kurs_t (Тяговый расчет локомотива ВЛ-80Р), страница 2

Для выбранного расчетного подъема массу состава в тоннах вычисляют по формуле:

где:

где:

где – расчетная скорость локомотива, ;

– расчетная сила тяги локомотива, кгс;

Р – расчетная масса локомотива, т;

– основное удельное сопротивление локомотива, кгс/т;

– основное удельное сопротивление состава, кгс/т;

– величина расчетного подъема, ;

Q – масса состава, т;

, ,  – соответственно доли 4-, 6- и 8- осных вагонов в составе по массе;

– доли 4-осных вагонов на подшипниках скольжения и качения;

– основное удельное сопротивление 4-осных груженых вагонов на подшипниках скольжения, кгс/т;

– основное удельное сопротивление 4-осных груженых вагонов на подшипниках скольжения, кгс/т;

– основное удельное сопротивление 6-осных груженых вагонов, кгс/т;

– основное удельное сопротивление 8-осных груженых вагонов, кгс/т;

– средняя нагрузка от оси на рельсы в т/ось соответственно 4-, 6- и 8- осного вагона;

– масса брутто соответственно 4-, 6- и 8- осного вагона, т;

1. Проверки массы состава с учетом ограничений.

   1. Проверка массы состава на возможность надежного преодоления встречающегося на участке короткого подъема крутизной больше расчетного с учетом использования кинетической энергии, накопленной на предшествующих «легких» элементах профиля, выполняется аналитическим способом. При этом используют расчетное соотношение

где – скорость в начале проверяемого подъема; выбирается из условий подхода к проверяемому элементу (для грузовых поездов можно принимать , но не выше конструкционной скорости локомотива; в данном случае принимаем );
– скорость в конце проверяемого подъема. Эта скорость должна быть не менее расчетной, т.е. должно выдерживаться условие . В курсовой работе принимаем .

– расчетная сила тяги локомотива, кгс;

Р – расчетная масса локомотива, т;

– основное удельное сопротивление локомотива, кгс/т;

– основное удельное сопротивление состава, кгс/т;

– величина максимального подъема, ;

Q – масса состава, т;

, ,  – соответственно доли 4-, 6- и 8- осных вагонов в составе по массе;

– доли 4-осных вагонов на подшипниках скольжения и качения;

– основное удельное сопротивление 4-осных груженых вагонов на подшипниках скольжения, кгс/т;

– основное удельное сопротивление 4-осных груженых вагонов на подшипниках скольжения, кгс/т;

– основное удельное сопротивление 6-осных груженых вагонов, кгс/т;

– основное удельное сопротивление 8-осных груженых вагонов, кгс/т;

– средняя нагрузка от оси на рельсы в т/ось соответственно 4-, 6- и 8- осного вагона;

– масса брутто соответственно 4-, 6- и 8- осного вагона, т;

удельную силу в пределах выбранного интервала изменения скоростей принимают равной удельной силе при средней скорости интервала, т.е. в формулу подставляются значения , и , определенные по среднему значению скорости рассматриваемого интервала.

, что меньше, чем , следовательно при рассчитанной массе состава Q поезд надежно преодолевает проверяемый подъем, крутизной больше расчетного, с учетом накопленной к началу элемента кинетической энергии.

1. Проверка массы состава на трогание с места на заданном участке выполняется по формуле:

где – сила тяги локомотива при трогании состава с места, кгс;

– крутизна наиболее трудного элемента на раздельных пунктах (станциях) заданного участка (в сторону движения);

– удельное сопротивление поезда при трогании с места (на площадке), кгс/т.

Здесь и – удельное сопротивление при трогании с места соответственно для 4-осных вагонов на подшипниках качения и на подшипниках скольжения;

 и  – соответственно доли 4-осных вагонов с подшипниками качения и подшипниками скольжения.

Соответственно формулы расчета удельных сопротивлений для вагонов на подшипниках скольжения и качения выглядят следующим образом:

В этих формулах – нагрузка от оси на рельсы для данной группы вагонов (при вычислении по ним значений , , и подставляются величины , полученные ранее).

Формулу проверки массы состава на трогание с места целесообразнее решить относительно с целью определения наибольшего подъема, на котором заданный локомотив возьмет с места состав рассчитанной массы:

, что является больше, чем , следовательно, заданный локомотив надежно преодолевает максимальный подъем при рассчитанной массе состава Q при трогании с места.

1. Проверка массы состава по длине приемо-отправочных путей станции.

Чтобы выполнить проверку массы состава по длине приемо-отправочных путей, необходимо определить число вагонов в составе и длину поезда и сопоставить эту длину с длиной приемо-отправочных путей станций.

Число вагонов в составе грузового поезда:

1. 8-осных

2. 6-осных

3. 4-осных

Длины вагонов принимаются равными: 4-осного – 15м., 6-осного – 17м., 8-осного – 20м. Длина заданного локомотива – 33м. Таким образом общая длина поезда составляет:

Поезд принимается на станции с длиной приемо-отправочных путей 1550 метров.

1. Построение диаграмм удельных равнодействующих сил.

Составляем таблицу для трех режимов ведения поезда по прямому горизонтальному участку:

1. для режима тяги ;

2. для режима холостого хода ;

3. для режимов торможения:

   • при служебном регулировочном торможении ;

   • при экстренном торможении .

Рассчитаем строку для скорости 10 км/ч:

где – полное сопротивление локомотива, кгс;

–полное сопротивление состава, кгс;

– полное сопротивление поезда, кгс;

– основное удельное сопротивление локомотива на холостом ходу, кгс/т;

– полное сопротивление локомотива на холостом ходу, кгс;

– основное удельное сопротивление всего поезда (при следовании его по прямому горизонтальному пути) при движении локомотива на холостом ходу, кгс/т;

– расчетный коэффициент трения колодок о колесо (он рассчитывается по различным формулам в зависимости от того чугунные колодки или композиционные; в курсовой работе используется формула для чугунных колодок);

– удельные тормозные силы поезда, кгс/т;

– расчетный тормозной коэффициент состава, тс/т;

– расчетные силы нажатия тормозных колодок соответственно на ось 4-, 6- и 8-осного вагона (при чугунных колодках );

– число осей в группах 4-, 6- и 8-осных вагонов состава: , , (значения , и подсчитывались выше);

При определении расчетного тормозного коэффициента грузовых поездов на спусках до 20 масса и тормозные средства локомотива обычно не учитываются; это упрощает расчеты и не снижает их точность.

Удельная замедляющая сила, действующая на поезд при режиме торможения, в кгс/т:

– при служебном регулировочном торможении;

– при экстренном торможении.

1. Определение максимально допустимой скорости движения поездов на заданном участке.

Решение этого вопроса диктуется обеспечением безопасности движения поездов. Задача решается на наиболее крутом спуске при заданных тормозных средствах и принятом полном тормозном пути. В курсовой работе задача решается графоаналитическим способом.

Полный (расчетный) тормозной путь:

где – путь подготовки тормозов к действию, на протяжении которого тормоза поезда условно принимаются недействующими (от момента установки ручки крана машиниста в тормозное положение до включения тормозов поезда);

– действительный тормозной путь, на протяжении которого поезд движется с действующими в полную силу тормозами (коней пути совпадает с началом пути ).

Вышеуказанная формула позволяет искать допустимую скорость как величину, соответствующую точке пересечения трагических зависимостей подготовительного пути и действительного тормозного пути от скорости движения поезда на режиме торможения. Поэтому решаем тормозную задачу следующим образом.

Таблица удельных равнодействующих (ускоряющих и замедляющих) сил
Локомотив ВЛ80^Р; масса состава Q=5950 т.