2. Расчет массы состава. Определение длины состава

Для того чтобы снизить себестоимость перевозок грузов, нужно перевозить их в поездах возможно большей массы. Эта наибольшая масса ограничивается возможностью проведения поезда электровозом по наиболее тяжелому (расчетному) подъему, условиями трогания поезда с места на станции. Под расчетным подъемом понимают наиболее трудный для движения в выбранном направлении подъем, на котором локомотив развивает расчетную силу тяги при расчетной скорости движения.

Электровоз на расчетном подъеме должен развивать большую допустимую силу тяги, называемую расчетной F_Р . Скорость электровоза при такой силе тяги называют расчетной скоростью V_Р .

Для этого нам необходимо знать массу состава и учесть при этом основаные удельные сопративления движению поезда.

1.Расчет начинаем с определения средней нагрузки на рельс

= =17,50 т/ось (1)

= =18,33 т/ось

= = 18,75 т/ось

где - массы соответственно 4-, 6-, 8-осных грузовых вагонов, т.

Рассчитав среднюю нагрузку на ось, рассчитываем основное удельное сопротивление вагонов.

2. Рассчитываем основное удельное сопротивление 4-х осных вагонов на подшипниках качения, Н/кН.

(2)

= 0,7 + = 1,47

4.Расчитываем основное удельное сопротивление 4 осных грузовых вагонов на подшипниках скольжения Н/кН.

(3)

= 0,7 + = 1,76

4.Расчитаем основное удельное сопротивление 6 осных вагонов, Н/кН.

(4)

= 0,7 + = 1,71

5.Расчитываем основное удельное сопротивление 8- осных вагонов, Н/кН.

(5)

= 0,7 + = 1,12

6.Зная основные удельные сопротивления движению вагонов, находим основное удельное сопротивление всего состава по формуле:

(6)

где - соответственно доли (не проценты) 4-, 6-,8-осных грузовых вагонов.

= 0,65 1,47 + 0,15 1,76 + 0,10 1,71 + 0,10 1,12 = 1,5

Кроме этого нам необходимо рассчитать основное удельное сопротивление локомотива по формуле:

= 1,9+0,01 V_P+ 0,0003 V_P² (7)

= 1,9 + 0,01 48 + 0,0003 = 3,07

Определить все виды основного сопротивления, и зная расчетную скорость движения, на расчетном подъеме i_Р = 6,8 массу состава m_с , т в соответствии с /2/ определяют по формуле:

(8)

где F_кр – 505 кН, расчетная сила тяги, Н;

m_э – 196 т, масса электровоза

- основное удельное сопротивление движению состава, Н/кН;

- основное удельное сопротивление движению электровоза при работе в режиме тяги, Н/кН;

g = 9,81 м/с² – ускорение свободного падения.

m_с = = 6249,7

В связи с тем что при трогании с места сопротивление поезда больше, чем при движении рассчитанную по условию движения на расчетном подъеме подъеме массу состава нужно проверить на трогание с места на станции (i_р = 0) и на расчетном подъеме i_р по формуле:

(9)

где m_{с тр} - масса состава по условиям трогания с места, т;

F_ктр - сила тяги электровоза при трогании с места, кН, которую берут из тяговых характеристик на ограничивающей линии по сцеплению колес с рельсами при V=0 (точка А на рис. 2).

i - подъем, ‰, на котором проверяется масса состава на трогание;

w_тр - удельное сопротивление состава при трогании, Н/кН;

g = 9,81 м/с² – ускорение свободного падения.

Значение удельного сопротивления состава при трогании определяется по формуле:

0,65 5,80 + 0,15 1,14 + 0,10 1,11 + 0,10 1,09 = 4,16

m_{с тр =} - 192 = 4408 т. (10)

= 5,80 Н/кН (11)

= = 1,14 Н/кН (12)

= 1,11 Н/кН (13)

= = 1,09 Н/кН (14)

Пояснительная записка в путевой лист.

На перегоне элемента 12 участка остановка состава не возможна, т.к. подъем составляет 12,3‰ и электровоз на этом подъеме не сможет взять с места состав.

Определим число вагонов в составе:

= = 71 (15)

= = 5 (16)

= = 4 (17)

Массу состава необходимо проверить по длине приемоотправочных станционных путей l_ст в пределах которых поезд должен устанавливаться (с запасом в 10 метров).

Длину поезда l_п , м с этим запасом определяют по формуле:

l_п = l_с + l_э + 10

где l_э - длина электровоза, м (см. задание);

l_с - длина состава, м, определяемая по формуле

где l_В4, l_В6, l_В8, - длина соответственно 4, 6, 8-осных вагонов.

Lс = 71 17,5 + 5 8,3 + 4 18,8= 1033 м.

Вывод: l_п > l_ст.(В), и l_п > l_ст(А) , т.е. нам необходимо уменьшить число вагонов или же проследывать станцию А и В без остановок.

Оформление шага. Расчетный подъем i_р =6,8‰, расчетная скорость V_р =48 км/ч, расчетная сила тяги F_кр = 505 кН, масса состава m_с =6249,7 т, m_стр = 4408 т; число вагонов различного типа, l_п = 1076 м, l_ст =1033м, вывод по неравенству l_п > l_ст.