1.3 Задание

1.3.1 Определить расчетную массу состава.

1.3.2 Определить допустимую скорость движения поезда на спусках.

1.3.3 Построить зависимости V(S) и t(S) при движении поезда по участку с расчетной массой состава и оценить полученные результаты:

- по значению технической и участковой скоростей движении;

- по режиму проследования расчетного подъема.

1.3.4 Тяговые расчеты должны быть выполнены в двух вариантах:

-1-й вариант – без остановки на промежуточной станции и без учета предупреждения;

-2-й вариант – с остановкой на промежуточной станции и с учетом предупреждения.

1.3.5 Тяговые расчеты должны быть произведены с наибольшим использованием тяговых свойств локомотива и допустимых скоростей движения поезда с целью получения наименьших значений перегонных времен хода.

2.1 Определение основных технических данных локомотива

Основные технические данные локомотива определяются по заданной серии локомотива

( приложение А):

- сила тяги при трогании с места, F _{к тр.}= 595 кН;

- расчетная сила тяги, F _{к р}= 456 кН;

- расчетная скорость движения, V_р.,= 43,3 км/ч;

- конструкционная скорость движения, V _к= 80 км/ч;

- масса локомотива, m_л= 184 т;

- длина локомотива, l_л= 28 м;

-тяговые характеристики локомотива, F _к(V) (см таблицу 2.1)

Таблица 2.1 –тяговая характеристика локомотива ВЛ8

V, км/ч	Fк, Н
50	48800
60	25900
70	16000
80	11400
90	8800
100	6800

Ограничение тяговой характеристики локомотива по сцеплению F_сц, кН, вычисляется по выражению

F_сц= 9,81*m_л*ψ_к , (2.1) где ψ_к – расчетный коэффициент сцепления.

Значения расчетного коэффициента сцепления ψ_к(V)

ψ_к =0,25+8/(100+20*V) (2.2)

Для удобства построения графической зависимости сведем полученные значения в таблицу 2.2.

Таблица 2.2 –зависимости ψ_к(V) и F_сц(ψ_к)

V, км/ч	ψк	Fсц кН
0	0,330	596
10	0,277	499
20	0,266	480
30	0,261	472
40	0,259	467
43,3	0,258	466
45	0,258	466
50	0,257	464
60	0,256	462
70	0,255	461
80	0,255	460

2.2 Определение расчетной массы состава

2.2.1 Расчет критической массы состава

Критическая масса состава m_{с кр}, т, определяется по мощности локомотива из условия движения поезда по расчетному подъему с установившейся (равномерной) скоростью при работе локомотива в расчетном режиме:

(2.3)

где g – ускорение свободного падения, м/с² :

w_o^. – удельное основное сопротивление движению электровоза при езде под током, Н/кН

i_p – расчетные подъем ‰

F_kp – расчетная сила тяги локомотива, Н

w - удельное основное сопротивление движению состава, Н/кН.

За расчетный подъем принимаем один из наиболее крутых один из наиболее длинных по протяженности подъемов, перед которым отсутствуют достаточно легкие элементы профиля пути. Последнее дает основание предположить, что этот подъем на может быть преодолен с использованием кинетическое энергии движения поезда. Из вышесказанного следует, что надежного метода выбора расчетного подъема нет и поэтому правильность определения расчетного подъема может быть установлена только после построения кривой скорости движения поезда и оценки проследования выбранного подъема.

Величину w_o рассчитываем по формуле:

w_o=1,9+0,01V+0,0003V² , (2.4)

где V – скорость движения, км/ч.

W₀=1.9+0.01*43,3+0.0003*43,3²=2,90 Н/кН

Для состава сформированного из четырехосных и восьмиосных вагонов, величину w рассчитываем по формуле:

(2.5)

где -удельное основное сопротивление движения четырехосных вагонов, Н/кН

- удельное основное сопротивление движения восьмиосных вагонов, Н/кН

Удельное основное сопротивление движению груженых четырехосных и восьмиосных вагонов определяют по формуле:

(2,6)

(2.7)

Подставляя в формулу (2.5) полученные данные, мы получаем W^``₀

w^``₀=0,54*1,47+0,46*1,358=1,4185 Н/кН

Подставляем в формулу (2.3) полученные данные, получаем m_ск.р. Расчет приведем для i_р=11

m_{с кр}= ,

Для удобства последующих расчетов сведем все данные в таблицу 2.3.

2.2.2 Проверка массы состава по троганию с места

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

(2.8)

где - сила тяги при трогании с места, Н;

- масса состава при трогании с места, т;

- удельное сопротивление при трогании с места, Н/кН

- уклон участка пути, на котором происходит трогание поезда с места, ‰

Удельное сопротивление движению при трогании поезда с места для вагонов на роликовых подшипниках определяется по формуле:

(2.9)

где m_oi – масса приходящаяся на ось вагона i-того типа, (т)

Для состава из четырехосных и восьмиосных вагонов W_тр определяется по формуле:

w_тр=α_4*w_тр4+ α_8*w_тр8 (Н/кН) (2.10)

Согласно правилам тяговых расчетов масса состава проверяется на трогание с места на остановочных пунктах.

Рассчитаем массу состава по формуле (2.8) использую следующие данные:

V=43,3 км/ч. и i_тр=0,3

w_тр=0,54*1,1+0,46*1,2=1,2049 (Н/кН)

2.2.3 Проверка длины состава по размещению на станционных путях.

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

Длину поезда lп, м определим по формуле:

(2.11)

где Lп –длина состава, м

n_л – число локомотивов

Длина состава определяется по формуле:

(2.12)

где n_i – кол-во вагонов i-го типа в составе;

L_i – длина вагона i-го типа, (для l4=14м, l8=21м)

Количество вагонов определяется по формуле:

(2.13)

где αi - доля вагонов i-го типа по массе;

mi – масса одного вагона i-го типа, т;

При том что:

m_i4=m_o4*4

m_i8=m_o4*8

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

Приведем расчеты, найдем m_i4 и m_i8, а затем n_i, используя формулу (2.13)

m_i4=15,6*4=62,4

m_i8=17,6*8=140,8

Длину состава определим по формуле (2.12)

Тогда, соответственно, рассчитаем l_п по формуле(2.11), принимая n_л=1 при lл=28м

2.2.4. Выбор расчетной массы локомотива.

Из трех значений масс состава, полученных выше для дальнейших расчетов принимается наименьшее значение:

m_c=4660 т.