Расчет массы состава и ее проверки

5.1 Определение критической массы состава

Критическая масса состава m_с, т, определяется по мощности электровоза из условия движения по­езда по расчетному подъему с установившейся расчетной скорос­тью движения по формуле

(5.1)

где F_кр – расчетная сила тяги электровоза, Н;

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

m_э – масса электровоза, т;

w_o^’– удельное основное сопротивление движению электровоза при

езде под током, Н/кН;

i_р – расчетный подъем, ‰;

w_o^”– удельное основное сопротивление движению состава, Н/кН.

Примечания

1 Величины и w_о^” определяют для расчетной скорости электровоза V_р.

2 В соответствии с ПТР, по­лученная в результате расчета масса состава округляется с точно­стью до 50 т.

Для всех серий электровозов величину рассчитывают по фор­муле

(5.2)

где V – скорость движения, км/ч.

Для состава, сформированного из четырехосных и вось­миосных вагонов, величину w_о^” рассчитывают по формуле

(5.3)

где α₄ – доля четырехосных вагонов (по массе) в составе;

α₈ – доля восьмиосных вагонов (по массе) в составе;

w_о4^” – удельное основное сопротивление движению четырехосных

вагонов, Н/кН;

w_о8^” – удельное основное сопротивление движению восьмиосных

вагонов, Н/кН.

Удельное основное сопротивление движению груженых четырех­осных и восьмиосных вагонов определяют по формулам:

(5.4)

(5.5)

где m_о4 , m_о8 – масса, приходящаяся на ось четырехосного и восьмиосного

вагона, соответственно, т.

Примечание – Согласно ПТР, полученные удельные силы необходимо записывать с двумя знаками после запятой.

5.2 Проверка массы состава по условию трогания поезда с места

Масса состава при трогании с места m_тр, т, определяется по формуле

(5.6)

где F_ктр – сила тяги при трогании с места, Н;

w_тр – основное удельное сопротивление движению при трогании

с места, Н/кН;

i_тр – уклон участка пути, на котором происходит трогание поезда

с места, ‰.

Примечание – Согласно ПТР для проверки массы сос­тава по троганию с места выбирается раздельный пункт (стан­ция), расположенный на наиболее трудном элементе.

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

(5.7)

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

Для состава из четырехосных и восьмиосных вагонов w_тр опре­деляют по выражению

. (5.8)

Масса состава, полученная по условиям трогания с места должна быть больше расчетной массы состава

(5.9)

Так как для проверки массы состава на трогание с места была выбрана станция, расположенная на наиболее трудном элементе, то делается вывод о том, что трогание с места и разгон поезда обеспечены на всех раздельных пунктах участка.

В том случае, когда условие формулы (5.9) не выполняется, следовательно, поезд на наиболее тяжелом подъеме не сможет тро­нуться с места остановки, необходимо уменьшить массу состава (для начала, например, на 100 т) и все расчеты по проверке массы состава повторить снова. Уменьшение массы состава следует производить до тех пор, пока не будет выдерживаться условие (5.9).

5.3 Проверка массы состава по размещению на станционных путях

Мощные электровозы, развивающие большие силы тяги, могут водить поезда значительной массы и длины. Однако поезд должен устанавливаться в пределах приемо-отправочных путей на станциях участка обращения. В противном случае он займет стрелки, чем усложнит работу раздельного пункта и сделает невозможным обгон, а также скрещение поездов на однопутных участках. Поэтому длину поезда, масса которого определена по условиям движения по наиболее трудному подъему и трогания с места, проверяют на возможность установки по длине приемо-отправочных путей.

Длина поезда l_п , м, определяется по формуле

(5.10)

где l_с – длина состава, м;

l_э – длина электровоза, м (см. приложение Б);

n_э – число электровозов, n_э = 1;

10 – допуск на установку поезда, м.

Длина состава находится по выражению

(5.11)

где n₄, n₈ – количество четырехосных и восьмиосных вагонов в составе,

соответственно;

l₄, l₈ – длина четырехосных и восьмиосных вагонов, соответственно,

м.

В курсовой работе можно принять, что длина восьми­осного вагона равна 20 м, а четырехосного – 15 м.

Количество вагонов определяется по выражению

(5.12)

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

m_i – масса одного вагона i-того типа, т.

Далее необходимо сделать проверку полученной массы сос­тава по размещению ее на станционных путях, используя при этом сле­дующее выражение

(5.13)

где l_пол – полезная длина приемо-отправочных путей, l_пол = 1250 м.

Если длина поезда оказалась больше длины приемо-отправоч­ных путей, то необходимо массу состава уменьшить до величины, при которой длина поезда будет равна длине станционного пути.