Расчет параметров эксплуатационной работы для участков железной дороги электрифицированных на переменном токе, страница 3

3.  Расчет массы состава

    За расчетный подъем принимаем 10 элемент профиля, так как он один из самых крутых +11,3 и самый протяженный 5050 метров, ему предшествует подъем +6,18 длиной 2250 метров

Расчетную силу тяги и расчетную скорость для электровоза берем из табл. 29 (1). На 29 позиции, с учетом количества секций, Fкр = 360 кН, Vр=43,5км./ч.

Массу состава определяем по формуле:

                                                    Q =                                      (3.1).

где Р  = 138 т, ip = 11,3 ‰.

Основное удельное сопротивление движения локомотива определяем по формуле:               

                                    ωo' = 1,9 + 0,01·Vp + 0,0003·Vp2                                            (3.2)

                            

Основное удельное сопротивление движению состава определяем по формуле:

                    (3.3)                                                            
где: Р4р = 65 % четырехосных вагонов на роликовых подшипниках;

Р8р = 35% восьмиосных вагонов на роликовых подшипниках.

Таким образом:

Q =

Принимаем массу состава равной 2700 тонн.

    Рассчитав массу состава необходимо проверить на возможность проследования наиболее крутого, но короткого подъема с учетом кинетической энергии, запасенной в поезде. Проводим проверку аналитическим способом по выражению:

                                                                             S                                   (3.4)

где S – длина проверяемого участка пути, м;

υн и υк – скорость движения соответственно в начале и  конце проверяемого подъема, км\ч;

fк ср и ωк ср  - средняя ускоряющая сила, действующая на поезд в пределах интервала от υн до υк, кН/Н;

Равенство выполняется, значить поезд может преодолеть этот подъем с данной массой поезда.                            Проверка массы состава по условиям трогания поезда с места

Так как наиболее тяжелым участком является 3 элемент, то для него рассчитываем массу состава при трогании. Силу тяги электровоза ВЛ60 при трогании берем из рисунка 1  F = 487кН. Удельное основное сопротивление и дополнительное сопротивление состава при трогании определяем для

 4-осных и 8-осных вагонов на роликовых подшипниках:

Для 4-осных вагонов на роликовых подшипниках:

                                                  ωтр4p =                                                         ( 3.5)

                                                                                                       

Для 8–осных вагонов на роликовых подшипниках:

                                                            ωтр8p =                                                                  (3.6)

                                                     

Удельное основное сопротивление  при трогании состава находим по формуле:

                                                                                (3.7)

ωтр = 0,35 · 1,05 + 0,65 · 1,06 = 1,05Н/кН;

Трогание с места на станции

                           mс. тр =                                       (3.8)

mс тр =

Т.е. mс. тр > mс, следовательно, состав массой 2700 тонны на станции может быть взят с места.

Трогание с места на наибольшем подъеме

                                                  mс. тр.=                                           (3.9)

mс.тр =

Т.е. mс. тр > mс, следовательно, состав массой 2700 тонны на наибольшем подъеме взять с места можно.

                                    Проверка массы состава по длине станционных путей

Число вагонов каждого типа определим по формуле:

                            nв.i.=                                                   (3.10)

где: mв – средняя масса однотипных вагонов, т.

nв4р= 2700 · 65 / 79 · 100 = 22 (вагонов);

nв8р= 2700 · 35 / 156 · 100 = 6 (вагонов);

.

Определим длину поезда по формуле:

                                        lп = Σnili + nлlл + 10                                                           (3.11)

где  li – длина вагонов по осям автосцепки, м;

ni – число однотипных вагонов в сформированном составе;

lл – длина локомотива (21м);

nл – число локомотивов (nл = 1;

                         lп = 18· 22 + 20 · 6  + 1 · 21  = 537 м.

Так как lп < lст, т.е. 537м < 1000 м, то поезд сможет устанавливаться в пределах станционных путей.

4.Расчет и построение диаграммы удельных ускоряющих и замедляющих сил поезда

4.1 Расчет удельных сил основного сопротивления движению состава и удельных ускоряющих сил в режиме тяги

В результате решения уравнения движения поезда, показывающего связь между силами, действующими на поезд и ускорением его движения, определяют скорости движения в раз­личных точках пути и время хода поезда. Для решения уравнения движения поезда графиче­ским методом необходимо определить удельные ускоряющие и замедляющие силы в режимах тяги, выбега и торможения при всех возможных скоростях движения на прямом и горизон­тальном пути и показать их на диаграмме ускоряющих и замедляющих сил при i = 0 [3, § 38, 39, 52 приложение 2].

Расчет удельного основного сопротивления движению состава  выполняем по фор­муле  для скоростей движения от нуля до максимальной, через 10 км/ч и скоростей, соот­ветствующих расчетной и пересечению кривой ограничения по сцеплению и характеристикой ОВ2 (рисунок 1). Удельные сопротивления движению вагонов и электровоза при v = 0 -10 км/ч в расчетах принимаем равными сопротивлению, рассчитанному по формулам при v = 10 км/ч.

Основное удельное сопротивление движению поезда , Н/кН, при работе электровоза под током определяем по формуле (4.1)

Удельные силы тяги Н/кН, определяем делением силы тяги электровоза FK, H, на вес поезда mg, кН, для тех же скоростей, что и  по формуле (4.2)

Силу тяги берем из тяговых характеристик: при разгоне - ограничивающую линию по сцеплению колес с рельсами   и далее - характеристику ОВ2.

Удельные ускоряющие силы  при каждой скорости движения, Н/кН, являются разно­стью между удельными силами тяги и удельными силами сопротивления движению соо