Курсовая: Сравнение основных показателей тепловозной и электрической тяги - текст курсовой. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Курсовая

Сравнение основных показателей тепловозной и электрической тяги

Банк рефератов / Транспорт

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Курсовая работа
Язык курсовой: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 97 kb, скачать бесплатно
Обойти Антиплагиат
Повысьте уникальность файла до 80-100% здесь.
Промокод referatbank - cкидка 20%!

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Федеральное агентство железнодорожного транспорта


Московский государственный университет путей сообщения (МИИТ)


Кафедра: «Локомотивы и локомотивное хозяйство»



Курсовая работа

По дисциплине: «Локомотивы (общий курс)»

Сравнение основных показателей тепловозной и электрической тяги











Студент группы ТЛТ – 451

Меркулов П.М.

Консультант: Яцков М.А.







Москва 2008


Содержание:


Введение

1.Определение основного удельного сопротивление движению

1.1 Определить основное удельное сопротивление локомотива (тепловоза и электровоза )

1.2 Определение основного удельного сопротивлению движению поезду (вагонов )

1.3 Определение общего полного сопротивления поезда

2 Определение средней скорости движения поезда по участку используя различные режимы тяги

3. Определение касательной мощности локомотива

4. Определение расходов энергоресурсов различными видами тяги

4.1 Определение расходов топлива тепловозом на тягу поездов

4.2 Определение расходов электроэнергии электровозом

5. Сравнение электровозной и тепловозной тяги

5.1 Сравнение видов тяги по расходу энергоресурсов

5.2 Сравнение локомотивов по тяговым характеристикам

6. Индивидуальное задание

Вывод

Список используемых источников


Введение:


Исходные данные:

1) Серия тепловоза 2М62

2) Число секций тепловоза 2

3) Серия электровоза ВЛ 11

4) Число секций электровоза 2

5) Вес состава , кН. 30000

6) Длина эксплуатируемого участка, км - 450

7) Расчетный подъем , ‰ - 2

8) Характеристика состава

8.1) Масса 4-х осных вагонов на роликовых подшипниках , т – 50 (40%)

8.2) Масса 6-ти осных вагонов на роликовых подшипниках , т – 90 (60%)

9) Тема индивидуального задания «Провести спрямление пути (профиль № 10)»

Необходимо рассчитать или выбрать:

  1. Удельное и полное сопротивление движение поезда по перегону

  2. Определить среднюю участковую скорость и время движение поезда по перегону

  3. Определить расход энергоресурсов на тягу поездов

  4. Провести сравнение двух видов тяги

  5. Выполнить индивидуальное задание


1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ

ДВИЖЕНИЮ ПОЕЗДА ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ВИДАХ ТЯГИ


1.1 Определение основного удельного сопротивление движению

локомотивов


Неуправляемые внешние силы, направленные в сторону противоположную направлению движения поезда и, следовательно, препятствующие его движению, называются действительными силами сопротивления движению.

Сопротивлением движению поезда называют эквивалентную силу, приложенную в зонах (точках) касания колес с рельсами, на преодоление которой затрачивается такая же работа, как на преодоление всех неуправляемых действительных сил препятствующих движению.

Классификация сил сопротивления основана на их разделении по следующим признакам, с соответствующими обозначениями:

а) по отношению к весу подвижного состава различают:

-полное сопротивление - W, Н;

-удельное сопротивление - w, Н/кН.

б) по условиям эксплуатации:

-основное сопротивление - WO, w0;

-дополнительные сопротивления - Wдоп, wдоп;

-добавочное сопротивление при трогании с места – Wтр,wтр;

-общее сопротивление - WK, wк.

В первом разделе курсовой работы необходимо определить общее удельное сопротивление поезда приложенное в точке касания колеса с рельсом и являющаяся эквивалентной результирующей всех сил сопротивления WK

Общее сопротивление движению подвижного состава представляет собой алгебраическую сумму основного, дополнительных и добавочного сопротивлений.

Определение основного удельного сопротивления движению локомотивов производится по следующей эмпирической зависимости, Н/кН

, (1)

где V – скорость движения локомотива , км/ч

Для тепловоза - определяются два значения основного удельного сопротивления движению локомотива wo: при движении с расчетной vp и конструкционной vK скоростями; значения расчетной vp и конструкционной - vK скоростей движения принимаются по данным ПТР

Для тепловоза 2М62 vp=20 км/ч

vк=100 км/ч

Поэтому: при vp

при vк

Для электровозов постоянного тока - расчеты величины wo проводятся для скоростей движения: длительного режима v? и конструкционной vK ; значения скорости длительного режима v? и конструкционной скорости vK движения принимаются по данным ПТР.

Для электровоза 2ВЛ11 v?=51,2 км/ч

vк=100 км/ч

Поэтому: при v?

при vк


1.2 Определение основного удельного сопротивления движению состава поезда (вагонов)


Основное удельное сопротивление движению грузового состава поезда, состоящего из четырех- и шестиосных вагонов,определяется по следующей формуле, Н/кН

(2)

где ?,?- доля веса четырех- и шестиосных вагонов в составе поезда, соответственно (из задания);

- основное удельное сопротивление движению четырехосных вагонов на роликовых подшипниках, Н/кН; - основное удельное сопротивление движению шестиосных вагонов, Н/кН.

Величины и определяются по эмпирическим формулам в зависимости от загрузки вагонов q0, скорости движения v и типа пути.


, (3)

, (4)


Расчеты основного удельного сопротивления движению состава поезда (вагонов) wo' рекомендуется провести раздельно по видам тяги:

а) для тепловоза - при ведении поезда с расчетной vp и конструкционной vK скоростями движения;

б) для электровоза - при ведении поезда со скоростью длительного

режима v? и конструкционной скоростью vK движения.

Для тепловоза 2М62:


Н/кН при vp

Н/кН при vк

при vp

при vк

при vp

при vк


Для электровоза 2ВЛ11:


Н/кН при v?

Н/кН при vк

при v?

при vк

при v?

при vк


1.3. Определение общего полного сопротивления движению поезда


Общее полное сопротивление движению поезда WK представляет собою алгебраическую сумму основного и дополнительного сопротивления от уклона профиля пути сопротивлений, Н

Wк = W0 + Wi (5)

где Wo - основное полное сопротивление движению поезда, Н

Wo=w0'P+ wo"Q, (6)

где - основное удельное сопротивление движению локомотива, Н/кН; определяется по уравнению (1);

- основное удельное сопротивление движению состава поезда, Н/кН; определяется по формуле (2);

Р - сцепной вес локомотива, кН; определяется по данным таблиц 22 и 5ПТР[1]; Рт=2380кН ; Рэ=1840кН ;

Q - вес состава поезда, кН; (из задания); Q=30000kH

Wj -дополнительное сопротивление движению поезда от уклона профиля пути, Н; определяется по следующей зависимости:

Wi = iр(P+Q), (7)

ip - крутизна расчетного уклона (подъема),‰ (из задания). ip=5‰

Подставив (6) и (7) в уравнение (5), после простейших алгебраических преобразований получим, Н


(8)


При выполнении курсовой работы величина общего полного сопротивления движению поезда Wk определяется по формуле (8) раздельно по видам тяги для скоростей движения: а) для тепловоза - при ведении поезда с расчетной vp и конструкционной vK скоростями движения;

б) для электровоза - при ведении поезда со скоростью длительного режима v? и конструкционной скоростью vK движения:

Для тепловоза 2М62:


при vp

при vk


Для электровоза 2ВЛ11:

при v?

при vk Результаты расчетов величины общего полного сопротивления движению поезда WK целесообразно оформить в виде таблицы, аналогичной табл. 1.


Таблица 1

Результаты расчетов величины общего полного сопротивления движению поезда Wк


Расчетная величина

Тепловоз

Электровоз



Vр, км/ч

VK, км/ч

V?,км/ч

VK, км/ч

wo,H/kH

2,22

5,9

3,1

5,9

wo4", Н/кН

0,85

1,65

1

1,65

,H/kH

0,883

1,417

1,028

1,417

H/kH

0,87

1,51

1,02

1,51

WK,кH

96

124

99

119









2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СРЕДНЕЙ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ И ВРЕМЕНИ ХОДА ПОЕЗДА ПО УЧАСТКУ


2.1. Определение средней скорости движения поезда по участку при использовании различных режимов тяги


Для определения скорости и времени хода поезда по участку предлагается использовать способ равновесных скоростей, который относится к числу приближенных методов.

Равновесной скоростью называют скорость установившегося равномерного движения на уклоне известной крутизны (например, на расчетном подъеме) продольного профиля пути.

Скорость равномерного движения поезда v^, на уклоне крутизной ip находят решением уравнения движения поезда из условия равновесия силы тяги локомотива FK и общего полного сопротивления движения поезда WK. Таким образом можно записать

FK=WK. (9)

При выполнении курсовой работы предлагается использовать графический метод определения равновесных скоростей для различных видов тяги.

Определение средней (равновесной) скорости движения по участку графическим методом сводится к определению точек пересечения тяговой характеристики FK=f(v) заданной серии локомотива и кривой общего полного сопротивления движению поезда WK=^v), ведомого этим локомотивом.

В результате получаем для тепловоза 2М62 vcp=44 км/ч

для электровоза 2ВЛ11 vcp=98 км/ч


2.2 Определение времени хода поезда по участку


Время хода поезда по участку во главе с локомотивом данного типа можно определить по следующей формуле :

(10)

где S - длина участка обращения локомотивов, км S=450;

Vcpi- средняя (равновесная) скорость движения поезда во главе с локомотивом i-ro типа, км/ч.: vср2ВЛ11=98 ; vср2М62=44 ;

Для тепловоза 2М62 :

Для электровоза 2ВЛ11 :


3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАСАТЕЛЬНОЙ МОЩНОСТИ ЛОКОМОТИВОВ


Касательной мощностью локомотива называют мощность, развиваемую на его ведущих колесах и используемую для движения поезда.

Касательную мощность (на ободе колес) локомотива целесообразно определять по параметрам тяговой характеристики тепловоза или электровоза.

Так, касательная мощность тепловоза NK может быть определена из следующего выражения, кВт


(11)


Где vi-текущее значение скорости, км/ч; Fki-текущее значение касательной силы тяги, Н; определяется по тяговой характеристике FK=f(v) локомотива с учетом числа секций. Касательная мощность электровоза Рк, кВт


(12)


Расчеты касательной мощности NK=fl[v) и PK=f(v) локомотивов нужно провести раздельно по видам тяги: для тепловоза по формуле (11), для электровоза - по (12) с учетом числа секций.

Результаты расчетов характеристик NK=fl[v) и PK=f(v) целесообразно оформить в табличной форме, аналогичной табл. 2


Таблица 2

v,км/ч

0

10

12

20

30

40

50

60

70

80

90

100

720

600

610

400

280

210

170

150

105

100

90

80

0

1667

2033

2222

2333

2333

2361

2500

2041

2222

2250

2222

600

530

520

500

480

465

455

400

265

200

145

110

0

1472

1734

2778

4000

5167

6319

6667

5153

4444

3625

3056


По данным таблицы 2 необходимо в произвольном масштабе построить графические зависимости: -для тепловоза и PK=f(v) -для электровоза.


4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСХОДА ЭНЕРГОРЕСУРСОВ

РАЗЛИЧНЫМИ ВИДАМИ ТЯГИ


4.1. Определение расхода топлива тепловозом на тягу поездов


Расход топлива тепловозом можно определить двумя способами: по данным ПТР[1] и выполненной тепловозом механической работы:

а) определение расхода топлива тепловозом Е по данным ПТР можно выполнить по следующей зависимости, кг

(13)

где Gмин- минутный расход топлива одной секцией тепловоза, кг/мин; определяется следующим образом: нужно по данным ПТР [1] построить в масштабе кривую Gмин=f(v) для максимальной позиции рукоятки контроллера машиниста, затем по кривой Gмин =f(v) для скорости vcp определить величину GMHH;

nc - число секций тепловоза; nc=2 : tT- время хода поезда во главе с тепловозом, мин.tT=613мин

б)определение расхода топлива тепловозом Емех по выполненной механической работе, кг

(14)



где -значение силы тяги при движении тепловоза со средней (равновесной) скоростью движения vcpi H; определяется по тяговой

характеристике тепловоза FK=f(v).

S - длина эксплуатационного участка, км (из задания); S=450 км

- средний кпд. тепловозной тяги; можно принять 0,3-0,32;

- удельная теплота сгорания дизельного топлива, кДж/кг;

можно принять =42700 кДж/кг.


4.2 Определение расхода электроэнергии электровозом постоянного тока


Расход электроэнергии электровозом определяется двумя способами:

а) Расчет расхода электроэнергии электровозом постоянного тока по данным ПТР можно выполнить по следующей зависимости, кВт·ч


(15)




где Uкс-напряжение в контактной сети постоянного тока, В; можно принять UKC=3000B;

tэ- время хода поезда во главе с электровозом, мин; tэ=275мин

Iэср- среднее значение силы тока электровоза, А; определяется следующим образом: нужно по данным ПТР построить в масштабе кривую , затем по кривой ,для скорости vcp определить величину Iэср. Iэср=1300А



б) Определение расхода электроэнергии электровозом по выполненной

механической работе, кВт·ч:


(16)


где - значение силы тяги при движении электровоза постоянного тока со средней (равновесной) скоростью движения vср , H; определяется по тяговой характеристике электровоза FK=f(v); =200000 Н

vср- средняя (равновесная) скорость движения электровоза, vср=98 км/ч;

tэ - время хода поезда во главе с электровозом постоянного тока,tэ=275 мин;

- средний к.п.д. электрической тяги; можно принять 0,24.



5. СРАВНЕНИЕ ТЕПЛОВОЗНОЙ И ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ТЯГИ


5.1. Сравнение видов тяги по расходу энергоресурсов


5.1.1. Определение стоимости перевозок при различных видах тяги:

а) стоимость перевозок при тепловозной тяге, руб

Cm=cm·Ecp (17)

где ст -цена одного килограмма дизельного топлива, руб; по данным ОАО «РЖД» отпускная цена дизельного топлива в среднем по сети железных дорог на 1 ноября 2004 года составила 7592 рубля за 1 тонну дизельного топлива;

Еср- средний расход топлива тепловозом, кг


(18)


б)стоимость перевозок при электрической тяге, руб

(19)

где сэ - средняя цена одного киловатт -часа электроэнергии, руб./ кВт·ч; по данным ОАО «РЖД» тариф на электроэнергию в среднем по сети железных дорог на 1 ноября 2004 года составил 0.853 руб./ кВт·ч

AСР - средний расход электроэнергии электровозами, кВт·ч


(20)


Оценку эффективности тепловозной и электрической тяги по расходу энергоресурсов можно выполнить по следующей формуле


(21)


5.2. Сравнение локомотивов по тяговым характеристикам


Сравнение тепловоза и электровоза заданных серий целесообразно произвести по безразмерным величинам касательной силы FK и скорости движения V .

Относительная касательная сила тяги FK локомотива определяется по следующему выражению

(22)

где - текущее значение касательной силы тяги локомотива, Н; определяется по его тяговой характеристике FK=f(v) для текущих значений скорости.

- значение касательной силы тяги локомотива при конструкционной скорости, Н; определяется по его тяговой характеристике FK=f(v) .

Относительная скорость движения локомотива определяется по формуле

(23)

где vi текущее значение скорости, км/ч; при расчетах можно принять шаг изменения скорости ?v=10 км/ч; в расчеты желательно включить скорости: порогового режима v*, расчетную для тепловозов и длительного режима для электровозов;

vk- конструкционная скорость движения локомотива, км/ч. Результаты расчетов относительных параметров движения

локомотивов FK и V целесообразно свести в таблицу, аналогичную таблице 2.


Таблица 3

0

10

20

30

40

50

51,2

60

70

80

90

100

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,51

0,6

0,7

0,8

0,9

1

720

600

400

280

210

200

170

150

105

100

90

80

9

7,5

5

3,5

2,625

2,5

2,125

1,875

1,31

1,25

1,125

1

600

530

500

480

465

455

450

400

265

200

145

110

8,6

4,8

4,5

4,3

4,2

4,1

4,0

3,6

2,4

1,8

1,3

1


По данным таблицы 3 нужно построить совмещенный график FK=f(v) для тепловоза и электровоза и произвести качественное сравнение двух локомотивов по тяговым характеристикам.


ВЫВОД: При выполнении курсовой работы, я научился определять различные сопротивления локомотива (тепловоза и электровоза),сравнивать основные показатели тепловозной и электровозной тяги. Научился строить тяговые характеристики. Определил, что электровозная тяга намного экономичнее и экологичнее, чем тепловозная. Надо и дальше совершенствовать электровозную тягу


6.ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ


Провести спрямление элементов профиля пути

Профиль №10


Таблица 1.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

i,‰

0

-7

-5

0

+4

0

-4

-5

-9

0

+11

S,м

2000

1200

800

1600

2000

1200

2200

1200

1500

600

1200

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

i,‰

+8

0

-4

0

+4

+6

+8

+2

0

+2

0

S,м

2000

1600

900

1100

750

650

900

2200

1600

1000

1500


Уклон спрямляемого профиля определяется по формуле:

, (1)

где - уклон спрямлённого элемента, ‰

- уклон каждого спрямляемого элемента, ‰

- длина спрямляемого элемента , м.

Проверка допустимости спрямления проводится по следующей эмпирической формуле:

, (2)

где - абсолютная разность (без учёта знака) спрямлённого и проверяемого профиля.

Проверяется каждый участок.

  1. Участок состоит из 17 групп элементов: 1, 2-3, 4, 5, 6, 7-8, 9, 10, 11-12, 13, 14, 15, 16-18, 19, 20, 21, 22.

  2. Спрямляем элементы 2-3.

а) по формуле (1):

б) проверяем каждый элемент на допустимость спрямления по формуле (2)

Элемент 1:

Условие выполняется.

Элемент 2.

Условие выполняется.

  1. Спрямляем элементы 7-8.

а) по формуле (1)

б) проверяем каждый элемент на допустимость спрямления по формуле (2)

Элемент 1:

Условие выполняется.

Элемент 2.

Условие выполняется.

  1. Спрямляем элементы 11-12.

а) по формуле (1)

б) проверяем каждый элемент на допустимость спрямления по формуле (2)

Элемент 1:

Условие не выполняется.

Данный участок спрямлению не подлежит.

  1. Спрямляем элементы 16-18.

а) по формуле (1)

б) проверяем каждый элемент на допустимость спрямления по формуле (2)

Элемент 1:

Условие выполняется.

Элемент 2.

Условие выполняется.

Элемент 3.

Условие выполняется.

Полученные данные заносим в таблицу 2


Таблица 2

1

2

3

4

5

6

7

8

9

i,‰

0

-6,2

0

+4

0

-4,4

-9

0

+11

S,м

2000

2000

1600

2000

1200

3400

1500

600

1200

10

11

12

13

14

15

16

17

18

i,‰

+8

0

-4

0

+6,1

+2

0

+2

0

S,м

2000

1600

900

1100

2300

2200

1600

1000

1500



СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


  1. Правила тяговых расчетов для поездной работы. М. : Транспорт, 1985 - 287 с.

  2. Гребенюк П.Т., Долганов А.Н., Скворцова А.И. Тяговые расчеты: Справочник. -М: Транспорт, 1987.-272с.

  3. Осипов СИ., Осипов С.С. Основы тяги поездов-М.:УМК МПС России, 2000 «592с.

  4. Тепловозы. Под. ред. В.Д. Кузьмича. -М: Транспорт, 1991. -352с.

  5. Электрические передачи локомотивов. Под. Ред. В.В. Стрекопытова. - М: Маршрут, 2003. - 310с.

  6. Локомотивное хозяйство. Под ред. С.Я. Айзинбуда. - М.: Транспорт, 1986.-263с.

  7. Исаев И.П., Фрайфельд А.В. Беседы об электрической железной дороге. - М: М: Транспорт, 1989. - 359с.

  8. Железные дороги. Общий курс. Под ред. ММ. Уздина. - М.: Транспорт, 1991.-295с

  9. Сидоров Н.Н. Как устроен и работает электровоз. М: Транспорт, 1980. - 223с

1Авиация и космонавтика
2Архитектура и строительство
3Астрономия
 
4Безопасность жизнедеятельности
5Биология
 
6Военная кафедра, гражданская оборона
 
7География, экономическая география
8Геология и геодезия
9Государственное регулирование и налоги
 
10Естествознание
 
11Журналистика
 
12Законодательство и право
13Адвокатура
14Административное право
15Арбитражное процессуальное право
16Банковское право
17Государство и право
18Гражданское право и процесс
19Жилищное право
20Законодательство зарубежных стран
21Земельное право
22Конституционное право
23Конституционное право зарубежных стран
24Международное право
25Муниципальное право
26Налоговое право
27Римское право
28Семейное право
29Таможенное право
30Трудовое право
31Уголовное право и процесс
32Финансовое право
33Хозяйственное право
34Экологическое право
35Юриспруденция
36Иностранные языки
37Информатика, информационные технологии
38Базы данных
39Компьютерные сети
40Программирование
41Искусство и культура
42Краеведение
43Культурология
44Музыка
45История
46Биографии
47Историческая личность
 
48Литература
 
49Маркетинг и реклама
50Математика
51Медицина и здоровье
52Менеджмент
53Антикризисное управление
54Делопроизводство и документооборот
55Логистика
 
56Педагогика
57Политология
58Правоохранительные органы
59Криминалистика и криминология
60Прочее
61Психология
62Юридическая психология
 
63Радиоэлектроника
64Религия
 
65Сельское хозяйство и землепользование
66Социология
67Страхование
 
68Технологии
69Материаловедение
70Машиностроение
71Металлургия
72Транспорт
73Туризм
 
74Физика
75Физкультура и спорт
76Философия
 
77Химия
 
78Экология, охрана природы
79Экономика и финансы
80Анализ хозяйственной деятельности
81Банковское дело и кредитование
82Биржевое дело
83Бухгалтерский учет и аудит
84История экономических учений
85Международные отношения
86Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
87Финансы
88Ценные бумаги и фондовый рынок
89Экономика предприятия
90Экономико-математическое моделирование
91Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Если политик говорит вам о шоковой терапии, то поинтересуйтесь, кто он по образованию: экономист или патологоанатом?
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, курсовая по транспорту "Сравнение основных показателей тепловозной и электрической тяги", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2017
Рейтинг@Mail.ru