Назначение и содержание тяговых расчетов. Силы действующие на поезд, страница 2

ω^”₀ = ω^”₀₍₄₎*β₄ + ω^”₀₍₈₎*β₈

β₄ , β₈  - соотношение вагонов в составе по весу

Для перехода от соотношения вагонов в составе по количеству , к соотношению  по весу используется следуюшая формула.

β_i =(γ _i * q_{бр i} )/∑(γ _i * q_{бр i} )

β₄ =(γ ₄ * q_{бр 4} )/∑(γ ₄ * q_{бр 4} ) = 65*67,1/(65*67,1+35*145) = 0,46

β₈ =(γ ₈ * q_{бр 8} )/∑(γ ₈ * q_{бр 8} ) = 35*145/(65*67,1+35*145) = 0,54

β₄ +β₈ = 0,46 + 0,54 = 1   проверка выполнена        

1. 3 Основное удельное сопротивление движения локомотива на звеньевом пути

В режиме тяги

ω^’₀  = 1,9 + 0,01*V + 0,0003*V²

В режиме холостого хода

ω‘_0х  = 2,4 + 0,011*V + 0,00035*V²

1. 4 Основное удельное сопротивление движению поезда

В режиме тяги :

ω₀  = (ω^’₀ *P + ω^”₀ * Q)/(P + Q)

В режиме холостого хода :

ω_0х = (ω‘_0х *P + ω^”₀ * Q)/(P + Q)

P – масса локомотива в тоннах.

Q – масса состава в тоннах.

3.  Определение веса состава , длины поезда и количества вагонов

 3.1 Определение расчётной массы состава

Q_p = ( F_кр – P(ω^’₀ + i_p)/( ω^’’₀ + i_p)           ( для расчётной скорости )

F_кр – касательная сила тяги локомотива при расчётной скорости

i_p  - руководящий уклон в тысячу

i_p = 14 %₀

i_p – максимальный уклон напроектируемой линии

Для локомотива ВЛ 80:

Q_p = ( 51200-192(2,9+14))/(1,38+14) = 3150 тонн

Для локомотива 2ТЭ10:

Q_p = ( 50600-260(2,3+14))/(1,12+14) = 3100 тонн

По результатам таблицы строим графики зависимости :  ω‘_0х (V),ω^’₀(V), ω_0х(V), ω₀(V),ω^”₀(V).

3.2 Определение количества вагонов в составе

В общем виде количество вагонов i-й категории определяют по формуле:

n_i = β_i* Q_p /q_{бр i}    ,где

β_i  - соотношение вагонов по массе

Q_p - расчётная масса поезда

q_{бр i}  - масса вагона i-й категории

Расчитываем для 4-х и 8-ми осных вагонов и округляем до целого вагона в большую сторону.И проверяем массу поезда по округлению вагонов

Q_окр = n₄* q_{бр 4} + n₈* q_{бр 8} 

Для локомотива ВЛ 80 :

n₄= (0,46*3150)/67,1=21,59=22 вагона

n₈= (0,54*3150)/145=11,73=12 вагонов

Для локомотива 2ЭТ10 :

n₄= (0,46*3100)/67,1=21,25=22 вагона

n₈= (0,54*3100)/145=11,54=12 вагонов

Q_окр = 22*67,1+12*145=3216,2 тонн

Так как у нас получается масса поезда больше расчётной массы поезда , то мы уменьшаем количество вагонов в составе.Мы уменьшим состав на один 4-х осный вагон и получим новую массу состава:

Q_окр = 21*67,1+12*145=3149,1=3150 тонн

Масса состава для обоих локомотивов будет 3150 тонн , т.к. :

Q_р=Q_окр ± 50 тонн .

Определим длину поезда:

l_п = n₄*l₄ + n₈*l₈ + l_л    где ,

l₄ ,l₈ – длины 4-х и 8-ми осных вагонов

l_л – длина локомотива

l_по >= l_л + 10 м.  где,10 метров – резерв на точность остановки поезда в пределах пределах полезной длины приёмоотправочных путей.

Если не выполняется проверка , то уменьшаем длину поезда.

l_п = 21*14+12*20= 534 м.

1050>544 метров.

q_п – средняя погонная нагрузка поезда.

q_п=Q_p/ l_п

Для ВЛ 80 q_п=3150/534=5,9

Для 2ЭТ10 q_п=3100/534=5,8

Q_{l по}= q_п*(l_по-50)

Для ВЛ 80 Q_{l по}= 5,9*(1050-50)=5900

Для 2ЭТ10 Q_{l по}= 5,8*(1050-50)=5800

Q_p <= Q_{l по}

Для ВЛ 80   3150<5900

Для 2ЭТ10  3100<5800

3.3  Проверка массы состава по троганию с места

Наибольшая масса состава по условию трогания поезда с места в тоннах определяется по формуле:

Q_тр=F_{к тр}/(ω_тр+i_тр) – P   где,

F_{к тр}- касательная сила тяги при трогании поезда с места

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

i_тр- уклон на котором происходит трогание поезда с места

i_тр= i_р= 0,014

P – масса локомотива

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

ω_{тр i} = 28/(q_0(i) +7)

q_0(i) = q_{бр i}/n_0(i)

При наличии в составе различных вагонов

_к

ω_{тр i} =∑β_i*ω_{тр i}

              ^к=1

ω_{тр 4} = 28/(16,78+7) = 1,18

ω_{тр 8} = 28/(18,13+7) = 1,11

ω_тр  = β₄*ω_{тр 4} + β₈*ω_{тр 8}

 ω _i – соотношение вагонов в составе по весу

ω_тр =  0,46*1,18+0,54*1,11=1,14

Для ВЛ 80

Q_тр=F_{к тр}/(ω_тр+i_тр) – P = 66200/(1,14+14) – 192 = 4180,52

Для 2ЭТ10

Q_тр=F_{к тр}/(ω_тр+i_тр) – P = 76500/(1,14+14) – 260 = 4792,84

Проверим условие : Q_p <= Q_тр

Для  ВЛ 80

3150<4180,52

Для 2ЭТ10

3100<4792,84

4.  Построение графиков удельных равнодействующих сил для основных режимов движения поезда

В режиме тяги:

r = f_k – ω₀  где,

ω₀ – основное удельное сопротивление движению поезда (для прямого участка)

Дополнительное сопротивление учитывается при построении

r = ( F_k – (ω₀^’*P + ω₀^”*Q)/(P+Q)

Для ВЛ 80:

r = (51200 – (2,90*192+1,38*3150))/(192+3150)=13,85

Для 2ЭТ10:

r = (50600 – (2,30*260+1,12*3100))/(260+3100)=13,85

В режиме холостого хода

r = - ω_0х

 ω_0х – основное удельное сопротивление движению поезда в режиме холостого хода