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. l_кр £ S_кр  

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 × 52²  = 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 ) / q_{0 ,}

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 %:

w_i =  i _{э ,}

 

w_i  = 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 Р_Э , развиваемая электровозом при движении поезда по рассматриваемому участку с заданной скоростью, равна произведению его силы тяги  Fк на скорость V :

Р_Э = 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:

Р_Э = W V

          При расчете по формуле Р_Э = 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:

Р_Э = ((W V) / 3,6 ) 10 ^–3  ,

 

Р_Э = ((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 Р_ЭЛ , потребляемую из контактной сети, в механическую мощность Р_Э = W V.

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

          Электрическая мощность Р_ЭЛ при постоянном токе равна произведению напряжения контактной сети U_с на ток электровоза I_э :

Р_ЭЛ = U_с I_э

Тогда

I_э = Р_ЭЛ / U_с = Р_Э / U_с h_э

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

Таблица 3

Расчет тока электровоза