Основные понятия и допущения в тяговых расчетах

1 Основные понятия и допущения в тяговых расчетах

а) Поезд принимается за материальную точку с массой (P + Q), приложенной в середине состава;

б) Силы, действующие на поезд, считаются положительными, если совпадают с направлением движения поезда.

Рисунок 1.1 - Схема сил действующих на поезд

где  Р – масса локомотива, т;

Q – масса состава, т;

(Р+Q)g – вес поезда, кН;

F – сила тяги, Н;

W – сила сопротивления движению, Н;

В – тормозная сила, Н.

Удельными называются силы, отнесенные к единице веса поезда, единицы их измерения Н/кН, тогда удельная сила тяги равна:

                                    

Сила тяги положительна и регулируется по величине.

При выключенном двигателе F_к=0 и возникает режим холостого хода.

Удельная сила сопротивления движению поезда равна:

        ; отрицательная сила, регулированная

        ; сила сопротивления может быть и «+» и «-».                                                                                                                                                                                                                        

В зависимости от того, какие силы действуют на поезд, различают три режима движения поезда:

1. Режим тяги R=F–W,                                                           

2. Режим холостого хода R= –W;                                          

3. Режим торможения R= –(W+B);

где R – равнодействующая сила.                                           

В зависимости от знака равнодействующей силы R, поезд может двигаться:

·  постоянной скоростью (R=0),

·  ускоренно (R>0),

·  замедленно (R<0).

2 Определение основного удельного сопротивления вагонного состава

Сопротивление движению поезда – результирующая всех неуправляемых сил препятствий движению и возникающая в результате движения.  

ω= ω₀+ ω_доп, где

          ω – полное сопротивление,

          ω₀ – основное сопротивление,

          ω_доп – дополнительное удельное сопротивление, считается по формуле:

ω_доп= ω_R+ ω_i+ω_в+ ω_t+ω_пг,  где

ω_i –удельное сопротивление движению поезда от уклона;

ω_R – удельное сопротивление движению поезда в кривых;

ω_t – удельное сопротивление движению поезда вызванное низкими температурами;

ω_в – удельное сопротивление движению поезда от встречного и бокового ветра;

ω_пг – удельное сопротивление подвагонного генератора.

, где

 – основное удельное сопротивление движению поезда;

 – основное удельное сопротивление движению вагонов.

ω₀^/= А+ ВV + СV²,  где

А, В, С, – числовые коэффициенты, зависящие от типа локомотива и от типа ВСП;

V – скорость движения поезда.                                                                                                                                                            

ω₀^//= ∑ω_0јβј , где

ω₀₄, ω₀₆– основное удельное сопротивление движению соответствующего типа вагонов ;

  β₄, β₆ – доля по массе соответствующего типа вагонов

;

А, В, С, D – числовые коэффициенты берем из ПТР (правила тяговых расчетов),

- нагрузка на ось вагона.

;;                                                                                                         

, где

q_Т – масса тары вагона;

         α – коэффициент использования подъемной силы вагонов = 0,92;

         q_грi – грузоподъемность вагона.

Характеристики:

q_Т4 = 23т ;                                  q_Т6 = 32т;;                                                                                                

q_ГР4 = 63т ;                               q_ГР6 = 100т;                                                                                               

т;                                                                                    

 т/ось.

т;

 т/ось.

  ;                                                                     ; где

γ – доля вагонов по количеству

                                                      

          доля по количеству вагонов на роликовых подшипниках;

  

   ;           

     

ПРОВЕРКА:

β₄+β₆=1

0,39+0,6=1;

β₄_пр =

β₄_пс=

0,18+0,2=0,38

;                                                                   .                                                                 

Для ј –ой категории вагона по массе определяем из следующих соотношений:;+.

3 Определение массы состава и длины поезда

Масса состава

Масса состава определяется из условия установившегося равномерного движения с расчетной скоростью на подъеме с руководящим уклоном.

Расчетная скорость локомотива – это скорость длительного движения локомотива без перегрева двигателя.

Руководящий уклон iр  – это ограничивающий уклон максимальный для данного участка дороги.

Так как движение равномерное то осуществляется по закону:

F_k – W = 0;

F_к=F_кр(сила тяги при расчетной скорости)

W=W‘+W“= +

F_кр  и  V_р берем из ПТР.

Удельное сопротивление от уклона численно равно уклону в тысячных и сохраняет знак уклона.

;                                                      

  т ;

Полученная масса состава является теоретической.

Практическая масса состава равна:

, где

; .