Определение основного удельного сопротивление движению поезда. Определение веса состава, длины и количества вагонов. Построение графиков удельных равнодействующих сил для основных режимов движения поезда. Определение расхода электрической энергии

1.Определение основного удельного сопротивление движению поезда.

1.1.Основное удельное сопротивление движению грузовых вагонов на звеньевом участке пути.

Основное удельное сопротивление движению грузовых вагонов определяется по формуле:

, где   V - скорость движения, [км/ч];          q0 - осевая нагрузка, [т/ось];    a, b, c - эмпирические коэффициенты.

 

, где  qБр - масса вагонов брутто          n0 - количество осей вагона

      

                                                      

, где qТ  -  масса тары вагона;             -  коэффициент использования                     грузоподъемности;          qгр   -  грузоподъемность.

            

Таблица №1

	0	10	20	23,4	30	40	44,2	50	60	70	80	90	100
wo''(4) =	0,875	0,948	1,050	1,092	1,182	1,342	1,418	1,532	1,751	1,999	2,277	2,583	2,919
wo''(8) =	1,002	1,032	1,083	1,105	1,155	1,248	1,293	1,362	1,498	1,654	1,832	2,031	2,251

1.2.Определение осевого средневзвешенного сопротивления движению поезда (состава).

В том случае, когда в состав входят вагоны разных категорий, определяют основное средневзвешенное удельное сопротивление  вагонного состава:

  ,  где

  -  доля массы вагонов i-й категории.

В нашем случае формула имеет вид:

Если известно  соотношение категорий по количеству, то:

 

Проверка:                     

Результаты расчетов сведены в таблицу №2

V км/ч	ω0''	ω0'	ω0х'	ω0		ω0х
				2ТЭ 10	ВЛ 80	2ТЭ 10	ВЛ 80
0	0,901	1,90	2,40	0,948	0,935	0,972	0,952
10	0,965	2,03	2,55	1,016	1,002	1,040	1,019
20	1,057	2,22	2,76	1,112	1,097	1,138	1,116
23,4	1,094	2,30	2,85	1,152	1,136	1,178	1,155
30	1,176	2,47	3,05	1,238	1,221	1,265	1,241
40	1,323	2,78	3,40	1,393	1,374	1,422	1,395
44,2	1,393	2,93	3,57	1,467	1,446	1,497	1,469
50	1,498	3,15	3,83	1,577	1,555	1,609	1,578
60	1,700	3,58	4,32	1,790	1,765	1,825	1,791
70	1,930	4,07	4,89	2,032	2,004	2,071	2,032
80	2,188	4,62	5,52	2,304	2,272	2,346	2,303
90	2,473	5,23	6,23	2,604	2,568	2,651	2,602
100	2,785	5,90	7,00	2,934	2,893	2,986	2,931

1.3 Основное удельное сопротивление движению локомотива по звеньевому пути. 

               - в режиме тяги.

         - в режиме холостого хода.

Тогда основное удельное сопротивление найдем:

 ;

P – масса локомотива, Q – масса состава.

Данные расчетов занесем в таблицу №2.

2. Построение графиков ограничения тяги локомотивов.

См. рис.1 и рис.2.

3. Определение веса состава, длины и количества вагонов.

3.1. Определение расчетной массы состава.

, где

F_кр - расчетная сила тяги локомотива, соответствующая расчетной скорости движения поезда;

i_Р  - руководящий уклон ;

 - основные удельные сопротивления движению локомотива и состава вагонов, соответствующие расчетной скорости.

3.2. Определение количества вагонов.

Для ВЛ 80                                                    для 2ТЭ 10

           

Полученные для 2ТЭ 10 расчетное значение Q_округл отличается от расчетных больше чем на 50 тонн, отнимаем  один 4-х осный  вагон. Получим:

  .

Длина поезда может быть определена из выражения:

                 , где l_с – длина состава;  l_л – длина локомотива.

Проверка по длине приемоотправочных путей не выполняется.

Находим погонные нагрузки на рельс от подвижного состава.

Для ВЛ 80                                                    для 2ТЭ 10

        

  

Полученные для 2ТЭ 10  и ВЛ 80 новые расчетные значения Q_округл отличается от расчетных больше чем на 50 тонн, отнимаем  и прибавляем по одному  4-х осному  вагону соответственно. Получим:

Равенства верны.

3.3 Проверка массы состава по троганию с места.

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

 ,где

сила тяги локомотива при трогании с места [кгс];

удельное сопротивление движению поезда с места [кгс/т];

уклон на котором происходит трогание поезда с места (в нашем случае ).

Удельное сопротивление движению поезда пи трогании с места при подшипниках качения:

где,

нагрузка на ось вагона.

     .

Общее сопротивление при трогании с места определяется по формуле:

Условие трогания :     

     условие выполняется.

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

4.1 тормозная сила поезда.

На ж.д. транспорте наиболее распространены механические и электрические способы торможения.

При механическом торможении удельная тормозная сила поезда определяется по формуле:

, где

 - расчетный коэффициент трения тормозной колодки о колесо,

 - расчетный тормозной коэффициент.

- суммарное тормозное нажатие на тормозные оси состава,[т с]

- количество тормозных вагонов  i – го типа;

- количество осей;

Кр(i) – нажатие на одну ось (Кр = 7тс)

Расчеты сведены в таблицы №3(а) и №3(б).

5. Определение ограничения по тормозам в зависимости от величины уклона.

Равнодействующие:

 - в режиме тяги                            ,[кгс/т];

 - в режиме холостого хода         ,[кгс/т];

 - в режиме торможения             ,[кгс/т].

Тормозной путь поезда: с

Если i_р ≤6‰, то S_т = 1000 м, если i_р >6‰, то S_т = 1200 м.

S_п – путь подготовки к торможению;

S_д – путь действия тормозов.

5.1 Решение тормозной задачи.

V_o  - в начале торможения,

t_п   - время подготовки к торможению,

i_c   - уклон, на котором происходит торможение,

Число осей	a	b
≤200	7	10
200-300	10	15
>300	12	20

          a и b - эмпирические коэффициенты, зависящие от количества осей в

  составе.

n = n(i)*i + n(j)*j = 4*60(61) + 8*7(6) = 296(292), то

                      a = 10;          b = 15.

Результаты расчета сведем в таблицу №4.

Таблица №4.

Vo;км/ч	0,278Vo	bт	ic = 0			ic=>(1/2)ip			ic=ip
			tп	Sп	Sд	tп	Sп	Sд	tп	Sп	Sд
0	0,00	102,5	10	0,00	1000,00	10,44	0,00	1000,00	10,88	0,00	1000,00
10	2,78	75,1	10	27,80	972,20	10,60	29,46	970,54	11,20	31,13	968,87
20	5,56	61,5	10	55,60	944,40	10,73	59,67	940,33	11,46	63,74	936,26
23,40	6,51	58,3	10	65,05	934,95	10,77	70,08	929,92	11,54	75,10	924,90
30	8,34	53,3	10	83,40	916,60	10,84	90,44	909,56	11,69	97,49	902,51
40	11,12	47,8	10	111,20	888,80	10,94	121,67	878,33	11,88	132,13	867,87
50	13,90	43,9	10	139,00	861,00	11,02	153,24	846,76	12,05	167,49	832,51
60	16,68	41,0	10	166,80	833,20	11,10	185,11	814,89	12,20	203,43	796,57
70	19,46	38,7	10	194,60	805,40	11,16	217,22	782,78	12,33	239,85	760,15
80	22,24	36,9	10	222,40	777,60	11,22	249,53	750,47	12,44	276,66	723,34
90	25,02	35,4	10	250,20	749,80	11,27	282,01	717,99	12,54	313,82	686,18
100	27,80	34,2	10	278,00	722,00	11,32	314,63	685,37	12,64	351,26	648,74