Основной литературой для проведения расчётов и построения диаграмм являлись “Правила тяговых расчётов для поездной работы” (ПТР), упомянутые ранее. Большинство пунктов работы выполнены на ПЭВМ с помощью табличного процессора Microsoft Excel, что на много сократило время расчёта и дало возможность более оперативно работать с данными.
1 Анализ профиля пути и выбор расчётного подъёма
Расчётный подъём – это наиболее трудный для движения в данном направлении элемент профиля пути, на котором достигается расчетная скорость, соответствующая расчетной силе тяге локомотива. Величина расчётного подъёма iр выбирается в зависимости от типа профиля для каждого перегона и на этой основе – для всего заданного участка. Параметры участков профиля приведены в задании [2].
Наряду с подъёмом большой протяжённости имеется подъём большой крутизны, но небольшой длины (i=10 ‰ , S=1400 м), условия подхода к которому таковы, что возможно прохождение его за счёт использования кинетической энергии без снижения скорости движения поезда ниже расчётной скорости локомотива. За расчётный принимаем подъём меньшей крутизны, но большей длины (i=8 ‰ , S=4500 м), на котором отсутствуют кривые.
2 Определение массы состава
Масса состава определяется по формуле
|
|
(1) |
|
где |
Fкр |
– |
расчётное значение силы тяги локомотива, кН; для локомотива 2М62 Fкр =400000 Н [3]; |
|
P |
– |
расчётная масса локомотива; для локомотива 2М62 P =240 т [3]; |
|
|
w0 I |
– |
основное удельное сопротивление движению локомотива, Н/т; |
|
|
w0 II |
– |
средневзвешенное основное удельное сопротивление движению состава, Н/т. |
Основное удельное сопротивление движению локомотива и состава
|
|
(2) |
|
|
(3) |
|
где |
V |
– |
расчётная скорость локомотива, км/ч; для локомотива 2М62 V=20 км/ч [3]; |
|
α4 , α8 |
– |
соответственно доля 4-осных и 8-осных вагонов в составе; по заданию; |
|
|
w04II, w08II |
– |
основное удельное сопротивление соответственно движению 4-осного и 8-осного вагона, Н/т. |
Основное удельное сопротивление движению локомотива
|
|
Основное удельное сопротивление движению 4-осного вагона
|
|
(4) |
основное удельное сопротивление движению 8-осного вагона
|
|
(5) |
|
где |
q04 , q08 |
– |
осевая нагрузка соответственно 4-осного и 8-осного вагона, т/ось; q04≈70/4=17,5 т/ось, q08≈160/8=20 т/ось (масса вагонов берётся из задания); |
|
|
|
|
Средневзвешенное основное удельное сопротивление движению состава
|
|
Масса состава
|
|
3 Проверка массы состава на прохождение скоростного подъёма с учётом использования кинетической энергии поезда
Проверка на преодоление элементов профиля большей крутизны, чем расчетный подъем, заключается в расчете скорости движения поезда для всех подъемов, крутизна которых превышает крутизну подъема, для которого рассчитан вес состава. Расчет зависимости V(S) можно выполнять графически, аналитически либо путем численного интегрирования уравнения движения поезда. Если скорость движения в конце проверяемого подъема оказывается равной или большей, чем расчетная скорость для принятого локомотива, можно считать вес состава принятым. Если же скорость в конце проверяемого элемента меньше расчетной – вес состава следует уменьшить и повторить расчет [4].
Аналитическая проверка выполняется по формуле
|
|
(6) |
|
где |
Sпр |
– |
длина проверяемого элемента пути с подъёмом большей крутизны, чем у расчётного подъёма, м; Sпр =1400 м; |
|
Vн,Vк |
– |
начальная и конечная скорости интервала, км/ч; |
|
|
ΔS |
– |
путь, проходимый поездом за время изменения скорости от Vн до Vк, м; |
|
|
fк-wк |
– |
средняя замедляющая сила, действующая на поезд в пределах интервала скорости от Vн до Vк, Н/т. |
Удельная сила в пределах выбранного интервала скоростей
|
|
(7) |
|
где |
iпр |
– |
приведённый (скоростной) подъём, ‰; по заданию приведённый подъём будет равен iпр=10 ‰; |
|
w0 |
– |
основное удельное сопротивление движению поезда, Н/т. |
|
|
(8) |
Значения w0 I и w0 II определяем используя выражения (2) – (5). Значения силы тяги для соответствующих начальных и конечных скоростей берём из ПТР.
Для удобства ведения расчётов исходные и полученные данные сводим в таблицу 1.
Таблица 1 – Проверка массы состава на прохождение скоростного подъёма за счёт кинетической энергии
|
Vн , км/ч |
Vк , км/ч |
Vср , км/ч |
Fк , Н |
w0 I , Н/т |
W0 I , Н |
w0 II , Н/т |
W0 II , Н |
W0 , Н |
Fк-W0 , Н |
fк-w0 , Н/т |
fк-w0 , Н/т |
ΔS, м |
ΣΔS, м |
|
80 |
70 |
75 |
120000 |
43,4 |
10416 |
20,1 |
83415 |
93831 |
26169 |
6 |
-94 |
665 |
665 |
|
70 |
60 |
65 |
133500 |
38,2 |
9168 |
17,8 |
73870 |
83038 |
50462 |
11,5 |
-88,5 |
612 |
1277 |
|
60 |
50 |
55 |
15900 |
33,6 |
8064 |
15,7 |
65155 |
73219 |
-57319 |
-13,1 |
-113,1 |
405 |
1682 |
Так как 1682>1400 м, тепловоз 2М62, перемещая состав массой
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
