3. Визначення маси складу

Маса составу - один з найважливіших показників роботи залізничного транспорту. Збільшення маси составу дозволяє підняти пропускну здатність залізничних ліній, зменшити витрати палива і електричної енергії, зменшити собівартість перевезень. Тому масу вантажного составу визначають виходячи з повного використання тягових та потужних якостей локомотиву.

Для обраного розрахункового підйому масу поїзду в тонах визначають за формулою:

, (1)

де

- розрахункова сила тяги локомотиву, Н;

P - розрахункова маса локомотиву, т;

- основний питомий опір локомотиву, Н/кН;

- основний питомий опір поїзду, Н/кН;

- крутизна розрахункового підйому, ⁰/₀₀;

g - прискорення вільного падіння; g = 9.81 м/с².

Величини і визначаються для розрахункової швидкості локомотиву v_р.

Основний питомий опір локомотиву в залежності від швидкості в режимі тяги визначаємо за формулою:

, (2)

Основний питомий опір поїзду в Н/кН визначаються по формулі:

, (3)

де

- відповідно долі 4-, 6- та 8-вісних вагонів у поїзді по масі;

- основний питомий опір 4-вісних вантажних вагонів, Н/кН:

-при підшипниках ковзання:

, (4)

-при підшипниках кочення:

, (5)

В нашому випадку

, (6)

- основний питомий опір 6-вісних вантажних вагонів, Н/кН:

, (7)

- основний питомий опір 8-вісних вантажних вагонів, Н/кН:

, (8)

Тут , , - маса, що приходиться на одну колісну пару відповідно 4-, 6- та 8-вісного вагона, т/вісь,

, , , (9)

де

, , - маса брутто відповідно 4-, 6- та 8-вісного вагона, т

;

т/вісь;

т/вісь.

;

;

.

.

Розраховану по формулі (1) масу поїзда слід в відповідності з ПТР округлити до 50 т, а тому приймаємо масу поїзду Q=4800 т.

4. Перевірка розрахованої маси складу на можливість надійного подолання короткого підйому крутизною більше розрахункового

Перевірка на можливість надійного подолання зустрічаючогося на ділянці короткого підйому крутизною більше розрахункового проводиться з урахуванням використання кінетичної енергії, накопиченої на попередніх “легких” елементах профілю. При цьому використовується розрахункове співвідношення:

, (10)

де

- швидкість на початку перевіряємого підйому; приймається із умов підходу до перевіряємого елементу

- швидкість в кінці перевіряємого підйому. Ця швидкість повинна бути не менша за розрахункову.

Питому силу тяги і питомий опір в межах вибраного інтервалу зміни швидкостей приймаємо рівними їх значенням при середній швидкості розглядаємого інтервалу:

,

Ці питомі сили обраховуються по формулам:

(11)

Значення сили тяги локомотиву для середньої швидкості визначають по тяговій характеристиці локомотиву. Для цієї ж середньої швидкості визначаємо основний питомий опір локомотиву - по графікам в ПТР або по формулі (2), і основний питомий опір поїзду – по формулі (3) з використанням формул (4) – (9). Якщо отримане по формулі (10) відстань більша або рівна довжині перевіряємого підйому , то на цьому перевірка закінчується, і робиться висновок про те, що при розрахунковій масі поїзду Q поїзд надійно подолає перевіряємий підйом.

Перевірку проводимо для елементу з ухилом +12.5‰ і довжиною 2100 метрів.

Для середньої швидкості 75 км/год:

;

*,

,*

,

.

Для середньої швидкості 65 км/год:

; *

.*

*,

,

.

Для середньої швидкості 55 км/год:

;

.*

*,

,

.

Для середньої швидкості 45 км/год:

;

.*

*,

,

.

Для середньої швидкості 35 км/год:

;

.*

*,

,

.

=557+529+495+446+402= 2429 .

*Значення питомих опорів рухові локомотива і поїзда при середніх швидкостях руху відповідно 75 км/год, 65 км/год, 55 км/год, 45 км/год і 35 км/год були розраховані на ЕОМ за допомогою формул, наведених у розділі 3.

Отже, при розрахунковій масі рухомого складу Q = 4800 т поїзд надійно подолає швидкісний підйом довжиною 2100 м, оскільки > , де - перевіряємий підйом.