Проверка массы состава по троганию с места

2.2.2  Проверка массы состава по троганию с места

Масса состава, рассчитанная выше, должна быть меньше массы mс тр, полученной по формуле

mс тр = Fк тр/[g(wтр + iтр)] – mл, (2.8)

где mс тр – масса состава при трогании с места, т;

Fк тр – сила тяги при трогании с места, Н;

wтр – удельное основное сопротивление при трогании с места, Н/кН;

iтр – уклон участка пути, на котором происходит трогание поезда с места, ‰.

Удельное основное сопротивление движению при трогании поезда с места для вагонов на роликовых подшипниках определяется по формуле

wтрi = 28/ (moi + 7), (2.9)

где moi – масса, приходящаяся на ось вагона i – того типа,т.

wтр4 = 28/ (18,2 + 7) = 1,11, Н/кН;

wтр8 = 28/ (16,2 + 7) = 1,21, Н/кН.

Для состава из четырехосных и восьмиосных вагонов wтр определяют по выражению

wтр = α4 * wтр4 + α8 * wтр8, (2.10)

wтр = 0,48 * 1,11 +0,52 * 1,21 = 1,16, Н/кН,

mс тр = 607000/[9,81(1,16 + 0,2)] – 184 = 45313 ≈ 45300, т.

4350 < 45300 => mс кр < mс тр, то есть условие выполняется.

2.2.3  Проверка массы состава по размещению на станционных путях

Длина поезда не должна превышать полезной длины приемоотправочных путей на участках обращения данного поезда (с учетом допуска 10 м на установку поезда).

Длина поезда lп, м, определяется по формуле

lп = lс + nл*lл + 10, (2.11)

где lс – длина состава, м;

nл – количество локомотивов;

lл – длина локомотива, м.

Длина состава определяется по формуле

lс = ∑(ni*li), (2.12)

где ni – количество вагонов i-того типа в составе;

li – длина вагона i-того типа, м. Принять l4 = 14м, l8 = 21м.

Количество вагонов определяется по выражению

ni = αi* mc/mi (2.13)

где αi – доля вагонов i-того типа (по массе);

mi – масса одного вагона i-того типа, т. Определяется по числу осей и массе, приходящейся на ось.

n4 = 0,48* 4350/18,2*4 = 28;

n8 = 0,52* 4350/16,2*8 = 17;

lс = (28*14) + (17*21) = 749, м;

lп = 749 + 1*28 + 10 = 787, м.

Так как длина приемоотправочных путей 1250 м, а длина поезда 787 м, то делаем вывод о том, что масса состава рассчитана верно.

2.2.4  Выбор расчетной массы состава

Из двух значений масс состава, полученных выше, для дальнейших расчетов принимается ее наименьшее значение, а именно – 4350 т.

2.3  Построение диаграммы удельных результирующих сил поезда

 

 Для получения в дальнейшем кривых движения поезда графическим способом необходимо предварительно рассчитать удельные результирующие силы, действующие на поезд при движении его по прямому и горизонтальному участку пути. При этом удельные результирующие силы поезда рассчитывают и строят на графике в зависимости от скорости движения для всех трех возможных режимов ведения поезда: тяги – fт, выбега – fв, служебного механического торможения – fсл.т.. Совместное графическое изображение этих зависимостей принято называть диаграммой удельных результирующих сил поезда.

 В тяговом режиме

 fт = fк – wо, (2.14)

Таблица 2.2 – таблица удельных сил поезда. Сводная

V, км/ч	w'o, Н/кН	w''o4, Н/кН	w''o8, Н/кН	w''o, Н/кН	φкр	bт, Н/кН	tn, c	Sn, м	wx, Н/кН	wox, Н/кН	Fэкст.т., Н/кН	wo, Н/кН	Fк, Н/кН	fк, Н/кН	fт, Н/кН	fсл.торм., Н/кН
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17
0	2,03	0,93	1,11	1,02	0,270	89,10	11,85	0	2,55	1,09	-90,26	1,06	596,0	13,40	12,39	-45,58
10	2,03	0,93	1,11	1,02	0,198	65,34	12,53	35	2,55	1,09	-66,42	1,06	500,0	11,24	10,18	-33,76
20	2,22	1,03	1,17	1,10	0,162	53,46	13,09	73	2,76	1,17	-54,63	1,15	480,5	10,80	9,66	-27,90
30	2,47	1,15	1,26	1,21	0,140	46,33	13,56	113	3,05	1,28	-47,61	1,26	471,5	10,60	9,34	-24,45
40	2,78	1,30	1,37	1,34	0,126	41,58	13,97	155	3,40	1,42	-43,00	1,40	467,5	10,51	9,11	-22,21
43,3	2,90	1,36	1,41	1,39	0,122	40,34	14,09	170	3,53	1,48	-41,82	1,45	466,0	10,48	9,03	-21,65
50	3,15	1,48	1,51	1,50	0,116	38,19	14,32	199	3,83	1,59	-39,78	1,56	280,0	6,30	4,73	-20,69
60	3,58	1,69	1,68	1,68	0,108	35,64	14,63	244	4,32	1,79	-37,43	1,76	143,0	3,22	1,45	-19,61
70	4,07	1,92	1,87	1,90	0,102	33,66	14,90	290	4,89	2,02	-35,68	1,98	89,0	2,00	0,02	-18,85
80	4,62	2,18	2,09	2,13	0,097	32,08	15,14	337	5,52	2,27	-34,35	2,23	62,0	1,39	-0,84	-18,31

 

в режиме выбега

fв = – wох, (2.15)

в режиме служебного механического торможения

fсл.т. = - (0,5*bт + wох), (2.16)

где fк – удельная сила тяги, Н/кН;

wо – удельное основное сопротивление движению поезда при езде локомотива под током, Н/кН;

wох – удельное основное сопротивление движению поезда при езде локомотива без тока, Н/кН;

bт – удельная тормозная сила при механическом торможении, Н/кН.

В свою очередь

wо = (mл* w'о + mс* w''о) / (mл+ mс), (2.17)

wох= (mл* wх + mс* w''о) / (mл+ mс), (2.18)

fк = Fк / [(mл+ mс)*g], (2.19)

bт = 1000φкр* υр; (2.20)

где wх – удельное основное сопротивление движению электровоза при езде без тока, Н/кН;

Fк – сила тяги электровоза, Н;

φкр – расчетный коэффициент трения колодок о бандаж;

υр – расчетный тормозной коэффициент, 0,33.

Для всех серий электровозов

wх = 2,4 + 0,011V + 0,00035V2. (2.21)

Для чугунных тормозных колодок

φкр = 0,27(V+100) / (5V+100). (2.22)

Расчет значений удельных сил поезда выполняют для скоростей движения в диапазоне от нуля до конструкционной скорости с интервалом 10 км/ч. В диапазоне скоростей движения от нуля до скорости выхода на характеристику полного возбуждения силу тяги принимают равной силе сцепления. Сопротивление движению локомотива и состава при скоростях 0…10 км/ч принимают неизменным и равным его величине при скорости движения V = 10 км/ч.

V = 10 км/ч: φкр = 0,27(10+100) / (5*10+100) = 0,20;

wх = 2,4 + 0,011*10 + 0,00035*102 = 2,55,Н/кН;

bт = 1000*0,198* 0,33=65,34 Н/кН;

fк = 500000 / [(184+ 4350)*9,81] = 11,24 Н/кН;

wох= (184* 2,55 + 4350* 0,97) / (184+ 4350) = 1,09, Н/кН;

wо = (184* 1,9 + 4350* 0,97) / (184+ 4350) = 1,06,Н/кН;

fт = 11,24 – 1,06 = 10,18, Н/кН;

fв = – 1,09, Н/кН;

fсл.т. = - (0,5* 65,34 + 1,09) = - 33,76, Н/кН.

Полученные данные заносятся в таблицу 2.2, по данным граф 11, 16 и 17 строится диаграмма удельных результирующих сил поезда (приложение А).