Расчет сил действующие на поезд

Страницы работы

Содержание работы

Силы действующие на поезд.

В тяговых расчетах изучают характер и режим движения поезда под действием приложенных к нему внешних сил, кгс;

-  силы тяги локомотива (F)

-  силы сопротивления движению поезда (W)

-  силы торможения (B)

В большинстве случаев в расчетах пользуются значением удельных сил, кгс/т, т.е. отнесенных к единице массы поезда: f, w, b.

При выполнении расчетов могут быть приняты различные модели поезда и которая расположена в середине поезда. Такого упрощенного представления в большинстве случаев вполне достаточно для решения практических задач, возникающих в практике проектирования железных дорог, в частности, определения: массы состава (Q), скорости движения в зависимостти от характеристики пути (V(S)), времени хода поезда (t(S)), расхода электрической энергии (А) или дизельного топлива (Е), механической работы силы тяги локомотива (Rм), работы сил сопротивления движению (Rc) и др.

Расчет удельных сил сопротивления движению поезда.

Определение основного удельного сопротивления вагонов при движении по звеньевому пути  

         

где q0(4) = 18,35 т и q0(8)  = 20,80 т. (см. ранее) – осевые нагрузки.

       V- скорость, км/ч.

Основное удельное сопротивление движению локомотива.

В режиме тяги                                

В режиме холостого хода            

Вычисления произведем для скоростей V  от 10 до 100 км/ч (через 10 км/ч) и для V = 43.5 км/ч.


Основное средневзвешенное удельное сопротивление движению состава.

  , где

b4  - доля по массе 4х осных вагонов = 0.74

b8  - доля по массе 8х осных вагонов = 0.26

И тогда основное средневзвешенное удельное сопротивление движению поезда, кгс/т

где Q – масса состава брутто, т;

Масса состава поезда

Масса состава, т, определяется из условия равномерного движения поезда по руководящему уклону с минимальной расчетной скоростью по формуле

Fkp – сила тяги локомотива при расчетной скорости, кгс.

P – масса локомотива, кгс.

ip  - руководящий уклон линии ip = 15%o

w 0’  - основное удельное сопротивление локомотива в режиме тяги при расчетной скорости.

w 0 - - основное удельное сопротивление состава при расчетной скорости.

   Для 2М62 : Q = 2238,5 т.

   Для ВЛ80 : Q = 2930 т.

P – масса локомотива, т.


Результаты расчетов по определению основного удельного сопротивлению движению поезда представлены в таблице.

V км/ч

W0"

W0'

W0'x

W0

W0x

2М62

ВЛ80

2М62

ВЛ81

10

0,9501

2,03

2,545

1,0539

1,0165

1,1034

1,0482

20

1,0318

2,22

2,76

1,1460

1,1049

1,1979

1,1381

30

1,1385

2,47

3,045

1,2665

1,2204

1,3217

1,2557

40

1,2702

2,78

3,4

1,4153

1,3631

1,4749

1,4012

43,5

1,3221

2,90

3,5408

1,4740

1,4193

1,5353

1,4585

50

1,4268

3,15

3,825

1,5924

1,5328

1,6573

1,5743

60

1,6084

3,58

4,32

1,7979

1,7297

1,8690

1,7752

70

1,815

4,07

4,885

2,0317

1,9537

2,1100

2,0038

80

2,0466

4,62

5,52

2,2939

2,2049

2,3804

2,2602

90

2,3032

5,23

6,225

2,5845

2,4832

2,6801

2,5444

100

2,5848

5,90

7

2,9034

2,7887

3,0091

2,8563

110

2,929

6,63

7,85

3,2847

3,1566

3,4019

3,2316


На основании расчетов

 Построение тяговой характеристики локомотивов и определение массы состава по силе тяга.

Зависимость силы тяги локомотива от скорости движения поезда называется тяговой характеристикой. Тяговые характеристики приведены в Правилах тяговых расчетов. При производстве тяговых расчетов для заданных локомотивов необходимо построить расчетную кривую Fк(V) c учетом ограничения силы тяги по сцеплению колес с рельсами.

Общая масса состава называется массой брутто Q, а масса груза в вагонах – массой нетто Qн, т.

где qгр(i) – грузоподъемность вагона i – го типа, т.

­­­­aгр(i) – коэффициент использования грузоподъемности вагона i – ого типа = 0.71.

ni – количество вагонов i – ого типа.

 - количество вагонов.

Для локомотива 2М62:

 n4 = 22.7 шт. Примем n4 =23 шт. n8 = 3.22 шт. Примем n8 = 3 шт.

Для локомотива ВЛ80:

 n4 = 29,9 шт. Примем n4 =30 шт. n8 = 4,6 шт. Примем n8 = 4 шт.

Тогда Для 2М62: Qн = 1579.4 т.

Для ВЛ80: Qн = 2188,5т.

Общая длина поезда, м, может быть определена из выражения

ln = lсостава  + lлокоматива;

 lсостава = l4 n4 + l8 n8   , где

 li  - длина вагона i –ого типа, м.

 l4 = 14 м, l8 = 20 м.

 Для 2М62: lп = 418 м.

 Для ВЛ80: lп = 553 м.


Проверка при трогании с места :

 

Примем iтр   = 12 %o ( максимально допустимый уклон линии на станции или раздельном пункте );

Fтр – сила тяги локомотива при трогании с места, кгс.

Для 2М62: Fт = 71400 кгс.

Для ВЛ80: Fт = 69000 кгс.

,

где   q0 = b4 q0(4) + b8 q0(8)

q0 =19.2 т.

wтр = 1.067

Для 2М62: 5492,3 т

Для ВЛ80: 5280,5 т.

Окончательно получаем состав из 3 восьмиосных и 23 четырехосных вагонов для локомотива 2М62 и 5 восьмиосных и 30 четырехосных вагонов для локомотива ВЛ80.

Согласно полученной длине поезда и СНиПу принимаем длину приемо-отправочных путей lпо =850 м.

Проверка: Q по= qп (lпо –50)

где qп =Q/lп – погонная нагрузка поезда.

Для 2М62:  qп = 5.23 т/м.

Для ВЛ80: qп = 5,31т/м.

Для 2М62: Q по = 4184.1 т > Q = 2238,5 т.

Для ВЛ80: Q по = 4245,9 т > Q = 2935 т. -> длина приемо-отправочных путей достаточна.

 На ж/д наиболее распространены механические и электрические способы торможения.

Основным является механическое торможение, которое может осуществлятся при любом виде тяги.

При механическом торможении удельная тормозная сила поезда, кгс/т, определяется по формуле

где jкр – расчетный коэффициент трения тормозной колодки о колесо.

Для стандартных тормозных колодок

-  расчетный тормозной коэффициент

р – суммарное расчетное нажатие на тормозные оси состава, тс.

Рy – учетная масса локомотива равная массе локомотива Р.

где n4 и n8 – количество осей вагона данного типа, шт.

K0(i) – расчетное нажатие на тормозную ось вагона i – ого типа = 7.0 тс.

Окончательно получим :

V км/ч

bт

jкр

2М62

ВЛ80

10

0,1485

35,64

38,61

20

0,1296

31,10

33,70

30

0,1170

28,08

30,42

40

0,1191

28,57

30,95

43,5

0,1107

26,57

28,78

50

0,1013

24,30

26,33

60

0,0960

23,04

24,96

70

0,0918

22,03

23,87

80

0,0884

21,21

22,97

90

0,0855

20,52

22,23

100

0,0831

19,94

21,60


110

0,5670

136,08

147,42


Построение диаграмм удельных равнодействующих сил.

Похожие материалы

Информация о работе