3.2.2 Дополнительное сопротивление движению.

Дополнительное сопротивление движению возникает при трогании поезда с места; при следовании на уклонах (подъёмах и спусках); в кривых участках пути (на закруглениях); при сильных ветрах, движении в тоннелях и при низких температурах наружного воздуха.

Для учёта влияния дополнительного сопротивления движения от кривых предварительно производят спрямление профиля, заменяя сопротивление движению от кривых сопротивлением фиктивных подъёмов, на преодоление которых затрачивается такая же работа, как и преодоление заменяемых ими кривых. Величину подъёмов, как реальных, так и фиктивных, выражают в промилле (тысячных), обозначаемых ⁰/₀₀.

Дополнительное удельное сопротивление движению от кривых вычисляют по формуле

(кгс/т)

(3.4)

где: S_кр – длина кривой, м;

l_n – длина поезда, м; в предварительных расчётах принять l_n=1000 м.

Дополнительное удельное сопротивление движению от уклона в 1 ⁰/₀₀ численно равно 1 ^кгс/_тс; поэтому в тяговых расчётах основное и дополнительное сопротивление движению алгебраически складывают, учитывая, что при движении на подъём дополнительное сопротивление движению имеет положительную, а на спуске – отрицательную величину, т.е. в последнем случае оно способствует увеличению скорости поезда. По результатам расчётов скорректировать профиль пути на тех элементах профиля, где имеются кривые.

Если на спуске дополнительное сопротивление движению по абсолютной величине больше основного, поезд даже в режиме выбега будет двигаться с ускорением. Если при этом скорость превысит допустимую (V_max см. задание), то появляется необходимость регулировочного торможения и спуск называют вредным.

4. Масса состава поезда.

4.1 Расчёт массы состава из условия равномерного движения поезда на расчётном подъёме.

Равномерное движение с установившейся скоростью имеет место, если сумма всех сил действующих на поезд равна нулю. На расчётном подъёме установившаяся скорость движения равна расчётной скорости для данного типа локомотива, а расчетная сила тяги локомотива F_кр. равна полному сопротивлению движению поезда.

(4.1)

Так как

(4.2)

где: i_р – дополнительное сопротивление движению от расчётного подъёма.

Откуда

, т

(4.3)

Здесь: F_кр - Расчётная сила тяги электровоза, (см. табл. 2.1) кгс;

m_э - Масса электровоза, (см. табл. 2.1) т;

- основное удельное сопротивление движению электровоза (^кгс/_тc) при расчётной скорости V_p, определяемое по табл. 2.1;

- основное удельное сопротивление движению вагонов (^кгс/_тc) при расчётной скорости V_p;

- расчётный подъём, (⁰/₀₀);

- дополнительное сопротивление от кривой на расчётном подъёме.

В формулу (4.3) силу тяги надо подставлять в кГс. Формула (4.3) приведена в [1] и [2]. Как известно, сейчас сила тяги измеряется в Ньютонах 1кГс=9,81 Н. В книгах [3] и [4] для определения массы поезда m_в даются формулы:

или

В формулах (4.3а) и (4.3б) силу тяги надо подставлять в Ньютонах.

Расчётная сила тяги F_kp и расчётная скорость V_p для каждого типа электровоза, устанавливается правилами тяговых расчётов [1], приведены в табл. 2.1. На рис. П.1 – П.8 (см.приложение) приведены тяговые характеристики электровозов т.е. зависимость силы тяги F_k от скорости движения V на позициях контроллера машиниста, на которых допускается длительное движение, а также ограничение силы тяги по сцеплению колёс с рельсами. Характеристики, которые рекомендуется использовать при тяговом расчёте изображены утолщёнными линиями. Режим работы электровоза на расчётном подъёме обозначен точкой увеличенного диаметра.

На рис. П.4, П.7 и П.8 значения силы тяги для электровозов ВЛ15, ВЛ85 и ВЛ65 даны в кН, а для остальных серий – в кГс. В табл. 2.1 все значения силы тяги даны в кГс.

Величина расчётного подъёма i_p выбирается из табл. 2.3 как самый крутой и достаточно протяженный из элементов заданного профиля пути.

Если в задании указано направление движения поезда от ст. Б к ст. А, то знаки крутизны уклонов нужно заменить на обратные (подъемы становятся спусками, а спуски- подъемами).

Если длина самого крутого подъёма меньше 2 км., и этому подъёму предшествуют участки профиля, которые позволяют подойти к началу подъёма с большой скоростью, то возможно провести по этому подъёму поезд, масса которого будет больше чем по формуле (4.3). Такие подъёмы называются скоростными. Методика определения массы поезда на участке со скоростным подъёмом приведена в [4, с. 305-309].