2.3.3 Проверка расчетной массы состава на трогание поезда с места.

В процессе движения поезда по участку может возникнуть необходимость остановки его на перегоне (по занятости участка или при проведении ремонтных работ) или на промежуточных остановочных пунктах (для обгона поезда) и последующее возобновление движение является одним из трудных режимов работы локомотива. При этом используется его полная мощность и максимальные токи в тяговых двигателях вызывающие их перегрев, что может привести локомотив к выходу из строя.

Масса состава при трогании поезда с места определяется по формуле:

(2.15)

где – сила тяги локомотива при трогании с места ([1], для электровозов – табл. 17, для тепловозов – табл. 24), Н;– удельное сопротивление движению поезда при трогании с места, Н/кН;– крутизна элемента одной из станций, наиболее трудного при трогании поезда с места, ‰.

Удельное сопротивление движению состава при трогании с места

определяется по формуле:

(2.16)

где – удельное сопротивление движению при трогании поезда с места для 4–осных или 8–осных вагонов, Н/кН.

Удельное сопротивление движению (для вагонов с подшипниками ка-

чения) определяется по формуле:

(2.17)

где – нагрузка на ось 4–осного или 8–осного вагонов, рассчитанная по формуле (2.4).

Массу состава при трогании с места сравнивают с расчетной массой состава, т.е.:

(2.18)

6646 т ≥ 5000 т

Если условие (2.18) выполняется, то можно сделать вывод: «Поезд с локомотивом серии ВЛ80Р и массой состава Q=5000т может тронуться с любого остановочного пункта и массу состава следует считать определившейся для данного участка работы локомотивов».

По завершении проверок делается обобщенный вывод о расчетной

массе состава для дальнейших расчетов.

2.4. Расчет и построение диаграмм удельных равнодействующих

сил.

Тяга поездов – это отраслевая наука, изучающая управляемое движение поездов. Основной задачей теории тяги является исследование и расчёт движущегося поезда. Процесс движения поезда по участку характеризуется тремя режимами работы локомотива: тяга, выбег (холостой ход) и торможение.

Режим тяги. В этом случае движение происходит с работающими тяговыми двигателями (применительно к электровозам и тепловозам с электрической передачей) локомотива, и на поезд действуют сила тяги

локомотива F_к и сила основного сопротивления движению (в режиме тяги) W_о. Равнодействующая этих сил R определяется величиной R = F_к – W_о.

Режим выбега. В этом случае движение происходит с выключенными

тяговыми двигателями, и на поезд действует основное сопротивление движению (в режиме выбега) W_х. Равнодействующая сила R определяется величиной R = – W_х.

Режим торможения. В этом случае на поезд действует основное

сопротивление движению (в режиме выбега) W_х и тормозная сила В_т.

Равнодействующая сила R определяется величиной R = – (W_х+В_т).

Характер движения поезда определяется величиной и направлением

равнодействующей силы. Если равнодействующая сила R равна нулю, то имеет место равномерное движение поезда (или стоянка), если больше нуля – движение ускоренное, если меньше нуля – движение замедленное.

Движение поезда по железнодорожному участку выражается в виде дифференциального уравнения, которое устанавливает зависимость скорости, длинны пройденного пути и времени движения от величины, действующих на поезд сил.

Уравнение движения поезда в режиме тяги имеет вид:

(2.19)

Уравнение движения поезда в режиме холостого хода имеет вид:

(2.20)

Уравнение движения поезда в режиме служебного торможения имеет вид:

(2.21)

Величины, входящие в формулы (19-21) обозначают:

- ускорение поезда; - коэффициент ускорения поезда;– удельные силы: тяги, естественного сопротивления (в режимах тяги и выбега) и торможения, величина которых определяется по формулам:

(2.22)

где P – служебная масса локомотива, т; Q – расчетная масса состава, т.

Решение уравнения движущегося поезда по конкретному железнодорожному участку в курсовой работе выполняется графоаналитическим способом (методом «МПС») предусматривающим расчет и построение «Диаграмм удельных равнодействующих и замедляющих сил» с последующим графическим построением кривых скорости v(S) и t(S) описывающих движение поезда.

Для построения диаграмм необходимо предварительно рассчитать величины удельных равнодействующих сил для режимов тяги, холостого хода и служебного торможения. Расчёты ведутся на ЭВМ, в которую вводится информация из макета данных. Макет данных ввиде таблицы 2.2 включает 15 строк заполненных следующим образом: строки 1 … 13, 14 – заполняются согласно бланка-задания и приложений 1, 2; строка 12 – колодки чугунные для студентов с четным порядковым номером по списку (или последней цифрой шифра для заочной формы обучения) и композиционные – для нечетных номеров (или цифрой) соответственно; строка 15 – заполняется на основе тяговой характеристики заданного локомотива [1] (силы тяги локомотива перевести из кгс в Н). Результаты расчетов удельных сил ЭВМ выдает в виде распечатки, которая содержит: графа 1 – принятые скорости движения; графа 2 – величины силы тяги локомотива; графы 3… 6 – удельные равнодействующие силы поезда соответственно в режимах тяги, холостого хода, служебного и экстренного торможения.

По данным граф 1 и 3; 1 и 4; 1 и 5, на листе миллиметровой бумаги,

строятся диаграммы . При построении диаграмм рекомендуется использовать следующие масштабы: удельных сил 1 Н/кН – 6 мм; скорости 1 км/ч – 1 мм. Размер листа миллиметровой бумаги имеет высоту 297 мм и длину, определяемую по формуле:

, (2.23)

где 3 – запас на подшивку и оформление, см; – максимальное значениеумноженное на масштаб 0.6, см;- максимальное значение () умноженное на масштаб 0.6, см.