7 Побудова кривих руху

Побудову кривих швидкості і часу ходу потягу залежно від шляху здійснюємо графічним способом, рекомендованим МПС і описаним в [3].

Після нанесення в масштабі № 2 (дивися [1], табл. 14) випрямлені профілі шляху (рисунок 3) і діаграми питомих діючих сил (рисунок 3) починаємо побудову кривої швидкості по кривих питомих прискорюючих і уповільнюючих сил з місця зрушення потягу, за яке приймається вісь станції А. Задаючись приростом швидкості V, визначаємо середню швидкість V_ср і проводимо відрізок кривої швидкості для того елемента, по якому рухається з даною швидкістю потяг. Інтервали швидкостей до виходу на ходову характеристику (до розрахункової швидкості) приймаємо рівними 10 км/ч, а після виходу на ходову характеристику (вище за розрахункову швидкість) – 5 км/ч, для більш точної побудови. При побудові кривої обов’язково зупиняємося на межах ділянок. На кривій швидкості V(S) робимо помітки про режим роботи тягових електродвигунів (ПЗ, ОЗ1, ОЗ2 і ОЗ3), відключення струму (В), включення (Т) повітряних гальм потягу.

Криву швидкості при гальмуванні перед зупинкою на станціях будуємо на підставі кривої 0,5b_т + w_ox, починаючи від місця зупинки при V = 0 в зворотньому порядку. Перетин цієї кривої з кривою руху на вибігу перед зупинкою дає шукану точку початку гальмування. Для дотримання заданого обмеження по швидкості (елемент профілю № 10) на ділянці завчасно зменшуємо швидкість до необхідної величини(V = 40 км/год,).

Для побудови кривої часу з таблиці 24 [1] беремо значення  = 30 мм, відповідне прийнятому масштабу № 2 і, користуючись раніше вибраними приростами швидкості, будуємо криву часу. Для зменшення розмірів креслення по вертикалі криву t(S) будуємо по 10 хв, а потім починаємо з нуля. На підставі побудов одержуємо час ходу по перегонах ділянки.

Криву залежності струму електровоза від пройденого шляху I_д(S) будуємо на підставі струмових характеристик заданого електровоза, приведених на рисунку 4. Значення струму I_д визначаємо для точок зламу кривої швидкості V(S) і для швидкостей зміни режиму руху (перехід з ПЗ на ОЗ1, ОЗ2 і ОЗ3). З'єднавши отримані точки відрізками прямих ліній, одержуємо залежність I_д(S).

В даному курсовому проекті виконано два варіанти розрахунків і побудов кривих руху (без зупинки і з зупинкою). Усі позначення на кривих руху з індексом 1 стосуються поїздки без зупинки, 2 - без зупинки, без індексу - спільне для обох поїздок.

8 Визначення витрати електроенергії і раціонального режиму ведення потягу

Загальна витрата електричної енергії вантажним поїздом визначається по формулі:

А = А_т + А_сн, (40)

де А_т – витрата електроенергії на тягу електровоза, кВтгод;

А_вп – витрата електроенергії на власні потреби локомотива, кВтгод.

Витрата електроенергії на тягу потягу визначається таким чином:

, (41)

де U_км – напруга в контактній мережі, В;

I_е – середнє значення струму ел-за на кожному відрізку шляху, А;

t – час проходження кожного відрізка шляху, хв.

Витрата електроенергії на власні потреби рівна

, (42)

де Р_вп– питома витрата електроенергії на власні потреби локомотива, кВтгод /хв;

Т – повний час проходження по ділянці, хв.

Визначимо витрату електроенергії на тягу потягу. Для цього випишемо початкові і кінцеві значення струму електровоза на кожному відрізку шляху (ділянці), визначимо середнє значення струму на кожній ділянці, по кривій t(S), приведеній на рисунку 3, визначимо час проходження поїздом кожної з ділянок і підрахуємо . Початкові дані і результати розрахунків для варіанту без зупинки потягу на проміжній станції зведемо в таблицю 11.

Таблиця 11 – Визначення витрати електроенергії при русі без зупинки

Ділянка	Іеп,А	Іек,А		Іеср,А	Δt,хв	ІесрΔt,Ахв
0-1	0	85		42,5	0,8	34
1-2	85	140		112,5	0,3	33,75
2-3	140	195		167,5	0,3	50,25
3-4	195	250		222,5	0,5	111,25
4-5	250	230		240	0,1	24
5-6	285	230		257,5	0,2	51,5
6-7	300	275		287,5	0,1	28,75
7-8	315	270		292,5	0,3	87,75
9-10	270	240		255	0,4	102
10-11	240	215		227,5	0,6	136,5
11-12	215	210		212,5	0,4	85
12-13	210		215	212,5	0,3	63,75

Продовження таблиці 11

13-14	225	210	217,5	0,3	65,25
14-15	210	200	205	0,2	41
15-16	200	180	190	0,7	133
16-17	180	170	175	0,9	157,5
17*-18*	95	100	97,5	0,6	58,5
18-19	170	185	177,5	0,3	53,25
19-20	185	200	192,5	0,4	77
20-21	200	215	207,5	0,4	83
21-22	215	230	222,5	0,3	66,75
22-23	230	210	220	0,5	110
23-24	210	240	225	0,4	90
24-25	240	250	245	0,2	49
25-26	250	275	262,5	0,2	52,5
26-27-1	275	240	257,5	0,3	77,25
Всього на перегоні А-Б				=10,5	=2032,6
31-35	240	240	240	1,5	360
35-36	240	230	235	0,4	94
37-38	285	230	257,5	0,4	103
38*-39	305	280	292,5	0,5	146,25
39*-40	180	255	217,5	0,8	174
40-41	255	220	237,5	4,1	973,75
41-42	220	185	202,5	0,5	101,25
42*-А	295	245	270	0,3	81
Б-43	305	275	290	0,2	58
43*-44	315	270	292,5	0,9	263,25
44-45	270	240	255	0,9	229,5
45-46	240	230	235	0,7	164,5
46-47-1	230	225	227,5	0,1	22,75
47-1-48-1	225	220	222,5	0,1	22,25
48-1-49-1	220	205	212,5	0,3	63,75
Всього на перегоні Б-В				=11,7	=2857,25
49-1-50-1	205	195	200	0,4	80
50-1-51-1	195	190	192,5	0,2	38,5
51-1-52-1	190	185	187,5	0,9	168,75
52-1-53-1	185	170	177,5	0,5	88,75
53-1*-60	185	180	182,5	3,7	675,25
Всього на перегоні В-Г				=6,0	=1051,25
Всього на перегоні А-Г				=28,2	=5941

Витрата електроенергії на тягу потягу на перегоні А-Б рівна

кВтгод

Витрата електроенергії на тягу потягу на перегоні Б-В рівна

кВтгод

Витрата електроенергії на тягу потягу на перегоні В-Г рівна

кВтгод

Витрата електроенергії на тягу потягу для варіанту без зупинки рівна

кВтгод

Початкові дані і результати розрахунків для варіанту із зупинкою потягу на проміжній станції зведемо в таблицю 12

Таблиця 12 – Визначення витрати електроенергії при русі із зупинкою

Ділянка	Іеп,А		Іек,А	Іеср,А	Δt,хв	ІесрΔt,Ахв
0--1	0		85	42,5	0,8	34
1--2	85		140	112,5	0,3	33,75
2--3	140		195	167,5	0,3	50,25
3--4	195		250	222,5	0,5	111,25
4--5	250		230	240	0,1	24
5*--6	285		230	257,5	0,2	51,5
6*--7	300		275	287,5	0,1	28,75
7*--8	315		270	292,5	0,3	87,75
8--9	270		240	255	0,4	102
9--10	240		215	227,5	0,6	136,5
10--11	215		210	212,5	0,4	85
11--12	210		215	212,5	0,3	63,75
12--13	215		225	220	0,5	110
13--14	225		210	217,5	0,3	65,25
14--15	210		200	205	0,2	41
15-16	200		180	190	0,7	133
16--17	180		170	175	0,9	157,5
17*-18*	95		100	97,5	0,6	58,5
18-19	170		185	177,5	0,3	53,25
19-20	185		200	192,5	0,4	77
20-21	200		215	207,5	0,4	83
21-22	215		230	222,5	0,3	66,75
22-23	230		210	220	0,5	110
24-25	240		250	245	0,2	49
25-26	250		275	262,5	0,2	52,5
Всього на перегоні А-Б					=10,2	=1955,3
28-2-28-2		0	85	42,5	0,5	21,25
28-2-29-2		85	140	112,5	0,8	90
29-2-30-2		140	190	165	0,3	49,5
30-2-31		190	240	215	0,4	86
31-35		240	240	240	1,5	360
35-36		240	230	235	0,4	94
37-38		285	230	257,5	0,4	103
38*-39		305	280	292,5	0,5	146,25
39*-40		180	255	217,5	0,8	174
40-41		255	220	237,5	4,1	973,75
41-42		220	185	202,5	0,5	101,25
42*-А		295	245	270	0,3	81
Б-43		305	275	290	0,2	58
43*-44		315	270	292,5	0,9	263,25
44-45		270	240	255	0,9	229,5
45-46		240	230	235	0,7	164,5
Всього на перегоні Б-В					=13,2	=2995,3
47-2-47-2		0	80	40	0,5	20
47-2-48-2		80	140	110	0,3	33
48-2-49-2		140	195	167,5	0,7	117,25
49-2-50-2		195	270	232,5	0,4	93
50-2-51-2		270	230	250	0,1	25
51-2*-52-2		285	230	257,5	0,3	77,25
52-2*-53-2		305	275	290	0,3	87
53-2*-54-2		315	270	292,5	0,3	87,75
54-2-55-2		270	260	265	0,2	53
55-2-56-2		260	230	245	0,3	73,5
56-2-57-2		230	210	220	0,4	88
57-2-58-2		210	190	200	1	200
58-2-60		190	180	185	3	555
Всього на перегоні В-Г					=7,8	=1509,8
Всього на перегоні А-Г					=31,2	=6460,3

Витрата електроенергії на тягу потягу на перегоні А-Б рівна

кВтгод

Витрата електроенергії на тягу потягу на перегоні Б-В рівна

кВтгод

Витрата електроенергії на тягу потягу на перегоні В-Г рівна

кВтгод

Витрата електроенергії на тягу потягу для варіанту із зупинкою рівна

кВтгод

Визначимо витрату електроенергії на власні потреби. З кривої t(S), приведеної на рисунку 3, визначаємо повний час проходження потягу по заданій ділянці для варіанту без зупинки і із зупинкою потягу.

Власні потреби електровоза 2ЕЛ5 Р_сн = 4,4 кВтгод /хв.

Витрата електроенергії на живлення кіл власних потреб електровоза дорівнює:

, кВтгод, (43)

Повна витрата електричної енергії

, (44)

Загальна питома витрата електроенергії визначається виразом:

, Втч/ткм (45)

Для ділянки АБ без зупинки знайдемо А і а:

кВт·год,

Вт·год/т·км.

Аналогічно розраховуємо і інші ділянки . Результати розрахунку зводимо в таблицю 13.

Таблиця 13 Витрати і питомі витрати електроенергії

Перегін або ділянка	Довжина ділянки S, км	Рух без зупинок		Рух із зупинками
		А, кВт·год	а, Вт·год/т·км	А, кВт·год	а, Вт·год/т·км
АБ	10,5	893	26,71	860	25,72
БВ	9,5	1242	41,0	1306	43,17
ВГ	10	464,4	14,58	663,32	20,83
АГ	30	2600	27,21	2829,32	29,62

За результатами розрахунків видно що витрата електроенергії під час руху з зупинками на 8 % більша, ніж під час руху без зупинок. Збільшення витрат електроенергії з зупинками виконується за рахунок того, що при моментах зрушення з місця і розгону її споживається найбільше.