2.2 Определение расчетной массы состава

2.2.1 Расчет критической массы состава

Критическую массу состава m_{с кр}, т, определю по мощности локомоти­ва из условия движения поезда по расчетному подъему с установившейся (рав­номерной) скоростью при работе локомотива в расчетном режиме

m_{с кр} = ((F_кр/g)-m_л(w_o′+i_р)/(w_o′′+i_р) (2.2)

где g - ускорение свободного падения, м/с²;

w_о′ - удельное основное сопротивление движению электровоза при езде

под током, Н/кН;

i_p - расчетный подъем, ‰;

w_о′′ - удельное основное сопротивление движению состава, Н/кН.

За расчётный подъем принимают один из наиболее крутых и один из наи­более длинных по протяженности подъемов, перед которым отсутствуют доста­точно легкие элементы профиля пути.

Для всех серий электровозов величину w_о′ рассчитаю по формуле

w_о′ = 1, 9 + 0,01 V + 0,0003V², (2.3) где V - скорость движения, км/ч.

w_о′ = 1, 9 + 0,01*24,2 + 0,0003*24,2² = 0,518 Н/кН.

Для состава, сформированного из четырехосных и восьмиосных вагонов, величину wo′′ рассчитаю по формуле

wo′′ = α4*wo4′′+α8 *wo8′′ (2.4)

где w_o4′′ - удельное основное сопротивление движению четырехосных

вагонов, Н/кН;

w_o8′′ - удельное основное сопротивление движению восьмиосных вагонов, Н/кН.

Удельное основное сопротивление движению груженых четырехосных и восьмиосных вагонов определю по формулам:

w_o4′′ = 0,7+(3+0,1V+0,0025V²)/m_o4 (2.5)

w_o4′′ = 0,7+(3+0,1*24,2+0,0025*24,2²)/18 = 1,08 Н/кН

w_o8′′ = 0,7+(6+0,038V+0,0021V²)/m_о8 (2.6)

w_o8′′ = 0,7+(6+0,038*24,2+0,0021*24,2²)/16= 1,21 Н/кН

wo′′ = 0,5*1,082+0,5 *1,209 = 1,15 Н/кН

m_{с кр} = ((506000/9,8)-276(2,31+10))/(1,15+10) = 4400 т

2.2.2 Проверка массы состава по троганию с места.

Масса состава, рассчитанная выше, должна быть меньше массы mс тр, по­лученной по формуле

m_{с тр} = F_{к тр} /[g(w_тp + i_тp )] – m_л , (2.7) где F_{к тр} - сила тяги при трогании с места, Н;

m_{c тp} - масса состава при трогании с места, т;

w_тp - удельное основное сопротивление движению при трогании с места, Н/кН;

i_тр - уклон участка пути, на котором происходит трогание поезда

с места, ‰ .

Удельное основное сопротивление движению при трогании поезда с мес­та для вагонов на роликовых подшипниках определю по формуле

w_тpi = 28/(m_oi + 7), (2.8)

где m_oi - масса, приходящаяся на ось вагона i-того типа, т.

Для состава из четырехосных и восьмиосных вагонов w_тр определю по выражению

w_Tp = a₄*w_Tp4 + a₈*w_Tp8, (2.9)

Согласно ПТР масса состава проверяется на трогание с места на остано­вочных пунктах.

Определю удельное основное сопротивление движению при трогании поезда с мес­та

w_тp4 = 28/(18 + 7) = 1,12 Н/кН;

w_тp8 = 28/(16 + 7) = 1,22 Н/кН;

w_Tp = 0,5*1,12+0,5*1,22 = 1,17 Н/кН.

Далее рассчитаю массу состава при трогании с места

m_{с тр} = 813000 /[9,8(1,17 + 0,7 )] – 276 = 44050т.

m_{с кр}< m_{с тр}

4400<44050 условие приведенное выше в данной курсовой работе выполняется .

2.2.3 Проверка массы состава по размещению на станционных путях

Длина поезда не должна превышать полезной длины приемоотправочных путей на участках обращения данного поезда (с учетом допуска 10 м на уста­новку поезда).

Длину поезда l_п, м, определю по формуле

l_п = l_с + n_л*l_л+10≤1250м, (2.10) где l_с - длина состава, м; n_л - число локомотивов.

Длину состава определю по формуле

l_с =∑(n_i *l_i ) (2.11)

где n_i; - количество вагонов i-го типа в составе;

i - длина вагона i-гo типа, м. В курсовой работе принять l 4 = 14 м, l 8 = 21м.

Количество вагонов определю по выражению

n_i = α_i * m_с /m_i, (2.12)

где α_i - доля вагонов i-гo типа (по массе);

m_i-масса одного вагона i-го типа, т.

Масса вагона определяется по числу осей и массе, приходящейся на ось.

Если длина поезда оказалась больше длины приемоотправочных путей, то необходимо массу состава уменьшить до величины, при которой длина поезда будет равна длине станционного пути.

Сначала определю количество вагонов по формуле (2.12)

n4 = 0,5 * 4400 /72 = 31 вагон;

n8 = 0,5 *4400 /128 = 18 вагонов;

Рассчитаю длину состава по формуле (2.11)

l_с =(n₄ *l₄ )+(n₈ *l₈) = 31*14+18*21 = 812 м.

Далее определю длину поезда и проверю выполнение условия (2.10)

l_п = 812 + 1*36+10 = 858≤1250м

В данном случае длина поезда не превышает полезную длину приемоотправочного пути.

2.2.4 Выбор расчетной массы состава

Из трех значений масс состава, полученных выше, для дальнейших рас­четов принимаю наименьшее значение 4400 т.