Контрольная работа по предмету Тяга поездов. Гр.81А-Соболев С.Н. КР. Тяга. и Лок. хоз.. Контрольная работа по дисциплине Тяга поездов
 Скачать 0.87 Mb.
|
|
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I» (ФГБОУ ВО ПГУПС) Контрольная работа по дисциплине: «Тяга поездов» Вариант № 11
Ярославль, 2021 г. СОДЕРЖАНИЕ: Задача №1 Расчет тяговой характеристики тепловоза…………………...…..…….…..2 Задача № 2Определение основного удельного сопротивления движению……….......6 Задача № 3Определение дополнительного удельного сопротивления движению от кривизны пути………………………………………………………………….…….…9 Задача № 4Определение дополнительного удельного сопротивления движению от низкой температуры наружного воздуха………………………………………....…10 Задача № 5Определение дополнительного удельного сопротивления движению от ветра…………………………………………………………………………………….....12 Задача № 6Локомотивное хозяйство…………………………………………..……….14 Теоретическая часть……………………………………………………………..……….16 Список литературы………………………..……………………………………..............33 Задача №1 Расчет тяговой характеристики тепловоза Исходные данные: Таблица 1- Исходные данные
Требуется: 1. Рассчитать ограничения тяговой характеристики локомотива. 2. На масштабно-координатной (миллиметровой) бумаге построитьтяговую характеристику тепловоза. 3. Графически определить скорость длительного режима. Решение: Тяговая характеристика представляет собой графическую зависимостьсилы тяги локомотива от скорости движения. Её необходимо построить налисте миллиметровой бумаге формата А4. График включает три ограничения:по мощности, сцеплению и конструкционной скорости. Ограничение силы тяги по мощности силовой установки определяется поформуле, кН:  (1)где 3,6 – коэффициент пересчета скорости с км/ч в м/с;  –мощность локомотива, кВт; – КПД передачи мощности, в долях;v –скорость движения, км/ч. Мощность локомотива задана в лошадиных силах (л.с.). Передвыполнением расчета ограничения силы тяги по мощности, значение мощностинеобходимо перевести в кВт (1 л.с. = 0,736 кВт).  К.п.д. передачи (в долях) определяется по формуле: ηпер = ηген∙ηтэд∙ηву∙ηред , (2) где ηген =0,954– к.п.д. генератора; ηтэд=0,961 – к.п.д. электрического двигателя; ηву=0,98 – к.п.д. выпрямительной установки (0,97-0,99 для передачи переменно-постоянного тока, а в передаче постоянного тока ηву = 1, т.к. ВУ отсутствует); ηред =0,97 – к.п.д. тягового редуктора (0,96-0,98 для индивидуального привода, 0,94-0,96 для группового привода). ηпер =0,954  0,961 0,98 0,97 = 0,872.Следует рассмотреть изменение силы тяги в диапазоне скоростей от 5 доконструкционной скорости Vконс интервалом 5-10 км/ч. Например,  Результаты вычислений сводятся в таблицу по форме, представленной втаблице 2. Таблица 2 - Ограничение силы тяги по мощности
Ограничение силы тяги тепловоза по сцеплению в кН определяется изусловия: F'k≤ 9,81 ∙ ψk ∙ Pсц , (3) где Рсц– сцепная масса локомотива, т; ψk – расчётный коэффициент сцепления. Расчётный коэффициент сцепления является безразмерной величиной. Для тепловоза он может быть определён по эмпирическим формулам (формулаподбирается в зависимости от варианта задания):  , (4а)где значение V подставляется в км/ч. Например,   ;F0сц = 9,81 ∙ ψ0к · Рсц = 9,81 ∙ 0,299 · 182 = 534 кН; Расчёт F'kведётся до пересечения с ограничением по мощности. Результаты сводятся в таблицу по форме, представленной в таблице 3. Таблица 3– Ограничение силы тяги по сцеплению
Третье ограничение численно равно конструкционной скоростилокомотива Vкон. Графически представляет собой вертикальную линию от осиабсцисс до пересечения с ограничением по мощности. По полученным значениям Fки V строится зависимость Fк(V). На осьабсцисс наносят значения скорости, на ось ординат – силы тяги (см. рис. 1). Награфик не имеет смысла откладывать все значения таблицы 2, т.к. практическийинтерес представляют только те значения, что находятся между ограничениямипо сцеплению и конструкционной скорости. Поэтому при выборе масштабаследует: за максимальное значение силы тяги принять число близкое кзначению F'kдля скорости 0 км/ч (табл. 3), а за максимальное значениескорости – конструкционную скорость локомотива. Далее по построенному графику в точке пересечения ограничений помощности и сцеплению определяют значение скорости Vminи силы тяги Fkmax(см. рис. 1). По полученному значению Fkmax находим силу тяги длительного режимаF∞: F∞ = a ∙ Fkmax, (5) где a – безразмерный коэффициент, учитывающий ограничение по току длительного режима (принимается по варианту). F∞ = 0,92∙ 355 = 327 кН. По значению F∞ по тяговой характеристике графически определяемскорость длительного режима локомотива V∞ = 35 км/ч. Вывод: Скорость длительного режима локомотива V∞ = 35 км/ч определена из рисунка 1. Задача № 2 Определение основного удельного сопротивления движению Исходные данные: Скоростьдвижения поезда принять равной 1,4∙V∞ (скорость V∞ определена в задаче №1). Таблица 4- Исходные данные
Учётная масса грузовых вагонов: - четырёхосные вагоны – 85 т; - шестиосные вагоны – 125 т; - восьмиосные вагоны – 170 т. Требуется: 1. Рассчитать основное удельное сопротивление движению локомотива. 2. Рассчитать основное удельное сопротивление движению каждой из трехгрупп вагонов. 3. Рассчитать основное удельное сопротивление движению состава. Решение: Основное удельное сопротивление движению поезда складывается изосновного удельного сопротивления движению локомотива w0' и основногоудельного сопротивления движению состава w0'', Н/кН: w0 =w0' +w0''. (6) Величины w0' и w0'' определяют для расчетной скорости локомотива V=1,4∙V∞. V=1,4∙35= 49 км/ч. Основное удельное сопротивление движению локомотива для бесстыкового пути, Н/кН, w0'= 1,9+0,008∙V+0,00025∙V2. (7) w0'= 1,9+0,00849+0,00025492= 2,89Н/кН. Основное удельное сопротивление состава  , (8)где α, , - доли 4, 6, 8 -осных вагонов в составе по массе;  - основное удельное сопротивление 4-х осных гружёных вагонов Н/кН; - основное удельное сопротивление 6-х осных гружёных вагонов Н/кН; - основное удельное сопротивление 8-х осных гружёных вагонов Н/кН.Расчет удельного сопротивления движению состава с четырехосными вагонами на роликовых подшипниках на бесстыковом пути.  , (9)где q04 — масса, приходящаяся на одну колесную пару четырехосного вагона, т/ось,  , т/ось. т/ось. Н/кН.Расчет удельного сопротивления движению состава с шестиосными вагонами на роликовых подшипниках на бесстыковом пути.  , (10)где q06 — масса, приходящаяся на одну колесную пару шестиосного вагона, т/ось,  , т/ось. т/ось. Н/кН.Расчет удельного сопротивления движению состава с восьмиосными вагонами на роликовых подшипниках на бесстыковом пути.  , (11)где q08 — масса, приходящаяся на одну колесную пару восьмиосного вагона, т/ось,  , т/ось. т/ось. Н/кН. Выводы:основное удельное сопротивление движению поезда равно 1,3 Н/кН. Задача № 3 Определение дополнительного удельного сопротивления движению от кривизны пути Исходные данные: Скоростьдвижения поезда принять равной 1,5∙V∞ (скорость V∞ определена в задаче №1). Таблица 5- Исходные данные
Требуется: 1. Определить дополнительное удельное сопротивление движению поездаот кривизны пути. Решение: При длине поезда менее или равной длине кривой, с проведениемуточнённых расчётов, дополнительное удельное сопротивление от кривизныпути определяют по формуле:  , (12)где τ – непогашенное ускорение в кривой, м/с2; R – радиус кривой, м. Значение τ определяется по формуле:  , (13)где h – возвышение наружного рельса, мм;  – расстояние между кругами катания колес подвижного состава, мм (дляколеи 1520 мм = 1600 мм);g – ускорение свободного падения, м/с2 (g = 9,81 м/с2).  км/ч. 0,074 м/с2. Н/кН. |