Сопротивления вагонного состава

Вывод формулы основного удельного средневзвешенного

сопротивления вагонного состава

Основное удельное средневзвешенное сопротивление состава w ^”₀ определяется при различных скоростях движения по звеньевому (бесстыковому) пути для состава, сформированного из четырех- и восьмиосных вагонов на роликовых подшипниках. Данные о вагонах в составе приведены в таблице 1.

Показатели	Вагоны
восьмиосные	четырехосные
Грузоподъемность, q гр,т
Тара, q т,т
Коэффициент полногрузности, α	0,9	0,9
Соотношение вагонов в составе по количеству в %
Удельный вес тормозных вагонов в % (тормоза автоматические)

 

Основное удельное средневзвешенное сопротивление состава определяется по формуле

, (1)

где w ^”₀₍₄₎, w ^”₀₍₈₎ – основное удельное сопротивление движению 4-х осных и

8-и осных вагонов соответственно;

β₍₄₎, β₍₈₎ – весовые доли вагонов в составе.

Масса вагонов брутто

q = q _т+α q _гр, (2)

где q _т – масса тары вагона, т;

q _гр – грузоподъемность вагона, т;

α – коэффициент полногрузности вагонов.

q ₈=50+0,9 · 124=161,6 т;

q ₄=22+0,9 · 62=77,8 т.

Средняя нагрузка от оси вагона на рельсы

q _0(n)= q / n, (3)

где n – количество осей вагона

q ₀₍₄₎=77,8/4=19,45 т/ось; q ₀₍₈₎=161,6/8=20,2 т/ось.

Основное удельное сопротивление вагонов на роликовых подшипниках на звеньевом (бесстыковом) пути определяется по формулам:

w ₀₍₄₎^”= 7+(30+ v +0,025 v ²)/ q ₀₍₄₎; (4)

w ₀₍₈₎^”=7+(60+0,38 v +0,021 v ²)/ q ₀₍₈₎; (5)

Подставляя q ₀₍₄₎ и q ₀₍₈₎ в формулы (4) и (5), получим:

w ₀₍₄₎^”=7+(30+ v +0,025 v ²)/19,45=8,54+0,051 v +0,00101 v ²;

w ₀₍₈₎^”=7+(60+0,38 v +0,021 v ²)/20,20=9,97+0,019 v +0,00101 v ²

Удельные весовые доли вагонов в составе определяются по формулам:

; (6)

, (7)

где γ₈, γ₄ – соотношение вагонов в составе восьми и четырехосных по количеству (в долях единицы) соответственно;

q _8, q ₄ – масса вагонов брутто, т.

β₄=(90 · 77,8)/(90 · 77,8+10 · 161,6)=0,81;

β₈=(10 · 161,6)/(90 · 77,8+10 · 161,6)=0,19.

Проверка: β₄+ β₈=1; 0,81+0,19=1.

Подставим все найденные величины в формулу (1), получим:

w ₀^” = (8,54+0,051 v +0,00101 v ²) · 0,81 + (9,97+0,019 v +0,00101 v ²) · 0,19= =6,92 + 0,0413 v + 0,00081 v ² + 1,89 + 0,00361 v + 0,00019 v ² =

=8,81 + 0,0449 v + +0,00102 v ².

Основное удельное сопротивление локомотива:

– в режиме тяги определяется по формуле

w ₀^’=19+0,1 v +0,003 v ² (8)

– в режиме холостого хода

w _х^’=24+0,11 v +0,0035 v ² (9)

Подсчеты средневзвешенного сопротивления состава, удельного сопротивления движению локомотива в режиме тяги и холостого хода при различных скоростях производятся путем подстановки в формулы значений v. Результаты расчетов приведены в таблице на листе 1. На основании данных таблицы построены графики зависимости сопротивлений от скорости движения.