Выполнение тяговых расчётов для выбора наиболее эффективного локомотива, страница 2

3. Выбор серии, числа секций локомотивов.

Особенностью тяговых расчётов для тяжеловесных и длинно составных поездов является ограничение наибольших продольных усилий в поезде и необходимость проверки их величины исходя из условий безопасности движения по прочности конструкций вагонов и надёжного управления работой локомотива и торможением поезда.

Минимально необходимая  сила тяги для преодоления расчетного подъема:

   , Н

где Q – вес грузового состава поезда, кН;

       i_p – крутизна расчетного подъема, %;

       q – отношение веса состава поезда к весу локомотива;

    ω₀ – основное удельное сопротивление движению поезда.

   , Н/кН

   , Н/кН

   , кН

Минимально необходимая касательная мощность локомотива

   , кВт

   , кВт

Минимально необходимая эффективная мощность секций тепловоза

   , кВт

где η_N – коэффициент использования мощности дизеля (0,70 – 0,75)

   , кВт

Минимально необходимая суммарная мощность секций электровоза

- постоянного тока

   , кВт

где:  - к.п.д. тяговых электродвигателей электровозов = 0,92;

        - к.п.д. тяговой передачи электровозов = 0,96;

   , кВт

- переменного тока

   , кВт

   , кВт

           По величинам  выбираем необходимое число секций и серию локомотивов. Расчётные параметры выбранных локомотивов представляем в таблице 2.

Таблица 2

Расчётные параметры сравниваемых серий локомотивов.

№ п/п	Основные параметры локомотивов	Параметры, полученные расчетом	Серии локомотивов
			3М62У	2ТЭ116	ВЛ10У
1.	Эффективная мощность (мощность продолжительного режима)	2541	4410	4400	6390
2.	Число секций	2	3	2	2
3.	Расчетная сила тяги, кН	275	600	506	502
4.	Расчетная скорость, км/ч		20,0	24,2	45,8
5.	Конструкционная скорость, км/ч		100	100	100
6.	Расчетный вес, кН		3600	2760	2000

4. Расчёт значений равнодействующих сил, действующих на поезд

 при его движении.

Движение поезда складывается из элементов этого процесса, относящихся к трём основным режимам движения: тяги, холостого хода и полного служебного торможения. В исключительных случаях машинист имеет возможность также применить режим экстренного торможения.

В соответствии с уравнением движения поезда, равнодействующая удельных сил r в зависимости от режима ведения поезда по прямому горизонтальному пути определяется следующими уравнениями:

– Режим тяги

, Н/кН

– Режим холостого хода

, н/кН

– Режим полного служебного торможения

, Н/кН

– Режим экстренного торможения

, Н/кН

Расчёт значений удельных равнодействующих сил представлен в таблице 3,4,5.

Таблица 3

Расчёт значений равнодействующих сил (при движении с 3М62У).

№	Расчётный параметр	Разме рнос ть	Расчётная формула	Скорость, км/ч
				0	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
1	Сила тяги	Н		1071000	896100	600000	417000	321000	261000	219000	186000	159000	135000	117000
2	Удельная сила тяги	Н/кН		38.415	32.141	21.521	14.957	11.514	9.362	7.855	6.671	5.703	4.842	4.197
3	Основное уд. сопрот. движ. локом. в режиме тяги	Н/кН		1.900	2.030	2.220	2.470	2.780	3.150	3.580	4.070	4.620	5.230	5.900
4	Основное уд. сопрот. движ. вагонов	Н/кН		1.140	1.526	1.961	2.446	2.981	3.565	4.199	4.883	5.617	6.400	7.233
5	Основное уд. сопрот. движ. поезда	Н/кН		1.238	1.591	1.994	2.449	2.955	3.511	4.119	4.778	5.488	6.249	7.061
6	Удельная ускор. сила	Н/кН		37.176	30.551	19.527	12.508	8.559	5.850	3.736	1.893	0.215	-1.407	-2.865
7	Основное уд. сопрот. движ. локомотива в режиме ХХ	Н/кН		2.400	2.545	2.760	3.045	3.400	3.825	4.320	4.885	5.520	6.225	7.000
8	Уд. замед. сила  (режим ХХ)	Н/кН		1.303	1.657	2.064	2.523	3.035	3.599	4.215	4.883	5.604	6.378	7.203
9	Удельная тормозная сила	Н/кН		263.561	193.278	158.137	137.052	122.995	112.955	105.425	99.568	94.882	91.048	87.854
10	Удельная замед. сила	Н/кН		133.083	98.296	81.132	71.049	64.532	60.076	56.927	54.667	53.045	51.902	51.130
11	Уд. замед. сила (режим экстренного тормож.)	Н/кН		264.864	194.936	160.201	139.575	126.030	116.553	109.639	104.451	100.486	97.426	95.057

Таблица 4

Расчёт значений равнодействующих сил (при движении с 2ТЭ116).