Расчет массы поезда………………………………………………………11

2. Расчет массы поезда………………………………………………………11

3. Расчет удельных сил основного сопротивления движению поезда и удельных ускоряющих сил в режиме тяги……………………………..13 4. Расчет удельных замедляющих сил поезда в режимах выбега и торможения…………………………………………………………………16

5. Построение кривых движения…………………………………………...19

6. Определение расхода электрической энергии на тягу поезда…….25 Заключение…………………………………………………………………….28 Список использованных источников……………………………………….29 1.Спрямление и приведение профиля пути

В целях сокращения объема работы при построении кривой скорости производится спрямление и приведение профиля пути.

Спрямлять можно только близкие по крутизне элементы профиля пути одного знака. Уклон спрямленного элемента определяется по формуле,

 I_с’ =

где i_i – заданный уклон i –го участка профиля пути, %;

 S_i – длина i – го элемента;

i - порядковый номер элемента

к - общее их количество Допустим спрямление нескольких элементов профиля пути проверяется для каждого заданного элемента по эмпирической формуле:

 S_i=

где S_i– длина i – го элемента, м;

i – абсолютная разность (без учета знака) между уклоном спрямленного элемента i_с’ и уклоном спрямленного элемента ( i=\i_с’-i_i\),%.

Элементы, на которых располагаются станции, с соседними не спрямляются.

Приведение профиля обеспечивает замену сопротивления от кривых сопротивлением фиктивного уклона. Фиктивный подъем от кривых определяют по формуле, %

I_с”=

где S_с – длина спрямленного элемента, м

S_кр.i – длина i – й кривой в пределах спрямленного элемента, м; R_i – радиус i- й кривой, м;

N - количество кривых на спрямленном элементе.

Приведение профиля выполняют после его спрямления.

Величину результирующего уклона спрямленного элемента и фиктивного подъема, т.е.

i_с= i_c’+i_c”

При этом следует иметь в виду, что величина i_с” всегда положительна, так как кривизна пути увеличивает сопротивление движению поезда. Величина же i_c’ может быть

положительной (подъем) или отрицательной (спуск).

Результаты расчетов заносятся в таблицу 3, где показан пример

расчета спрямления и приведения профиля пути.

Таблица 3 Результаты расчета спрямления и приведения профиля пути

Номер Эл-та	S,м	i,%0	R, м		Sкр,м	Sc,м	i‘с,%0		i”с,%0	ic,%0		Номер  спр. Элем.
1	1600	0,0									1
2	1050	+3,7									2
3	1200	-5,2		750	400			-5,2	0,3	-4,9	3
4 5	650 800	+6,0 +4,5		1000	900	1450		+5,1	0,4	+5,5	4
6 7	1050 900	+11,5 +8,0				1950		+9,9	0	+9,9	5
8	1200	+5,0		900	300			+5,0	0,2	+5,2	6
9	3500	+2,0									7
10	850	-7,0		700	800			-7,0	1,0	-6,0	8
11 12	750 600	-2,0 +1,5				1350		-0,4		-0,4	9
13 14 15 16	650 900 650 2900	+4,5 +6,5 +2,5 +4,5		600	700	5100		+4,6	0,2	+4,8	10
17 18	1550 500	+2,0 +1,5				2050		+1,9	0	+1,9	11
19	1800	0,0									12

2. Расчет массы поезда

Расчет массы поезда начинается с выбора расчетного подъема. Расчетным называется наибольший по величине и протяженности подъем на данном участке, на котором поезд движется с установившейся скоростью и с наибольшей по сцеплению силе тяги.

Выбор расчетного подъема i_р производится путем анализа спрямленного и приведенного профиля пути.

 Короткие подъемы, следующие за площадкой или спуском не могут быть приняты за расчетные, так как они могут быть проследованы за счет кинетической энергии, накопленной при движении на предыдущих элементах профиля пути.

При выборе расчетного подъема следует иметь в виду, что для снижения себестоимости перевозок следует обеспечивать, возможно, большую массу поезда. Для этого электровоз должен развивать наибольшую силу тяги F_к.р. называемую расчетной скоростью v_р.

Расчетные сила тяги F_к.р и скорость V_р определяются точкой пересечения заданных тяговой характеристики электровоза для полного возбуждения ПВ и характеристики ограничения по сцеплению (точка В на рис. 1).

При установившейся скорости движения v_р на расчетном подъеме i_р масса состава вагонов определяется по формуле, т:

где - полная масса электровоза, т:

g - 9,81 м/с² – ускорение свободного падения;

i_р – расчетный подъем, %₀;

w₀’ – удельное основное сопротивление движению электровоза под током, Н/кН;

w₀” - удельное основное сопротивление движению состава (вагонов), Н/кН;

F_к.р - расчетная сила тяги электровоза, кН.

Удельное основное сопротивление движению электровоза определяется по формуле, Н/кН:

где v – скорость движения, км/ч. Соответственно удельное сопротивление четырехосных вагонов на роликовых подшипниках определяется по формуле, Н/кН:

где - масса приходящаяся на ось вагона , т

При расчете массы поезда удельные основные сопротивления движению электровоза под током и вагонов вычисляются для скорости v=v_р.. 

Найденную массу поезда округляют до 50 т. 3. Расчет удельных сил основного сопротивления движению поезда и удельных ускоряющих сил в режиме тяги Для построения кривой скорости движения поезда v(s) нужно знать удельные, т.е. отнесенные к силе тяжести поезда (m_л + m_в)g, ускоряющие и замедляющие силы, действующие на поезд в режимах тяги, выбега и торможения. Удельная ускоряющая сила в режиме тяги при движении поезда по прямолинейному участку пути определяется по формуле:

f_у=f_к –w₀=

где F_к – сила тяги электровоза, кН:

w₀ – удельное основное сопротивление движению поезда, определяемое по формуле, Н/кН:

w₀=

Расчет удельных ускоряющих сил по формулам производится для скоростей : от v=0 до v=v_р – через 10 км/ч, а при v>v_р – через 5 км/ч. Расчеты проводятся для скоростей перехода с ПВ – на ослабленное возбуждение ОВ1, с ослабленного возбуждения ОВ1 – на ослабленное возбуждение ОВ2, с ослабленного возбуждения ОВ2 – на ослабленное возбуждение ОВ3. Сопротивление движению состава и электровоза при скоростях от 0 до 1- км/ч принимается неизменным и равным сопротивлению движения при v=10 км/ч.

Сила тяги F_к принимается в соответствии с заданной тяговой характеристикой электровоза. Для определения силы тяги заданного электровоза при разгоне сначала используется кривая ограниченная по сцеплению F_к.сц, а затем отрезок ВС (см. рис. 1) характеристики ПВ. Для повышения ускорения движения следует работать при большей силе тяги . Поэтому дальнейшее использование характеристики ПВ нецелесообразно и из точки С следует перейти на характеристику ОВ1 в точку D и работать на этой характеристике до точки Е, а затем перейти на характеристику ОВ2 (точка G), Характеристика ОВ2 в соответствии с ПТР используется до точки К, находящейся на этой характеристике при максимальной скорости движения электровоза. Последняя характеристика ОВ3 остается резервной на случай работы при повышенных скоростях движения.

Данные расчетов удельных сил основного сопротивления движению поезда и удельных ускоряющих сил в режиме тяги заносятся в таблицу 4

Таблица 4

Удельные ускоряющие силы в режиме тяги при движении по прямолинейному горизонтальному участку пути

Режим	V,км/ч	W0’, Н/кН	W0”, Н/кН	W0, н/кН	Fк, КН	fк, н/кН	Fу, Н/кН
1	2	3	4	5	6	7	8
Разгон	0 10 20 30 40 49,5	1,9 2,0 2,2 2,5 2,8 3,13	0,87 0,94 1,04 1,17 1,32 1,5	0,91 0,98 1,09 1,23 1,38 1,57	1000 850 800 775 740 725	15,86 13,48 12,69 12,29 11,73 11,5	14,95 12,50 11,60 11,06 10,35 9,93
ПВ	49,5 52 55 60 65 70 75 80	3,13 3,23 3,35 3,58 3,81 4,07 4,34 4,62	1,50 1,55 1,61 1,72 1,84 1,97 2,1 2,24	1,57 1,62 1,68 1,80 1,92 2,06 2,20 2,34	725 650 550 440 350 280 240 200	11,50 10,31 8,72 6,98 5,55 4,44 3,81 3,17	9,93 8,69 7,04 5,18 3,63 2,38 1,61 0,83
ОВ1	65 70 75 80 85 90 95 100	3,81 4,07 4,34 4,62 4,91 5,23 5,56 5,90	1,84 1,97 2,10 2,24 2,38 2,54 2,70 2,87	1,92 2,06 2,20 2,34 2,49 2,66 2,82 3,00	420 350 300 250 220 200 170 150	6,66 5,55 4,76 3,97 3,49 3,17 2,70 2,38	4,74 3,49 2,56 1,63 1,00 0,51 -0,12 -0,62
ОВ2	55 60 65 70 75 80 85 90 95 100	3,35 3,58 3,81 4,07 4,34 4,62 4,91 5,23 5,56 5,90	1,61 1,72 1,84 1,97 2,10 2,24 2,38 2,54 2,70 2,87	1,68 1,79 1,92 2,06 2,20 2,34 2,49 2,66 2,82 3,00	730 580 470 400 350 300 260 240 200 180	11,58 9,20 7,46 6,35 5,55 4,76 4,12 3,80 3,17 2,86	9,9 7,41 5,54 4,29 3,35 2,42 1,63 1,15 0,35 -0,14