ЭиТО ПС Учебно-методическое пособие к ЛР_ч.2-Вильгельм_2022
.pdfА. С. ВИЛЬГЕЛЬМ
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ К ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
ПРИ ИЗУЧЕНИИ ДИСЦИПЛИНЫ «ЭКСПЛУАТАЦИЯ И ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ
ПОДВИЖНОГО СОСТАВА»
ЧАСТЬ 2
ОМСК 2022
Министерство транспорта Российской Федерации Федеральное агентство железнодорожного транспорта Омский государственный университет путей сообщения
А. С. Вильгельм
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ К ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
ПРИ ИЗУЧЕНИИ ДИСЦИПЛИНЫ «ЭКСПЛУАТАЦИЯ И ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ
ПОДВИЖНОГО СОСТАВА»
Часть 2
Утверждено методическим советом университета
Омск 2022
УДК 629.423(075.8) ББК 39.232я73
В46
Учебно-методическое пособие к выполнению лабораторных работ при изучении дисциплины «Эксплуатация и техническое обслуживание подвижного состава». Часть 2 / А. С. Вильгельм; Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2022. 27 с.
Содержит основные сведения о технических характеристиках пассажирских электровозов, способах моделирования эксплуатационной работы электроподвижного состава, порядке определения рациональных режимов ведения поезда и расчета эффективности эксплуатации электроподвижного состава, а также о порядке составления режимных карт.
Предназначено для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Эксплуатация и техническое обслуживание подвижного состава» студентами специальности «Подвижной состав железных дорог», специализаций «Электрический транспорт железных дорог» и «Высокоскоростной наземный транспорт». Может быть использовано при разработке дипломного проекта.
Библиогр.: 6 назв. Табл. 8. Рис. 5.
Рецензенты: доктор техн. наук, доцент О. Е. Пудовиков; канд. техн. наук, доцент А. С. Анисимов.
__________________________
©Омский гос. университет путей сообщения, 2022
2
ОГЛАВЛЕНИЕ |
|
Введение................................................................................................................... |
5 |
Лабораторная работа 5. Анализ технических характеристик, |
|
особенностей эксплуатации и технического обслуживания пассажирских |
|
электровозов и определение их эксплуатационных показателей .......................... |
6 |
5.1. Общие сведения................................................................................................ |
6 |
5.2. Порядок выполнения работы.......................................................................... |
7 |
5.3. Содержание отчета......................................................................................... |
11 |
5.4. Контрольные вопросы ................................................................................... |
11 |
Лабораторная работа 6. Сравнительный анализ эксплуатационных |
|
показателей и энергетической эффективности пассажирских электровозов |
|
и электропоездов....................................................................................................... |
12 |
6.1. Общие сведения.............................................................................................. |
12 |
6.2. Порядок выполнения работы........................................................................ |
12 |
6.3. Содержание отчета......................................................................................... |
16 |
6.4. Контрольные вопросы ................................................................................... |
16 |
Лабораторная работа 7. Определение на ЭВМ рациональных режимов |
|
ведения поезда и составление режимной карты для электровозов |
|
постоянного тока....................................................................................................... |
17 |
7.1. Общие сведения.............................................................................................. |
17 |
7.2. Порядок выполнения работы........................................................................ |
18 |
7.3. Содержание отчета......................................................................................... |
23 |
7.4. Контрольные вопросы ................................................................................... |
25 |
Лабораторная работа 8. Определение на ЭВМ рациональных режимов |
|
ведения поезда и составление режимной карты для электровозов |
|
переменного тока....................................................................................................... |
26 |
8.1. Порядок выполнения работы........................................................................ |
26 |
8.2. Содержание отчета......................................................................................... |
28 |
8.3. Контрольные вопросы ................................................................................... |
28 |
Библиографический список.................................................................................. |
29 |
3
4
ВВЕДЕНИЕ
Эффективность эксплуатации подвижного состава зависит от множества факторов и определяется совокупностью показателей его работы.
Настоящее учебно-методическое пособие предназначено для углубленного изучения способов определения эффективности эксплуатации пассажирского электроподвижного состава, качественных и количественных показателей его эксплуатации, изучения существующих систем технического обслуживания и ремонта подвижного состава, а также построения математических моделей для расчета эксплуатационных показателей, разработки режимных карт и выбора оптимальных режимов работы по заданным параметрам графика движения поездов.
К лабораторным работам студенты должны готовиться заранее, самостоятельно, используя рекомендуемую техническую литературу [1 – 6] и данное учебно-методическое пособие. К выполнению очередной работы студент допускается только после проверки преподавателем знаний ее теоретических основ.
Отчеты по всем работам каждый студент выполняет индивидуально в печатном виде. Оформление отчетов должно соответствовать требованиям данного учебно-методического пособия и утвержденного стандарта предприятия (университета) СТП ОмГУПС-1.2-2005.
5
Лабораторная работа 5
АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК, ОСОБЕННОСТЕЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ И ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ПАССАЖИРСКИХ ЭЛЕКТРОВОЗОВ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ
ИХ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ
Цель работы: анализ технических характеристик, конструктивных особенностей, особенностей эксплуатации и технического обслуживания пассажирских электровозов на примере серий ЭП1М(ЭП1П), ЭП2К, ЭП20. Моделирование работы данных серий электровозов с помощью ЭВМ.
5.1. Общие сведения
Электровоз ЭП1 – пассажирский односекционный шестиосный магистральный электровоз переменного тока с коллекторными тяговыми двигателями, выпускаемый Новочеркасским электровозостроительным заводом. Максимальная конструкционная скорость электровоза – 140 км/ч. С 2006 г. выпускается модернизированный электровоз ЭП1М, а также его вариант ЭП1П, у которого за счет изменения передаточного числа тягового редуктора увеличена сила тяги. Электровоз ЭП1П предназначен для эксплуатации на участках со сложным профилем пути.
Электровоз серии ЭП2К – пассажирский односекционный шестиосный магистральный электровоз постоянного тока с коллекторными тяговыми двигателями, выпускаемый Коломенским заводом. На электровозе ЭП2К применены реостатный пуск тяговых электродвигателей, реостатное торможение мощностью 4000 кВт, последовательное возбуждение тяговых двигателей в режиме тяги.
Электровоз серии ЭП20 – двухсистемный скоростной шестиосный пассажирский электровоз с асинхронными тяговыми двигателями, выпускаемый Новочеркасским электровозостроительным заводом. Электровоз ЭП20 выпускается в двух исполнениях: с конструкционной скоростью 160 км/ч и конструкционной скоростью 200 км/ч. На электровозе ЭП20 применено реостатное и рекуперативное торможение.
Расчеты эксплуатационных показателей электровозов необходимо выполнить для трех типов условных профилей пути [2].
6
5.2. Порядок выполнения работы
Ознакомиться с руководством по эксплуатации электровозов ЭП1М (ЭП1П), ЭП2К, ЭП20: основными техническими характеристиками, электрической схемой силовых цепей, электрическими машинами, электрическими аппаратами и др.
Изучить назначение, основные технические характеристики, схему силовых цепей, схему цепей вспомогательных машин, схему цепей потребителей собственных нужд, схему цепей управления и назначение электронного оборудования электровозов.
Изучить расположение оборудования на электровозе: в кабине, в кузове, под кузовом, на крыше, комплект инструмента и принадлежностей электровоза.
Ознакомиться с особенностями и периодичностью технического обслуживания электровозов серий ЭП1М (ЭП1П), ЭП2К, ЭП20.
Свести основные характеристики электровозов в сводную таблицу по форме табл. 5.1.
Таблица 5.1
Сводная таблица основных технических характеристик пассажирских электровозов
Характеристика электровоза
1
Номинальное напряжение, В Осевая формула
Длина электровоза по осям автосцепок, мм Служебная масса электровоза, т Нагрузка от колесной пары на рельсы, кН (тс)
Передаточное отношение зубчатой передачи Конструкционная скорость, км/ч
КПД в продолжительном режиме с учетом вспомогательных нужд
Мощность часового режима на валах тяговых двигателей, кВт
Серия электровоза
ЭП1 |
ЭП2К |
ЭП20 |
2 |
3 |
4 |
7
|
|
Окончание табл. 5.1 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
Сила тяги часового режима, кН (тс) Скорость часового режима, км/ч
Мощность продолжительного режима на валах тяговых двигателей, кВт
Сила тяги продолжительного режима, кН (тс) Скорость продолжительного режима, км/ч Вид электрического торможения
Мощность электрического тормоза на валах тяговых двигателей, кВт
Тормозное усилие, развиваемое электровозом в режиме торможения, кН (тс)
Далее необходимо для условных участков различных типов профилей пути и различных режимов ведения поезда с помощью ЭВМ определить некоторые эксплуатационные показатели данных электровозов.
Для этого в «Задании на расчет для графика движения» выбрать катего-
рию поездов «Пассажирские» в четном направлении для четных вариантов и в нечетном для нечетных вариантов. Для каждого типового участка необ-
ходимо выполнить расчеты для всех рассматриваемых серий локомотивов, в том числе для электровоза ЭП20 отдельно для постоянного и переменного тока. В графе «Состав» выбирается «Пассажирский».
Начальную скорость, коэффициент снижения сцепления, напряжение в контактной сети оставить по умолчанию. Массы составов, для которых необходимо выполнить тяговые расчеты, выбираются по табл. 5.2 согласно варианту, выданному преподавателем. Количество остановок, которое необходимо сделать в каждом из расчетов, выбираются по табл. 5.3 согласно варианту. Продолжительность одной остановки – 5 минут. Рекуперативное торможение при-
менять максимальное.
Для каждого условного участка и серии локомотива с поездом соответствующей массы состава необходимо выполнить тяговые расчеты и получить значения технической скорости в диапазоне 70 – 90 км/ч. По результатам каждого из трех расчетов заполняется таблица по форме табл. 5.4.
8
9
Т а б л и ц а 5.2
Массы составов для выполнения расчетов в лабораторной работе по вариантам
Масса состава |
III типа |
1100 |
1050 |
1000 |
950 |
900 |
850 |
800 |
750 |
700 |
650 |
для профиля |
IV типа |
750 |
800 |
850 |
900 |
950 |
1000 |
1050 |
650 |
600 |
700 |
|
600 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
650 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
|
700 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
|
750 |
31 |
32 |
33 |
34 |
35 |
36 |
37 |
38 |
39 |
40 |
I-II типа |
800 |
41 |
42 |
43 |
44 |
45 |
46 |
47 |
48 |
49 |
50 |
|
850 |
51 |
52 |
53 |
54 |
55 |
56 |
57 |
58 |
59 |
60 |
|
900 |
61 |
62 |
63 |
64 |
65 |
66 |
67 |
68 |
69 |
70 |
|
950 |
71 |
72 |
73 |
74 |
75 |
76 |
77 |
78 |
79 |
80 |
|
1000 |
81 |
82 |
83 |
84 |
85 |
86 |
87 |
88 |
89 |
90 |
Т а б л и ц а 5.3
Количество остановок для выполнения расчетов в лабораторной работе по вариантам
Количество |
III типа |
0 |
1 |
2 |
5 |
4 |
3 |
1 |
3 |
2 |
4 |
остановок |
IV типа |
3 |
2 |
1 |
3 |
5 |
3 |
4 |
2 |
1 |
0 |
|
5 |
1 |
10 |
19 |
28 |
37 |
46 |
55 |
64 |
73 |
82 |
|
2 |
2 |
11 |
20 |
29 |
38 |
47 |
56 |
65 |
74 |
83 |
|
3 |
3 |
12 |
21 |
30 |
39 |
48 |
57 |
66 |
75 |
84 |
|
2 |
4 |
13 |
22 |
31 |
40 |
49 |
58 |
67 |
76 |
85 |
I-II типа |
2 |
5 |
14 |
23 |
32 |
41 |
50 |
59 |
68 |
77 |
86 |
|
3 |
6 |
15 |
24 |
33 |
42 |
51 |
60 |
69 |
78 |
87 |
|
4 |
7 |
16 |
25 |
34 |
43 |
52 |
61 |
70 |
79 |
88 |
|
3 |
8 |
17 |
26 |
35 |
44 |
53 |
62 |
71 |
80 |
89 |
|
3 |
9 |
18 |
27 |
36 |
45 |
54 |
63 |
72 |
81 |
90 |