Назначение и содержание тяговых расчетов. Силы действующие на поезд

Назначение и содержание тяговых расчетов

В тяговых расчётах изучаются силы , действующие на поезд и их взаимодействие , а также решение ряда практических задач по определению скорости движения . времени хода поездов , механической работы локомотива , сил сопротивления движению поезда , определение расхода электрической энергии  дизельного топлива.

Модель поезда в тяговых расчётах

Модель поезда  должна быть во-первых адекватна фактическому поезду и в тоже время более простой , с целью уменьшения трудоёмкости расчёта.

Модель поезда может быть в виде :

1)стержня

2)упругой нити

3)системы масс со связями

4)точка

Модель поезда будет в виде точки

Силы действующие на поезд

1)  F_к-сила тяги

2)  B_т-сила торможения

3)  W-сила сопротивления движению поезда

F_к-сила действующая по направлению движения поезда , принимается положительной , источником силы является локомотив. Сила управляемая.

B_т-сила действующая против движения поезда ,принимаем со знаком  “-“ , источником силы является тормозные устройства локомотива и вагонов. Сила управляемая.

W- они могут быть “-“ и “+” . Эти силы не управляемые.

Силы приложенные ко всему составу , называются полными и обозначаются

F_к ; B_т  ; W ; [кгс].

Силы приложенные к единице массы называются удельными и определяются :

f_k = F_к  / (P+Q)  [кгс/т]

b_т= B_т   / (P+Q) [кгс/т]

w= W / (P+Q)  [кгс/т]

P+Q – масса локомотива и подвижного состава.

В зависимости от соотношения этих сил , различают следующие режимы работы :

1)  Режим тяги 

R= F_к +-W

r= f_k  +-w

2)Режим торможения

R= - B_т +- W

r= - b_т   +- w

3)Режим холостого хода

R= +- W

r= +- w

В зависимости от знака равнодействующей зависит характер движения поезда

r > - ускоренное движение

r < - замедленное движение

r = 0 – равномерное движение

 1.Определение основного удельного сопротивления движению поезда

1.1  Основное удельное сопротивление движению грузовых вагонов на звеньевом пути

ω^”₀₍₄₎=0,7 + (3,0+0,1V+0,0025V²)/q₀₍₄₎  , [кгс/т] , где

q₀₍₄₎- средняя нагрузкаот оси вагона на рельс [тс]

V – скорость движения поезда [ км/ч ]

q_0(i) = q_{бр i}/n_0(i)                                      q_бр – брутто

q_{бр i}- масса брутто i-й категории  вагона

n_0(i) – количество осей

ω^”₀₍₈₎=0,7+ (6,0 +0,038V+0,0021V²)/ q₀₍₈₎   , [кгс/т]

Масса вагона брутто  определяется по формуле

q_{бр i} = q _{т(  i )}  + α*q_{в( i )}    ,где

q_т(i) – вес тары  вагона  i-й категории

α – коэффициент полно грузности

q_в(i) – грузоподъёмность вагона

q_{бр 4} = 23 + 0,7*63 = 67,1 т

q_{бр 8} = 43 + 0,85*120 = 145 т

q₀₍₄₎  = 67,1/4 = 16,78

q₀₍₈₎  = 145/8 = 18,13

Расчёты ведём для 4-х и 8-ми осных вагонов

 Все результаты сведём в таблицу

V,км/ч	ω”0	ω’0	ω‘0х	ω0		ω0х
				2ТЭ10	ВЛ80	2ТЭ10	ВЛ80
0	0,96	1,90	2,40	1,03	1,01	1,07	1,04
10	1,01	2,03	2,55	1,09	1,07	1,13	1,10
20	1,09	2,22	2,76	1,18	1,16	1,22	1,19
23,4	1,12	2,30	2,85	1,21	1,19	1,26	1,22
30	1,20	2,47	3,05	1,29	1,27	1,34	1,30
40	1,33	2,78	3,40	1,44	1,41	1,49	1,44
43,5	1,38	2,90	3,54	1,50	1,47	1,54	1,50
50	1,48	3,15	3,83	1,61	1,58	1,66	1,62
60	1,67	3,58	4,32	1,81	1,78	1,87	1,82
70	1,87	4,07	4,89	2,04	2,00	2,11	2,05
80	2,11	4,62	5,52	2,30	2,25	2,37	2,31
90	2,37	5,23	6,23	2,59	2,54	2,67	2,59
100	2,66	5,90	7,00	2,91	2,85	2,99	2,91

1.2  Основное средневзвешенное удельное сопротивление движению поезда