Анализ заданного профиля пути и спрямление профиля пути заданного участка

2.1 АНАЛИЗ ЗАДАННОГО ПРОФИЛЯ ПУТИ И ВЫБОР РАСЧЕТНОГО И СКОРОСТНОГО ПОДЪЕМОВ

Для расчета весовой нормы состава производят анализ заданного профиля участка железнодорожного пути.

В результате анализа выбираем подъемы:

- расчетный

- скоростной .

Расчетным называется один из наиболее крутых и затяжных подъемов на заданном участке, на котором поезд может достигнуть равномерной скорости, равной по величине расчетной скорости заданной серии локомотива.

Скоростным подъемом один из самых крутых подъемов, преодоление которого возможно за счет использования кинетической энергии поезда.

Задан профиль пути №2.

	-8	-7	-9	-8		+12		+10		-6	-8		+5	+4	+6	+7	+8	+6		+8

Правилами тяговых расчетов установлены следующие обозначения элементов пути: подъемы обозначаются знаком «+», спуски – «-», горизонтальные участки («площадки») – «ноль».

Принимаем в качестве расчетного подъема = +10‰ на том основании, что он наиболее крутой, большой протяженности (6000 м) и перед ним лежит прямая (700 м), на которой трудно развить высокую скорость для накопления кинетической энергии.

Подъем = +12‰ принимаем в качестве скоростного, так как он самый крутой на заданном участке и преодолевается за счет использования кинетической энергии.

2.2 СПРЯМЛЕНИЕ ПРОДОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ ПУТИ

Профиль пути спрямляют с целью сокращения объема графических работ при выполнении тяговых расчетов.

Спрямление профиля состоит в условной замене нескольких рядом лежащих элементов пути одним спрямленным, длина которого равна сумме длин заменяемых. Допускается к уклонам при спрямлении присоединять горизонтальные участки малой длины.

Нельзя объединять:

1) элементы профиля разного знака;

2) расчетный и скоростной подъемы;

3) станционные площадки.

Крутизна спрямляемого элемента:

где - крутизна каждого из спрямляемых элементов;

- длина каждого из спрямляемых элементов.

Проверка возможности спрямления каждого элемента:

где - крутизна проверяемого элемента;

- длина проверяемого элемента.

Проверке подлежит каждый элемент спрямляемой группы.

Анализ профиля пути показывает, что спрямлению подлежат следующие группы элементов:

1) , , ,

2) ,

3) , , ,

4) , ,

Определяем крутизну спрямленных элементов и проверяем возможность спрямления для каждого элемента группы:

1) = = -7,9‰

1000≤ (20000); 1500≤ (2222); 1000≤ (1818); 1200≤

(20000);

2) = = -7,1‰

1600≤ (1818); 2000≤ (20000);

3) = = 4,9‰

600≤ (20000); 800≤ (2222); 600≤ (1818);

4) = = 7,1‰

800≤ (20000); 700≤ (2222); 500≤ (1818);

Во всех случаях условие возможности спрямление выполняется. Результаты расчетов приведены в таблице 2.1

Расчет спрямления заданного профиля пути

Таблица 2.1

№ заданного элемента	Заданный профиль пути	Спрямленный профиль пути	№ спрямленного элемента
	Длина	Уклон	Длина	Уклон
		-8		-7,9
		-7
		-9
		-8
		-6		-7,1
		-8
				4,9
				7,1

3.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕСА ПОЕЗДА С УЧЕТОМ ОГРАНИЧЕНИЙ ПО УСЛОВИЯМ ЭКСПЛУАТАЦИИ

3.1 РАСЧЕТ ВЕСА И МАССЫ СОСТАВА

Вес состава рассчитывается исходя из условий равномерного движения поезда по расчетному подъему с расчетной скоростью локомотива.

(кН)

где - расчетная сила тяги локомотива, Н;

- вес локомотива, кН;

- основное удельное сопротивление движению локомотива в режиме

тяги, Н/кН;

- основное удельное сопротивление движению вагонов, Н/кН;

- расчетный подъем.

Основное удельное сопротивление движению состава из разнотипных вагонов определяется по формуле:

(Н/кН)

где α,β,γ – процентное содержание однотипных вагонов в составе;

, , - основное удельное сопротивление движению четырех-,

шести-, восьмиосных вагонов, Н/кН;

Расчетные формулы для определения основного удельного сопротивления движению локомотива и вагонов при движении по звеньевому пути:

(Н/кН)

(Н/кН)

(Н/кН)

где масса вагона, приходящаяся на одну ось

, [т]

, [т]

[Н/кН]

[т], [т]

[Н/кН]

[Н/кН]

[Н/кН]

(кН)

Масса состава по предварительному расчету

[т]

где g – ускорение свободного падения, 9,8 м/с

[т]

3.2 Проверка веса состава на преодоление скоростного подъема

Основная задача проверки состоит в том, чтобы определить, сможет ли поезд преодолеть выбранный в качестве «скоростного» подъем с учетом использования кинетической энергии, накопленной на предшествующих элементах профиля.

Аналитическая проверка в соответствии с ПТР выполняется по формуле:

[м]

где и - начальная и конечная скорости интервала, км/ч;

- средняя удельная результирующая сила, действующая на поезд в

пределах интервала скорости от до , км/ч;

Удельную силу в пределах выбранного интервала изменения скоростей принимают равной удельной силе при средней скорости интервала, т.е.

, [Н/кН]

Значения Fк, и определяются по среднему значению скорости рассматриваемого интервала.

[км/ч]

Для того, чтобы поезд преодолел скоростной подъем необходимо соблюсти следующее условие

.

1. км/ч, км/ч, км/ч, = 112750 Н

[Н/кН]

[Н/кН]

[Н/кН]

[Н/кН]

- 11,63 [Н/кН]

538 м

2. км/ч, км/ч, км/ч, = 132250 Н

[Н/кН]

[Н/кН]

[Н/кН]

[Н/кН]

- 11,35 [Н/кН]

478 м

3. км/ч, км/ч, км/ч, = 156750 Н

[Н/кН]

[Н/кН]

[Н/кН]

[Н/кН]

-11,09 [Н/кН]

414 м

4. км/ч, км/ч, км/ч, = 190250Н

[Н/кН]

[Н/кН]

[Н/кН]

[Н/кН]

-10,82 [Н/кН]

347 м

Поезд преодолеет скоростной подъем, т.к.

м

3.3. Проверка веса поезда по длине приемо-отправочных путей

Длина поезда не должна превышать полезную длину приемо-отправочных путей станции

(1050 м)

Длина поезда находится по следующей формуле:

,

где - длина состава, м;

- длина локомотива, м;

10 – запас длины на неточность установки поезда, м.

Длина состава:

,

где - количество однотипных вагонов в составе

- длины однотипных вагонов, м.

Количество однотипных вагонов в составе:

ваг.

ваг.

м

- условие выполняется.

3.4. Проверка веса поезда на трогание с места

Вес состава проверяют на возможность трогания с места на остановочных пунктах по формуле:

,[кН]

где - сила тяги локомотива при трогании состава с места, Н;

- удельное сопротивление состава при трогании с места, Н/кН;

- крутизна элемента пути, на котором производится трогание с места, ‰

Вес состава Q_mp, полученный по условиям трогания с места, должен быть не менее веса состава Q, определенного по расчетному подъему, т.е.

Q_mp > Q

Удельное сопротивление состава при трогании с места определяется по формуле: , [Н/кН]

где - удельное сопротивление при трогании с места

соответствующих типов вагонов, Н/кН

Для вагонов на подшипниках качения

[Н/кН]

где - масса, приходящаяся на одну колесную пару для данной группы вагонов.

[Н/кН]

[Н/кН]

[Н/кН]

Принимаем = 0‰ , тогда

[кН]

Q_mp = 51366> Q = - условие выполняется.