Определение основного удельного сопротивления движению поезда

дальнейших расчётов оставляем Q=3903 т для  и Q=3950 для .

Зная количество вагонов, определяем длину поезда:

 , где

- длины 4-осных и 8-осных вагонов соответственно;

- длина локомотива.

 

 

рис. 3

, где

- полезная длина приёмоотправочного пути.

Если условие не выполняется, то необходимо уменьшить длину поезда. Для этого определяется средняя погонная нагрузка поезда:

;

;      .

Для :

 (м);

, проверка выполняется.

Для :

 (м);

, проверка выполняется.

3.3  Проверка массы состава по троганию с места

Наибольшая масса состава, по условию трогания с места, определяется по формуле:

, где

  - масса локомотива, т.;

- касательная сила тяги при трогании поезда с места, кгс;

- удельное сопротивление движению поезда при трогании с места, кгс/т;

- уклон, на котором происходит трогание с места ().

Удельное сопротивление движению поезда при трогании поезда с места определяется по формуле:

.

При наличии в составе различных вагонов:

.

Необходимо выполнение условия: .

Для :

, (кгс/т); , (кгс/т);

(кгс/т);

 кгс;  т;

,  (т); , условие выполняется.

Для :

 кгс;  т;

,  (т); , условие выполняется.

4     ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИКОВ УДЕЛЬНЫХ РАВНОДЕЙСТВУЮЩИХ СИЛ ДЛЯ ОСНОВНЫХ РЕЖИМОВ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДА

· В режиме тяги:

;

;

· В режиме холостого хода:

;

;

· В режиме торможения:

, где

- коэффициент  использования тормозной силы:

- при экстренном торможении ;

- при служебном торможении ;

- удельная тормозная сила поезда, кгс/т.

.

, где

- расчётный коэффициент трения тормозной колодки о колесо;

- Расчётный тормозной коэффициент.

Для стандартных чугунных тормозных колодок:

· ;

· , где

- суммарное расчётное нажатие на тормозные оси состава, т.с.

, где

- количество тормозных вагонов данного типа;

- число осей вагонов I-го типа;

- расчётное нажатие на тормозную ось вагона i-го типа (для чугунных тормозных колодок т.с).

Результаты расчётов сводим в таблицу 2 (для ) и в таблицу 3 (для ).

Для :

;

;

;

.

Для :

;

;

;

.

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОГРАНИЧЕНИЙ СКОРОСТЕЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВЕЛИЧИНЫ УКЛОНА

Тормозная задача

Необходимо установить зависимость максимально допускаемой скорости при движении на спуске различной крутизны, при известной тормозной вооружённости поезда и характеристики подвижного состава (диаграмма удельных сил в режиме экстренного торможения).

Тормозная задача решается графоаналитическим методом.

Торможение поезда должно быть осуществлено в пределах установленного расчётного предела пути:

 , где

- расчётная длина тормозного пути м;

- путь, который проходит поезд в период торможения, м;

- путь действительного торможения, м.

При ‰ м.

При ‰ м.

Путь подготовки к торможению:

, где

- скорость в момент начала торможения;

- время подготовки тормозов к действию.

, где

- уклон, на котором происходит торможение;

- имперические коэффициенты, зависящие от числа осей в составе.

км/ч	кгс	кгс/т	кгс/т	кгс	кгс/т	кгс	кгс/т	кгс/т	кгс/т	кгс	кгс/т		тс/с	кгс/т	кгс/т	кгс/т
1	2	3	4	5	6	7	8	9	11	11	12	13	14	15	16	17
0	77000	18,50	1.90	494.00	0.93	3616,41	0,98	17,52	2.40	624.00	-1,02	0.27	0.343	92,61	-93,63	-47,33
10	62400	14,99	2.03	527.80	0.98	3807,07	1.03	13,96	2.55	661.70	-1,07	0.20	0.343	67,92	-68,99	-35,03
20	55000	13,21	2.22	577.20	1.05	4091,13	1.11	12,10	2.76	717.60	-1,16	0.16	0.343	55,57	-56,72	-28,94
	50600	12,15	2.30	597.50	1.08	4208,98	1.15	11,00	2.85	740.75	-1,19	0.15	0.343	52,67	-53,86	-27,52
30	40800	9,80	2.47	642.20	1.14	4468,57	1.21	8,59	3.05	791.70	-1,26	0.14	0.343	48,16	-49,42	-25,34
40	30600	7,35	2.78	722.80	1.27	4939,41	1.34	6,01	3.40	884.00	-1,40	0.13	0.343	43,22	-44,62	-23,01
50	24800	5,96	3.15	819.00	1.41	5503,65	1.50	4,46	3.83	994.50	-1,45	0.12	0.343	39,69	-41,14	-21,30
60	21000	5,04	3.58	930.80	1.58	6161,27	1.68	3,36	4.32	1123.20	-1,56	0.11	0.343	37,05	-38,61	-20,08
70	18000	4,32	4.07	1058.20	1.77	6912,29	1.89	2,43	4.89	1270.10	-1,75	0.10	0.343	34,99	-36,74	-19,24
80	15600	3,75	4.62	1201.20	1.99	7756,69	2.13	1,62	5.52	1435.20	-1,97	0.10	0.343	33,34	-35,31	-18,64
90	14000	3,36	5.23	1359.80	2.23	8694,49	2.39	0,97	6.23	1618.50	-2,21	0.09	0.343	31,99	-34,20	-18,21
	12400	2,98	5.90	1534.00	2.49	9725,69	2.67	0,30	7.00	1820.00	-2,48	0.09	0.343	30,87	-33,35	-17,91

Таблица 2                                                                                                                                                         

Таблица 3                                                                                                                                                         

км/ч	кгс	кгс/т	кгс/т	кгс	кгс/т	кгс	кгс/т	кгс/т	кгс/т	кгс	кгс/т		тс/с	кгс/т	кгс/т	кгс/т
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17
0	69400	16,79	1.90	349.60	0.93	3660,2	0.97	15,82	2.40	441.60	-1,02	0.27	0.345	93,26	-94,28	-47,65
10	59600	14,42	2.03	373.52	0.98	3853,2	1.02	13,39	2.55	469.28	-1,07	0.20	0.345	68,39	-69,46	-35,27
20	56000	13,55	2.22	408.48	1.05	4140,7	1.10	12,44	2.76	507.84	-1,16	0.16	0.345	55,96	-57,11	-29,13
30	53600	12,96	2.47	454.48	1.14	4522,7	1.20	11,76	3.05	560.28	-1,26	0.14	0.345	48,49	-49,76	-25,51
40	51600	12,48	2.78	511.52	1.27	4999,2	1.33	11,15	3.40	625.60	-1,40	0.13	0.345	43,52	-44,92	-23,16
	51200	12,38	2.90	534.09	1.31	5188,4	1.38	11,00	3.54	651.50	-1,45	0.12	0.345	42,15	-43,60	-22,53
50	50000	12,09	3.15	579.60	1.41	5570,3	1.49	10,61	3.83	703.80	-1,56	0.12	0.345	39,97	-41,53	-21,54
60	42200	10,21	3.58	658.72	1.58	6235,9	1.67	8,54	4.32	794.88	-1,75	0.11	0.345	37,30	-39,05	-20,40
70	30800	7,45	4.07	748.88	1.77	6996,0	1.87	5,58	4.89	898.84	-1,97	0.10	0.345	35,23	-37,20	-19,58
80	22600	5,47	4.62	850.08	1.99	7850,7	2.10	3,36	5.52	1015.68	-2,21	0.10	0.345	33,57	-35,78	-18,99
90	17000	4,11	5.23	962.32	2.23	8799,8	2.36	1,75	6.23	1145.40	-2,48	0.09	0.345	32,22	-34,69	-18,59
100	13600	3,29	5.90	1085.6	2.49	9843,5	2.64	0,65	7.00	1288.00	-2,77	0.09	0.345	31,09	-33,86	-18,32

Таблица 4

число осей в составе
≤200	7	10
от 200 до 300	10	15
>300	12	18

Результаты сводим в таблицу 5 () и в таблицу 6 ().

Пример расчёта ():

;  (м);  (м).

Таблица 5                                                                                                               

км/ч	км/ч	кгс/т
0	0	92,61	10	0	1200.00	10,89	0	1200.00	11.78	0	1200.00
60	16.68	39,69	10	166,80	1383.20	12,08	201,47	998,53	14,16	236,14	963,86
100	27.80	30,87	10	278,00	922,00	12,67	352,29	847,71	15,34	426,58	773,42

Таблица 6                                                                                                                

км/ч	км/ч	кгс/т
0	0	93,26	10	0	1200,00	10,88	0	1200,00	11,77	0	1200,00
60	16.68	37,30	10	166,80	1033,20	12,21	203,69	996,31	14,42	240,58	959,42
100	27.80	31,09	10	278,00	922,00	12,65	351,78	848,22	15,31	425,56	774,44

6. ПОСТРОЕНИЕ КРИВОЙ СКОРОСТИ

6.1 Спрямление и приведение уклонов профиля

Суть спрямления продольного профиля для производства тяговых расчётов заключается в объединении смежных элементов продольного профиля, которые имеют близкие по значению уклоны одного знака, и замене кривых в плане фиктивными эквивалентными подъёмами в пределах спрямлённых элементов.

Уклон объединённого элемента продольного профиля определяется по формуле, в  ‰:

, где

- уклон, j-го элемента профиля;

- длина, j-го элемента профиля;

- длина объединённого элемента профиля.

‰;

Проверка возможности спрямления для каждого действительного элемента продольного профиля производится по формуле, в м.:

, где

- абсолютная разность между уклоном объединённого и j-го элемента.

Проверка:

, проверка выполняется, следовательно, спрямление возможно.

Дополнительное сопротивление для кривых в плане (эквивалентный уклон), определяется по формуле:

, где

- угол поворота кривой.

Приведённый уклон определяется по формуле:

Результаты вычислений сводим в таблицу 7.

Таблица 7

№ эле-мен-та	длина эле-мен-та, L, м	действии-тельный уклон		длина спрямлён-ного элемен-та, ,м	спрямлён-ный уклон, , ‰		проверка,	град	экви-валент-ный уклон, , ‰	приведён-ный уклон
		туда	обр.		туда	обрат.					туда	Обр,
1	700	0	0	700	0	0	—	—	—		0	0
2	400	+2	-2	1000	+3,8	-3,8	выполня-ется	36	0,44		+2,4	-1,6
3	600	+5	-5
4	1800	+10,7	-10,7	1800	0	0	—	46	0,31		+11	-10,4
5	5000	0	0	5000	+2	-2	—	35	0,30		+0,3	+0,3
6	2100	-10,5	+10,5	2700	-9,7	+9,7	выполня-ется	111	0,50		--9,03	+10,2
7	600	-7	+7
8	900	-11	+11	900	-11	+11	—	—	—		-11	+11
9	1050	-2,5	+2,5	1050	-2,5	+2,5	—	—	—		-2,5	-2,5

6.2 Определение ограничения скоростей

При построении кривой V(S) необходимо нанести следующие ограничения скоростей движению:

● по стрелочным переводам (V=40 км/ч):

, где

- длина стрелки;

- длина поезда;

● по спускам (из тормозной задачи);

● по кривым:

, где

- радиус кривой.

7  ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВРЕМЕНИ ХОДА ПОЕЗДА

Время хода поезда определяем с помощью треугольника Дегтярёва.

8   ПОСТРОЕНИЕ КРИВОЙ

Кривая на участках движения в режиме тягистроится на основаниикривой скорости и тяговой характеристики. При построении кривой величины определяются по тяговой характеристике в зависимости от скорости, соответствующей данной точке перелома кривой , и откладываются в качестве ординаты по месту расположения этой точки перелома.

8.1   Установление режимов работы локомотива

В режиме ЧF сила тяги определяется по формуле:

, где

- сопротивление, соответствующее движению с частичным использованием тяги.

Для :

Туда (кгс).

Для :

Туда: (кгс)

(кгс).

Обратно: (кгс).

(кгс).

(кгс).

9    ПОСТРОЕНИЕ КРИВОЙ ТОКА ЭЛЕКТРОВОЗА

На участках движения поезда в режиме тяги кривая тока  строится на основе кривой скорости  и токовой характеристики электровоза (рис.6).

На участках с переменным током:

На участках с постоянным током:

Для :

(A).

(A).

(A).

10    ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСХОДА ЭЛЕКТИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

Расход электрической энергии (кВт·ч) электровоза на движение по участку пути определяется на основе зависимости I(S) и t(S) суммированием расходов электроэнергии по отдельным элементам времени определяется по формуле: