Тепловозная тяга (стр. 2 из 6)

1400 ≤ 2000/|2,6-3|; 1400 < 5000 – верно;

900 ≤ 2000/|2,6-2|; 900 < 3333 – верно.

i_5,6 =

≈ -4,3 ‰

2000 ≤ 2000/|-4,3+4|; 2000 < 6667 – верно;

400 ≤ 2000/|-4,3-(-6)|; 400 < 1176 – верно.

i_11,12 =

≈ +2,4 ‰

900 ≤ 2000/|2,4-3|; 900 < 3333 – верно;

1100 ≤ 2000/|2,4-2|; 1100 < 5000 – верно.

i_18,19,20,21 =

≈ +3,7 ‰

1200 ≤ 2000/|3,7-4|; 1200 < 6667 – верно;

1000 ≤ 2000/|3,7-5|; 1000 < 1538 – верно.

800 ≤ 2000/|3,7-3|; 800 < 2857 – верно;

700 ≤ 2000/|3,7-2|; 700 < 1176 – верно.

Расчёт спрямления заданного профиля пути

Таблица 1.

№ заданных элементов	Заданный профиль пути		Спрямленный профиль пути		№ спрямленных элементов	Проверка
	S, м	i, ‰	S, м	i, ‰
1	1000	0	1000	0	1
2	1400	+3	2300	+2,6	2	1400 < 5000 900 < 3333
3	900	+2
4	1500	0	1500	0	3
5	2000	-4	2400	-4,3	4	2000 < 6667 400 < 1176
6	400	-6
7	600	+5	600	+5	5
8	500	-8	500	-8	6
9	300	0	300	0	7
10	1500	+10	1500	+10	8
11	900	+3	2000	+2,4	9	900 < 3333 1100 < 5000
12	1100	+2
13	1700	0	1700	0	10
14	500	+9	500	+9	11
15	1200	0	1200	0	12
16	1700	-8	1700	-8	13
17	1000	0	1000	0	14
18	1200	+4	3700	+3,7	15	1200 < 6667 1000 < 1538 800 < 2857 700 < 1176
19	1000	+5
20	800	+3
21	700	+2
22	1500	0	1500	0	16

3. Расчет веса и массы поезда

3.1 Расчет веса и массы состава

Вес состава определяется исходя из условия равномерного движения поезда по расчетному подъему с расчетной скоростью тепловоза:

Q =

[кН],где

F_кр - расчетная сила тяги тепловоза, Н;

Р - вес локомотива, кН;

w′₀ - основное удельное сопротивление движению тепловоза в режиме тяги, Н/кН;

w″₀ - основное удельное сопротивление движению вагонов, Н/кН;

i_p - крутизна расчетного подъема, ‰.

Основное удельное сопротивление движению тепловозов в режиме тяги при расчетной скорости определяется по формуле:

w′₀ = 1,9 + 0,01ν_р + 0,0003 ν_р².

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

w″₀ = αw″₀₄ + βw″₀₆ + γw″₀₈, где

α, β, γ - процентное содержание однотипных вагонов в составе;

w″₀₄, w″₀₆, w″₀₈ - основное удельное сопротивление движению четырех-, шести- и восьмиосных вагонов соответственно, Н/кН:

w″₀₄ = 0,7 + ; q₀₄ = .

w″₀₆ = 0,7 + ; q₀₆ = .

w″₀₈ = 0,7 + ; q₀₈ = .

α = 75% = 0,75 – 4хосные; q₄ = 88т;

β = 10% = 0,1 – 6тиосные; q₆ = 116т;

γ = 15% = 0,15 – 8миосные; q₈ = 160т.

Расчётные параметры тепловоза ТЭ3

Расчётная скорость VР , км/ч	20,5
Расчётная сила тяги FКР , кН	202
Расчётный вес Р, кН	1270
Сила тяги при трогании с места Fктр , кН	291
Длина локомотива Lл , м	17

w₀'= 1,9+0,01*20,5+0,0003*(20,5)² ≈ 2,23 Н/кН.

q₀₄ =

= 22 т; q₀₆ = = 19,3 т; q₀₈ = = 20 т.

Н/кН;

Н/кН;

Н/кН;

w″₀ = 0,75*0,98+0,1*1,3+0,15*1,1 = 1,03 Н/кН;

Q =

≈ 16906 кН.

Масса состава по предварительному расчету:

m_с = т, где

g – ускорение свободного падения, м/с².

m_с =

= 1690,6 т.

3.2 Проверка веса поезда по длине приемо-отправочных путей

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

l_п ≤ l_поп, где

l_п - длина поезда,м;

l_поп – полезная длина приемо-отправочных путей станции (l_поп = 850м), м.

Длина поезда определяется из выражения:

l_п = l_с + l_л +10, где

l_с - длина состава, м;

l_л - длина тепловоза, м;

10 – запас длины на неточность установки поезда, м.

Длина состава:

l_с = n₄l₄ + n₆l₆ + n₈l₈ , где

n₄,n₆, n₈ - количество однотипных вагонов в составе;

l₄ ,l₆ ,l₈ - длина однотипных вагонов, м.

Количество однотипных вагонов в составе:

n₄ = · ;

n₆ = · ;

n₈ = · , где

q₄, q₆, q₈ - масса одного вагона из каждой группы однотипных вагонов, т.

n₄ =

≈ 15 ваг;

n₆ =

≈ 2 ваг;

n₈ =

≈ 2 ваг;

l_с = 15*14+2*17+2*20 = 284 м;

l_п = 284 + 17 + 10 = 311 м.

Условие l_п ≤ l_поп выполняется (311 ≤ 850).

3.3 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 выполняется по формуле:

S = ∑

[м],

где ν_нi ,ν_кi - начальная и конечные скорости интервала, км/ч;

(f_к – w_к)_i – средняя удельная результирующая сила, действующая на поезд в пределах интервала скорости от ν_нi до ν_кi , Н/кН.

Удельную силу (f_к – w_к)_i можно рассчитать в пределах выбранного интервала изменения скоростей принимают равной удельной силе при средней скорости интервала, т. е.

[H/кH].

Если полученное расстояние больше или равно длине скоростного подъема S_с

S≥ S_с,

то поезд преодолеет подъем.

ν_cр = 50,25 км/ч; F_кср = 81000 Н.

w₀'* = 1,9 + 0,01ν_ср + 0,0003 ν_ср² =1,9+0,01*50,25+0,0003*(50,25)² ≈ 3,16 Н/кН;

w₀₄"*= 0,7 +

= Н/кН;

w₀₆"*= 0,7 +

= Н/кН;

w₀₈"*= 0,7 +

= Н/кН;

w″₀ = αw″₀₄* + βw″₀₆* + γw″₀₈* = 0,75*1,35+0,1*1,7+0,15*1,35 ≈ 1,39 Н/кН;

(f_к – w_к) = |

| ≈ 6,06 Н/кН;

S =

м.

ν_н = 80 км/ч;

ν_к = ν_р = 20,5 км/ч.

S> S_с (4115 > 500 м) – верно.

3.4 Проверка веса поезда на трогание с места

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

Q_тр = - Р [кН],

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

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

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

Удельное сопротивление состава при трогании с места определяется по формуле:

w_тр = w_тр4 + w_тр6 + w_тр8 Н/кН,

где w_{тр4 ,}w_тр6 ,w_тр8 - удельное сопротивление при трогании с места соответственно 4-осных, 6-осных, 8-осных вагонов, Н/кН.

w_тр = Н/кН.

где q₀ - масса, приходящаяся на одну колесную пару для данной группы вагонов, т.

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