН;

W’’o(4)=0,75*1,26+0,25*1,49=1,32 Н/кН;

б) шестиосных  (qо(6)=126/6=21 т/ось)

W’’o(6)=0,7+(8+0,1*v+0,0025*v²)/qo(6);

W’’o(6)=0,7+(8+0,1*43,5+0,0025*43,5*43,5)/21=1,51 Н/кН;

в) восьмиосных  (qо(8)=168/8=21 т/ось)

W’’o(8)=0,7+(6+0,038*v+0,0021*v²)/qo(8);

W’’o(8)=0,7+(6+0,038*43,5+0,0021*43,5*43,5)/20,5=1,25 Н/кН;

г) средневзвешенное

W’’o=0,9*W’’o(4)+0,01*W’’o(6)+0,09*W’’o(8);

W’’o=0,9*1,32+0,01*1,51+0,09*1,25=1,32 Н/кН;

Масса состава определяется по формуле

Q=(Fкр-P*(Wo+ip)*g)/(W’’o+ip)*g,

где g – ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с2.

Подставляя  полученные значения, находим:

Q=(361000-138(2,9+8)*9,81)/(1,32+8)*9,81=3787 т.

После округления по правилам ПТР масса состава будет равна 3800 т.

3       Проверка рассчитанной массы состава на возможность прохождение скоростного подъёма за счёт кинетической энергии

Аналитическая проверка массы состава выполняется по формуле

Sпр=4,17*(V²к-V²н)/(fkср wkср), м.

В данной формуле Vн– скорость в начале проверяемого участка, принимаем 80 км/ч., Vк– скорость в конце проверяемого участка, принимаемVк= Vр=43,5 км/ч., fkср – удельная сила тяги для средней скорости, Н/кН,wkср– удельное сопротивление для средней скорости, Н/кН.

Vср=(Vн+Vк)/2=(43,5+80)/2=61,8 км/ч.

fkср=Fк ср/((P+Q)*g);

wkср=((wo ср+iпр)*P*g+(wo ср+iпр)*Q*g)/((P+Q)*g);

гдеFк ср– сила тяги локомотива для средней скорости в соответствии с заданием (приложение 2, рисунок 4),Fк ср=280000 Н.

iпркрутизна проверяемого подъёма, iпр=10 о/оо, длинаSпр=1500 м.

Для средней скорости wo сриwo сропределяем их значения для каждого рода вагонов:

wo=1,9+0,01v+0,0003v²=

=1,9+0,01*61,8+0,0003*61,8*61,8=3,66 Н/кН;

w4 ск ср=0,7+(8+0,1*61,8+0,0025*61,8*61,8)/21,5=1,8 Н/кН;

w4 кач ср=0,7+(3+0,1*61,8+0,0025*61,8*61,8)/21,5=1,57 Н/кН;

w'4 ср=0,75*1,57+0,25*1,8=1,63 Н/кН;

w6 ср=0,7+(8+0,1*61,8+0,0025*61,8*61,8)/21=1,83 Н/кН;

w8 ср=0,7+(6+0,038*61,8+0,0021*61,8*61,8)/21=1,48 Н/кН;

wo ср=0,9*1,63+0,01*1,83+0,09*1,48=1,62 Н/кН;

fkср=280000/((138+3800)*9,81)=7,25 Н/кН;

wkср=((3,66+10)*138*9,81+(1,62+10)*3800*9,81)/((138+3800)*9,81)=

=12,13 Н/кН.

Полученные данные подставим в начальную формулу и получим:

Sпр =4,17*(43,5²– 80²)/(7,25 – 12,13)=3852 м.

Так как S > Sпр, значит при массе состава, равной 3800 т поезд преодолеет проверяемый подъём, крутизной который превосходит расчётный.


4       Проверка массы состава на трогание с места

Массу состава проверяют по условию трогания поезда на остановочных пунктах по формуле:

Q<Qтр=(Fк тр/(Wтр+iтp)*g)-P,

где      Fк тр– сила тяги локомотива при трогании состава с места (487350 Н);

iтpмаксимальный подъём на станции, равный 2 о/оо на станции К;

Wтрудельное сопротивление поезда при трогании с места (на площадке), Н/кН.

Wтр определяется по формуле:

Wтр=a*(d*wкачтр4+e*wсктр4)+b*wкачтр6+g*wкачтр8,

где      wкачтр4 и wсктр4– удельные сопротивления при трогании с места соответственно для 4-осных вагонов на подшипниках качения и на подшипниках скольжения;

d и e - соответственно доли 4-осных вагонов с подшипниками качения и подшипниками скольжения, равные 0,75 и 0,25 соответственно.

Для вагонов на подшипниках качения wкачтр=28/(qo+7);

wсктр4=28/(21,5+7)=0,98 Н/кН,

wсктр6=28/(21+7)=1 Н/кН,

wсктр8=28/(21+7)=21 Н/кН.

Для вагонов на подшипниках скольжения wсктр=142/(qo+7);

wсктр=142/(21,5+7)=4,98 Н/кН.

Wтр=0,9*(0,75*0,98+0,25*4,98)+0,01*1+0,09*1=1,88 Н/кН.

Тогда:

Похожие материалы

Информация о работе