Определение расчетной массы состава
Масса состава один из важнейших показателей, влияющих на
эффективность работы железной дороги. Масса состава определяет
провозную способность линий, себестоимость и экономичность перевозок, а
также удельный расход топлива или электроэнергии (для ЭПС) на тягу поездов.
Масса состава определяется для каждого участка пути или перегона из
условия наиболее полного использования мощности локомотива и движения
со скоростью обеспечивающей длительный режим работы.
Масса состава определяется по расчетному подъему по формуле, т:
Q= = ≈ 5000т (2.2) где
Fкр – расчетная сила тяги данного локомотива, Н. ;
Р – расчетная масса , т;
– основное удельное сопротивление движению локомотива в режиме тяги, Н/кН;
– основное удельное сопротивление движению состава (груженых вагонов), Н/кН;
– крутизна расчетного подъема, ‰;
g – ускорение свободного падения (g= 9,81 м/с2).
Величины рассчитываются с точностью до двух знаков после запятой.
=1.9+0.348+0.47=2.7
=0.7+ =1.3
=0.7+ =1.3
Основное удельное сопротивление движению состава определяется по
формуле:
= 1.3*0.1+1.3*0.9 = 1.3 (2.3) где
и – основное удельное сопротивление движению вагонов соответственно 4-осных и 8-осных, Н/кН;
и – весовые доли в составе соответствующих вагонов (задаются в процентах в задании к курсовой работе, которые надо перевести в доли).
Осевая нагрузка вагонов рассчитывается по формуле:
(2.4) где
– средняя масса брутто соответствующих вагонов (см. бланк задания), т;
– осность соответствующих типов вагонов.
=17,5
=17,5
Подставляя полученные значения сопротивления движению вагонов в выражение (2.3), найдем основное удельное сопротивление движению состава.
После этого по формуле (2.2) определяется масса расчетная состава.
Полученное значение округляем кратно 50 т в большую или меньшую сторону.
Проверка расчетной массы.
Проверка расчетной массы на преодоление кинетического
Подъема.
После определения массы состава при следовании по расчетному подъему с равномерной скоростью ее проверяют на возможность прохождения более крутого кинетического (скоростного или инерционного) iк подъема с учетом использования кинетической энергии при движении с замедляющейся скоростью аналитическим способом.
Аналитический способ проверки заключается в том, что определяют длину пути, который поезд должен преодолеть в режиме тяги с использованием кинетической энергии при снижении скорости от наибольшей в начале скоростного подъема Vн до расчетной в конце его (Vн = Vр) и сравнивают её с длиной этого подъема ( Sк ).
Для повышения точности расчета интервал изменения скорости следует брать равным 10 км/ч.
Путь, проходимый поездом за время изменения скорости от Vн до Vк определяют по формуле:
,
где где 4,17 – коэффициент, учитывающий ускорение поезда, км/ч2; Vкj,V н.j – скорость поезда в конце и начале задаваемого интервала скорости на проверяемом кинетическом подъеме, км/ч; средняя удельная равнодействующая сила, приложенная к поезду в пределах выбранного интервала скорости, Н/кН.
Скорость в начале кинетического подъема определяется известными в тяговых расчетах методами в зависимости от крутизны элементов, расположенных перед этим подъемом и в курсовой работе скорость в начале кинетического подъема принимается исходя из анализа профиля пути в пределах 60…80 км/ч.
Удельная сила тяги определяется выражением:
(2.6)
где Fk – сила тяги, определяемая по тяговым характеристикам локомотивов для средней скорости интервала Vсрj, Н.
Средняя скорость для выбранного интервала движения определяется по формуле:
(2.7)
Удельная замедляющая сила скоростей находится по формуле:
, (2.8)
где , – основные удельные сопротивлению движению локомотива и состава, определяемые для средней скорости интервалов по формулам, приведенным выше, Н/кН; iк – кинетический подъем, ‰.
Отрезки пути, полученные за время снижения скорости в каждом интервале, суммируют и сравнивают с длиной кинетического подъема, т.е.:
(2.9)
1050м ≤ 1895м
Если условие (2.9) выполняется , то можно сделать вывод:
«Поезд с локомотивом серии ВЛ 80Р и массой состава Q = 5000 т преодолевает кинетический подъем крутизной iк = -10 ‰ и длиной Sk = 1050 км при изменении скорости от vн = 80 до vк = 70 км/ч и массу состава следует считать определившейся для данного участка работы локомотивов».