2. Методические указания по выполнению отдельных разделов проекта.

2.1. Общие указания.

При разработке проекта обязательно соблюдение следующих требований:

1. выполнению каждого раздела проекта должно предшествовать изучение соответствующей рекомендуемой литературы;

2. в расчетах должны использоваться только те технические номы, инструкции, нормативные данные, которые действуют в период работы над проектом;

3. расчеты по технико-экономическому сравнению вариантов можно производить только после того, как варианты трассы и схематические профили согласованы с руководителем проектирования;

4. участок для улучшения трассы задается по принятому варианту руководителем проектирования;

5. пояснительная записка пишется одновременно с выполнением каждого раздела проекта.

2.2. Тяговые расчеты.

2.2.1. Определение массы состава.

Для проектируемых железных дорог масса брутто состава поезда Q (в тоннах) определяется из условия установившегося равномерного движения поезда по руководящему подъему с расчетной скоростью. Формула для расчета массы брутто состава, выведенная из этого условия, имеет вид:

Q = , (2.1)

где F_к (р) – сила тяги при расчетной скорости, кН;

Р – расчетная масса локомотива, т;

w ₀ ^/ – основное удельное сопротивление локомотива, Н/кН;

w ₀ ^{/ /} – основное удельное сопротивление вагонов, Н/кН;

i _р – руководящий уклон проектируемой линии, ‰;

g – ускорение свободного падения, м/с².

Для определения массы состава поезда w ₀ ^/ и w ₀ ^{/ /} рассчитываются при расчетной скорости электровоза V_P.

Характеристики локомотивов приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1. Расчетные характеристики грузовых локомотивов.

Серия локомотива	Расчетная масса Р, т	Расчетная сила тяги Fк(р), кН	Расчетная скорость vр, км/ч	Сила тяги при трога- нии с места Fк(тр), кН	Конструк- ционная скорость, км/ч	Длина, м
Электровозы постоянного тока
ВЛ23 ВЛ8, ВЛ8м ВЛ10,ВЛ11 ВЛ10у ВЛ11 (три секции) ВЛ15	138 184 184 200 276 285	342,4 456,2 451,3 492,5 676,9 739,7*	43,3 43,3 46,7 45,8 46,7 45,0*	446,4 595,5 614,1 667,1 921,2 941,8**	100 80 (ВЛ8), 100 (ВЛ8м) 100 100 100 110	17 28 28 33 33
Электровозы переменного тока
ВЛ60к, ВЛ60р ВЛ80к ВЛ80т, ВЛ80с ВЛ80р ВЛ80с(три секции) ВЛ85	138 184 192 192 288 288	361,0/368,9 480,7/490,5 502,3/513,1 502,3/513,1 753,4 706,3*	43,5/37,0 44.2/38,0 43,5/37,0 43,5/37,0 43,5 50,0*	487,4 649,4 677,9 677,9 941,8* 941,8**	100 110 110 110 110 110	21 33 33 33
Тепловозы
ТЭ3 3ТЭ3 М62 2М62 2ТЭ10Л 2ТЭ10В,2ТЭ10М 3ТЭ10М 4ТЭ10С 2ТЭ116 2ТЭ121	254 381 120 240 260 276 414 552 276 300	396,3/423,8 594,5 196,2 392,4 496,4 496,4 744,6 992,8 496,4 588,6	20,5/19,0 20,5 20,0 20,0 23,4 23,4 23,4 23,4 24,2 26,6	570,9 856,4 350,2 700,4 750,5 797,6 941,8** 941,8** 797,6 829,9	100 100 100 100 100 100 100 100 100 100	34 18 36 34 34 51 36

^*Приведены значения по часовому режиму.

^**Ограничение по прочности автосцепки.

Примечания: 1. В знаменателе приведены значения, применяемые на эксплуатируемых дорогах при необходимости увеличить массу состава.

2. В правилах тяговых расчетов значение силы тяги локомотива приведены в кгс, в таблице они пересчитаны в соотношении 1 кгс = 9,81Н.

Основное удельное сопротивление движению локомотива:

в режиме тяги w ₀ ^/ = a₀ + a₁v + a₂v²;

в режиме холостого хода w _х = b₀ + b₁v + b₂v². (2.2)

Коэффициенты а₀, а₁, а_2, b_0, b₁,b₂ приведены в таблице 2.2.

Таблица 2.2. Коэффициенты формул основного удельного сопротивления движению

локомотивов.

Путь	Движение поезда в режиме
	тяги			холостого хода
	a0	a1	a2	b0	b1	b2
Звеньевой Бесстыковой	1,9 1,9	0,01 0,008	0,00030 0,00025	2,4 2,4	0,011 0,009	0,00035 0,00035

Расчеты средневзвешенного основного удельного сопротивления движению вагонного состава выполняется в следующем порядке.

1.Определяем массу брутто вагонов как сумму массы тары вагона q_т и грузоподъемность q_гр, умноженной на коэффициент полногрузности β (задается по заданию на проект):

q_бр = q_т + β∙q_гр, (2.3)

Значение q_т и q_гр приведены в таблице 2.3.

2. Находим массу, приходящуюся на ось вагона, т/ось:

q₀ = q_бр/m, (2.4)

где m – число осей вагона.

3. Основное удельное сопротивление движению вагона определяется по формуле:

, (2.5)

Значение коэффициентов a, b, c и d приведены в таблице 2.4.

4. Долю вагонов i-й категории в составе по массе определяем по формуле:

(2.6)

Количество вагонов i-й категории γ_i в составе (в %) задается заданием на курсовой (дипломный) проект.

Проверка правильности вычисления α_i:

5. Определяют удельное средневзвешенное сопротивление вагонного состава,

включающего К категорий вагонов:

(2.7)

где ω_0(i) – основное удельное сопротивление данной группы вагонов, Н/кН;

α_i – доля массы состава, приходящаяся на данную группу вагонов.

Таблица 2.3. Характеристика грузовых вагонов [3].

Наименование	Число осей	Грузоподъемность, т	Вес тары, т	Род подшипников
Вагон крытый	4 4	62 62	22 22	Скольжения Качения
Полувагон	4 4 6 8	63 63 90 125	21,7 22,0 37,3 43,8	Скольжения Качения - -
Платформа	4 4	63 63	20,8 21,3	Скольжения Качения
Цистерна для перевозки неф- тепродуктов	4 4	60,0 60,0	22,6 22,8	Скольжения Качения
Цистерна для перевозки вяз- ких нефтепро- дуктов	4 4	60,0 60,0	23,6 23,8	Скольжения Качения
Цистерна для перевозки це- мента	4 4	58,0 58,0	25,4 25,6	Скольжения Качения
Цистерна	8	120	48,0	Качения

Таблица 2.4. Коэффициенты формул основного удельного сопротивления движению

грузовых вагонов.

Тип вагона		Звеньевой путь				Бесстыковой путь
Число осей, m	Вид подшипников	a	b	c	d	a	b	c	d
4 4 6 8	Скольжения Роликовые Роликовые Роликовые	0,7 0,7 0,7 0,7	8 3 8 6	0,1 0,1 0,1 0,038	0,0025 0,0025 0,0025 0,0021	0,7 0,7 0,7 0,7	8 3 8 6	0,08 0,09 0,08 0,026	0,002 0,002 0,002 0,0017