1. Анализ профиля пути и выбор расчетного подъема

Расчетный подъем – это наиболее трудный для преодоления в данном направлении элемент профиля пути, при движении по которому скорость локомотива, движущегося с составом в режиме тяги не должна опуститься ниже расчетной.

Расчетная скорость движения – это скорость, ниже которой локомотив не может двигаться с составом в режиме тяги длительное время.

Анализ профиля пути показывает, что в качестве расчетного подъема принимается уклон 8‰ длиной 4800 м.

На исследуемом элементе профиля располагается кривая радиусом

=1500м, поэтому расчётный уклон вычисляется по формуле:

, (1.1)

где i – уклон расчетного подъема, ⁰/₀₀;

– фиктивный подъем от кривизны пути, определяемый по формуле:

, (1.2)

=0,5⁰/₀₀,

⁰/₀₀.

2.Определение массы состава

Максимальную массу грузового состава, который заданный локомотив может перемещать по заданному участку, определяют из условия, что скорость движения поезда не должна опускаться ниже расчетной. Это условие вызвано тем, что продолжительное движение поезда в режиме тяги со скоростью ниже расчетной может привести к перегреву тяговых двигателей и выходу их из строя.

Массу состава определяем по формуле:

где  – расчетная сила тяги локомотива, Н;

для локомотива ВЛ8  = 465000 Н [1];

 –  масса локомотива, т; для локомотива ВЛ8 Р = 184 т [1];

 – основное удельное сопротивление движению локомотива в режиме

тяги, Н/т;

 – основное удельное сопротивление движению состава, Н/т;

–  расчетный подъем, ‰; .

Основное удельное сопротивление движению локомотива на звеньевом

пути определяется по формуле:

(2.2)

где – расчетная скорость движения локомотива, км/ч;

для локомотива ВЛ8 [1];

Основное удельное сопротивление движению состава определяется

по формуле:

(2.3)

где  – доли четырехосных и восьмиосных вагонов в составе поезда соответ­ственно;

, – основное удельное сопротивление движению груженых четырех­осных и восьмиосных вагонов соответственно.

Определим основное удельное сопротивление четырехосных и восьмиос­ных вагонов по формулам :

где  – осевая нагрузка соответственно четырехосных и восьмиосных вагонов, т/ось.

В соответствии с формулами (2.1) – (2.7) определим массу состава

В соответствии с правилами тяговых расчётов округляем полученное значение массы до , данное значение используем в дальнейших расчетах.

3. Проверка полученной массы состава на прохождние подъема большей крутизны, чем расчетный, с учетом накопленной кинетической энергии

Масса состава проверяется на прохождение поездом участков профиля большей крутизны, чем расчетный подъем, учитывая при этом использование кинетической энергии поезда. Проверка заключается в расчёте скорости движения поезда для всех подъёмов, крутизна которых превышает крутизну расчётного. Если скорость движения в конце проверяемого подъёма оказывается равной или большей, чем расчётная скорость, можно считать массу локомотива принятой.

Проверим, сможет ли электровоз ВЛ8 с массой состава преодолеть подъем с уклоном 10‰ длиной 1000 м.

Проверка массы состава выполняется по формуле:

где  – конечные и начальные скорости выбранного интервала соответственно, км/ч. (Начальная скорость , интервалы приращения 10 км/ч, снижение производим до расчетной скорости);

 –  замедление поезда при удельной силе 10 Н/т, ;

для грузового движения: [1];

 – удельная замедляющая сила, Н/т.

Удельная замедляющая сила определяется по формуле: где  – среднее значение силы тяги локомотива для выбранного интервала ско-

рости, Н. Выбирается из тяговой характеристики электровоза ВЛ8 [1];

 – полное сопротивление движению поезда в выбранном интервале скорости, Н;

– масса поезда, т.

Полное сопротивление локомотива находится по формуле:

(3.3)

где  – основное удельное сопротивление движению локомотива в режиме

тяги, Н/т, определяется по формуле:

(3.4)

где – средняя скорость движения локомотива на рассматриваемом интервале, км/ч;

Р – масса локомотива, т.

Полное сопротивление состава находится по формуле:

(3.5)

где Q – масса состава, т;

 – основное удельное сопротивление движению состава, Н/т, определяется

по формулам 2.3-2.7.

Полное сопротивление движению поезда определяем по формуле:

(3.6)

Расчет будем производить в форме таблицы 1

Таблица 1 – Проверка массы состава на прохождение скоростного подъема за счет кинетической энергии

v1, км/ч	v2, км/ч	vср, км/ч	Fк, Н	, Н/т	, Н	, Н/т	, Н	, Н	, Н	, Н/т	, Н/т	, м	, м
90	80	85	102000	49,2	9053	19,9	90545	99598	2402	0,5	-99,5	712	712
80	70	75	134000	43,4	7986	17,8	80990	88976	45024	9,5	-90,5	691	1403

Так как при снижении скорости от 90 до 70 км/ч поезд преодолел расстояние , что больше, чем длина проверяемого подъема (1000 м), то расчётная масса состава составит 4550 т.

4. ПРОВЕРКА МАССЫ СОСТАВА НА ТРОГАНИЕ С МЕСТА НА ОСТАНОВОЧНЫХ ПУНКТАХ

Проверку массы состава на трогание с места на остановочных пунктах выполняем по формуле:

где  – сила тяги локомотива при трогании с места, Н;

для локомотива [1];

 – удельное сопротивление движению поезда при трогании с места, Н/т;

 – уклон элемента, на котором происходит трогание, ‰; .

Удельное сопротивление движению при трогании с места подвижного состава на роликовых подшипниках определяется по формуле:

где – средняя осевая нагрузка, Н/т.

, (4.3)

где , – удельное сопротивление движению при трогании четырехосных и восьмиосных вагонов соответственно;

 – доли четырехосных и восьмиосных вагонов в составе поезда соответ­ственно.

Для четырехосных вагонов:

Для восьмиосных вагонов:

;

Так как масса состава при трогании , то трога­ние обеспечивается на всех раздельных пунктах заданного участка.