3. Проверка полученной массы состава на прохождение подъемов большей крутизны, чем расчетный, с учетом накопленной кинетической энергии

Проверка на преодоление элементов профиля большей крутизны, чем расчетный подъем, заключается в расчете скорости движения поезда для всех подъемов, крутизна которых превышает крутизну подъема, для которого рассчитана масса состава. Расчет зависимости v(S) можно выполнять графически, аналитически либо путем численного интегрирования уравнения движения поезда. Если скорость движения в конце проверяемого подъема оказывается равной или большей, чем расчетная скорость для принятого локомотива, можно считать массу состава принятой. Если же скорость в конце проверяемого элемента меньше расчетной – массу состава следует уменьшить и повторить расчет [4].

Аналитическая проверка выполняется по формуле

				(9)
где	Sпр	–	длина проверяемого элемента пути с подъёмом большей крутизны, чем у расчётного подъёма, м; Sпр =1250 м (по заданию);
	Vн,Vк	–	начальная и конечная скорости интервала, км/ч;
	Δs	–	путь, проходимый поездом за время изменения скорости от Vн до Vк, м;
	rср	–	удельная замедляющая сила, для средней на рассматриваемом интервале скорости, Н/т.

Удельная замедляющая сила в пределах выбранного интервала скоростей

				(10)
где	iпр	–	приведённый (скоростной) подъём, ‰; по заданию, равен 10 ‰; (iпр=10‰);
	w0	–	основное удельное сопротивление движению поезда, Н/т.
				(11)

Значения w^’₀ и w^”₀ определяем используя выражения (4) – (8). Значения силы тяги для средней на рассматриваемом интервале скорости берём из ПТР.

Для удобства ведения расчётов исходные и полученные данные сводим в таблицу 1.

Таблица 1 – Проверка веса состава на прохождение скоростного подъёма за счёт кинетической энергии

Vн , км/ч	Vк , км/ч	Vср , км/ч	Fк , кН	w0 ‘’ ,Н/т	W0 ‘’ , Н	w0 ‘’ , Н/т	W0 ‘’, Н	W0 , Н	rcр,Н/т	Si,м	Σsi
80	70	75	168	43,4	11 972	18,9	99 311	111 283	-89,7	696	696
70	60	65	192	38,2	10 536	16,8	88 272	98 808	-83,1	652	1348

4. Проверка полученной массы состава на трогание

с места и по длине приемоотправочных путей

При трогании поезда ускоряющая сила должна быть больше нуля. Только в этом случае ускорение положительно, а, следовательно, возможно увеличение скорости движения, т.е. трогание поезда.

Условие трогания

				(12)
где	wтр	–	удельное сопротивление троганию поезда, Н/т;
	iтр	–	уклон элемента профиля пути, на котором происходит трогание поезда, ‰; iТР =0,0 ‰;
	Fктр	–	сила тяги локомотива при трогании поезда, Н; Fктр =813000 Н [3].

Таким образом, масса состава Q не должена превышать значение Q_тр, определенное по условиям трогания поезда на подъеме с уклоном i_тр.

Для подвижного состава на роликовых подшипниках

				(13)
где	q0	–	средняя осевая нагрузка в поезде, т/ось.
				(14)
где	n0В	–	число осей в составе; n0В =260 осей.

Максимальная масса состава при трогании

Q_тр>Q = 5250 т, следовательно обеспечено трогание поезда с места на остановочном пункте с ровной площадкой (i_ТР =0 ‰).

Масса состава, рассчитанная по наиболее трудному элементу профиля пути, прошедшая проверки на прохождение более крутого, чем расчетный, подъема и на трогание поезда, может оказаться, тем не менее, слишком большой для того, чтобы поезд уместился в пределах приемоотправочных путей. Для проверки следует определить длину поезда

				(15)
где	lЛ	–	длина локомотива, м; lЛ =34м;
	lC	–	длина состава;м;
	10	–	допуск на неточность установки поезда.

Для определения длины состава необходимо определить число вагонов. Число однотипных вагонов можно рассчитать, если известна, например, доля массы данной группы вагонов в общей массе состава

				(16)
где	αi	–	доля массы i-ой группы вагонов в общей массе состава поезда;
	Qi	–	средняя масса вагона (брутто) для i-ой группы вагонов; по заданию.

Тогда принимаем количество вагонов: четырехосных n₀₄ =47, шестиосных n₀₆ =4, восьмиосных n₀₈=6.

Длина одного 4-осного вагона 15 м, 6-осного – 17 м, 8-осного – 20 м.

Длина поезда

lпоп > lП

Длина поезда меньше длины приёмоотправочных путей (по заданию l_поп=1050 м), следовательно, поезд уместится на них.