Санкт-Петербургский  Государственный Университет Путей  Сообщения. 
 
 
 

Кафедра: «Электрическая тяга» 
 
 
 
 
 
 

Курсовая  работа

Тема: «Тяговые расчеты при электрической тяге поездов». 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Санкт-Петербург

2011 г.

Исходные  данные: 
 

1. Характер  движения – «магистрально-грузовой»;

     U(S)-скорость от пути;  

     t(S)-время от пути;  

     I_э(S)- ток электровоза от пути;

2. Система питания – постоянный ток. 3000В = 3 кВ;
3. Серия электровоза: ВЛ – 11 (2 секции);
4. Тип вагонов (6):

5. Профиль перегона - i = 14:

6. Тормозное нажатие на одну ось – «5 т./ось».

Содержание  работы: 

1. Определение массы состава из условия движения с равномерной скоростью по расчетному подъему;

2. Расчет  сил, действующих на поезд:
1. Расчет сил сопротивлений движению;
2. Расчет ускоряющих сил;
3. Расчет тормозных сил.

3. Расчет  или построение диаграммы удельных сил, действующих на поезд;

4. Расчет  и построение параметров движения (полутораметровый график):

     U(S)-скорость от пути;   t(S)-время от пути;   I_э(S)- ток электровоза от пути; 

5. Расчет  полного и удельного расхода  энергии на движение;

6. Оценка  качества ведения поезда;

7. Заключение;

8. Список  литературы.

1. Определение массы  состава

    Движение  с равномерной скоростью имеет  место, если сумма действующих на поезд сил равна 0. На расчетном  подъеме полное сопротивление должно быть равно расчетной силе тяги:

  F_k – W = 0    Þ     F_k = W   , где

  F_k – сила тяги электровоза;

  W – сила сопротивления движения. 

Определение сопротивления движения:

  W = W^I + W^II

       (лок.)   (ваг.)

  W^I = w*G

  W^II = w*Q    , где

  w - основное удельное сопротивление локомотива;

  G – масса электровоза ВЛ-8;

  Q – масса подвижного состава в тоннах.

  W = G(w + i_р.)*Q(w + i_р.)   , где

  i_р. = 14   – расчетный подъем.

w – основное удельное сопротивление движения электровоза при расчетной скорости, [кгс / т];

  w = 1,9 + 0,01V_р. + 0,0003V_р.²

w – основное удельное сопротивление движения вагонов при расчетной скорости, [кгс / т];

  w = 0,7 +

  q₀ =     , где

  m_т – масса тары;

  m_гр. – масса грузоподъемности;

   - коэффициент загрузки;

  q₀ – нагрузка на рельсы от оси колесных пар, [т]; 

    Q =                    (1) 

  m_ваг. = q₀*4 – масса одного вагона;

  N_ваг. = – количество вагонов. 

    Q_ут. = N_ваг.* m_ваг.          (2)   

Для электровоза ВЛ-8:

  F_kр. = 36800 кгс – расчетная сила тяги электровоза;

  V_р. = 43,3 км / ч – расчетная скорость электровоза;

  G₂₃ =138 т – масса электровоза.

Расчеты:

w = 1,9 + 0,01V_р. + 0,0003V_р.² = 1,9 + 0,01*43,3 + 0,0003(43,3)² = 2,895 кгс / т;

q₀ = = (28 + 64*0,625) / 4 =  17 т;

w = 0,7 +   = 0,7 + ((3 + 0,1*43,3 + 0,0025(43,3)²) / 17) =    = 0,7 + (( 3 + 4,33 + 4,687) / 17) = 1,4 кгс / т;

Q = = (36800–138(2,895+14))/(1,4+14) = 2387,66т;

  m_ваг. = q₀*4 = 17 *4 = 72 т;

  N_ваг. = = 2388 / 72 = 33,2ваг. (33)

  Q_ут. = N_ваг.* m_ваг. =33 *72= 2376т. 
 

2. Расчет сил, действующих  на поезд 

2.1 Расчет сил сопротивления  движению:

  График  на миллиметровки  А4: Приложение 1.

                                                              Таблица №1 

    w = 1,9 + 0,01V + 0,0003V²;

    w = 0,7 +  ; 

    w = – удельное сопротивление всего поезда;

    w_в.б. = 1,05 w – сопротивление движения при выбеге. 

2.2 Расчет ускоряющих  сил:

                                                                               Таблица №2

    F_k – сила тяги электровоза (находиться по книге);

    V – скорость электровоза;

    f_k = –  удельная сила тяги;

    f_y = f_k – w – ускоряющая сила. 
 

2.3 Расчет тормозных сил:

                                     Таблица №3

    B_т = 1000*j_тр* – тормозные силы;

    j_тр – коэффициент трения;

– сумма тормозных нажатий;

j_тр = 0,27 ;

K_р = 5т – одно тормозное нажатие;

= n_сост.* K_р = 570т;

n_сост. = 132 – произведение количества осей вагонов;

b_т = – тормозная сила (при экстренном торможении);

b_сл. = 0,5 b_т + w_в.б. – тормозная сила (при служебном торможении);