Сравнение основных показателей тепловозной и электрической тяги (стр. 2 из 3)

Для тепловоза 2М62:

при v_p

при v_k

Для электровоза 2ВЛ11:

при v_∞

при v_k Результаты расчетов величины общего полного сопротивления движению поезда W_K целесообразно оформить в виде таблицы, аналогичной табл. 1.

Таблица 1

Результаты расчетов величины общего полного сопротивления движению поезда W_к

Расчетная величина	Тепловоз		Электровоз
	V_р, км/ч	V_K_, км/ч	V_∞,км/ч	V_K, км/ч
w_o,H/kH	2,22	5,9	3,1	5,9
w_o4", Н/кН	0,85	1,65	1	1,65
,H/kH	0,883	1,417	1,028	1,417
H/kH	0,87	1,51	1,02	1,51
W_K,кH	96	124	99	119

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СРЕДНЕЙ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ И ВРЕМЕНИ ХОДА ПОЕЗДА ПО УЧАСТКУ

2.1. Определение средней скорости движения поезда по участку при использовании различных режимов тяги

Для определения скорости и времени хода поезда по участку предлагается использовать способ равновесных скоростей, который относится к числу приближенных методов.

Равновесной скоростью называют скорость установившегося равномерного движения на уклоне известной крутизны (например, на расчетном подъеме) продольного профиля пути.

Скорость равномерного движения поезда v^, на уклоне крутизной ip находят решением уравнения движения поезда из условия равновесия силы тяги локомотива F_K и общего полного сопротивления движения поезда W_K. Таким образом можно записать

F_K=W_K. (9)

При выполнении курсовой работы предлагается использовать графический метод определения равновесных скоростей для различных видов тяги.

Определение средней (равновесной) скорости движения по участку графическим методом сводится к определению точек пересечения тяговой характеристики F_K=f(v) заданной серии локомотива и кривой общего полного сопротивления движению поезда W_K=^v), ведомого этим локомотивом.

В результате получаем для тепловоза 2М62 v_cp=44 км/ч

для электровоза 2ВЛ11 v_cp=98 км/ч

2.2 Определение времени хода поезда по участку

Время хода поезда по участку во главе с локомотивом данного типа можно определить по следующей формуле :

(10)

где S - длина участка обращения локомотивов, км S=450;

Vcpi- средняя (равновесная) скорость движения поезда во главе с локомотивом i-ro типа, км/ч.: v_ср2ВЛ11=98 ; v_ср2М62=44 ;

Для тепловоза 2М62 :

Для электровоза 2ВЛ11 :

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАСАТЕЛЬНОЙ МОЩНОСТИ ЛОКОМОТИВОВ

Касательной мощностью локомотива называют мощность, развиваемую на его ведущих колесах и используемую для движения поезда.

Касательную мощность (на ободе колес) локомотива целесообразно определять по параметрам тяговой характеристики тепловоза или электровоза.

Так, касательная мощность тепловоза N_K может быть определена из следующего выражения, кВт

(11)

Где v_i-текущее значение скорости, км/ч; F_ki-текущее значение касательной силы тяги, Н; определяется по тяговой характеристике F_K=f(v) локомотива с учетом числа секций. Касательная мощность электровоза Р_к, кВт

(12)

Расчеты касательной мощности N_K=fl[v) и P_K=f(v) локомотивов нужно провести раздельно по видам тяги: для тепловоза по формуле (11), для электровоза - по (12) с учетом числа секций.

Результаты расчетов характеристик N_K=fl[v) и P_K=f(v) целесообразно оформить в табличной форме, аналогичной табл. 2

Таблица 2

v,км/ч	0	10	12	20	30	40	50	60	70	80	90	100
	720	600	610	400	280	210	170	150	105	100	90	80
	0	1667	2033	2222	2333	2333	2361	2500	2041	2222	2250	2222
	600	530	520	500	480	465	455	400	265	200	145	110
	0	1472	1734	2778	4000	5167	6319	6667	5153	4444	3625	3056

По данным таблицы 2 необходимо в произвольном масштабе построить графические зависимости:

-для тепловоза и P_K=f(v) -для электровоза.

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСХОДА ЭНЕРГОРЕСУРСОВ

РАЗЛИЧНЫМИ ВИДАМИ ТЯГИ

4.1. Определение расхода топлива тепловозом на тягу поездов

Расход топлива тепловозом можно определить двумя способами: по данным ПТР[1] и выполненной тепловозом механической работы:

а) определение расхода топлива тепловозом Е по данным ПТР можно выполнить по следующей зависимости, кг

(13)

где G_мин- минутный расход топлива одной секцией тепловоза, кг/мин; определяется следующим образом: нужно по данным ПТР [1] построить в масштабе кривую G_мин=f(v) для максимальной позиции рукоятки контроллера машиниста, затем по кривой G_мин =f(v) для скорости v_cp определить величину G_MHH;

n_c - число секций тепловоза; n_c₌2 : t_T- время хода поезда во главе с тепловозом, мин.t_T=613мин

б)определение расхода топлива тепловозом Е_мех по выполненной механической работе, кг

(14)

где

-значение силы тяги при движении тепловоза со средней (равновесной) скоростью движения v_cpi H; определяется по тяговой

характеристике тепловоза F_K=f(v).

S - длина эксплуатационного участка, км (из задания); S=450 км

- средний кпд. тепловозной тяги; можно принять 0,3-0,32;

- удельная теплота сгорания дизельного топлива, кДж/кг;

можно принять

=42700 кДж/кг.

4.2 Определение расхода электроэнергии электровозом постоянного тока

Расход электроэнергии электровозом определяется двумя способами:

а) Расчет расхода электроэнергии электровозом постоянного тока по данным ПТР можно выполнить по следующей зависимости, кВт·ч

(15)

где U_кс-напряжение в контактной сети постоянного тока, В; можно принять U_KC=3000B;

t_э- время хода поезда во главе с электровозом, мин; t_э=275мин

I_эср- среднее значение силы тока электровоза, А; определяется следующим образом: нужно по данным ПТР построить в масштабе кривую

, затем по кривой

,для скорости v_cp определить величину I_эср. I_эср=1300А

б) Определение расхода электроэнергии электровозом по выполненной

механической работе, кВт·ч:

(16)

где

- значение силы тяги при движении электровоза постоянного тока со средней (равновесной) скоростью движения v_ср , H; определяется по тяговой характеристике электровоза F_K=f(v);

=200000 Н

v_ср- средняя (равновесная) скорость движения электровоза, v_ср=98 км/ч;

t_э - время хода поезда во главе с электровозом постоянного тока,t_э=275 мин;

- средний к.п.д. электрической тяги; можно принять 0,24.