
- •«Тяговые расчеты для магистральных железных дорог»
- •Введение
- •Анализ и подготовка продольного профиля пути для выполнения тяговых расчетов.
- •Спрямление профиля пути и выполнения расчетов.
- •Порядок расчета.
- •Определение веса (массы) состава грузового поезда с учетом ограничений по условиям эксплуатации.
- •2.1 Определение расчетного веса (массы) состава грузового поезда.
- •Уточнение веса грузового состава с учетом ограничений.
- •1. Проверка на возможность преодоления проверяемых подъемов за счет использования кинетической энергии поезда и силы тяги.
- •Уточнение веса поезда в соответствии с числом вагонов.
- •Проверка по длине приемо-отправочных путей станции.
- •Определение максимальной крутизны подъема , на котором возможно трогание с места поезда уточненного веса q после остановки.
- •Выбор серии и числа секций локомотивов для ведения грузового поезда заданного веса.
- •Уточнение веса поезда в соответствии с числом вагонов.
- •Проверка по длине приемо-отправочных путей станции.
- •Определение максимальной крутизны подъема , на котором возможно трогание с места поезда уточненного веса q после остановки.
- •Выбор серии и числа секций локомотивов для ведения грузового поезда заданного веса.
- •Расчет значений равнодействующих сил, действующих на поезд при его движении.
- •Определение допустимых по условиям безопасности скоростей движения.
- •Расчет скорости движения поезда по участку.
- •Определение времени хода поезда по участку.
- •Проверка веса поезда по условиям нагревания тяговых электрических машин локомотивов.
- •Расчет расхода топлива тепловозом и электроэнергии электровозом при движении по участку.
- •Определение расхода дизельного топлива тепловоза.
- •8.2 Определение расхода электроэнергии электровозами постоянного тока
- •Выбор локомотива для ведения поезда по участку.
Уточнение веса грузового состава с учетом ограничений.
1. Проверка на возможность преодоления проверяемых подъемов за счет использования кинетической энергии поезда и силы тяги.
Основная задача проверки – сможет ли локомотив провести поезд расчетного веса по самым трудным для преодоления элементам профиля со скоростью в конце подъемов не ниже расчетной, используя кинетическую энергию движущегося поезда и реализуемую силу тяги.
Путь
S,
который может пройти поезд по проверяемому
подъему при работе локомотива в режиме
тяги, используя ранее накопленную
кинетическую энергию при снижении
скорости не ниже расчетной, не должен
быть меньше длины данного подъема
,
то есть:
.
В соответствии с ПТР расчет длины пути S выполняется для каждого из проверяемых подъемов по формуле:
где
n
- число интервалов изменения скорости
от начальной (можно принять 70 км/ч) до
конечной (можно принять равной
расчетной скорости) с шагом
;
-
заданный
интервал (шаг) изменения скорости от
начальной
до
конечной, т.е.
;
-
средняя скорость движения поезда на i
-ом
интервале ее изменения, т.е.
,
км/ч;
-
среднее значение удельной равнодействующей,
силы, действующей на поезд в каждом
интервале скоростей, Н/кН:
где
-
крутизна проверяемого элемента профиля,
‰;
- сила тяги локомотива, соответствующая
средней скорости движения
в i
-
ом интервале ее изменения; определяется
по внешней тяговой характеристике, Н;
,
-
основное удельное сопротивление движению
локомотива и вагонов; определяются по
формулам, приведенным в [1], для
, Н/кН.
Для тепловоза:
Принимаем:
,
.
Выполнив расчет в программе Mathcad, получили следующие значения:
|
|
|
|
|
75 |
87000 |
4,34 |
1,76 |
-12,2 |
65 |
103000 |
3,82 |
1,57 |
-11,8 |
55 |
108000 |
3,36 |
1,41 |
-11,5 |
45 |
134500 |
2,96 |
1,28 |
-11 |
35 |
159500 |
2,62 |
1,16 |
-10,6 |
27 |
226000 |
2,61 |
1,08 |
-9,6 |
Условие выполняется, следовательно расчетный подъем выбран верно.
Уточнение веса поезда в соответствии с числом вагонов.
При расчете величины Qр не учитывалось то обстоятельство, что поезд состоит из конкретного числа вагонов различного типа. Поэтому расчетный вес поезда необходимо уточнить в соответствии с реальным числом вагонов (кН):
где mi - масса грузового вагона i-го типа, т;
ni - число вагонов (целое число) i-го типа в составе поезда:
где i - доля веса вагонов i-го типа в составе поезда
Число 4-осных вагонов на подшипниках качения:
Число 8-осных вагонов:
Расчетный вес поезда составит:
Проверка по длине приемо-отправочных путей станции.
Длина поезда lп при уточненном весе состава не должна превышать длину приемо-отправочных путей станции (для возможности скрещения, остановки или обгона),
т.е. lп lст.
Длина поезда с учетом допуска на неточность установки поезда 10 м, (м)
, (11)
где lв4, lв6, lв8 - длина четырех-, шести-, восьми-осных вагонов по осям автосцепок, соответственно, м (приведена в таблице 5);
lл
- длина локомотива по осям автосцепок
Таблица 5
Условная длина некоторых типов вагонов
Тип вагона |
Длина вагона, м |
Четырехосные полувагоны |
19,9 |
Восьмиосные полувагоны |
20,9 |
Длину приемо-отправочных путей станции можно принять равной 1450 м.
То
есть получаем:
.