Практическое занятие №7 Расчет силы тяги поезда при трогании электровоза и тормозного пути электровоза
Цель работы – усвоить уравнения движения поезда в общем виде, а также при трогании и торможении. Рассчитать силу тяги при трогании поезда и его тормозной путь при торможении.
7.1 Уравнение движения поезда
Уравнение движения поезда выражает аналитическую зависимость между силами, действующими на поезд и в направлении его движения.
В общем виде оно может быть записано следующим образом:
, 1)
где - сила тяги, Н;
- сцепная сила тяжести локомотива, кН;
- сила
тяжести состава, кН;
- удельное
сопротивление движению вагонеток, Н/кН;
- удельное
сопротивление от уклона рельсового
пути, Н/кН;
- ускорение
поезда (коэффициент 110 учитывает инерцию
вращающихся частей), м/с2;
- удельная тормозная сила, НкН. Удельное сопротивление от уклона пути в Н/кН численно равно уклону пути в ‰.
Удельная тормозная сила рассчитывается по формуле
, (7.2)
где - полная тормозная сила, Н.
Уравнение движения поезда для различных фаз движения принимает следующий вид:
для
трогания
; (7.3)
для торможения
. (7.4)
7.2 Определение силы тяги поезда при трогании
7.2.1. Для расчета необходимо иметь следующие исходные данные:
тип электровоза (АМ8Д, АРП10 и т.д.);
количество груженых вагонеток в поезде
;модель вагонетки (ВГ1.0, ВГ1.1 и др.);
вес груза в вагонетке , кН;
вес порожней вагонетки , кН;
удельное сопротивление движению вагонетки , Н/кН;
ускорение поезда , м/с2;
минимальный уклон рельсового пути , ‰.
7.2.2. Определяется полный вес загруженной вагонетки
, (7.5)
где - масса порожней вагонетки, кг;
- вместимость кузова вагонетки, кг;
- плотность материала, т/м3;
- ускорение свободного падения, м/с2.
7.2.3. Определяется вес поезда
, (7.6)
7.2.4. определяется сила тяги при торможении поезда под уклон м заданным ускорением
. (7.7)
7.3 Определение тормозного пути электровоза
7.3.1. определяется тормозная сила электровоза
, (7.8)
где
- коэффициент сцепления (
при движении без песка);
7.3.2. Определяется удельная тормозная сила по формуле (7.2).
7.3.3. Определяется тормозное замедление
. (7.9)
7.3.4. Продолжительность периода торможения
, (7.10)
где
- скорость начала торможения, принимаемая
равной длительной скорости движения
электровоза, принимаем
км/ч.
7.3.5. Определяем величину тормозного пути
. (7.11)
7.4 Порядок выполнения работы
7.3.1. Изучить теоретический материал.
7.3.2. Выписать условия задачи 7.1, при этом номер варианта соответствует порядковому номеру в журнале учета учебного процесса.
7.3.3. Решить задачу 7.1.
7.3.4. Защитить работу у преподавателя.
Задача 7.1
Произвести расчет силы тяги поезда при трогании, а также определить тормозной путь. Исходные данные для расчетов приведены в табл. 7.1. Параметры вагонеток приведены в табл. 7.1.
Таблица 7.1 – Исходные данные для задачи 7.1
№ |
Тип электровоза |
Число вагонеток в составе, z, шт. |
Ускорение, j, м/с2 |
Минимальный уклон, i, ‰ |
Насыпная плотность материала, , т/м3 |
Модель вагонетки |
|
|
АМ8Д |
22 |
0,03 |
3 |
0,9 |
ВГ1,3 |
|
|
АМ8Д |
36 |
0,05 |
3 |
1,0 |
ВГ2,5 |
|
|
АРП10 |
24 |
0,04 |
3 |
1,0 |
ВГ1,4 |
|
|
АРП14 |
22 |
0,05 |
4 |
1,7 |
ВГ2,5 |
|
|
АРП28 |
36 |
0,03 |
4 |
1,8 |
ВГ3,3 |
|
|
7КР14 |
18 |
0,04 |
3 |
0,9 |
ВГ1,3 |
|
|
10КР2 |
24 |
0,05 |
3 |
1,0 |
ВГ1,4 |
|
|
10КР2 |
32 |
0,04 |
3 |
1,7 |
ВГ1,6 |
|
|
14КР2 |
20 |
0,05 |
3 |
1,0 |
ВГ2,5 |
|
|
14КР2 |
30 |
0,04 |
4 |
1,7 |
ВГ2,5 |
|
|
К10 |
22 |
0,05 |
3 |
1,7 |
ВГ1,6 |
|
|
К14 |
32 |
0,05 |
3 |
1,8 |
ВГ3,3 |
|
|
АМ8Д |
15 |
0,03 |
4 |
0,9 |
ВГ1,0 |
|
|
АМ8Д |
16 |
0,04 |
4 |
1,0 |
ВГ1,3 |
|
|
АРП10 |
17 |
0,05 |
4 |
1,0 |
ВГ1,4 |
|
|
10КР2 |
18 |
0,03 |
5 |
0,9 |
ВГ1,6 |
|
|
10КР2 |
19 |
0,04 |
5 |
1,7 |
ВГ2,5 |
|
|
14КР2 |
20 |
0,05 |
3 |
1,7 |
ВГ3,3 |
|
|
14КР2 |
21 |
0,03 |
3 |
1,0 |
ВГ1,0 |
|
|
АМ8Д |
24 |
0,04 |
3 |
1,0 |
ВГ1,4 |