2. Определение массы состава

2.1. Масса состава по условию движения на расчётном подъеме с равномерной скоростью

Масса является одним из важнейших показателей работы железнодорожного транспорта. Увеличение массы составов позволяет повысить провозную способность железных дорог, уменьшить расход топлива и электроэнергии, снизить себестоимость перевозок. Поэтому массу грузового состава определяют, исходя из полного использования тяговых и мощностных качеств локомотива.

Массу состава определяем из условия установившегося равномерного движения поезда по выбранному расчетному подъему с расчетной скоростью по формуле, т:

(2.1)

где – расчетная сила тяги локомотива, Н;

Р – расчетная масса локомотива, т;

– основное удельное сопротивление локомотива при движении в режиме тяги с расчетной скоростью, кгс/т;

– основное удельное средневзвешенное сопротивление движению состава при расчетной скорости, Н/кН;

– крутизна расчетного подъема, ‰;

g – ускорение свободного падения, м/с².

Основное удельное сопротивление движению локомотива рассчитывается по формулам, приведённых в ПТР в зависимости от вида локомотива и типа пути, Н/кН:

; (2.2)

Н/кН.

Основное удельное сопротивление движению состава, состоящего из вагонов различных типов на подшипниках скольжения и качения, определяется по формуле, Н/кН:

, (2.3)

где – доля в по массе в составе поезда 4-осных вагонов на подшипниках скольжения и качения, 6-осных и 8-осных вагонов соответственно (α+β+γ+λ=1);

– основное удельное сопротивления 4-осных вагонов с роликовыми подшипниками и подшипниками скольжения, Н/кН;

– соответственно основное удельное сопротивление 6- и 8-осных вагонов, Н/кН.

Основное удельное сопротивление различных вагонов определяется по формулам, приведённых в Правилах Тяговых Расчётов [2] в зависимости от типа пути и нагрузки на ось вагонов, которая определяется по формуле, т/ось:

(2.4)

где – масса брутто вагона, т;

– количество осей в вагоне.

Для 4-осных вагонов с роликовыми подшипниками:

т;

(2.5)

Н/кН.

Для 6-осных вагонов:

т;

(2.6)

Н/кН.

Для 8-осных вагонов:

т;

(2.7)

Н/кН;

Н/кН;

т.

Вычисленную массу состава принимаем равной : Q = 1500 т.

2.2. Проверка массы состава на возможность преодоления короткого подъема крутизной больше крутизны расчётного подъема

Если на участке встречается подъём небольшой длины, то необходимо проверить возможность его преодоления за счёт использования кинематической энергии, накопленной поездом на предшествующих «лёгких» элементах профиля.

Аналитическая проверка крутого подъёма на его преодоление выполняется по формуле:

(2.8)

где S – путь, который преодолеет поезд, двигаясь по подъему при снижении скорости от до , м;

и – скорость движения поезда в начале и в конце проверяемого подъёма соответственно, км/ч;

– средняя ускоряющая сила, действующая на поезд в пределах интервала скорости от до , Н/кН.

Удельная сила тяги и удельное сопротивления в пределах выбранного интервала изменения скоростей принимаются равными их значениям при средней скорости рассматриваемого интервала:

(2.9)

км/ч.

Удельная сила тяги вычисляется по формуле:

(2.10)

Удельное сопротивление:

(2.11)

Значение силы тяги для средней скорости определяется по тяговой характеристике локомотива ПТР [2].

Значение пути S, вычисленного по формуле (2.8), должно быть не меньше длины проверяемого элемента, то есть:

(2.12)

Н/кН;

Н/кН;

м.

Сравнивание значений S и :

Рассчитанное значение удовлетворяет условию .