Практическая работа № 2 «Определение и проверка расчетной массы состава»

1. Рассчитать массу состава, сформированного из четырех­осных вагонов, из условия движения по расчетному подъему с установившейся скоростью.

2. Проверить возможность взятия поезда с места на расчет­ном подъеме.

3. Произвести проверочный расчет крутизны подъема, на котором разрешается трогание с места поезда критической массы.

4. Рассчитать максимальную величину подъема, который может преодолеть локомотив без состава с расчетной скоростью, в ^о/_оо .

Исходные данные помещены в таблице 4 (приложения)

1. Расчет массы состава.

Расчет массы состава при условии движения по расчетному подъему с установившейся скоростью производится по формуле:

где F_Kp - расчетная сила тяги, Н - из тяговой характеристики (см. приложение);

m_л - масса локомотива, т, из тяговой характеристики (см. приложение);

w₀' - основное удельное сопротивление движению локо­мотива, Н/кН;

w₀"- основное удельное сопротивление движению ваго­нов, Н/кН;

i_p - расчетный подъем, ^o/_oo

g - ускорение свободного падения, 9,81 м/с².

Пример:

Рассчитать массу состава, сформированного из четырехос­ных груженных вагонов массой по 80 т.

Поезд обслуживается тепловозом 2ТЭ10М, расчетный подъем 10%.

Решение:

Из тяговой характеристики тепловоза 2ТЭ10В, 2ТЭ10М оп­ределяем F_Kp и V_p:

F_кр=50600 кгс=50600*9,81=496386 Н;

V_p=23,4 км/ч; m_л=271 Т

Рассчитываем основное удельное сопротивление движению локомотива и вагонов при расчетной скорости:

w₀’=1,9+0,008*V+0,00025*V²=1,9+0,00025*23,4²=1,9+0,187+0,126=

= 2,21, Н/кН

w₀’’= = Н/кН

2. Проверка на трогание с места на расчетном подъеме

где F_тр - сила тяги локомотива при трогании с места, прини­мается по тяговой характеристик при V=0 и ограничении по сце­плению, Н;

W_тр- удельное сопротивление движению состава при тро­гании с места Н/кН.

Решение:

F_ктр = 81300 кгс = 81300*9,81=797553 Н;

,

где m_во - масса в т, приходящаяся на одну ось состава в це­лом;

Поезд массой 7093 т быть взят (тронут) на подъем i=10 ^о/_оо. m_стр > m_c.

3. Произвести проверочный расчет крутизны подъема, на котором разрешается трогание с места поезда критической массы.

Графиком движения поездов не предусмотрены останов­ки поездов на перегонах и поэтому расчет массы состава для таких случаев не производится. Практически нередки случаи остановок поездов на перегонах у запрещающих сигналов, в том числе на подъемах большой крутизны.

При трогании поезда с места на подъемах происходит боксование, возникают сверх допустимого механические и тепловые напряжения тяговых двигателей. Во избежа­нии этого необходимо проверять возможность надежного трогания поезда с места одним локомотивом. Однако проверку нельзя производить по формуле:

предназначенной для проверки трогания с места на остано­вочных пунктах, т.е станциях.

На подъемах 2 ^о/_оо и более зазоры в автосцепках выбраны вследствии того, что удельное сопротивление троганию вагонов с роликовыми подшипниками меньше сопротивления от таких подъемов, в результате возникает дополнительное сопротивление от растянутого состава.

Учет сопротивления от растянутого состава при расчете мас­сы может существенно снизить проверочный расчет крутизны подъема, на котором разрешается трогание с места поезда крити­ческой массы без вспомогательного локомотива:

где F_ктр - нормативная сила тяги для трогания поезда на станции, установленная ПТР по сериям локомотивов, Н;

w_тр, w_r - удельные сопротивления соответственно тро­гания поезда с места и от кривизны пути, Н/кН.

Пример:

Определить величину подъема, на котором разрешается трогание с места поезда критической массы.

Дано: Тепловоз 2ТЭ10М, m_c=4296т; m_л =217 т, F_ктр=81300*9,81=797553 Н;

W_тр=1,04 H/kH, w_τ=0.

Состав, рассчитанный в предыдущем примере, может быть стронутым на расчетном подъеме 10^o/_oo.

4. Рассчитать максимальную величину подъема, который может преодолеть локомотив без состава с расчетной скоростью, в ^о/_оо .

Определим величину подъема, который может преодо­леть локомотив без состава в тысячных и градусах (с рас­четной скоростью).

Пример:

Тепловоз ЧМЭЗ, V_p= 11,4 км/ч, m_л = 121 т,

F_кт = 23000*9,81 = 225630 Н

Решение:

;

;

w₀`=1,9 + 0,008*11,4+0,00025*11,4² = 2,35 Н/кН;