Задание 2. Определение веса (массы) состава грузового поезда с учетом ограничений по условиям эксплуатации

1.Определение расчетного веса (массы) состава грузового поезда

Вес состава грузового поезда является одним из важнейших качественных показателей работы железных дорог. Правильный выбор веса состава грузового поезда позволяет снизить себестоимость и повысить экономичность перевозок, наиболее полно использовать мощ­ность локомотивов без снижения надежности их работы в эксплуата­ции. Превышение весовых норм поездов, в свою очередь, может вызвать порчи локо­мотивов в пути следования и, соответственно, привести к нарушению графика движения поездов.

В качестве примера: в 2013 году средний вес грузового поез­да на сети железных дорог России составил около 40000 кН (4000 т).

Расчетный вес состава грузового поезда Q_р определяется исходя из условия полного использования мощности заданной серии локомотива при равномерном движении по расчетному подъему с расчетной скорос­тью, кН:

, (7)

где F_кр – расчетная сила тяги локомотива (с учетом числа секций) при расчетной скорости v_р, Н;

Р – расчетный (сцепной) вес локомотива (с учетом числа секций), кН;

- основное удельное сопротивление движению локомотива в режиме тяги при расчетной скорости, Н/кН;

- основное удельное сопротивление движению грузового со­става (вагонов) при расчетной скорости, Н/кН;

i_р - крутизна расчетного подъема, %о (из задания 1).

Расчетные значения силы тяги, скорости и веса основных серий локомотивов приведены в таблице 2. Эмпиричес­кие формулы для расчета основного удельного сопротивления дви­жению локомотива, вагонов и поезда - в таблице 3. В эмпирических формулах (см. табл. 3) величины , ,  - задаются преподавателем вариантом согласно приложения 2; q₀₄, q₀₆, q₀₈ – масса, приходящаяся на одну ось вагонов вышеуказанных типов, соответственно, т; определяется делением массы вагона соответствующего типа (заданы приложением 2) на число осей.

Расчетная масса состава грузового поезда, т:

, (8)

где g - ускорение свободного падения, м/с (g = 9,81 м/с).

2. Уточнение веса грузового состава с учетом ограничений

Расчетный вес состава грузового поезда, который

Таблица 2

Расчетные параметры грузовых локомотивов.

Серия	Расчетная скорость Vp, км/ч	Расчетная сила тяги, Fкр х 103, Н	Касательная мощность при Vp, Nк, кВт	Расчетный вес P, кH	Сила тяги при V=0 Fкр  103, Н	Конст­рукцион­ная скорость Vk, км/ч	Длина локо­мотива lл, м
ТЭЗ	20,5	202	1150	1270	291	100	17
М62	20,0	200	1110	1200	357	100	18
2М62У	20,0	400	2220	2400	714	100	36
21Э10Л	23,4	506	3290	2600	756	100	34
2ТЭ10В	23,4	506	3290	2760	813	100	34
ЗТЭ10М	23,4	759	4930	4140	960	100	51
2ТЭ116	24,2	506	3400	2760	813	100	36
2ТЭ121 2ТЭ25К 2ТЭ25А	26,6 24,0 18,5	600 600 780	4430 4000 4000	3000 2880 2880	882 838 883	100 110 120	41 40 40
ВЛ23	43,3	349	4200	1380	455	100	17
ВЛ8	43,3	465	5590	1840	607	100	28
ВЛ10У	45,8	502	6390	2000	680	100	33
ВЛ11	46,7	460	5970	1840	626	100	33
ВЛ15 2ЭС10	45,0 55,0	754 538	9430 8220	2850 2000	960 784	100 120	33 34
ВЛ60к	43,5	368	4450	1380	497	110	21
ВЛ80с	43,5	512	6190	1840	662	110	33
ВЛ85 2ЭС5К	50,0 51,0	720 423	10000 5990	2880 1920	960 730	110 110	33 35

был определен из усло­вия равномерного движения по расчетному подъему с расчетной ско­ростью, следует уточнить (проверить) по условиям эксплуатации. К числу ограничений веса поезда по условиям эксплуатации можно отнести: длину приемо-отправочных путей станций; возможность трогания поезда с места; перегрев обмоток тяговых электродвигате­лей локомотивов; прочность автосцепных приборов и ряд других.

Таблица 3

Расчетные формулы для определения основного удельного сопротивления движению подвижного состава на звеньевом пути

Тип подвижного состава	Расчетная формула (w0 – [Н/кН]; q0 – [т]; v – [км/ч])
Тепловозы и электровозы:
- режим тяги
- режим холостого хода
Вагоны груженые:
- четырехосные *
- шестиосные*
- восьмиосные*
Состав поезда

*- все типы вагонов оборудованы буксами с роликовыми подшипниками.

Также расчетный вес поезда следует проверить на возможность пре­одоления более крутых подъемов, чем

расчетный, за счет использования кинетической энергии поезда.