Определение весовой нормы (массы) перемещаемого по участку поезда - Тяговые расчеты для тепловоза

Масса состава - один из важнейших показателей работы железнодорожного транспорта. Увеличение массы состава позволяет повысить провозную способность железнодорожных линий, уменьшить расход топлива и электрической энергии, снизить себестоимость перевозок.

Наибольшая масса поезда ограничивается возможностью проведения поезда локомотивом по наиболее тяжелому расчетному подъему, условиями трогания поезда с места на станции и длиной приемо - отправочных путей.

Расчетный подъем - это наиболее трудный для движения в данном направлении элемент профиля пути, на котором достигается расчетная скорость, соответствующая расчетной силе тяги локомотива. Наиболее крутой подъем участка достаточно длинный принимается за расчетный. Если же наиболее крутой подъем заданного участка имеет небольшую протяженность и ему предшествуют "легкие" элементы профиля (спуски, площадки), на которых поезд может развить высокую скорость, то такой подъем не может быть принят за расчетный, так как поезд его преодолевает за счет запасенной кинетической энергии, по инерции. И такие подъемы являются инерционными. И за расчетный подъем принимается подъем меньшей крутизны, но большей протяженности, на котором может быть достигнута равномерная скорость движения при выравнивании силы тяги с общим сопротивлением движению поезда.

Масса состава определяется по формуле:

FKp - P (Щ0Г+10- iP)

Q = ------------, (2.1)

Щ0? + 10- iP

Где FKp - Расчетная сила тяги, Н

Р - масса локомотива, т

Щ0Г - основное удельное сопротивление движению локомотива, Н/т

Щ0? - основное удельное сопротивление движению вагонов, Н/т

IP - расчетный подъем, ‰.

Основное удельное сопротивление движению локомотива определяется по формуле:

Щ0г = 30 + 0,1 - V + 0,002 - V2, (2.2)

Где V - Скорость движения поезда, км/ч

Основное удельное сопротивление движению грузовых вагонов общего пользования определяется по формуле:

80 + V + 0,025 - V2

Щ0? = 7 + -------------, (2.3)

Q0

Где Q0 - Средняя нагрузка от оси вагона на рельс, т

Q

Q0 = -, (2.4)

N

Где Q - Масса вагона брутто, т

N - число осей вагона.

Для состава, в котором находятся вагоны различных типов определяется среднее удельное сопротивление движению вагонов:

Щ0? = ? Щ0i? - бI, (2.5)

Где Щ0i? - Основное удельное сопротивление движению вагона I - го типа, Н/т

БI - доля вагона I - го типа в составе.

Для заданного локомотива серии ТЭМ-7 расчетные характеристики:

Масса локомотива Р = 180 т,

Расчетная сила тяги FKp = 238000 Н,

Сила тяги локомотива при трогании с места FKтp = 400000 Н,

Расчетная скорость V = 12,2 км/ч

Основное удельное сопротивление локомотива рассчитано по формуле (2.2):

Щ0Г = 30 + 0,1 - V + 0,002 - V2 = 30 + 0,1 - 12,2 + 0,002 - 148,9 = 31,5 Н/т

Так как по заданным условиям в составе поезда находятся грузовые вагоны 6-ти и 4-х - осные, требуется рассчитать среднее удельное сопротивление движению вагонов.

Средняя нагрузка от оси вагона на рельс рассчитана по формуле (2.4):

Для 6-ти осного вагона:

Q 1 25

Q0 = - = --- = 20,8 т

N 6

Для 4-х осного вагона:

Q 86

Q0 = - = --- = 21,5 т

N 4

Удельное сопротивление движению рассчитано по формуле (2.3):

Для 6-ти осного вагона:

80 + V + 0,025 - V2 80 + 12,2+ 0,025 - 148,9

Щ0? = 7 + ------------- = 7 + ------------- = 11,5 Н/т

Q0 20,8

Для 4-х осного вагона:

80 + V + 0,025 - V2 80 + 12,2 + 0,025 - 148,9

Щ0? = 7 + ------------- = 7 + ------------- = 10,7 Н/т

Q0 21,5

В составе поезда грузовые вагоны находятся в соотношении 6-ти осные 70%, 4-х осные - 30%. Среднее удельное сопротивление движению вагонов рассчитано по формуле (2.5):

Щ0? = ? Щ0i? - бI = 11,5 - 0,7 + 10,7 - 0,3 = 11,26 Н/т

Масса состава рассчитана по формуле при заданном расчетном подъеме 10 ‰ (2.1):

FKp - P (Щ0Г+10- iР) 238000 - 180 (31,5 + 10 - 10)

Q = ------------ = ------------------- = 1926 т

Щ0? + 10- iР 11,26 + 10 - 10

Рассчитанная масса состава для определения возможности преодоления расчетного подъема проверяется по условиям трогания с места по формуле:

FKтp

QТр = ----------------- - Р, (2.6)

(1100 - Б + щ0 + щТр + 10- iР)

Где FKтp - Сила тяги локомотива при трогании с места, Н

Б - ускорение поезда при трогании с места для вывозной работы, м/с2, Б = 0,05 м/с2,

ЩТр - дополнительное удельное сопротивление движению поезда при трогании с места для вагонов с подшипниками скольжения, Н/т

Щ0 - основное удельное сопротивление движению поезда, Н/т

Щ0Г - Р + Щ0? - Q

Щ0 = -------------, (2.7)

Р + Q

800

ЩТр = ---, (2.8)

Q0

Дополнительное удельное сопротивление движению поезда при трогании с места:

Для 6-ти осного вагона:

800

ЩТр = --- = 38,5 Н/т

20,8

Для 4-х осного вагона:

800

ЩТр = --- = 37,2 Н/т

21,5

Среднее удельное сопротивление рассчитано по формуле (2.5):

ЩТр = ? Щ0i? - бI = 38,5 - 0,7 + 37,2 - 0,3 = 38,11 Н/т

Основное удельное сопротивление движению поезда рассчитано по формуле (2.7): щ0г - Р + щ0? - Q 31,5 -180 + 11,26 - 1926 щ0 =

------------- = --------------- = 13 Н/т

Р + Q 180 + 1926

Следовательно, масса состава по условиям трогания с места равна:

FKтp

QТр = ----------------- - Р =

    (1100 - Б + щ0 + щТр + 10- iР) 400000

= --------------------- - 180 = 1939 т

(1100 - 0,05 + 13 + 38,11 + 10- 10)

Так как масса состава по условиям трогания с места больше рассчитанной массы состава, поезд преодолеет расчетный подъем с уклоном 10 ‰ длиной 800 м.

Похожие статьи




Определение весовой нормы (массы) перемещаемого по участку поезда - Тяговые расчеты для тепловоза

Предыдущая | Следующая