Тяговые расчеты модернизированного тепловоза. Анализ профиля пути и выбор расчетного подъема. Расчет массы состава

расчетная скорость тепловоза, км/ч; = 20,9 км/ч [4].

 Н/т.

Основное удельное сопротивление движению груженых четырехосных вагонов на подшипниках качения по звеньевому пути определяется в соответствии с выражением

                                    (4.3)

где – масса четырехосных вагонов, приходящихся на одну ось, т/ось;

= 88/4 = 22 т/ось.

 Н/т.

Основное удельное сопротивление движению груженых шестиосных вагонов на подшипниках качения по звеньевому пути определяется в соответствии с выражением

                                    (4.4)

где – масса шестиосных вагонов, приходящихся на одну ось, т/ось;

 = 126/6 = 21 т/ось.

 Н/т.

Основное удельное сопротивление движению груженых восьмиосных вагонов на подшипниках качения по звеньевому пути определяется из выражения

                                 (4.5)

где  – масса восьмиосных вагонов, приходящихся на одну ось, т/ось;

= 174/8 = 21,75 т/ось.

Основное удельное средневзвешенное сопротивление движению данных вагонов определяется из соотношения

                             (4.6)

Подставляя полученные значения в формулу (4.1), получаем

Принимаем Q = 4700 т.

4.3 Проверка массы состава на прохождение скоростного подъема за счет кинетической энергии поезда

Аналитическая проверка выполняется по формуле

                                            (4.7)

где   – путь,  проходимый   поездом  за  время  изменения  скорости  от    до  м;

 – начальная и конечная скорости интервала, км/ч;

 – замедление поезда под действием удельной замедляющей силы, Н/т; ;

– удельная замедляющая сила, Н/т.

Удельная замедляющая сила в пределах выбранного интервала скоростей

                                               (4.8)

где   – удельное значение касательной силы тяги, Н/т;

 – удельное сопротивление движению поезда, Н/т;

 – расчетное значение касательной силы тяги, Н;

 – общее сопротивление движению поезда, Н.

Основное удельное сопротивление движению тепловоза

 Н/т.

Основное сопротивление движению тепловоза, Н

                                                   (4.9)

Для удобства вычисления значений средневзвешенного сопротивления движению состава выведем для заданных условий выражение вида

Получаем

   (4.10)

Средневзвешенное сопротивление движению состава

 Н/т.

Основное сопротивление движению состава

                                                 (4.11)

Столбцы I– K заполняем, выполняя вычисления в соответствии с выражениями

,                                                 (4.12)

                                            (4.13)

Подъем, учитывающий сопротивление движению от кривой находим из выражения

                                                    (4.14)

где  – дополнительное удельное сопротивление движению от кривой при длине поезда менее или равной длине кривой.

                                                   (4.15)

где R_кр – радиус кривой, м.

 ‰.

Из тяговой характеристики тепловоза 2М62, для скорости  = 75км/ч значение касательной силы тяги F_к = 115000 Н.

Удельная сила в пределах выбранного интервала скоростей

Путь поезда за время изменения скорости

Аналогичные вычисления проводим и для других интервалов изменения скорости, а результаты расчетов сводим в таблицу 4.2.

Таблица 4.2 – Расчет движения поезда по подъему с уклоном 9,5 ‰

Так  как  1905  >  1500  м,  тепловоз  2М62,  перемещая   состав   массой   Q = 4700 т, преодолеет подъем 9,5‰  длиной 1500 м. При этом скорость движения поезда не успеет опуститься до расчетной. Следовательно, 14-й элемент рассмотренного фрагмента профиля пути можно принять за расчетный подъем, а расчетная масса состава при этом Q = 4700т.

4.4 Проверка массы состава на трогание с места и по длине приемо-отправочных путей

Массу состава проверяем по условию трогания поезда на остановочных пунктах по формуле

                                     (4.16)

где F_ктр – сила тяги локомотива при трогании состава с места, Н;

F_ктр = 701,6 кН [6];

– удельное сопротивление поезда при трогании с места, Н/т;

i_тр – уклон элемента профиля пути, на котором происходит трогание  поезда, ‰; i_тр = 0 ‰.

Удельное сопротивление состава при трогании с места на площадке, для подвижного состава на подшипниках качения определяем по формуле

                                               (4.17)

Для состава из разнотипных вагонов удельное сопротивление состава при трогании с места определяем как средневзвешенную величину

                        (4.18)

 Н/т.

Так как Q_тр > Q , следовательно  трогание поезда с места обеспечивается.

Для проверки массы состава для того, чтобы поезд уместился в пределах приемо-отправочных путей рассчитываем длину поезда по формуле

                                              (4.19)

где  ℓ_с – длина состава, м;

ℓ_л – длина локомотива, м; ℓ_л = 34,8 м [4];

c – допуск на неточность установки поезда, м; c = 10 м.

Длина состава определяется по формуле

                                                (4.20)

где   – длина   i-й   группы   однотипных   вагонов,  м;   м;    м;

м [6]; 

n_i – количество однотипных вагонов.

                                                         (4.21)

где  – доля веса i-й группы вагонов в общей массе состава поезда