2.2. Уточнение веса грузового состава с учетом ограничений

Расчетный вес состава грузового поезда, определенный 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 о места; перегрев обмоток тяговых электродвигателей локомотивов; прочность автосцепных приборов и ряд других. Также расчетный вес поезда следует про­верить на возможность преодоления более крутых подъемов, чем принятый за расчетный, за счет использования кинетической энергии поезда.

1. Проверка на возможность преодоления проверяемых подъемов за счет использования кинетической энергии поезда.

Данная проверка проводится в том случае, если затруднен однозначный выбор величины расчетного подъема.

Основная задача проверки – установить, сможет ли локомотив провести поезд расчетного веса по самым трудным для преодоления элементам профиля (кроме расчетного подъема) со скоростью в конце подъемов не ниже расчетной, используя кинетическую энергию движущегося поезда.

В общем случае проверка может состоять из двух этапов.

На первом этапе возможность преодоления проверяемых подъемов только за счет использования кинетической энергии поезда устанавливается с помощью номограммы, представленной на рис.1. При этом считается (условно), что локомотив ведет поезд по проверяемым подъемам в режиме холостого хода.

Порядок пользования номограммой (см. рис. 1):

1. Задаемся значением начальной скорости движения поезда по проверяемому подъему: можно принять км/ч (точка "А").

2. Из точки "А" восстанавливаем перпендикуляр до пересечения с кривой , построенной для крутизны, равной уклону проверяемого элемента. В качестве примера проверим подъем +8/1000, в результате получаем точку "В".

3. Точку "В" переносим на ось ординат и получаем точку "С". От точки "С" вниз откладываем длину проверяемого участка, нап­ример, как в нашем примере - 1000 м и фиксируем точку "Д" (S_пр).

4. Точку "Д" проектируем вновь на кривую для +8/1000 - получаем точку "Е". Затем через точку "Е" проводим прямую линию до пересечения с осью абсцисс (точка "F") и в ре­зультате получаем скорость поезда в конце проверяемого элемента 40 км/ч.

При выполнении условия для всех проверяемых подъ­емов можно сделать вывод, что расчетный подъем выбран правиль­но и приступить к следующим проверкам или уточнениям величины расчетного веса поезда.

Второй этап проверки проводится в случае невыполнения ус­ловия для одного или нескольких проверяемых

Рис 1. Определение конечной скорости движения поезда на проверяемом подъеме

подъе­мов. При этом учитывается то обстоятельство, что локомотив ве­дет поезд по подъемам в режиме тяги и на движущийся поезд дей­ствуют одновременно сила тяги и ранее накопленная им кинетическая энергия.

Путь , 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 , т.е. .

В соответствии с ПТР [3] расчет длины пути выполня­ется для каждого из проверяемых подъемов по формуле, м:

где - число интервалов изменения скорости от начальной (можно принять км/ч) до конеч­ной (можно принять равной расчетной скорости, т.е. ) с шагом км/ч;

- 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.

При невыполнении условия на любом из проверяемых элементов профиля за расчетный подъем следует принять крутизну данного, проверяемого подъема и вновь по формуле (1) определить величину расчетного веса состава грузового поезда.

Второй этап данной проверки рекомендуется выполнить на ПЭВМ.