3 Определение массы состава по расчетному подъему

Масса состава Q определяется из условия равенства расчетной касательной силы тяги локомотива силам сопротивления движению поезда, при движении с расчетной скоростью на расчетном подъёме по формуле

(3.1)

где F_кр – расчётное значение силы тяги локомотива, Н;

P – масса локомотива, т;

–основное удельное сопротивление движению локомотива, Н/т;

–основное удельное сопротивление движению состава, Н/т.

Касательная сила тяги тепловоза М62 F_кр и его масса P равны:

F_кр = 200000 Н;

P = 120 т.

Величина расчетного подъема определена ранее i_р = 6 ‰ .

Основное удельное сопротивление движению локомотива (для режима тяги) определим по формуле

_(3.2)

где v – расчетная скорость движения, v_р = 46,7 км/ч.

Основное удельное сопротивление движению локомотива

Н/т.

Основное удельное сопротивление движению состава определим по формуле

(3.3)

где α₄, α₆, α₈ – соответственно доля 4-осных, 6-осных и 8-осных груженых вагонов в составе;

–основное удельное сопротивление соответственно движению 4-осного, 6-осного и 8-осного вагонов, Н/т.

_{Основное удельное сопротивление 4-осного вагона определим по формуле}

(3.4)

где q_о4 – осевая нагрузка 4-осного вагона, т/ось.

_{Основное удельное сопротивление 6-осного вагона определим по формуле}

(3.5)

где q_о6 – осевая нагрузка 6-осного вагона, т/ось.

_{Основное удельное сопротивление 8-осного вагона определим по формуле}

(3.6)

где q_о8 – осевая нагрузка 8-осного вагона, т/ось.

По заданию массы вагонов брутто равны:

q₄ = 78 т;

q₆ = 123 т;

q₈ = 160 т;

Определим осевую нагрузку по каждому типу вагонов с помощью формул:

(3.7)

где q₄ – масса 4-осного вагона брутто, т;

(3.8)

где q₆ – масса 6-осного вагона брутто, т;

(3.9)

где q₈ – масса 8-осного вагона брутто, т.

т/ось,

т/ось,

т/ось.

Основное удельное сопротивление движению 4-осного вагона

Основное удельное сопротивление движению 6-осного вагона

Основное удельное сопротивление движению 8-осного вагона

Средневзвешенное основное удельное сопротивление движению состава с учетом процентного соотношения доли вагонов (по массе) каждого типа

α₄ = 0,84;

α₆ = 0,04;

α₆ = 0,12.

Масса состава

Локомотив М62, так как расчетная масса сила тяги 200000 Н

4 Проверка полученной массы состава на прохождение скоростного подъема

Проверка на преодоление элементов профиля большей крутизны, чем расчетный подъем, заключается в расчете скорости движения поезда для всех подъемов, крутизна которых превышает крутизну расчетного подъема. В нашем случае такой элемент только один – инерционный подъем с крутизной уклона i_ск =+11 ‰ и протяженностью S = 1700 м.

Для проверки массы состава на преодоление скоростного подъема определим путь, который может преодолеть поезд при движении по подъему с уклоном +11 ‰ в режиме тяги на полной мощности работы дизеля (максимальная позиция контроллера машиниста) при падении скорости с максимально допустимой до расчетной. За максимально допустимую скорость примем ограничение по состоянию пути, равное 80 км/ч.

Определим среднюю скорость, необходимую для определения касательной силы тяги и основного сопротивления движению по формуле:

, (4.1)

,– начальная и конечная скорость интервала, км/ч

км/ч.

По тяговой характеристике тепловоза М62 (рисунок 1.1) определяем касательную силу тяги. При скорости 50 км/ч F_к = 90000 Н. Удельную касательную силу тяги определим по формуле

(4.2)

Основное удельное сопротивление движению локомотива определим по формулам 3.3 – 3.6.

Основное удельное сопротивление движению 4-осного вагона

Основное удельное сопротивление движению 6-осного вагона

.

Основное удельное сопротивление движению 8-осного вагона

.

Средневзвешенное основное удельное сопротивление движению состава

.

Основное удельное сопротивление движению поезда определим по формуле

(4.3)

.

Удельную замедляющую силу в пределах выбранного интервала скоростей определим по формуле:

(4.4)

где f_к – удельная касательная сила тяги, Н/т;

w_о – основное удельное сопротивление движению поезда, Н/т.

Искомый путь, проходимый поездом определим по формуле:

(4.5)

где v_н – начальная скорость рассматриваемого интервала, км/ч;

v_к – конечная скорость рассматриваемого интервала, км/ч;

ζ – коэффициент; ζ = 12;

r_ср – удельная замедляющая сила, для средней на рассматриваемом интервале скорости, Н/т.

Т.к. S=3281м, а длина проверяемого подъема і_ск =+11‰ и s = 1700 м, то проверка массы состава на прохождение скоростного подъема выполняется и массу корректировать не имеет смысла.