Основы научных исследований: Учебное пособие, страница 38

при поездке автомобилем все время  поездки  используется   для движения (от дома до цели);

при использовании дороги и ВСНТ необходимо затратить по 20—30 мин на городской транспорт в начале и конце поездки,

при полете самолетом требуется по 1-2 ч на поездку из юрода в аэ­ропорт в начале и из аэропорта в город в конце движения

Решение задачи удобно представить в виде графика зависимости вре­мени поездки от расстояния.

2. Анализ параметров грузовых тепловозов

Тяговые параметры локомотивов.  Тяговые   (эксплуатаци­онные) возможности автономного локомотива (его полезность для передвижения поездов на железной дороге) характерна ЮТ следующие его параметры:

а) абсолютные:

эффективная мощность силовой установки   Nе ;

касательная (или тяговая) мощность Nk;

мощность силовой установки, затрачиваемая ни собственные нужды, Nвсп (вспомогательная мощность);

расчетная сила тяги Fкр ;

сцепной вес Рк (или масса локомотива, приходящаяся на его ведущие оси, Мк),

общий вес Р (или масса М);

нагрузка от оси на рельсы ;

число ведущих осей локомотива n и его осевая формула ,

скорость движения на расчетном подъеме (расчетная), vср ;

длина локомотива l и др.

б) относительные:

к. п. д. локомотива    (тепловоза)  hт, который, в свою очередь, является   функцией трех   относительных   параметров, каждый из которых имеет самостоятельное значение: hт =hе hпер(1 — b), где hе -- эффективный к. п. д. дизеля; hпер— к. п. д. передачи и b — доля мощности силовой установки, потребляемой на собственные нужды,

коэффициент тяги j=Fкр /Pк;

коэффициент   нерабочего    (служебного)    веса D=(P-Pк)/Pk (у тепловозов со всеми ведущими осями Р=Рк, и D=0);

относительная (удельная) сила тяги f=Fкp/Q, где Q — вес состава (в тяговых расчетах под удельной силой тяги понимается величина fk=Fkp/(P+Q), которая рассчитывается с учетом затраты энергии локомотива на собственное переме­щение. Однако для анализа полезности локомотив удобнее использовать параметр f);

относительная (удельная) мощность локомотива — мощ­ность, отнесенная к единице веса состава. Можно рассматривать эффективную удельную мощность  = Ne/Qи тяговую (касательную) удельную мощность   = Nк/Q.

Абсолютные параметры оценивают количественные воз­можности локомотива. Ими определяются вес состава, кото­рый он может вести по заданному участку, и скорость движе­ния поезда. Относительные параметры характеризуют эффек­тивность локомотива как машины для перемещения составов, то-есть оценивают его с качественной стороны.

Вес поезда. Вес поезда для условий эксплуатации на же­лезных дорогах СССР устанавливается следующими основны­ми путями:

1. По силе тяги Fkp принятого локомотива и крутизне про­филя (расчетному уклону iр) заданного участка. Вес соста­ва Q рассчитывается как наибольший, с которым по мощно­сти локомотива возможно равномерное движение с расчетной скоростью локомотива vр . Вес состава определяется из усло­вия равенства силы тяги Fkp и суммарной силы сопротивления движению Wk (равнодействующая сил равна нулю) при равномерном движении на заданном подъеме iр с расчетное скоростью vр

                                                 (2.1)

где   и  -соответственно удельное основное сопротивле­ние движению локомотива и состава (при скорости vр),

2. По длине станционных приемо-отправочных путей  L.

Исходя из этого условия, при принятой системе эксплуата­ции железных дорог поезд должен размещаться полностью (вместе с локомотивом) в пределах полезной длины станци­онных путей L.

Тогда

                                                           (2.2)

где  qn— погонная нагрузка состава, то есть вес, приходящийся на 1 пог. м длины пути.

Величина qn зависит от типа вагонов и использования их грузоподъемности, зависящей от типа груза и качества загрузки. Для большинства массовых грузов qn лежит в пределах 4,5—6,5 тс/м. Применение восьмиосных вагонов позволяет повысить эту величину до 7,2 — 8,4 тс/м.

3. По условиям унификации весовой нормы (по направлению). В этом случае  Q=Qун

4. По условиям повышения провозной способности линии

Q = Qд,

где Qд — директивно задаваемая величина весовой нормы

Как видно из перечисленного выше, в первом случае вес поезда устанавливается по тяговым возможностям определенного локомотива — из уравнения (2.1), которое связывает абсолютные тяговые параметры локомотива Fкр и Р с весом состава Q. При других способах определения веса должна быть решена обратная задача: подбор подходящего    локомотива под выбранный по условиям эксплуатации вес. В этих случа­ях также используется уравнение (2.1), но величина считается известной, а определены должны быть требуемые значения абсолютных тяговых параметров локомотива   Fкр и Р

Вес поезда и тяговые параметры локомотива. Рассмотрим в общем виде связь относительных параметров локомотива с весом состава, который он может вести по заданному профи­лю iр.

Для большей   наглядности анализа   введем упрощающее допущение, а именно, положим, что, где w0 -удельное сопротивление поезда. При скоростях движения близких к расчетным для тепловозов (vp =20 — 30 км/ч), различия значений величин  и  невелики вообще (отличаются не более чем на 20—25%), а так как вес локомотива на порядок меньше веса состава, то погрешность, связанная с принимаемым допущением, не превысит 2—2,5%, то есть точность анализа будет обычной для инженерных расчетов. При этом надо иметь в виду, что точность определения таких величин, как Q,   в эксплуатации имеет такой же порядок (вес поезда согласно «Правилам тяговых расчетов» округляется дo ±50 тс).

С учетом принятого   допущения    уравнение    (2.1)  будет иметь вид:

                                                           (2.3)

Величина w0+ip знаменателе   есть   не что иное, как удельное полное сопротивление движению поезда  w (сумма основного и дополнительного). С учетом   этой подстановки разделим все члены равенства (2.3) на вес состава Q    Получим

Обозначим P/Q = р и Fкр /Q=f   Тогда

f=w(1+p) или                                                          (2.4)