Расчет расхода топлива на тягу более наглядно показать на примере графического метода. Для этого надо иметь: интегральные кривые v(s) и t(s) на заданном участке; разметку режимов работы на кривой и (s); расходные характеристики G (v, /гк) и gx («.). При этом пк— наивысшая позиция контроллера принимается потому, что кривая v(s) построена по тяговой характеристике на такой позиции.
Для каждого интервала скорости Ду/( ;+1 -- vi+l — vit взятого на кривой v (s), находим среднюю скорость, а по ней на диаграмме G (v, п) найдем расход топлива за минуту Git i+l; по интервалу A^ii+1 найдем на интегральной кривой время £,•.*+, в минутах; расход топлива при изменении скорости от vt до 0;+] составит £,-, m —• = Gi: i+J Atti t+i- Аналогичные расчеты производят для всех интервалов скорости режи-
ма тяги. Просуммировав их, получим расход топлива на тягу
S G,A^.
i --= i
Далее надо подсчитать расход топлива на стоянках и холостом ходу: по интегральной кривой t (s) определим время езды в режиме холостого хода; по расписанию движения определим продолжительность стоянок на промежуточных станциях и определим суммарное время холостого хода дизеля ^х; по нормативной частоте вращения коленчатого вала дизеля на холостом ходу найдем gx на характеристике gx (n). Произведение gx #x составит расход топлива на холостом ходу на тя-
т
говом участке. Выражение Е >] G,A/,- -f gxtx составит расход топ-
« = i лива на тягу и обслуживание поезда на всем участке.
Для анализа эффективности изыскания и использования резервов экономии и нормирования расхода топлива производят расчеты по элементам затрат. Например, расход топлива на работу сил сопротивления движению
ЕОС -1'<Эр„Пт (и>ср + 9,8\{э)(тс + тл)1, (12.10) где QJJ — низшая теплота сгорания топлива, кДж/кг; т)т — к.п.д. тепловоза; О)Ср — основное удельное сопротивление движению при средней скорости за рейс, Н/т; (э — эквивалентный подъем участка, %<ъ тс, тл — соответственно масса состава и локомотива, т; L — длина участка, км.
Механическая энергия остановочного торможения, Дж
Лтор--1000/и(НТ) ?- ——-10(Шт(а)х + 9,81 iT)m. (12.11)
л О , О~
Расход топлива на одно остановочное торможение
•4-rnn т v'2
ЕОС-Г --'———~—— —-——1(1 i^Y) -——Г-(шх-[ 9,81/т)5т], (12.12) 1000 <?РПт QPt|T 2-3,6-
где (J{J — низшая теплота сгорания топлива, кДж/кг; га (1 -'- у) — масса поезда, приведенная к поступательному движению, т; у ^- 0,0583; v — скорость в начале торможения, км/ч; и>х — основное удельное сопротивление движению поезда при холостом ходе локомотива в среднем от ун до VK ----- 0, Н/т; i'T — уклон, °/оо; ST — тормозной путь, км, определяется по формуле.
12.4. МЕТОДИКА РАСЧЕТА РАСХОДА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ЭЛЕКТРОВОЗАМИ
При электрической тяге на постоянном токе расчет расхода электроэнергии производят при номинальном напряжении контактной сети Ua -- 3000 В. При переменной нагрузке он определяется интегральной функцией: /ат =
"' УЗ J ^э &, где /э —- ток нагрузки электровоза в каждый момент времени, А; / — время, мин.
Значения /э и t зависят от условий движения, а /э (v) является эмпирической нелинейной функцией скорости, поэтому уравнение проинтегрировать в квадра-
197
турах нельзя. Решение находят в форме задачи Коши: берут определенный интеграл в интервале времени от ^ до ?2, а ток принимают /э = idem — постоянной в этом интервале, соответствующей средней скорости в интервале:
Am = U9 }' /эсН«£/82 (/ЭЛ*)<- i=l,2,..., я.
7, г=1
Если Ua = 3000 В, а расход электроэнергии определять в кДж, то формула принимает вид
3000 2 /э Д< л
Лэт= —————-——3600 — 180 V /чДг, 1 = 1,2,..., п. (12.13) эт 1000-60 »=1
При рекуперативном торможении принимают (/р = 3300 В, тогда количество энергии, возвращенной в сеть,
/lp=198V /рЛ^р, ; = 1,2,..., т. (12.14) 1=1
Методика расчета расхода электроэнергии. Исходные данные: ранее построенные интегральные графики t (s) и /э (s). Воспользуемся графиками /:J (s) и t (s) для заполнения расчетной табл. 12.4. При этом ток электровоза измеряется в А, а время — в мин.
Подставив результирующую 2 /э ср Д^ в формулу (12.13), получим лэт— расход электроэнергии на тягу поезда в кДж.
Ток рекуперативного торможения /р определяют по диаграмме /р (v) соответственно установленной скорости регулировочного торможения и позиции тормозной рукоятки контроллера. Продолжительность езды с рекуперацией определяем по интегральным кривым t (s) и v (s). Рекуперативную энергию определяем по формуле (12.14), а расход электроэнергии на вспомогательные нагрузки определяем в кДж по формуле Авсп = 3600 Рвсп tv, где Рвсп — мощность вспомогательных нагрузок, принимается согласно ПТР по сериям электровозов, кВт; tp — время за рейс от момента выезда из основного депо до момента остановки в оборотном пункте, ч.
Расход электроэнергии на стоянке под напряжением в ожидании работы и на передвижения по экипировке в кДж: Ая = 3600 Яд, где Рд — норма по сериям электровозов на одну выдачу электровоза, кВт-ч.
Электроэнергия, израсходованная на поездку в один конец, л ~~ л i л 1 л л
Л _ ЛэтП-Лвсп -\- Лд——Лр.
Расход электроэнергии на первичной стороне тяговой подстанции
Лпс^-Л/ПпЛс. где т|п, т]с — к.п.д. тяговой подстанции и контактной сети.
Методика расчета расхода электроэнергии при электрической тяге на переменном токе аналогична показанной на постоянном токе. Различие состоит в том. что для расчетов Лэт используют паспортную диаграмму Ida (v) ~ зависимость действующего значения активного тока от скорости. Построения интегральной зависимости 1^а (s) показаны на рис. 12.5. В графах 2—5 табл. 12.3 следует поставить значения 1$а „ — в начале интервала скорости, 1аа к — в конце, а в графе 7 — произведение /<ja ср Д*нк-
Номинальное напряжение контактной сети t/3 = 25 000 В. Расход электроэнергии на тягу поезда
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.