Определение расчетной массы состава

 

2.2.1 Расчет критической массы состава

 

Критическая масса состава m_{с кр}, т, определяется по мощности локомотива из условия движения поезда по расчетному подъему с установившейся (равномерной) скоростью при работе локомотива в расчетном режиме

 

(2.2)

 

где g – ускорение свободного падения, м/с²;

w_о^’ – удельное основное сопротивление движению электровоза при езде под током, Н/кН;

i_р – расчетный подъем, ‰;

w_о – удельное основное сопротивление движению состава, Н/кН.

Примечание.

За расчетный подъем принимают один из наиболее крутых и один из наиболее длинных по протяженности подъемов, перед которым отсутствуют достаточно легкие элементы профиля пути. Последнее дает основание предположить, что этот подъем не может быть преодолен с использованием кинетической энергии движения поезда. Из вышесказанного следует, что надежного метода выбора расчетного подъема нет и поэтому правильность определения расчетного подъема может быть установлена только после построения кривой скорости движения поезда и оценки проследования выбранного подъема.

Для всех серий электровозов величину w_о^’ рассчитывают по формуле

 

w_о^’ = 1,9 + 0,01V + 0,0003V², (2.3)

 

где V – скорость движения, км/ч.

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

 

(2.4)

 

где 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:

 

, (2.5)

 

(2.6)

 

Примечание.

Здесь целесообразно сразу же подготовить сводную расчетную таблицу удельных сил поезда (таблица 2.1) и заполнять ее по мере производства тяговых расчетов. Значения скоростей движения брать от 0 до V_к с шагом 10 км/ч. При этом обязательно надо предусмотреть строчку для значения

V = V_р. И хотя критическая масса состава определяется только для V = V_р, величины w₀^’, w₀₄^”, w₀₈^” и w₀^” следует просчитать для всего диапазона скоростей движения и, таким образом, заполнить столбцы 2, 3, 4 и 5 таблицы 2.1.

 

2.2.2 Проверка массы состава по троганию с места

 

Масса состава, рассчитанная выше, должна быть меньше массы m_{с тр}, полученной по формуле

 

(2.7)

 

где F_{к тр} – сила тяги при трогании с места, Н;

m_{с тр} – масса состава при трогании с места, т;

w_тр – удельное основное сопротивление движению при трогании

с места, Н/кН;

i_тр – уклон участка пути, на котором происходит трогание поезда

с места, ‰.

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

 

W_трi = 28 / (m_oi + 7), (2.8)

 

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

Для состава из четырехосных и восьмиосных вагонов w_тр определяют по выражению

w_тр = a₄×w_тр4 + a₈×w_тр8, (2.9)

 

Согласно ПТР масса состава проверяется на трогание с места на остановочных пунктах.

 

2.2.3 Проверка массы состава по размещению на станционных путях

Длина поезда не должна превышать полезной длины приемоотправочных путей на участках обращения данного поезда (с учетом допуска 10 м на установку поезда).

Длина поезда l _п, м, определяется по формуле

 

l _п = l _с + n_л × l _л + 10, (2.10)

где l _с - длина состава, м;

n_л - число локомотивов.

Длина состава определяется по формуле

 

l _с = S(n_i × l _i), (2.11)

 

где n_i - количество вагонов i -го типа в составе;

l _i - длина вагона i -го типа, м.

В курсовой работе принять l ₄ = 14 м, l ₈ = 21 м.

Количество вагонов определяется по выражению

 

n _i = a_i × m _с / m _i, (2.12)

 

где a_i - доля вагонов i -го типа (по массе);

m _i - масса одного вагона i -го типа, т.

 

 

Масса вагона определяется по числу осей и массе, приходящейся на ось.

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

 

2.2.4 Выбор расчетной массы состава

 

Из трех значений масс состава, полученных выше, для дальнейших расчетов принимается ее наименьшее значение.