5.2 Расчет скорости движения.
Скорость поезда рассчитывают для приведенных уклонов.
Для расчетов скорости перегон делят на интервалы пути S. Длину интервала принимают равной 100-200 м. Скорость поезда в конце интервала:
где Vн – скорость поезда в начале элемента, км/ч;
=120-коэффициент;
ri – удельная равнодействующая в начале элемента, принимаем по диаграммам удельных равнодействующих сил, н/кН.
В начале каждого последующего элемента начальная скорость равна конечной скорости в конце предыдущего элемента. Расчеты скорости на участках торможения выполняются с использованием диаграммы удельной равнодействующей в режиме служебного торможения в направлении, обратном движению поезда. При расчетах и построении кривой скорости на входной стрелке разъезда Б скорость поезда ограничена скоростью прохождения поездом стрелочных переводов 50 км/ч. Перед расчетами скорости следует на каждом элементе установить ограничение по тормозам.
Расчеты скорости представлены в таблице 5. Кривая скорости представлена на чертеже.
5.3 Расчет времени хода поезда.
Время хода на элементе: t=60*S/Vср
Средняя скорость на элементе: Vcp=(Vi+Vi+1)/2
Общее время хода: t=t
Расчет вмени хода на перегоне приведен в таблице 5. Кривая времени хода показана на чертеже.
Таблица 5. Расчеты скорости поезда и хода на перегоне.
dS |
Vн |
r0[vh] |
ik |
ri=r0-ik |
Vк |
Vср |
S |
dt |
∑ |
0,1 |
0,0 |
11,8 |
0,0 |
11,8 |
16,8 |
8,41 |
100 |
0,71 |
0,71 |
0,2 |
16,8 |
9,4 |
0,0 |
9,4 |
27,1 |
21,97 |
300 |
0,55 |
1,26 |
0,2 |
27,1 |
8,8 |
0,0 |
8,8 |
34,0 |
30,58 |
500 |
0,39 |
1,65 |
0,2 |
34,0 |
8,5 |
0,0 |
8,5 |
39,6 |
36,81 |
700 |
0,33 |
1,98 |
0,1 |
39,6 |
8,3 |
0,0 |
8,3 |
42,0 |
40,80 |
800 |
0,15 |
2,13 |
0,2 |
42,0 |
8,2 |
-8,0 |
16,2 |
50,4 |
46,22 |
1000 |
0,26 |
2,38 |
0,2 |
50,4 |
7,8 |
-8,0 |
15,8 |
57,4 |
53,93 |
1200 |
0,22 |
2,61 |
0,2 |
57,4 |
6,9 |
-8,0 |
14,9 |
63,4 |
60,40 |
1400 |
0,20 |
2,81 |
0,2 |
63,4 |
5,6 |
-8,0 |
13,6 |
68,3 |
65,83 |
1600 |
0,18 |
2,99 |
0,2 |
68,3 |
4,2 |
-8,0 |
12,2 |
72,5 |
70,38 |
1800 |
0,17 |
3,16 |
0,2 |
72,5 |
3,3 |
-8,0 |
11,3 |
76,1 |
74,27 |
2000 |
0,16 |
3,32 |
0,2 |
76,1 |
2,7 |
-3,7 |
6,4 |
78,1 |
77,10 |
2200 |
0,16 |
3,48 |
0,2 |
78,1 |
-1,9 |
-3,7 |
1,8 |
78,7 |
78,39 |
2400 |
0,15 |
3,63 |
0,2 |
78,7 |
-1,9 |
-3,7 |
1,8 |
79,2 |
78,95 |
2600 |
0,15 |
3,78 |
0,2 |
79,2 |
-1,9 |
-3,7 |
1,8 |
79,8 |
79,51 |
2800 |
0,15 |
3,93 |
0,2 |
79,8 |
-1,9 |
-3,7 |
1,8 |
80,3 |
80,06 |
3000 |
0,15 |
4,08 |
0,2 |
80,3 |
-1,9 |
-3,7 |
1,8 |
80,9 |
80,62 |
3200 |
0,15 |
4,23 |
0,1 |
80,9 |
-19,6 |
-3,7 |
-15,8 |
78,5 |
79,70 |
3300 |
0,08 |
4,31 |
0,2 |
79,0 |
-1,9 |
-8,0 |
6,1 |
80,8 |
79,92 |
3500 |
0,15 |
4,46 |
0,2 |
79,0 |
-1,9 |
-8,0 |
6,1 |
80,8 |
79,92 |
3700 |
0,15 |
4,61 |
0,2 |
79,0 |
-1,9 |
-8,0 |
6,1 |
80,8 |
79,92 |
3900 |
0,15 |
4,76 |
0,2 |
79,0 |
-1,9 |
-8,0 |
6,1 |
80,8 |
79,92 |
4100 |
0,15 |
4,91 |
0,2 |
79,0 |
-1,9 |
-8,0 |
6,1 |
80,8 |
79,92 |
4300 |
0,15 |
5,07 |
0,2 |
79,0 |
-1,9 |
-8,0 |
6,1 |
80,8 |
79,92 |
4500 |
0,15 |
5,22 |
0,2 |
79,0 |
-1,9 |
-8,0 |
6,1 |
80,8 |
79,92 |
4700 |
0,15 |
5,37 |
0,2 |
79,0 |
-1,9 |
-8,0 |
6,1 |
80,8 |
79,92 |
4900 |
0,15 |
5,52 |
0,1 |
79,0 |
-1,9 |
-8,0 |
6,1 |
79,9 |
79,46 |
5000 |
0,08 |
5,60 |
0,2 |
79,0 |
2,2 |
-3,0 |
5,2 |
80,6 |
79,79 |
5200 |
0,15 |
5,75 |
0,2 |
80,6 |
2,0 |
-3,0 |
5,0 |
82,0 |
81,31 |
5400 |
0,15 |
5,89 |
0,2 |
82,0 |
1,8 |
-3,0 |
4,8 |
83,4 |
82,75 |
5600 |
0,15 |
6,04 |
0,1 |
83,4 |
1,6 |
-3,0 |
4,6 |
84,1 |
83,78 |
5700 |
0,07 |
6,11 |
0,2 |
84,1 |
1,6 |
0,3 |
1,3 |
84,5 |
84,29 |
5900 |
0,14 |
6,25 |
0,2 |
84,5 |
1,5 |
0,3 |
1,2 |
84,8 |
84,65 |
6100 |
0,14 |
6,40 |
0,2 |
84,8 |
1,5 |
0,3 |
1,2 |
85,2 |
85,00 |
6300 |
0,14 |
6,54 |
0,2 |
85,2 |
1,4 |
0,3 |
1,2 |
85,5 |
85,33 |
6500 |
0,14 |
6,68 |
0,2 |
85,5 |
1,4 |
5,6 |
-4,2 |
84,3 |
84,90 |
6700 |
0,14 |
6,82 |
0,2 |
84,3 |
1,5 |
5,6 |
-4,0 |
83,2 |
83,73 |
6900 |
0,14 |
6,96 |
0,2 |
83,2 |
1,7 |
5,6 |
-3,9 |
82,0 |
82,59 |
7100 |
0,15 |
7,11 |
0,2 |
82,0 |
1,8 |
5,6 |
-3,7 |
80,9 |
81,47 |
7300 |
0,15 |
7,25 |
0,2 |
80,9 |
2,0 |
5,6 |
-3,6 |
79,8 |
80,39 |
7500 |
0,15 |
7,40 |
0,2 |
79,8 |
2,1 |
5,6 |
-3,5 |
78,8 |
79,33 |
7700 |
0,15 |
7,56 |
0,2 |
78,8 |
2,3 |
5,6 |
-3,3 |
77,8 |
78,30 |
7900 |
0,15 |
7,71 |
0,2 |
77,8 |
2,4 |
5,6 |
-3,1 |
76,8 |
77,31 |
8100 |
0,16 |
7,86 |
0,2 |
76,8 |
2,6 |
5,6 |
-3,0 |
75,9 |
76,35 |
8300 |
0,16 |
8,02 |
0,1 |
75,9 |
2,7 |
5,6 |
-2,8 |
75,4 |
75,66 |
8400 |
0,08 |
8,10 |
0,2 |
75,4 |
2,8 |
8,0 |
-5,2 |
73,8 |
74,60 |
8600 |
0,16 |
8,26 |
0,2 |
73,8 |
3,1 |
8,0 |
-4,9 |
72,1 |
72,95 |
8800 |
0,16 |
8,43 |
0,2 |
72,1 |
3,3 |
8,0 |
-4,7 |
70,6 |
71,36 |
9000 |
0,17 |
8,59 |
0,2 |
70,6 |
3,6 |
8,0 |
-4,4 |
69,1 |
69,82 |
9200 |
0,17 |
8,77 |
0,2 |
69,1 |
3,7 |
8,0 |
-4,3 |
67,6 |
68,31 |
9400 |
0,18 |
8,94 |
0,2 |
67,6 |
4,2 |
8,0 |
-3,8 |
66,2 |
66,87 |
9600 |
0,18 |
9,12 |
0,2 |
66,2 |
4,6 |
8,0 |
-3,4 |
64,9 |
65,56 |
9800 |
0,18 |
9,30 |
0,2 |
64,9 |
4,9 |
8,0 |
-3,1 |
63,8 |
64,35 |
10000 |
0,19 |
9,49 |
0,2 |
63,8 |
5,3 |
8,0 |
-2,7 |
62,7 |
63,26 |
10200 |
0,19 |
9,68 |
0,2 |
62,7 |
5,5 |
8,0 |
-2,5 |
61,8 |
62,26 |
10400 |
0,19 |
9,87 |
0,2 |
61,8 |
5,8 |
8,0 |
-2,2 |
60,9 |
61,36 |
10600 |
0,20 |
10,07 |
0,2 |
60,9 |
6,1 |
8,0 |
-1,9 |
60,2 |
60,55 |
10800 |
0,20 |
10,27 |
0,2 |
60,2 |
6,5 |
0,3 |
6,2 |
62,6 |
61,37 |
11000 |
0,20 |
10,46 |
0,2 |
62,6 |
5,8 |
0,3 |
5,5 |
64,6 |
63,61 |
11200 |
0,19 |
10,65 |
0,2 |
64,6 |
5,2 |
0,3 |
4,9 |
66,4 |
65,54 |
11400 |
0,18 |
10,83 |
0,2 |
66,4 |
4,7 |
0,3 |
4,4 |
68,0 |
67,22 |
11600 |
0,18 |
11,01 |
0,2 |
68,0 |
4,3 |
-2,0 |
6,3 |
70,2 |
69,09 |
11800 |
0,17 |
11,19 |
0,2 |
70,2 |
3,6 |
-2,0 |
5,6 |
72,1 |
71,13 |
12000 |
0,17 |
11,35 |
0,2 |
72,1 |
-1,9 |
-2,0 |
0,2 |
72,1 |
72,10 |
12200 |
0,17 |
11,52 |
0,2 |
72,1 |
-20,1 |
-2,0 |
-18,1 |
65,8 |
68,97 |
12400 |
0,17 |
11,70 |
0,2 |
65,8 |
-20,7 |
-2,0 |
-18,7 |
58,6 |
62,21 |
12600 |
0,19 |
11,89 |
0,2 |
58,6 |
-21,4 |
-2,0 |
-19,4 |
50,1 |
54,33 |
12800 |
0,22 |
12,11 |
0,1 |
50,1 |
-1,4 |
-2,0 |
0,6 |
50,2 |
50,12 |
12900 |
0,12 |
12,23 |
0,2 |
50,2 |
-1,4 |
0,0 |
-1,4 |
49,5 |
49,84 |
13100 |
0,24 |
12,47 |
0,2 |
49,5 |
-22,5 |
0,0 |
-22,5 |
37,0 |
43,25 |
13300 |
0,28 |
12,75 |
0,2 |
37,0 |
-22,6 |
0,0 |
-22,6 |
16,8 |
26,93 |
13500 |
0,45 |
13,19 |
0,2 |
16,8 |
-25,1 |
0,0 |
-25,1 |
0,0 |
8,42 |
13700 |
1,42 |
14,62 |
Расчет энергетических показателей.
6.1 Определение механической работы силы тяги локомотива.
RЛ=Fk*dS, где
Fk – Средняя сила тяги локомотива на участке.
dS –Длинна участка.
6.2 Определение работы сил сопротивления.
Rc=RЛ-Rh-T, МДж;
где Rh=(P+Q)* *g – прирост потенциальной энергии;
H= -116,34м
Rh= 4700*116,34*9,81= 536МДж
T=4,17*(P+Q)*(Vк-Vн)*g– прирост кинетической энергии;
т.к. Vк=Vн, T=0.
6.3 Определение расхода электроэнергии на тягу поездов.
AT=3000*ICP*t/(60*1000)
Fк(огр)=(P+Q)*(wо+i)*g –ограниченная сила тяги;
Iогр=Fк(огр)*Vогр/Дд - ограниченная сила тока;
Таблица 6. Расчет энергетических показателей.
dS |
S |
Fср |
Rл |
Vср |
Iср |
Iср*dt |
А |
0,1 |
100 |
542329 |
54233 |
8,41 |
615,9 |
439,3685 |
21,96843 |
0,2 |
300 |
433633 |
86727 |
21,97 |
2290,2 |
1250,886 |
62,54428 |
0,2 |
500 |
405160 |
81032 |
30,58 |
2245,4 |
881,2371 |
44,06185 |
0,2 |
700 |
391544 |
78309 |
36,81 |
2195,5 |
715,7688 |
35,78844 |
0,1 |
800 |
380734 |
38073 |
40,80 |
2168,4 |
318,8806 |
15,94403 |
0,2 |
1000 |
375997 |
75199 |
46,22 |
2157,6 |
560,2104 |
28,01052 |
0,2 |
1200 |
357827 |
71565 |
53,93 |
2295,5 |
510,7962 |
25,53981 |
0,2 |
1400 |
316612 |
63322 |
60,40 |
2495,2 |
495,7694 |
24,78847 |
0,2 |
1600 |
256399 |
51280 |
65,83 |
2158,5 |
393,4836 |
19,67418 |
0,2 |
1800 |
191724 |
38345 |
70,38 |
1886,7 |
321,7033 |
16,08517 |
0,2 |
2000 |
150785 |
30157 |
74,27 |
1750,6 |
282,8356 |
14,14178 |
0,2 |
2200 |
124106 |
24821 |
77,10 |
1651,5 |
257,0463 |
12,85231 |
0,2 |
2400 |
0 |
0 |
78,39 |
0 |
0 |
0 |
0,2 |
2600 |
0 |
0 |
78,95 |
0 |
0 |
0 |
0,2 |
2800 |
0 |
0 |
79,51 |
0 |
0 |
0 |
0,2 |
3000 |
0 |
0 |
80,06 |
0 |
0 |
0 |
0,2 |
3200 |
0 |
0 |
80,62 |
0 |
0 |
0 |
0,1 |
3300 |
0 |
0 |
79,70 |
0 |
0 |
0 |
0,2 |
3500 |
0 |
0 |
79,92 |
0 |
0 |
0 |
0,2 |
3700 |
0 |
0 |
79,92 |
0 |
0 |
0 |
0,2 |
3900 |
0 |
0 |
79,92 |
0 |
0 |
0 |
0,2 |
4100 |
0 |
0 |
79,92 |
0 |
0 |
0 |
0,2 |
4300 |
0 |
0 |
79,92 |
0 |
0 |
0 |
0,2 |
4500 |
0 |
0 |
79,92 |
0 |
0 |
0 |
0,2 |
4700 |
0 |
0 |
79,92 |
0 |
0 |
0 |
0,2 |
4900 |
0 |
0 |
79,92 |
0 |
0 |
0 |
0,1 |
5000 |
0 |
0 |
79,46 |
0 |
0 |
0 |
0,2 |
5200 |
102624 |
20525 |
79,79 |
1557,4 |
234,2344 |
11,71172 |
0,2 |
5400 |
91768 |
18354 |
81,31 |
1520,8 |
224,4429 |
11,22214 |
0,2 |
5600 |
83718 |
16744 |
82,75 |
1495 |
216,8059 |
10,84029 |
0,1 |
5700 |
75669 |
7567 |
83,78 |
1474,4 |
105,5927 |
5,279636 |
0,2 |
5900 |
71667 |
14333 |
84,29 |
14,64 |
2,084121 |
0,104206 |
0,2 |
6100 |
69367 |
13873 |
84,65 |
14,57 |
2,065364 |
0,103268 |
0,2 |
6300 |
67619 |
13524 |
85,00 |
1450 |
204,71 |
10,2355 |
0,2 |
6500 |
65319 |
13064 |
85,33 |
1504,2 |
211,5378 |
10,57689 |
0,2 |
6700 |
63617 |
12723 |
84,90 |
1453,8 |
205,4823 |
10,27411 |
0,2 |
6900 |
70517 |
14103 |
83,73 |
1474,4 |
211,2995 |
10,56498 |
0,2 |
7100 |
76818 |
15364 |
82,59 |
1464,2 |
212,74 |
10,637 |
0,2 |
7300 |
83718 |
16744 |
81,47 |
1457 |
214,5937 |
10,72968 |
0,2 |
7500 |
90066 |
18013 |
80,39 |
1450 |
216,4546 |
10,82273 |
0,2 |
7700 |
96690 |
19338 |
79,33 |
1443,4 |
218,3508 |
10,91754 |
0,2 |
7900 |
104096 |
20819 |
78,30 |
1452 |
222,5369 |
11,12684 |
0,2 |
8100 |
111502 |
22300 |
77,31 |
1475,4 |
229,0252 |
11,45126 |
0,2 |
8300 |
118908 |
23782 |
76,35 |
1499,4 |
235,6601 |
11,783 |
0,1 |
8400 |
125578 |
12558 |
75,66 |
1520,6 |
120,589 |
6,02945 |
0,2 |
8600 |
129303 |
25861 |
74,60 |
1542,2 |
248,0767 |
12,40383 |
0,2 |
8800 |
141125 |
28225 |
72,95 |
1573,5 |
258,8222 |
12,94111 |
0,2 |
9000 |
153729 |
30746 |
71,36 |
1609,5 |
270,6596 |
13,53298 |
0,2 |
9200 |
164815 |
32963 |
69,82 |
1644,2 |
282,6037 |
14,13018 |
0,2 |
9400 |
171899 |
34380 |
68,31 |
1677,8 |
294,7455 |
14,73728 |
0,2 |
9600 |
191724 |
38345 |
66,87 |
1701,9 |
305,402 |
15,2701 |
0,2 |
9800 |
210216 |
42043 |
65,56 |
1739 |
318,3215 |
15,91607 |
0,2 |
10000 |
226040 |
45208 |
64,35 |
1796,8 |
335,0516 |
16,75258 |
0,2 |
10200 |
241909 |
48382 |
63,26 |
1852,4 |
351,401 |
17,57005 |
0,2 |
10400 |
255111 |
51022 |
62,26 |
1911,2 |
368,337 |
18,41685 |
0,2 |
10600 |
266979 |
53396 |
61,36 |
2004,8 |
392,0581 |
19,60291 |
0,2 |
10800 |
278846 |
55769 |
60,55 |
2094,1 |
415,024 |
20,7512 |
0,2 |
11000 |
298672 |
59734 |
61,37 |
2175,3 |
425,3493 |
21,26747 |
0,2 |
11200 |
266979 |
53396 |
63,61 |
2250,3 |
424,5342 |
21,22671 |
0,2 |
11400 |
240575 |
48115 |
65,54 |
2317,9 |
424,4105 |
21,22052 |
0,2 |
11600 |
216794 |
43359 |
67,22 |
2317,9 |
413,805 |
20,69025 |
0,2 |
11800 |
195680 |
39136 |
69,09 |
2435,7 |
423,073 |
21,15365 |
0,2 |
12000 |
167805 |
33561 |
71,13 |
2485,9 |
419,4128 |
20,97064 |
0,2 |
12200 |
0 |
0 |
72,10 |
0 |
0 |
0 |
0,2 |
12400 |
0 |
0 |
68,97 |
0 |
0 |
0 |
0,2 |
12600 |
0 |
0 |
62,21 |
0 |
0 |
0 |
0,2 |
12800 |
0 |
0 |
54,33 |
0 |
0 |
0 |
0,1 |
12900 |
0 |
0 |
50,12 |
0 |
0 |
0 |
0,2 |
13100 |
0 |
0 |
49,84 |
0 |
0 |
0 |
0,2 |
13300 |
0 |
0 |
43,25 |
0 |
0 |
0 |
0,2 |
13500 |
0 |
0 |
26,93 |
0 |
0 |
0 |
0,2 |
13700 |
0 |
0 |
8,42 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
2090 |
|
|
16087 |
804 |
Проверка А=0,35*2090=731,5кВт*ч