Тяговый расчет поезда во главе с тепловозом 2ТЭ116 (участки пути с наибольшей крутизной: 8‰ длиной 4500м и 10‰ длиной 1400м)

1 АНАЛИЗ ПРОФИЛЯ ПУТИ И ВЫБОР РАСЧЕТНОГО ПОДЪЕМА.

Величина расчетного подъема выбирается в зависимости от типа профиля для каждого перегона  и на этой основе для всего участка. На заданном участке пути имеются два подъема с наибольшей крутизной: 8‰ длиной 4500м и 10‰ длиной 1400м.

Расчетный подъем при наличии кривой на элементе определяется по формуле:

 ,                                                                  (1)

где - уклон расчетного подъема, ‰;

            - дополнительное удельное сопротивление подвижного состава при

                  движении по кривой, которое определяется по формуле:                             

                         ,                                                                  (2)

где R- радиус кривой.

Из анализа профиля пути следует, что за расчетный необходимо принять подъем большей протяженности. В качестве расчетного подъема принимаем элемент №18 с уклоном 8‰ и протяженностью 4500м. На расчетном подъеме не имеет кривой, поэтому ==8‰.

2  ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕСА СОСТАВА.

Масса состава определяется по формуле:

,                                             (3)

где - расчетное значение силы тяги локомотива, кгс;

        - расчетная масса локомотива, т;

      - основное удельное сопротивление движению локомотива, кгс/т;

      - основное удельное сопротивление движению состава, кгс/т;

        - расчетный подъем, ‰.

Расчетные нормативы тепловоза 2ТЭ116 принимаем согласно ПТР:

 =24,2 км/ч, =506000 кгс, =2760 кН.

Значение  и  определяются по формулам:

             =,                                                   (4)

где - скорость;

Н/кН.

Для 4-х осного вагона на подшипниках качения:

    ;                                                  (5)

Для 6-ти осного вагона на подшипниках качения:

     ;                                                  (6)

Для 8-ми осного вагона на подшипниках качения:

             ,                                              (7)

где , , -нагрузка на одну ось вагона, т/ось.

=22 т/ось; =21 т/ось;  =21 т/ось.

 Н/кН;

 Н/кН;

 Н/кН.

Средневзвешаное  находится по формуле:

;                                          (8)

= Н/кН

Подставляя полученные значения в формулу (3), получим:

кН.

Принимаем =53000 кН.

3 ПРОВЕРКА ВЕСА СОСТАВА НА ПРОХОЖДЕНИЕ СКОРОСТРОГО ПОДЪЕМА ЗА СЧЕТ КИНЕТИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ.

 Аналитическая проверка в соответствии с ПТР выполняется по формуле:

                           ,                                               (8)

где - длина проверяемого элемента пути с подъемом большей крутизны,

             чем у расчетного подъема, м;

  - начальная и конечная скорости интервала, км/ч;

        - путь, проходимый поездом за время изменения скорости от

             до , м;

     - средняя ускоряющая сила, действующая на поезд в пределах

                     интервала скорости   от  до , Н/кН.

Удельная сила в пределах выбранного интервала скоростей:

                                                                            (9)

где - проверяемый (скоростной) подъем, ‰

Проверим прохождение состава  по элементу №7 .(= 10, длина 1400 м).

Допустим, что перед проверяемым уклоном  скорость поезда будет не менее 85км/ч. Рассчитаем, какое расстояние пройдет поезд за время снижения скорости с 85 км/ч до 75 км/ч. ( кН)

 Н/кН ;

 Н/кН;

 Н/кН;

 Н/кН;

 Н/кН;

Получим:

 Н/кН;

Искомое расстояние находится по формуле:

;                                                (10)

 м.

Рассчитаем, какое расстояние пройдет поезд за время снижения скорости с 75 км/ч до 65 км/ч. ( кН)

 Н/кН ;

 Н/кН;

 Н/кН;

 Н/кН;

 Н/кН;

Получим:

 Н/кН;

 м.

=728+684=1412 м.

Итак, длина пути, который проходит поезд на проверяемом подъеме при снижении скорости от 85 до 65 км/ч составляет 1412 м. Следовательно, поезд  веса 53000 кН преодолеет проверяемый подъем, т.к. снижение скорости только от 85 до 65 км/ч он проходит путь более 1400 м. Вести дальнейший расчет до не имеет смысла.

Результаты вычислений представим в таблице 1:

Таблица1- Результаты проверки веса состава на прохождение скоростного

          подъема за счет кинетической энергии.

v1, км/ч	v2, км/ч	vср, км/ч	Fк, Н	, Н/т	, Н	, Н/кН	, Н	, Н	, Н	, Н/кН	, Н/кН	, м	, м
85	75	80	161000	46,2	12751	1,916	101540	114290	46710	0,84	9,160	728	728
75	65	70	183400	4,07	11233	1,703	90264	101497	81903	1,469	8,531	684	1412

4 ПРОВЕРКА ПОЛУЧЕННОГО ВЕСА СОСТАВА НА ТРОГАНИЕ НА ТРОГАНИЕ СМЕСТА  И ПО ДЛИНЕ ПРИЕМО ОТПРВОЧНЫХ ПУТЕЙ.

Полученный ранее вес состава проверяем на условие трогания поезда с места на подъеме с уклоном .

Допустимый вес состава при трогании с места:

,                                                     (11)

где - сила тяги локомотива при трогании с места, кН;

       - удельное сопротивление троганью, Н/кН;

         - уклон элемента профиля пути, на котором происходит трогание

                поезда, ‰.

Для подвижного состава на подшипниках качения удельное сопротивление троганию находится по формуле:

,                                      (12)

где ,  и - процентные доли 4-х, 6-ти, 8-ми осных вагонов.   

кН/Н