Тяговые расчёты пути локомотива (стр. 2 из 4)
где wтр – удельное сопротивление троганию поезда, Н/т;
iтр – уклон элемента профиля пути, на котором происходит трогание поезда, ‰; iтр = 2‰;
Fк тр – сила тяги локомотива при трогании поезда, Н; Fк тр = 487350 Н.
Таким образом, масса состава Q не должна превышать значение Qтр, определённое по условиям трогания поезда на подъёме с уклоном iтр.
Для подвижного состава на роликовых подшипниках
где q0 – средняя осевая нагрузка в поезде, т/ось.
Если пренебречь сопротивлением троганию локомотива и принять, что все вагоны на роликовых подшипниках, то
где nос – число осей в составе.
Число вагонов можно определить по формуле
где ai – доля массы i-ой группы вагонов в общей массе состава поезда;
Qi – средняя масса вагона (брутто) для i-й группы вагонов, т.
По формуле (14) рассчитываем число вагонов
Определим среднюю осевую нагрузку в поезде
Найдём удельное сопротивление троганию
Максимальная масса состава при трогании
Поставленное выше условие выполняется, следовательно, поезд может тронуться с приёмо-отправочных путей.
5. ПРОВЕРКА МАССЫ СОСТАВА ПО ДЛИНЕ ПРИЁМО-ОТПРАВОЧНЫХ ПУТЕЙ
Масса состава, рассчитанная по наиболее трудному элементу профиля пути, прошедшая проверки на прохождение более крутого, чем расчётный, подъёма и на трогание поезда, может оказаться, тем не менее, слишком большой для того, чтобы поезд уместился в пределах приёмо-отправочных путей. Для проверки следует определить длину поезда
где lл – длина локомотива, м; lл = 21 м;
lс – длина состава, м;
10 м – допуск на неточность установки поезда.
Принимаем, что все четырёхосные вагоны являются вагонами длиной 12 м, шестиосные вагоны длиной 17 м, а восьмиосные вагоны длиной 20 м каждый [1], найдём в соответствии с выражением (15) длину поезда, зная, что длина локомотива ВЛ60к – 21 м
Так как длина 580 м < 850 м, то поезд поместится на данных приёмо-отправочных путях.
6. СПРЯМЛЕНИЕ ПРОФИЛЯ ПУТИ
Спрямление профиля пути выполняем так, чтобы механическая работа сил сопротивления на спрямлённом и исходном профиле отличалась как можно меньше.
Уклон элемента спрямлённого профиля пути, ‰, найдём по формуле
Длина спрямлённого участка определяется следующим образом
Так как погрешность вычислений будет тем больше, чем больше будут отличаться отдельные элементы, то спрямлять можно только элементы с уклонами одного знака.
Для количественной оценки возможности спрямления профиля вводят условие
где
– абсолютное значение разности между уклоном спрямлённого участка и действительным уклоном одного из спрямлённых элементов.Кривые на спрямлённом участке заменяются фиктивным подъёмом, кривизна которого определяется по формуле
Анализ профиля пути показывает, что элементы 1, 10 и 17 на которых расположены остановочные пункты, нельзя объединять со смежными элементами.
Поскольку элементы 13 – 14 одного знака и мало отличаются крутизной, можно попытаться их спрямить. В соответствии с выражением (16)
Проверим возможность спрямления для каждого элемента исходного профиля пути, для чего воспользуемся условием (18)
- элемент 13
- элемент 14
Условие для всех элементов выполнено, следовательно, спрямление возможно.
На рассматриваемом участке пути в плане расположены две кривые. В соответствии с выражением (19) рассчитаем фиктивный подъём от этих кривых:
Найдём приведённый уклон
Результаты расчёта для рассмотренных и оставшихся элементов исходного профиля занесём в таблицу 2.
Таблица 2 – Спрямление профиля пути
| № элемента | Длина , м | Уклон, ‰ | Кривые | sс, м |  |  |  | 2000/∆i | Номер приведённого элемента | Примечание | |
| R, м | sкр, м | ||||||||||
| 1 | 1700 | -1 | - | - | - | - | - | - | - | 1 | Станция Е |
| 2 | 2000 | 0 | - | - | - | - | - | - | - | 2 | - |
| 3 | 800 | -4 | - | - | 2100 | -1,5 | 0,0 | -1,5 | 800 | 3 | - |
| 4 | 1300 | 0 | - | - | 1333 | - | |||||
| 5 | 1800 | -5 | 850 | 750 | 1800 | -5 | +0,3 | -4,7 | - | 4 | - |
| 6 | 8000 | -9 | - | - | - | - | - | - | - | 5 | - |
| 7 | 1500 | -12 | - | - | - | - | - | - | - | 6 | i min |
| 8 | 1500 | 0 | 1500 | 450 | 1500 | 0 | +0,1 | +0,1 | - | 7 | - |
| 9 | 1500 | +10 | - | - | - | - | - | - | - | 8 | i max |
| 10 | 1700 | +2 | - | - | - | - | - | - | - | 9 | Станция К |
| 11 | 7800 | +8 | - | - | - | - | - | - | - | 10 | i р |
| 12 | 600 | +5 | 1500 | 400 | 600 | +5 | +0,3 | +5,3 | - | 11 | - |
| 13 | 1000 | 0 | - | - | 1800 | +1,8 | +0,2 | +2,0 | 1111 | 12 | - |
| 14 | 800 | +4 | 1200 | 650 | 909 | - | |||||
| 15 | 1800 | 0 | - | - | 2800 | -0,7 | +0,1 | -0,6 | 2857 | 13 | - |
| 16 | 1000 | -2 | 800 | 400 | 1538 | - | |||||
| 17 | 1600 | 0 | - | - | - | - | - | - | - | 14 | Станция А |
Длина участка ∑si = 36400 м.
7. ПРОВЕРКА ДИАГРАММЫ УДЕЛЬНЫХ РАВНОДЕЙСТВУЮЩИХ СИЛ
Для построения диаграммы ускоряющих и замедляющих сил, необходимой для выполнения тяговых расчётов, выполняют вычисления, результаты которых сводят в таблицу. Вычисления обычно выполняют для трёх режимов ведения поезда: режима тяги, режима холостого хода (выбега) и режима торможения (служебного и экстренного).
Порядок заполнения таблицы следующий.
Первые два столбца таблицы заполняют данными тяговой характеристики локомотива. Шаг изменения скорости не должен превышать 10 км/ч. Кроме того, в таблицу необходимо внести значения, соответствующие характерным точкам тяговой характеристики. Такими значениями являются скорость перехода от ограничения по сцеплению (по току) на автоматическую характеристику, расчётная скорость и скорость изменения режима работы тяговых электродвигателей, принимают среднее значение силы тяги. В третьем и четвёртом столбцах помещают значения основного удельного и полного сопротивления движению локомотива при движении в режиме тяги.
Для вычисления основного удельного сопротивления движению состава предварительно рассчитывают основное удельное сопротивление движению каждой из входящих в состав групп вагонов. Вычисления выполняют в соответствии с выражениями (4) – (6).
Столбцы 7 – 9 заполняют, выполняя вычисления в соответствии с выражениями
Затем выполняют расчёты и заполняют столбцы 10 – 13 для режима холостого хода (выбега).