Проверка массы состава по длине приемо-отправочных путей станции

Что бы выполнить проверку массы состава по длине приемо-отправочных

путей, необходимо вначале определить число вагонов в составе и длину поезда.

Число вагонов в составе поезда:

4-х осных 79 вагонов

6-х осных 1 вагон

8-х осных 7 вагонов

где - длина локомотива, для ВЛ 85 равна 45 м.

Найдем общую длину поезда по формуле:

l_п=20· +17 +15· + +10 м=20·7 +17·1 +15·79 + 45 + 10м.= 1403 м.

Исходя из полученной длины поезда принимаем длину ПОП равную 1500 м.

3. Расчет и построение кривых ускоряющих и замедляющих усилий.

Расчет диаграммы удельных равнодействующих сил выполняем для трех режимов ведения поезда по горизонтальному участку:

1) для режима тяги

2) для режима холостого хода

3) для режима торможения:

при служебном регулировочном торможении

при экстренном торможении

Расчет ведем относительно скоростей от 0 до конструкционной , а так же для скоростей расчетных и скорости выхода на автоматическую характеристику. Все полученные расчеты сведем в таблицу.

Рассмотрим построение равнодействующих сил для скорости n=10км/ч

Для режима тяги

При n=10км/ч основное удельное сопротивление локомотив а равно

=1,9+0,01×10+0,0003×10² =2,03кгс/т

основное удельное сопротивление локомотива с учетом массы локомотива

W₀^/= ×P=2,03× 300 = 609 кгс

основное удельное сопротивление вагонов при n=10км/ч равно сумме основных удельных сопротивлений каждого рода вагонов:

сопротивление 4-х осных на подшипниках скольжения

1,12 кгс/т

а, на роликовых подшипниках

0,89 кгс/т

основное удельное сопротивление 6-ти осных вагонов

1,14 кгс/т

основное удельное сопротивление 8-ми осных вагонов

1,01 кгс/т

Основное удельное сопротивление всех вагонов при n=10 км/ч

= 0,96 кгс/т

Основное удельное сопротивление вагонов с учетом массы

0,96×8300 = 7980 кгс

Общее сопротивление с учетом веса локомотива и вагонов

= 8589 кгс

Сила тяги локомотива с учетом сил сопротивления при n=10км/ч

F_к-W₀= 42410 кгс

Отношение силы тяги локомотива с учетом общих сил сопротивления к массам локомотива и вагонов

4,93 кгс/т

Расчет для холостого хода

основное удельное сопротивление локомотива при n=10км/ч

w_х=2,4+0,011·n+0,00035·n²=2,4+0,011·10+0,00035·10²=2,55 кгс/т

основное удельное сопротивление с учетом массы локомотива

W_x=w_x·P=2,55· 300 = 763,5 кгс

Общее основное удельное сопротивление, при движении на холостом ходу, локомотива и вагонов

W_x+W₀^”= 8743,7 кгс

основное удельное сопротивление всего поезда , при следовании локомотива на холостом ходу

1,02 кгс/т

Расчет режима торможения

Для расчета режима торможения определим в начале расчетный коэффициент трения колодок о колесо, который зависит от материала изготовления колодок и т. к. колодки чугунные, то расчет ведем, для n=10км/ч, по формуле

при чугунных колодках,

при композициционных колодках.

Далее считаем удельную тормозную силу поезда по формуле:

b_т=1000·j_кр·ϑ_P

где ϑ_P расчетный тормозной коэффициент состава, который не зависит от скорости движения состава и измеряется в тс/т:

ϑ_P=

где -расчетные силы нажатия тормозных колодок соответственно на 4-х, 6-ти, 8-ми осного вагона

= =7 тс/ось при наших чугунных колодках

= =4,25 тс/ось при наших композиционных колодках

n_4, n₆, n₈ - число осей соответственно 4-х, 6-ти и 8-ми осных вагонов равное n₄=4·m₄=4· 79 = 316оси,

n₆=6·m₆=6·1 = 6 оси,

n₈=8·m₈=8·7 = 56 оси

ϑ_P= 0,321 тс/т

следовательно b_т=1000·0,58×0,321 = 63,5 кгс/т

удельная замедляющая сила, действующая на поезд в режиме торможения при n=10км/ч;

при служебном регулировочном торможении

32,8 кгс/т

при экстренном торможении

64,6 кгс/т

После решения расчета удельных замедляющих и ускоряющих усилий при n=10км/ч, далее ведем расчет для скоростей от 0 до конструкционной , а так же для скоростей расчетных и скорости выхода на автоматическую характеристику. Данные расчеты для этих скоростей аналогичны расчетам которые мы провели при n=10км/ч, поэтому расчет удобно провести на вычислительной машине и все полученные расчеты сведем в таблицу удельных равнодействующих сил.

После решения таблицы удельных равнодействующих сил строем диаграмму удельных ускоряющих и замедляющих усилий в масштабе

1кгс/т=12мм – для удельной силы

1км/ч=2мм – для скорости

На оси x отмечаем значения скоростей от 0 до , а на оси y значения удельных сил для данных скоростей. При этом строим 3 зависимости для режима тяги для режима холостого хода для служебного регулировочного торможении

Таблица удельных равнодействующих ( ускоряющих и замедляющих ) сил. Локомотив ВЛ-85; масса состава Q=8300 т.
РЕЖИМ ТЯГИ	РЕЖИМ ХОЛОСТОГО ХОДА	РЕЖИМ ТОРМОЖЕНИЯ
V,км/ч	Fk, кгс	w0', кгс/т	W0'=w'0*P,кгс	w0'',кгс/т	W0''=w0''*Q, кгс	W0=W0'+W0'', кгс	Fk-W0,кгс	(Fk-W0)/(P+Q)=fk-w0	wx, кгс/т	Wx=wx*P, кгс	Wx+Wo'', кгс	wox=(Wx+Wo'')/(P+Q),кгс/т	Jкр	bt=1000*Jкр*Gр,кгс/т	wox+0,5*bt, кгс/т	wox+bt, кгс/т
		2,03	609,00	0,96	7980,25	8589,25	87410,75	10,16	2,55	763,50	8743,75	1,02	0,270	86,56	44,30	87,58
		2,03	609,00	0,96	7980,25	8589,25	84410,75	9,82	2,55	763,50	8743,75	1,02	0,198	63,48	32,76	64,50
		2,22	666,00	1,04	8601,64	9267,64	80732,36	9,39	2,76	828,00	9429,64	1,10	0,162	51,94	27,07	53,03
		2,47	741,00	1,13	9408,36	10149,36	77850,64	9,05	3,05	913,50	10321,86	1,20	0,140	45,01	23,71	46,21
		2,78	834,00	1,25	10400,40	11234,40	73765,60	8,58	3,40	1020,00	11420,40	1,33	0,126	40,40	21,53	41,72
		3,15	945,00	1,39	11577,78	12522,78	69477,22	8,08	3,83	1147,50	12725,28	1,48	0,116	37,10	20,03	38,58
		3,58	1074,00	1,56	12940,49	14014,49	60985,51	7,09	4,32	1296,00	14236,49	1,66	0,108	34,63	18,97	36,28
		4,07	1221,00	1,75	14488,53	15709,53	38290,47	4,45	4,89	1465,50	15954,03	1,86	0,102	32,70	18,21	34,56
		4,62	1386,00	1,95	16221,90	17607,90	22392,10	2,60	5,52	1656,00	17877,90	2,08	0,097	31,16	17,66	33,24
		5,23	1569,00	2,19	18140,60	19709,60	6290,40	0,73	6,23	1867,50	20008,10	2,33	0,093	29,90	17,28	32,23
		5,90	1770,00	2,44	20244,63	22014,63	-2014,63	-0,23	7,00	2100,00	22344,63	2,60	0,090	28,85	17,03	31,45
		6,63	1989,00	2,71	22534,00	24523,00	-9523,00	-1,11	7,85	2353,50	24887,50	2,89	0,087	27,97	16,88	30,86
49,1		3,11	934,27	1,38	11464,23	12398,50	70601,50	8,21	3,78	1135,17	12599,39	1,47	0,117	37,36	20,14	38,82
54,2		3,32	996,99	1,46	12127,55	13124,53	67875,47	7,89	4,02	1207,31	13334,86	1,55	0,112	35,98	19,54	37,53

4. Определение максимально допустимой скорости по расчетному тормозному нажатию в зависимости от величины уклона.

Задачу решаем для наиболее крутого спуска равного i_с= -9,5 ⁰/₀₀ при заданных тормозных средствах и принятом полном тормозном пути равным S_т =1200м. Решаем задачу графоаналитическим способом. Полный тормозной путь равен

S_т=S_п+S_д,

Где S_п –путь подготовки тормозов к действию, на протяжении которого тормоза поезда условно принимаются недействующими (от момента установки ручки крана машиниста в тормозное положение до включения тормозов поезда).

S_д –действительный тормозной путь, на протяжении которого поезд движется с действующими в полную силу тормозами

Построение осуществляется по данным таблицы удельных

равнодействующих сил, по которым мы строем зависимость скорости n от в масштабе: удельные силы – 1кгс/т = 2 мм, скорость 1км/ч –2мм. Рядом с данным графиком строем еще одну зависимость , для этого на оси х откладываем полный расчетный путь равный 1200м в масштабе 1км = 240мм..На кривой отмечаем точки соответствующие средним значениям скоростей выбранного скоростного интервала 10км/ч (т.е. точки соответствующие 5, 15, 25,35 и т. д. км/ч ). Через эти точки из точки на оси х, соответствующей крутизне самого крутого спуска участка равный i_с= -9,5 ⁰/₀₀ (полюс построения) проводим лучи 1,2,3,4 и т. д.

Построение кривой начинаем из точки О, так нам известно конечное значение скорости при торможении, равное нулю. Из этой точки проводим перпендикуляр к лучу 1 до конца первого интервала , т.е. интервал от 0 до 10 км/ч. Далее проводим 2 перпендикуляр к лучу 2 до конца второго скоростного интервала от 10 до 20 км/ч, далее проводим перпендикуляр к лучу 3 и т. д. Начало каждого последующего отрезка совпадает с концом предыдущего. В результате получаем ломанную линию, которая представляет собой выраженную графически зависимость скорости заторможенного поезда от пройденного пути.

Построенный график следует ограничить зависимостью которую строем на том же . Зависимость подготовительного тормозного пути от скорости .

где - скорость в начале торможения, принимаем равной 110км/ч

-время подготовки тормозов к действию, зависит от количества осей состава и т. к. n= 368 осей то расчет ведем по формуле

- для состава длиной от 200 до 300 осей

- - для состава длиной 200 осей и менее

- для состава длиной более 300 осей

где значения b_т берем при начальной скорости т.е. при 100км/ч

= 12- = 17,9 сек.

0,278·110·17,9 = 498 м.

Полученный путь при 110км/ч отмечаем на графике и т. к. зависимость линейная то от этой точки проводим прямую до 0. Пересечение прямой и зависимости будет и являться допустимой скоростью равную 72 км/ч, так же проектируя полученную точку на ось х получим путь подготовки тормозов S_п= 327 м.

Решение тормозной задачи графически

5. Рассчитать время хода поезда способом равномерных скоростей .

Этот метод основан на предположении о равномерном движении

поезда по каждому элементу профиля. При этом скорость равномерного

движения на каждом элементе спрямлённого профиля определяем по

диаграмме удельных равнодействующих сил для режима тяги.

N спрямлен. элемента	Длина, S;км	Крутизна i; %	60/Vравн., мин/км	60/Vравн*S., мин	t на разг и замед,мин.
	0,8		0,75	0,60	2,60
	1,5	5,8	0,75	1,13	1,13
	3,8	9,5	0,75	2,85	2,85
	0,8		0,76	0,61	0,61
		-12,4	0,75	1,50	1,50
	0,6		0,75	0,45	0,45
	1,9	-3	1,28	2,43	2,43
	0,8		0,75	0,60	1,60
	0,7		0,75	0,53	2,53
	2,1	-4,4	0,75	1,58	1,58
	4,8	-8,2	0,75	3,60	3,60
	0,4		0,75	0,30	0,30
	3,9	4,9	1,28	4,99	4,99
	0,9		0,75	0,68	0,68

50 км/ч

Полученное значение технической скорости методом равномерных скоростей при движении по участку пути с остановкой на промежуточной станции «Б» равно = 50 км/ч.

6. Расчет расхода электроэнергии электровозом при следовании по участку и на измеритель выполненной (при остановке на промежуточной станции «Б»)

При движении поезда от станции «А» до «В» с остановкой на промежуточной станции «Б» локомотив-электровоз затрачивает электроэнергию которая складывается из расхода электроэнергии на тягу поезда и на собственные нужды

Расход электроэнергии на тягу поезда определяется из выражения зависящего от рода тока применяемого на электровозе. Наш электровоз ВЛ 85 работает на переменном токе и следовательно расчет будем вести по формуле

кВт·ч. для электровозов постоянного тока

кВт·ч. для электровозов переменного тока

где U_с - напряжение на токоприемнике электровоза, ВЛ 85. Для нашего электровоза работающего на переменном токе U_c=25000В.

I_dаср - среднее значение активного тока, потребляемого нашим электровозом Определяется по токовым характеристикам для средней технической скорости движения по участку.

- время работы электровоза в режиме тяги, мин. Исходим из того что наш электровоз работает в режиме тяги и на холостом ходу от общего времени работы на участке находится в пределах 80...75% (режиме тяги) и 20....25% (режиме холостого хода ) для нашего электровоза ВЛ 85 который работает на переменном токе. Тогда получаем что расход электровоза в режиме тяги равен =0,75· 28,3 = 21,3 мин.

Получаем что, расход электроэнергии на тягу поезда равен

4526,25 кВт·ч

Расход электроэнергии электровозом на собственные нужды определяется по формуле A_C.Н.=r·t_общ , кВт··ч,

где r- средний расход электроэнергии на собственные нужды электровоза, кВт·ч/мин. Определяем в зависимости от нашего электровоза ВЛ 85, для которого значение «r» равно 8,71 кВт··ч.

A_C.Н.= 8,71·28,3 = 247 кВт··ч,

Тогда получаем, что полный расход электроэнергии локомотивом равен

A= 247+4526,25 = 4773,3 кВт·ч.

Получаем, что удельный расход электроэнергии равен:

. Вт·ч/Ткмбр.

Где нам известно значения Q= 8300 т. и значения длины пути от станции «А» до «Б» L_уч= 25 км.

23 Вт·ч/Ткмбр.

При движении поезда от станции «А» до «В» при остановке его на ст. «Б»

Электровоз затрачивает электроэнергию A= 4773,3 кВт·ч, а удельный расход электроэнергии равен 23 Вт·ч/Ткмбр.

Литература

1. Методическое указание к курсовой работе по дисциплине «Тяга поездов»/С.М. Шапшал, А.С. Шапшал, А.В. Донченко; Рост. Гос. Ун-т путей сообщения. Ростов н/Д, 2001 ,54.

2. Справочник по тяговым расчетам. Астахов П.Н., Гребенюк П.Т., Скворцова А.И. Транспорт, 1973, с. 1-256.

3. Методическое указание к курсовой работе по теории локомотивной тяги/ С.Я. Айзинбуд, С.М. Шапшал, Н.И. Дейнега, А.С. Шапшал; Рост. ин-т инж. ж. д. трансп.. Ростов н/Д, 1993 ,24.