Системы управления электроподвижным составом 1 (стр. 2 из 4)

(3.3)

где w_о4^” – удельное основное сопротивление движению четырехосных вагонов, Н/кН;

w_о8^” – удельное основное сопротивление движению восьмиосных вагонов, Н/кН.

Удельное основное сопротивление движению груженых четырехосных и восьмиосных вагонов определяют по формулам:

, (3.4)

(3.5)

где m₀₄, m₀₈ – масса приходящихся на одну ось четырехосного и восьмиосного вагона соответственно, т.

При расчете массы состава, величины w_о^’ , w_о^” определяют при V = V_р

Тогда, проведя расчет по формулам (4.1) – (4.5) получим:

w_о^’ = 1,9 + 0,01·43,3 + 0,0003·43,3² = 2,90 Н/кН

Тогда

3.2 Проверка критической массы состава по условию взятию поезда с места

Критическая масса состава должна быть меньше массы m_с.тр, полученной по формуле

(3.6)

где m_с.тр – масса состава по условию взятия поезда с места, т;

F_к.тр – сила тяги электровоза при трогании поезда с места, Н;

w_тр – удельное основное сопротивление движению состава при трогании поезда с места, Н/кН;

i_тр – уклон станционного пути, на котором происходит трогание поезда с места, ‰.

Основное удельное сопротивление движению при трогании поезда с места для вагонов на роликовых подшипниках определяется по формуле

W_трi = 28 / (m_oi + 7), (3.7)

где m_оi – масса, приходящаяся на ось вагона i-того типа, т.

Для состава из четырехосных и восьмиосных вагонов w_тр определяют по выражению

w_тр = a₄×w_тр4 + a₈×w_тр8, (3.8)

Очевидно, критическая масса состава проверяется на взятие поезда с

места на остановочном пункте с наиболее тяжелым профилем пути.

Произведя расчеты по формулам (4.6) – (4.8) получим:

W_тр4 = 28 / (11,5 + 7) = 1,51 Н/кН

W_тр8 = 28 / (13,5 + 7) = 1,37 Н/кН

w_тр = 0,8×1,51 + 0,2×1,37 = 1,48 Н/кН

Полученная масса состава значительно превышает то значение m_с , которое было получено по формуле (3.1). Это удовлетворяет условию проверки.

3.3 Проверка массы состава по размещению на станционных путях

Длина поезда не должна превышать полезной длины приемоотправочных путей на участках обращения данного поезда (с учетом допуска 10 м на установку поезда).

Длина поезда l_п, м, определяется по формуле

l_п = l_с + n_л × l_л + 10, (3.9)

где l_с - длина состава, м;

n_л - число локомотивов.

Длина состава определяется по формуле

l_с = S(n_i × l_i), (3.10)

где n_i - количество вагонов i-го типа в составе;

l_i - длина вагона i-го типа, м.

В курсовом проекте принять l₄ = 14 м, l₈ = 21 м.

Количество вагонов определяется по выражению

n_i = a_i × m_с / m_i, (3.11)

где a_i - доля вагонов i-го типа (по массе);

m_i - масса одного вагона i-го типа, т.

Масса вагона определяется по числу осей и осевой нагрузке.

Тогда по формулам (3.9) – (3.11) получаем:

n₄ =

n₈ =

l_с = (66×14)+ (7×21) = 1071,00 м.

l_п = 1071,00 + 28 ×1 + 10 = 1109,00 ≈ 1110 м.

Данная проверка массы состава по размещению на станционных путях выполнена, т.к. полученная величина l_п менее длины станционных путей 1250 м по условию задания.

4. Расчет и построение зависимостей удельных результирующих сил поезда от скорости движения.

Для получения в дальнейшем кривых движения поезда графическим способом необходимо предварительно рассчитать удельные результирующие силы, действующие на поезд при движении его по прямому и горизонтальному участку пути. При этом удельные результирующие силы поезда рассчитывают и строят на графике в зависимости от скорости движения для всех трех возможных режимов ведения поезда: тяги – f_т (V), выбега – f_в (V), служебного механического торможения – f_сл..т (V). Совместное графическое изображение этих зависимостей принято называть диаграммой удельных результирующих сил поезда.

В тяговом режиме

f_т = f_к - w_о, (4.1)

в режиме выбега

f_в = -w_ох , (4.2)

в режиме экстренного торможения

f_э.т. = - (b_т + w_о) (4.3)

в режиме служебного механического торможения

f_сл.т = - (0,5b_т + w_ох), (4.4)

где f_к - удельная сила тяги, Н/кН;

w_о - удельное основное сопротивление движению поезда при работе электровоза под током, Н/кН;

w_ох - удельное основное сопротивление движению поезда при работе электровоза без тока, Н/кН;

b_т - удельная тормозная сила при механическом торможении, Н/кН.

В свою очередь

w_о = (m_л × w_o  + m_c × w_о  ) / (m_л + m_c), (4.5)

w_ох = (m_л × w_x + m_c × w_о  ) / (m_л + m_c), (4.6)

f_к = F_к / [( m_л + m_c) × g], (4.7)

b_т = 1000j_кр × u_р; (4.8)

где w_х - удельное основное сопротивление движению электровоза при

работе его без тока, Н/кН;

F_к - сила тяги электровоза, Н;

j_кр - расчетный коэффициент трения колодок о бандаж;

u_р - расчетный тормозной коэффициент поезда.

Для всех серий электровозов

w_х = 2,4 + 0,011V + 0,00035V². (4.9)

Для чугунных тормозных колодок

j_кр = 0,27(V + 100) / (5V + 100). (4.10)

Расчет значений удельных сил поезда выполняют для ряда скоростей движения с интервалом 10 км/ч в диапазоне от нуля до конструкционной скорости.

В диапазоне скоростей движения от нуля до скорости выхода на характеристику полного возбуждения ПВ силу тяги принимают равной силе сцепления.

Сопротивление движению электровоза и состава при скоростях от 0 до 10 км/ч принимают неизменным и равным его величине при скорости движения 10 км/ч.

Таблица 4.1 – Удельные сопротивления движению электровоза и состава в различных режимах работы.

V, км/ч	0	10	15	20	25	30	35	40	43,3	45	50	55	60	65	70	75	80
W0'=	2,030	2,030	2,118	2,220	2,338	2,470	2,618	2,780	2,890	2,958	3,150	3,358	3,580	3,818	4,070	4,338	4,620
Wx=	2,545	2,545	2,644	2,760	2,894	3,045	3,214	3,400	3,53	3,604	3,825	4,064	4,320	4,594	4,885	5,194	5,520
W04"=	1,070	1,070	1,140	1,222	1,314	1,417	1,532	1,657	1,74	1,792	1,939	2,097	2,265	2,445	2,635	2,836	3,048
W08"=	1,188	1,188	1,222	1,263	1,312	1,369	1,434	1,506	1,55	1,586	1,674	1,770	1,873	1,985	2,104	2,231	2,365
W0"=	1,093	1,093	1,157	1,230	1,314	1,408	1,512	1,626	1,70	1,751	1,886	2,031	2,187	2,353	2,529	2,715	2,911
W0=	1,137	1,137	1,201	1,276	1,362	1,457	1,564	1,680	1,76	1,808	1,945	2,093	2,252	2,421	2,601	2,791	2,991
W0x=	1,161	1,161	1,226	1,302	1,388	1,484	1,592	1,709	1,79	1,838	1,977	2,126	2,287	2,457	2,639	2,831	3,033

Таблица 4.2 – Результаты расчета (тяговый режим)

	V, км/ч	0	10	20	30	40	43,3	45	50	55	60	65	70	75	80
	W0=	1,13	1,13	1,27	1,45	1,68	1,76	1,80	1,94	2,09	2,25	2,42	2,60	2,79	2,99
Fк	ПВ	596	499	480	472	447	447	282	190	134	98	77	61	50	41
	ОВ 1					600	600	397	274	196	140	112	87	73	61
	ОВ 2							530	362	266	194	151	119	103	88
	ОВ 3								460	335	254	193	157	133	112
fк	ПВ	15,44	12,93	12,43	12,23	11,58	11,58	7,30	4,92	3,47	2,53	1,99	1,58	1,29	1,06
	ОВ 1					15,54	15,54	10,28	7,10	5,07	3,62	2,90	2,25	1,89	1,58
	ОВ 2							13,73	9,38	6,89	5,02	3,91	3,08	2,66	2,28
	ОВ 3								11,91	8,68	6,58	5,00	4,06	3,44	2,90
fт	ПВ	14,30	11,79	11,16	10,77	9,90	9,81	5,50	2,97	1,37	0,28	-0,42	-1,02	-1,49	-1,92
	ОВ 1					13,86	13,78	8,47	5,15	2,98	1,37	0,48	-0,34	-0,89	-1,41
	ОВ 2							11,92	7,43	4,79	2,77	1,49	0,48	-0,12	-0,71
	ОВ 3								9,97	6,58	4,33	2,58	1,46	0,65	-0,08

Таблица 4.3 – Результаты расчета (выбег)