Тяговый расчет состава с локомотивом, расчетная сила тяги которого равна 490000Н (длинна максимального подъёма – 1250 м с уклоном 10 ‰)

скоростной принимаем подъём с крутизной  i=10‰  и длиной  S=1400 м.     

2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАССЫ СОСТАВА

Состав состоит из вагонов, составляющих по массе 4-осных - 86%, 6-осных -1%, 8-осных - 13%. Средняя масса вагонов брутто составляет:  4-осных – 83т, 6-осных – 120т, 8-осных – 166т.

Масса состава, которую локомотив может провести по расчётному подъёму любой протяжённости, не снижая скорость движения ниже расчётной, определяется по формуле:

                                                                                          (2.1)          

где      F_кр–  расчетная сила тяги локомотива, Н; F _кр =490000Н;

        Р   − расчётная масса локомотива,Т; Р=184Т;

                основное удельное сопротивление движению локомотива, Н/т;

               основное удельное сопротивление движению состава, Н/т;

i_р  − расчетный подъем, ⁰/_00.

  Основное удельное сопротивление движению локомотива:

                                                                                     (2.2)  

  где  v - скорость движения локомотива, км/ч.

Основное удельное сопротивление движению 4-осных, 6-осных, 8-осных вагонов соответственно определяется по формуле:

                                                                             (2.3)

                                                                                   (2.4)

                                                                              (2.5)

где  - осевая нагрузка соответственно четырёх, шести и                           восьмиосных вагонов, т/ось.

Находим осевую нагрузку по формулам:

                                                  ;                                                       (2.6)

                                             ;                                                       (2.7)

                                                ;                                                       (2.8)

             где ,, − соответственно масса вагонов брутто четырёх, шести           и восьмиосных.                             

                       Основное удельное сопротивление состава:

                                       αβγ, Н/т                                                         где α, β, γ – соответственно доля 4-,6- и 8-осных вагонов в составе.                                                 

                                                   т/ось;

                                              т/ось;

         т/ось.

                                Н/т;

                                Н/т;

                                Н/т;

    Н/т;

                                Н/т;

                                    т.

   В соответствии с ПТР принимаем массу состава Q = 5100 т.

3 ПРОВЕРКА ПОЛУЧЕННОЙ МАССЫ СОСТАВА НА ПРОХОЖДЕНИЕ ПОДЪЁМОВ БОЛЬШЕЙ КРУТИЗНЫ, ЧЕМ РАСЧЕТНЫЙ СУЧЕТОМ НАКОПЛЕННОЙ КИНЕТИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ.

Проверку выполняем путем аналитического интегрирования уравнения движения поезда с  помощью выражения:

                            , м;                                                         (3.1)

       где  − расстояние пройденное поездом по преодолению  

                        максимального подъёма, м;

                ,− начальная и конечная скорости движения поезда при                                                                                                                                                                                                           

                            прохождении проверяемого подьема, км/ч;                    

                   −средняя ускоряющая сила дуйствующая на поезд;

                      ;

Составим таблицу 3.1– Проверка полученной массы состава на преодоление подъёма наибольшей крутизны.  

Таблица 3.1– расчёт движения поезда по подъёму с уклоном

                                   Н/т;

 Н/т;

                              Н/т;

   Н/т;

 Н/т.

                                  Н/т.                                                    (3.2)

                                                                                         

                                     =,Н;                                                               (3.3)  

                                     = Н;

                                    -=188000-109787=78213H;

                                     Н/т;                                  (3.4)

                                     Н/т;

                                      м;

 По такому способу производится расчёт и далее.

    Длина пути, который проходит поезд на проверяемом подъёме при снижении скорости  от 90 до 70 км/ч составляет 1800 м . Следовательно, поезд массой 5284 т преодолеет проверяемый подъём, так как при снижении скорости от 90 до 70 км/ч  он проходит путь более S=1200 м.

   Скорость не опускается ниже расчётной значит масса состава не корректируется.

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

ПРОВЕРКА МАССЫ СОСТАВА НА ТРОГАНИЕ С МЕСТА

Проверка полученой массы состава на троганье с места на раздельных пунктах заданного участка выполняется по формуле:

                                        , т                                              (4.1)  

       где  − сила тяги локомотива при трогании , Н; =662000 Н;

              − удельное сопротивление движению при трогании поезда, Н/т;

               − крутизна наиболее трудного элемента на раздельных пунктах заданного участка, ; =0.

         Удельное сопротивление при трогании определяется по формуле

(принимаем, что в составе все подшипники качения):

                                               = ,                                                          (4.2)

       где   − средняя осевая нагрузка, т/ось;

                                                = , Н/т;                                                       

                                                = , Н/т;                                                                                                                

                                                = ,  Н/т;                                                                                                                

, Н/т;                                                                                                               

,т

 

        Так как, Q_тр=64717т>Q=5100тто заданный локомотив сможет тронуть с места рассчитанную массу состава на любом остановочном пункте данного профиля

ПРОВЕРКА ПО ДЛИНЕ ПРИЁМО-ОТПРАВОЧНЫХ ПУТЕЙ

Длина поезда недолжна превышать полезной длины приемо-отправочных путей. Для проверки следует определить длину поезда:

                                           м,                                               (4.3)

      где   l_л – длина локомотива, м;  l_л =33 м; [1]

l_с – длина состава, м;

        10 – допуск на неточность установки поезда, м.

Для определения длины состава необходимо определить число вагонов.

   ;  ; ;                                          

Рассчитаем число четырехосных, шестиосных и восьмиосных вагонов.

          вагона;

                                                вагон;

                                               вагонов.

Принимаем следующую длину вагонов:

             четырехосных – 15м;

             шестиосных   − 17м;

             восьмиосных −  20м.

       l_с = м.

Длина поезда:

, м.

Так как =935м  меньше  м., то очевидно что поезд вместится на приемо-отправочных путях станции.

     5 СПРЯМЛЕНИЕ ПРОФИЛЯ ПУТИ                                    

Для повышения точности результатов тяговых расчетов, а также для сокращения объема последних необходимо спрямлять профиль пути. Спрямление профиля состоит в замене двух или нескольких  элементов продольного профиля  пути одним элементом, длина которого () равна сумме длин спрямляемых элементов

                                 .                                          (5.1)

Крутизна () вычисляется по формуле

                                   ,                                     (5.2)

где , ,…,– длина спрямляемых элементов, м;

       , ,…, – крутизна спрямляемых элементов, ‰.

        Чтобы расчеты скорости и времени движения поезда по участку были достаточно точными выполняют проверку возможности спрямления групп элементов профиля по формуле

                                          ,                                                  (5.3)

где – длина спрямляемого элемента, м;

      – абсолютная величина разности между уклоном спрямляемого участка и уклоном проверяемого элемента, ‰.

                                          .                                                (5.4)

        Кривые на спрямляемом участке заменяются фиктивным подъемом, крутизна которого определяется по формулам:

                                          ,                                                  (5.5)

                                          .                                                    (5.6)

Объединять группы для спрямления следует:

– только близкие по крутизне элементы профиля одного знака;

– горизонтальные элементы (площадки) могут включатся в спрямляемые группы как с элементами положительного знака крутизны, так и с элементами отрицательной крутизны.

Не спрямляются:

– элементы на которые  расположены раздельные пункты;

– расчетный подъем;

– скоростной подъем.

        Окончательный уклон спрямляемого участка, на котором расположены кривые, принимаем с учетом фиктивного подъема от кривой

                                         ,                                                     (5.7)

где  – величина приведенного уклона.

Расчет спрямления 28, 29  элементов:

‰;

м;;

 м;

 м;

Проверка не выполнена. Проведем те же операции для элементов 30 и 31.

‰;

м;

 м;

 м.

Так как проверка выполнена, то элементы профиля 30 и 31 можно спрямить.

Расчеты по спрямлению профиля пути на участках приведены в таблице