2 Выбор серии и числа секций локомотивов для ведения поезда заданного веса

Необходимая величина силы тяги локомотива для ведения грузового поезда заданного веса по расчётному подъему с расчётной равномерной скоростью определяется из следующего выражения, Н:

где Q – вес грузового состава поезда, кН, по заданию Q = 20000 кН;

– коэффициент тяги;

– крутизна расчетного подъема, ‰ ;

– основное удельное сопротивление движению локомотива, Н/кН;

– основное удельное сопротивление движению состава, Н/кН.

Коэффициент тяги предварительно задать на уровне:

Где – расчётный коэффициент сцепления при расчётной скорости

Поскольку расчётная скорость неизвестна, ориентировочно зададим её для тепловоза , а для электровоза . Для тепловоза определяется по формуле:

Подставим значение в формулу (7):

Определим коэффициент тяги по формуле (6) для тепловоза: 04

Проведём аналогичный расчёт для электровоза постоянного тока, для него расчётный коэффициент сцепления определяется по следующей формуле:

Подставим значение расчётной скорости :

Коэффициент тяги для электровоза постоянного тока определяем по формуле (6):

Чтобы рассчитать основное удельное сопротивление движению локомотива , воспользуемся эмпирической формулой, Н/кН:

Для тепловоза: .

Для электровоза: .

Для определения основного удельного сопротивления движению состава , необходимо знать весовую долю вагонов каждого типа в составе и их массу. По заданию весовая доля четырёхосных грузовых вагонов , масса брутто m₄ = 40 т; а у восьмиосных весовая доля , m₈ = 140 т. Определяем для четырёхосных грузовых вагонов по эмпирической формуле:

где – расчётная скорость локомотива;

– вес, приходящийся на одну колёсную пару вагона.

В составе с тепловозом:

В составе с электровозом:

Для восьмиосных вагонов находится следующим образом:

В составе с тепловозом:

В составе с электровозом:

Окончательное основное удельное сопротивление рассчитывается по формуле:

Подставим в формулу (13) полученные и заданные значения. Для состава с тепловозом:

Для состава с электровозом:

Теперь определяем необходимую величину силы тяги для каждого локомотива , Н, подставляем все полученные значения в формулу (5).

Необходимая величина силы тяги для тепловоза, Н:

Необходимая величина силы тяги для электровоза постоянного тока, Н:

На основании полученных данных, выбираем тепловоз 2ТЭ116 ( , ) и электровоз постоянного тока ВЛ11 ( , ).

Для выбранных локомотивов определяем расчётную весовую норму по формуле:

где – расчётная сила тяги локомотива, Н;

Р_сц – сцепной вес локомотива, кН;

– основное удельное сопротивление движению локомотива при расчётной скорости, Н/кН;

– основное удельное сопротивление движению состава в режиме тяги, Н/кН;

– крутизна расчётного подъёма, ‰.

определяем по формуле (9):

для 2ТЭ116: ;

для ВЛ11: .

Определим и , Н/кН для тепловоза 2ТЭ116 по формулам (10) и (12) соответственно:

;

По формуле (13):

Аналогичный расчёт проводим для электровоза ВЛ11:

;

Рассчитаем , кН по формуле (14):

2ТЭ116:

ВЛ11:

Определим номинальную касательную мощность , кВт для выбранных локомотивов по следующей формуле:

2ТЭ116:

ВЛ11:

Все данные по выбранным локомотивам сводим в таблицу 3.

Таблица 3

Параметры локомотивов, выбранных для ведения состава заданной весовой нормы

№ п/п	Основные параметры локомотивов	Серии локомотивов
		2ТЭ116	ВЛ11
1	Номинальная касательная мощность, кВт	3400	5970
2	Число секций	2	2
3	Расчётная сила тяги, Н	506000	460000
4	Расчётная скорость, км/ч	25	45
5	Конструкционная скорость, км/ч	100	100
6	Расчётный вес, кН	2760	1840
7	Номинальная мощность по дизелю секции тепловоза, кВт	2250	—
8	Расчётная весовая норма состава, кН	6920,41	6130,3