Тяговый расчет троллейбуса

 

 

8.2 Графический способ

 

Кривые движения подвижного состава в обратном направлении по заданному перегону строятся графическим способом по методу Министерства путей ообщения (МПС).

Первой строят кривую скорости  v(S), а затем кривую времени хода  t(S) и потребляемого тока I_∑(S). Для построения кривых скорости v(S) и времени t(S) сначала выбираем масштабы скорости m_v = 2 мм/(км/ч), пути m_s = 0,2 мм/м и времени m_t = 2 мм/с.

Масштаб удельных сил  действующих на подвижной состав m_f, мм/(Н/кН),рассчитывается по формуле

 

m_f =  ,

 

где m_v – масштаб скорости, мм/(км/ч);

       m_s – масштаб пути, мм/м.

 

            m_f =

  мм/(Н/кН)

 

В масштабе вычерчивают  диаграммы ускоряющих и замедляющих  сил f_0,  w_ox и b_{то сл} действующих на подвижной состав на прямом горизонтальном участке пути. Причём по оси абсцисс откладывают значения удельных сил, а по оси ординат скорость v.

Справа от диаграммы действующих сил с учётом выбранных масштабов строится кривая v(S). По оси ординат при построении кривой v(S) откладывается скорость, а по оси абсцисс путь. Рекомендуется при построении отступить от кривой b_{то сл} до оси v на расстояние не менее Б, мм, которое вычисляется по формуле         

Б =

где  m_t – масштаб времени, мм/с.

 

Б =

мм.

 

Под осью S графически представляется профиль пути.

Алгоритм построения кривых движения графическим способом аналогичен расчётно-графическому способу. Задаваясь значениями приращения скорости Δv_i на каждом i-том шаге построения по зависимостям удельных действующих  сил определяется среднее значение силы f_{дср i}. Приращения пути ΔS_i на каждом шаге определяется графическим способом. Кривые движения ПС представлены  в приложении Б.

 

9 Определение расхода  электроэнергии подвижным составом  при движении по перегону

9.1 Расход электроэнергии  на тягу подвижного состава

 

Расход электрической  энергии на тягу подвижного состава постоянного тока  определяется  по кривым движения графоаналитическим методом.

Кривую потребляемого  тока I_∑(S) подвижным составом разбивают на отрезки ∆I_∑j. Для каждого отрезка определяется среднее значение тока I_∑срj, А, по формуле

,

где   I_∑нj − ток начальной точки j-того отрезка ∆I_∑j, A;

I_∑кj  − ток конечной точки j-того отрезка ∆I_∑j, A.

Расход электроэнергии на тягу W_тяга, Вт∙ч, подвижного состава определяется по формуле

,

где   ∆t_j − отрезок времени j-того шага расчета, с;

U_с − напряжение в контактной сети, В.

Результаты  расчета расхода электроэнергии на тягу для движения по заданному перегону в прямом направлении (рисунок 10) представлены в таблице 10.

 

Таблица 10 − Результаты расчета расхода электроэнергии на тягу в прямом направлении

Шаг j	Ток, А			∆tj, c	Uc, В	Wтягаj, Вт ·ч
	IΣнj	IΣкj	IΣсрj
1	445	445	445	0,00	550	0
2	445	445	445	1,05	550	71,35
3	445	445	445	1,05	550	71,35
4	445	298,2	371,6	1,05	550	59,58
5	298,2	200	249,1	1,69	550	64,18
6	365	200,88	282,94	1,04	550	45,15
7	200,88	120	160,44	3,14	550	76,97
8	405	367,4	386,2	2,87	550	169,30
9	367,4	331,48	349,44	3,25	550	173,32
10	331,48	286,32	308,9	2,54	550	119,70
11	286,32	251,04	268,68	3,96	550	162,45
12	251,04	230,88	240,96	4,89	550	180,18

Окончание таблицы 10

Шаг j	Ток, А			∆tj, c	Uc, В	Wтягаj, Вт ·ч
	IΣнj	IΣкj	IΣсрj
13	230,88	224,56	227,72	5,52	550	192,08
14	224,56	204,56	214,56	2,24	550	73,30
15	204,56	195,2	199,88	7,97	550	243,25
16	5	5	5	5,97	550	4,56
17	5	5	5	1,05	550	0,80
18	5	5	5	1,61	550	1,23
19	5	5	5	2,77	550	2,11
20	5	5	5	1,72	550	1,32
21	5	5	5	2,55	550	1,95
22	5	5	5	6,01	550	4,59
23	5	5	5	7,70	550	5,88
24	5	5	5	2,18	550	1,67
25	5	5	5	1,40	550	1,07
26	5	5	5	2,49	550	1,90
27	5	5	5	1,70	550	1,30
28	5	5	5	1,72	550	1,31
29	5	5	5	1,74	550	1,33
30	5	5	5	1,76	550	1,34
31	5	5	5	1,78	550	1,36
32	5	5	5	0,20	550	0,15
33	5	5	5	1,01	550	0,77
34	5	5	5	1,01	550	0,77
35	5	5	5	1,01	550	0,77
36	5	5	5	1,63	550	1,24
					Сумма	1739,59

 

 

9.2 Расход электроэнергии  на собственные нужды подвижного  состава

 

Расчет расхода  электроэнергии на собственные нужды W_сн, Вт∙ч, осуществляется по формуле

 

,

где  P_сн − средняя мощность нагрузки собственных нужд подвижного состава, Вт; для троллейбусов P_сн = 1500…2000 Вт; принимаем P_сн =1750 Вт.

t_x − время движения подвижного состава по перегону, с;

t_ст − среднее время стоянки подвижного состава на остановочном пункте, с; t_ст = 20…30 с; принимаем t_ст = 25 с.

 

W_сн

Вт·ч.

9.3 Расход электроэнергии  на тяговой подстанции

 

Расход электроэнергии на тяговой подстанции W_пс, Вт∙ч, при движении подвижного состава по перегону рассчитывается по формуле

 

,

 

где η_кс − средний коэффициент полезного действия контактной сети,   принимается равной 0,93;

 η_пс − средний коэффициент полезного действия тяговой подстанции городского электротранспорта, принимается равным 0,95.

 

W_пс

Вт·ч.

9.4 Удельный расход электроэнергии на движение подвижного состава

 

Удельный  расход электроэнергии w измеряется в Вт∙ч/(кН∙км) или в кВт∙ч/км и соответственно рассчитывается по формуле

 

,

 

,

 

где   S − длина перегона, м; S = 930 м.

       

w'

Вт·ч/(кН·км),

 

w''

кВт·ч/км.

 

10 Определение  тормозного пути при экстренном  и служебном торможениях транспортного средства

Перед выпуском подвижного состава на линию в соответствие с ПТЭ [3] трамвая в депо производятся следующие проверки:

• тормозной путь порожнего пассажирского троллейбуса любого типа на горизонтальном участке пути имеющем сухое асфальтовое покрытие при экстренном торможении при скорости начала торможения 40 км/ч должна быть не более 19,9 м.

Расчетный тормозной  путь l_рт – это путь, проходимый подвижным составом с момента возникновения необходимости торможения до полной остановки. Он состоит из действительного тормозного пути l_т, где на подвижной состав действует тормозная сила, и пути подготовки тормозов l_п, который подвижной состав проходит за время подготовки тормозов t_п. Это время необходимо для возникновения реакции у водителя на обнаруженную опасность, приведения им в действие тормозов и срабатывания тормозной системы.

l_рт  =  l_т + l_п .

Путь подготовки тормозов может быть определен из условия, что он проходится с постоянной скоростью v_т = 40 км/ч

l_п =

t_п v_т ,

Согласно  правилам тяговых расчетов принимаем  время подготовки тормозов для ПС  t_п = 0,5 с.

l_п  =

∙ 0,5 ∙ 40 = 5,6 м.

 

Рассчитаем  вес для порожнего ПС по формуле

 

G_{сц т} =  ,

 

G_{сц т}

кН.

 

Определяем  максимальную тормозную силу B_{т.max сц}, Н, для порожнего  подвижного состава при экстренном торможении  по формуле:

 

B_{т.max сц}   = 0,8 · 1000G_{сц т}  ψ,

B_{т.max сц}   = 0,8 · 1000 · 179 · 0,3 = 42886 Н

Тормозная сила служебного торможения

B’_т = 0,6 B_{т.max сц},

 

B’_т = 0,6 ∙ 42886 = 25731 Н.

 

Определяем  удельную тормозную силу при экстренном и служебном  торможении для порожнего ПС соответственно

 

;

 

b'_тэ

Н / кН;

 

;

 

b'_тcл

Н / кН.

 

Результаты  расчёта замедляющих сил приведены  в таблице 12.

Таблица 12 – Результаты расчета замедляющих удельных сил, действующих на

                       порожний подвижной состав

Скорость V, км/ч	Удельные силы, действующие на порожний троллейбус, Н/кН
	wох	b'тcл	b'тэ	bто'сл	bто'э
40	-22,4	-247,8	-413	-270,2	-435,4
35	-20,9	-247,8	-413	-268,7	-433,9
30	-19,6	-247,8	-413	-267,4	-432,6
25	-18,5	-247,8	-413	-266,3	-431,5
20	-17,6	-247,8	-413	-265,4	-430,6
15	-16,9	-247,8	-413	-264,7	-429,9
10	-16,4	-247,8	-413	-264,2	-429,4
5	-16,1	-247,8	-413	-263,9	-429,1
0	-16	-247,8	-413	-263,8	-429,0