Тяговые расчёты (стр. 6 из 6)

8.3 Построение кривой тока

Кривая тока

, как функция тока от пройденного поездом пути, необходима для расчёта нагревания обмоток электрических машин локомотивов, а также для определения расхода электроэнергии на тягу поездов электроподвижным составом. Кривая тока , как функция тока от пути, строится только в режиме тяги с использованием кривой и токовых характеристик локомотивов.

Методика построения кривой тока сводится к следующему. НА кривой скорости

определяем значение скорости движения поезда. По токовой характеристике [1] находим величину тока, соответствующую скорости. На вертикальных линиях, проходящих через точки перелома кривой скорости, в принятом масштабе наносим точки, соответствующие величинам токов, найденных по токовым характеристикам. Полученные точки соединяем отрезками прямой линией, которая образует кривую тока .

При построении кривой тока главного генератора тепловоза также учитываем переключения рукоятки контроллера машиниста с позиции на позицию; на кривой тока главного генератора обозначается этот переход с позиции на позицию.

Построение кривой тока ведётся только при движении поезда в режиме тяги. В режимах холостого хода и торможения ток отсутствует, и кривая

обрывается до нуля, и там, где вновь включается режим тяги, ток соответствует скорости движения локомотива.

9. Проверка массы состава по нагреванию главного генератора

Нагревание обмоток тяговых двигателей или главных генераторов локомотивов зависит от величины тока, протекающего через них, то есть силы тяги, и продолжительности его действия. Для ведения большей массы состава требуется большая сила тяги, следовательно, больший ток.

Возможность проведения состава расчётной массы по всему участку с использованием выбранных режимов проверяем по нагреванию электрических машин.

Превышение температуры обмоток двигателя над температурой окружающей среды

определяем аналитическим методом по приближённым формулам:

при нагревании (при работе в режиме тяги)

, (9.1)

где

– установившееся превышение температуры при определённом токе, ^оС; – промежуток времени, в течение которого протекает данный ток, мин; Т – постоянная времени, мин; – начальное превышение температуры (принимается значение в конце предыдущего промежутка времени ), ^оС.

при отсутствии тока (в режимах выбега и механического торможения) происходит охлаждение (

) и выражение (9.1) примет вид

. (9.2)

Использование данных формул допускается при условии, что

. (9.3)

У тепловоза серии 2ТЭ116 проверяют на нагревание тяговые электродвигатели. Среднее значение тока берём между двумя соседними точками. Среднее значение тока тягового двигателя тепловоза определим по формуле:

, (9.4)

где

– число двигателей в секции, для тепловоза 2ТЭ116 .

По графе 14 таблицы 9.1 выбираем максимальную температуру перегрева

и сравниваем её с допустимым значением превышения температур обмоток . Должно выполниться условие:

; (9.5)

49.60<140 – условие действительно выполняется.

Вывод: тяговые двигатели данного локомотива с массой поезда Q=4900 т на участке длиной 19.88 км не перегреваются.

10. Расчёт расхода топлива тепловозами на тягу поездов

Затраты на электроэнергию или топливо являются одним из важнейших элементов в себестоимости перевозок, и поэтому точное определение их величины необходимо для установления норм и различных технико-экономических расчётов.

Общий расход топлива тепловозом на перемещение состава определяется, как сумма расходов топлива за отрезки времени, соответствующие постоянному расходу топлива и средней постоянной скорости движения в режиме тяги

, и расхода топлива за время движения на холостом ходу :

, (10.1)

где

– расход (минутный) топлива при скорости движения и используемой позиции контроллера, кг/мин; – промежуток времени работы дизеля, в пределах которого скорость движения поезда принята постоянной, мин; – удельный расход топлива тепловозом на холостом ходу, кг/мин.

Удельный расход натурного (дизельного) топлива в килограммах на единицу перевозочной работы (кг/(10⁴ т*км бр.)) составит

, (10.2)

где L – длина участка, км.

Для планирования расхода топлива в качестве единицы измерения принимают удельный расход условного топлива

, (10.3)

где 1,43 – тепловой эквивалент топлива, определяемый, как отношение теплоты сгорания дизельного (41900 кДж/кг) и условного (29300 кДж/кг) топлива.

Таблица 10.1

Расчёт расхода топлива тепловозом серии 2ТЭ116 массой состава Q=4900 т

Номер точки перелома кривой	, км/ч	или , мин	Позиция рукоятки контроллера	Режим работы тепловоза	или , кг/мин	или , кг
1	2	3	4	5	6	7
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33	5 15 23,5 31 30,5 26 29 37 44 51 61 71 78 75 75 75 71 76 75 69 73 78,5 74,5 65 55 46,5 44,5 45 42 35 25 15 5	0,65 0,65 0,6 2,45 2,9 7,2 0,8 0,6 0,35 0,8 0,8 0,85 0,35 0,35 0,85 0,3 0,55 0,5 0,45 0,05 0,8 0,6 0,55 0,65 0,65 0,55 0,7 0,3 0,3 0,2 0,15 0,2 0,15	9 11 15 15 15 15 15 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 15 15 15 15 15 15 0 0 0 0 0 0	тяга тяга тяга тяга тяга тяга тяга холостой ход холостой ход холостой ход холостой ход холостой ход холостой ход торможение холостой ход торможение холостой ход холостой ход торможение торможение холостой ход тяга тяга тяга тяга тяга тяга холостой ход торможение торможение торможение торможение торможение	8,0 12,0 16,0 16,0 16,0 16,0 16,0 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 16,0 16,0 16,0 16,0 16,0 16,0 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50	5,2 7,8 9,6 39,2 46,4 115,2 12,8 0,3 0,175 0,4 0,4 0,425 0,175 0,175 0,425 0,15 0,275 0,25 0,225 0,025 0,4 9,6 8,8 10,4 10,4 8,8 11,2 0,15 0,15 0,1 0,075 0,1 0,075
		∑=27,85мин				∑=299,85кг

кг;

;

.

Список использованной литературы

1. Правила тяговых расчётов для поездной работы. М., 1985.

2. Тяговые расчёты. Методические указания к курсовому проектированию под редакцией Ю. Н. Ликратова. Новосибирск, 1989.

3. Подвижной состав и тяговое хозяйство железных дорог / Под ред. А. П. Третьякова. М.,1971.