Тяговый расчет поезда во главе с тепловозом 3ТЭ10М (длинна максимального подъёма – 1250 м с уклоном 10 ‰)

относительно небольшой протяженности, который поезд преодолевает за счет кинетической энергии, накопленной до вступления на этот элемент профиля пути.

В качестве скоростного подъема выбираем элемент №22 крутизной 10‰ и длиной 1250м.

На скоростном подъеме не имеет кривой, поэтому ==10‰.

2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАССЫ СОСТАВА

 Максимальную массу грузового состава, который заданный локомотив может перемещать по заданному участку, определяют из условия, что скорость движения поезда не должна опускаться ниже расчетной. Это условие вызвано тем, что продолжительное движение поезда в режиме тяги со скоростью ниже расчетной может привести к перегреву тяговых двигателей и выходу их из строя. Значения расчетной скорости v_р и соответствующей этой скорости расчетной силы тяги F_кр являются паспортными характеристиками локомотив.

Массу состава  поезда определяется по формуле

                                                                   (3)

где – расчетная сила тяги локомотива, Н; = 759000 Н;

   – масса локомотива, т; = 414 т;

   – основное удельное сопротивление движения локомотива, Н/т;

    – основное удельное сопротивление движению состава, Н/т;

   – крутизна расчетного подъема, ‰.

Основное удельное сопротивление движению локомотива на звеньевом  вычисляем по формуле

                                                                      (4)

где – расчетная скорость движения локомотива на расчетном подъеме, км/ч; =23,4 км/ч.

 Н/т.

Основное удельное сопротивление движению вагонов ()  на роликовых подшипниках на звеньевом пути составляет для четырехосных, шестиосных, восьмиосных соответственно:

                                                                           (5)

                                                                           (6)

                                                            (7)

где – осевая нагрузка на одну ось, т/ось.

                                                                                          (8)

                                                                                          (9)

                                                                                          (10)

где , ,  –  масса брутто четырехосных, шестиосных, восьмиосных вагонов.

Основное удельное сопротивление состава определяется по формуле

                                                               (11)

где ,, – доли четырехосных, шестиосных, восьмиосных вагонов в поезде; =0,89, =0,02, =0,09.

В соответствии с формулами 3-11 определим массу состава:

 т/ось;

 т/ось;

 т/ось;

 Н/т;

 Н/т;

 Н/т;

 Н/т;

 т.

Округляем массу в соответствии с требованиями ПТР и принимаем =7950 т.

3 ПРОВЕРКА ПОЛУЧЕННОЙ МАССЫ СОСТАВА НА ПРОХОЖДЕНИЕ ПОДЪЕМОВ БОЛЬШЕЙ КРУТИЗНЫ, ЧЕМ РАСЧЕТНЫЙ, С УЧЕТОМ НАКОПЛЕННОЙ КИНЕТИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

Если характер профиля пути, расположение остановочных пунктов и допускаемые скорости движения по состоянию пути на участке не позволяют надежно определить расчетный, затяжной подъем, то массу состава рассчитывают методом подбора.

Масса состава проверяется на прохождение поездом участков профиля большей крутизны, чем расчетный подъем, учитывая при этом использование кинетической энергии поезда.

Для выполнения проверки используется расчетное соотношение, м

                                                                              (12)

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/т.

Средняя ускоряющая сила, действующая на поезд определяется по формуле

                                                         (13)

Основное сопротивление движенею локомотива

                                                                                     (14)

Основное сопротивление движенею состава

                                                                                    (15)

Основное сопротивление движенею поезда

                                                                                          (16)

Допустим, что перед проверяемым уклоном  скорость поезда будет не менее 80 км/ч. Рассчитаем, какое расстояние пройдет поезд за время снижения скорости с 80 км/ч до 70 км/ч. ( Н) Средняя скорость на участке: км/ч.

 Н/т.

 Н/т.

 Н/т.

 Н/т.

Средневзвешенное значение основного удельного сопротивления движению вагонов

 Н/т.

Н.

 Н.

Н.

        Искомое расстояние находится по формуле:

м.

Так как 1250 > 699 ,то расчет ведем для следующего участка.

Результаты расчетов сведем в таблицу 1.

Таблица 1 – Расчет движения поезда по подъему с уклоном 10 ‰

v1, км/ч	v2, км/ч	vср, км/ч	Fк, Н	, Н/т	, Н	, Н/т	, Н	, Н	, Н	, Н/т	, м	, м
80	70	75	252000	43,38	17956	18,34	145803	163762	88238	10,55	699	699
70	60	65	288000	38,18	15807	16,29	129506	145313	143687	17,06	654	1353

Итак, длина пути, который проходит поезд на проверяемом подъеме при снижении скорости от 80 до 60 км/ч составляет 1353 м. Следовательно, поезд  весом 7950 т. преодолеет проверяемый подъем при снижении скорости от 80 до 60 км/ч (проходит путь более 1250 м).  Вести дальнейший расчет до не имеет смысла.

4 ПРОВЕРКА ПОЛУЧЕННОЙ МАССЫ СОСТАВА НА ТРОГАНИЕ С МЕСТА И ПО ДЛИНЕ ПРИЕМО-ОТПРАВОЧНЫХ

Проверка массы состава на трогание с места на раздельных пунктах заданного участка выполняется по формуле

                      (17)

                                  (18)

где – сила тяги локомотива при трогании, Н; =960000 Н;

        – удельное сопротивление движения поезда при трогании, Н/т;

   – крутизна наиболее трудного элемента раздельных пунктов заданного участка, ‰; = 0‰.

Удельное сопротивление поезда при трогании определяется по формуле