3. Расчёт массы поезда и проведение проверки на трогание поезда с места.

Проанализировав спряженный профиль пути, выбираем самый трудный для движения поезда участок, который будет называться расчетный.

iр= 9,95‰

Масса состава по расчетному подъему определяется с точностью до 1 тонны по следующей формуле:

mc=(Fтр-g * mл*(wo’+ip))/(wo’’+ip) (7)

где: Fтр - расчетная сила тяги, кН;

g - ускорение свободного падения, м/с²;

w₀’ - основное удельное сопротивление движению локомотива, Н/кН;

ip - расчетный подъем, ‰;

wo’’- основное удельное сопротивление движению состава, Н/кН.

Основное удельное сопротивление движению определяется для расчета скорости в зависимости от заданного пути по следующим формулам:

1. для электровоза ВЛ10 движущемуся по бесстыковому пути:

W’₀ =1,9 + 0,008*V + 0,00025*V² (8)

W’₀ =1,9+0,008*46,7+0,00025*46,7² = 2,82 Н/кН

б) для состава движущемуся по бесстыковому пути и состоящего из четырехосных и восьмиосных вагонов на роликовых подшипниках Р₄= 42%, Р₈=58% сопротивление определяем для каждого вида вагонов отдельно, а сопротивление состава определяем как средневзвешенную величину.

Для четырехосных вагонов:

w04" = 0,7 +((3 + 0,09*V + 0,002*V²)/ mo4) (9)

w04" = 0,7 +((3 + 0,09*46,7 + 0,002*46,7²)/19,8) = 1,28 Н/кН

Для восьмиосных вагонов:

w08" = 0,7 +((6 + 0,026*V + 0,0017*V²)/ m₀₈) (10)

w08" = 0,7 +((6 + 0,026*46,7 + 0,0017*46,7²)/17,8)=1,31 Н/кН

Определяем сопротивление состава:

Woc" = (Р8 w08"+ Р4* w04") / 100 (11)

W_oc" = (58* 1,31+42* 1,28) / 100= 1,3 Н/кН

Определяем массу состава при заданных данных:

m_c=(451*10³-9,81 *184*(2,82 +9,95))/((1,3 +9,95)*9,81) = 3877т.

Определяем массу поезда по формуле:

mп = mc +mл

mп = 3877+ 184 = 4061 т

Определяем массу состава при трогании с места по формуле:

mс тр = FТ /(g ( wтр + iтр)) – mл (12)

где: FТ сила тяги при трогпнии с места;

wтр - силы дополнительного сопротивление движению при трогании с места.

Определяем удельное сопротивление движению при трогании с места для четырехосных и восьмиосных вагонов на роликовых подшипниках:

Wтр = 28 / ( m0n + 7) (13)

Wтр04 = 28 / (19,8+ 7)= 1,04 Н/кН

Wтр08 = 28 / (17,8 + 7)= 1,12 Н/кН

Wтр = (Р08*wтр 08 +Р04*wтр 04) / 100 (14)

Wтр = (42*1,04 +58*1,12) / 100 = 1,1 Н/кН

Рассчитываем массу состава при трогании с места:

mс тр = 614000/(9,81* ( 1,1+ 9,95)) – 184=5480 т.

Так как масса состава при трогании с места 5480т больше массы поезда 4061т, то электровоз ВЛ10 по всему заданному профилю пути сможет провести состав с заданной массой, а также при любой остановке поезда на любом участке сможет взять состав с места.

4. Расчёт удельных ускоряющих и замедляющих сил с построением диаграммы результирующих сил

4.1 Расчет удельных ускоряющих сил поезда

Удельные ускоряющие силы для поезда рассчитываются при движении поезда по прямолинейному участку пути, в режиме тяги. Удельные ускоряющие силы сопротивления движению для локомотива , для четырех и восьмиосных вагонов для состава соответственно определяются по формулам (8 ; 9; 10; 11)

Результаты расчетов сводим в приложение А.

Основное удельное сопротивление движению поезда в режиме тяги определяется по формуле

w0п = (mл w0' + mс w0) / mп (15)

Коэффициент сцепления для электровоза ВЛ10 определяется по формуле:

Ψcц=0,28+3/(50+20*V)-(0,0007*V) (16)

Определяем удельную силу тяги по формулам

F_T=1000* Ψcц*mл (17)

fT= FT_/mп_*g (18)

fy= fT-wоп (19)

Cреднее значение удельной ускоряющей силы f_{y ср}=( f_y1 + f_y2)/2

Результаты расчетов сводим в приложение А.