Пояснительная записка к дипломному проекту (1225069), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Норма массы состава грузового поезда - один из важнейших показателей, который определяет количественную и качественную стороны работы железной дороги и прежде всего размеры движения, мощность локомотивов, полезную длину приемоотправочных путей и динамическую прочность сцепных приборов подвижного состава.
Чрезмерно большая масса состава может вызвать преждевременный выход из строя оборудования локомотива.
Масса грузового состава рассчитывается исходя из полного использования мощности и тяговых качеств локомотива при движении по наиболее тяжелому подъему в соответствии с нормами, приведенными в «Правилах тяговых расчетов для поездной работы» (ПТР). В целях повышения провозной способности линий, для обеспечения унифицированной массы состава и технической скорости движения предусматривается применение кратной тяги и подталкивания на лимитирующих перегонах, безостановочный пропуск поездов по станциям, за которыми расположены крутые подъемы и т.д.
Массу состава пассажирских поездов устанавливается по целым направлениям в зависимости от категории поезда (скорый, пассажирский, туристический, пригородный).
На тех участках дорог, где климатические условия значительно изменяются в зависимости от времени года, расчетная масса состава определяется для летнего и зимнего периодов.
Масса состава, рассчитанная по нормам ПТР, проверяется в опытных поездках, проводимых в соответствии с инструктивными указаниями ОАО РЖД.
Значения силы тяги тепловоза, приведенные в таблице 4.3, относятся к стандартным атмосферным условиям: tнв = 20°С,
Нбар = 0,1013 МПа (760 мм рт.ст.).
Таблица 4.3 – Основные технические характеристики тепловоза 2ТЭ25А
| Vр, км/ч | Fкр, Н | mл, т |
|
| 18,5 | 780000 | 288 | 40 |
Расчетная сила тяги при атмосферных условиях, отличающихся от
стандартных, определяется по формуле
, (4.6)
где Fко = Fкр- сила тяги при стандартных атмосферных условиях, Н;
кt, кр - коэффициенты, учитывающие снижение мощности дизеля тепловоза от изменения соответственно температуры наружного воздуха и атмосферного давления.
Для промежуточных значений температуры воздуха коэффициент кtопределяется
. (4.7)
Для промежуточных значений коэффициент кpопределяется
, (4.8)
где Н-высота железнодорожной линии над уровнем моря, м.
При низких температурах возрастает вязкость смазки, а следовательно и коэффициент трения в буксовых, моторно-осевых подшипниках и передачах подвижного состава. Возрастает также и сопротивление воздушной среды вследствие повышения плотности воздуха. Наконец, в зимних условиях возникают силы дополнительного сопротивления, неподдающиеся прямому расчету: это сопротивление гребней колесных пар при движении по снежному покрову, сопротивление самого снежного покрова и т.д.
Дополнительное удельное сопротивление при низкой температуре wht определяется в соответствии с рекомендациями ПТР по формуле
, (4.9)
где w0 – основное удельное сопротивление движению, Н/кН;
Кнт – коэффициент, учитывающий низкую температуру воздуха. В таблице 4.4 приведены значения коэффициентов кнт для грузовых поездов
Таблица 4.4– Значения коэффициентов кнт для грузовых поездов
| V, км/ч | Температура,°С | |||||
| -30 | -35 | -40 | -45 | -50 | -60 | |
| 20 | 1.01 | 1,01 | 1,01 | 1,01 | 1,01 | 1,01 |
| 40 | 1,03 | 1,03 | 1,04 | 1,04 | 1,05 | 1,06 |
| 60 | 1,06 | 1,06 | 1,07 | 1,07 | 1,08 | 1,09 |
| 80 | 1,07 | 1,08 | 1.09 | 1,10 | 1.11 | 1,12 |
| 100 | 1,09 | 1,10 | 1,12 | 1,13 | 1,14 | 1,15 |
| 120 | 1,11 | 1.12 | 1,13 | 1,15 | 1,15 | 1,17 |
Масса состава в тоннах на расчетном подъеме определяется по формуле
, (4.10)
где Fкр– расчетная сила тяги, Н;
– основное удельное сопротивление локомотивов в режиме тяги, кгс/т;
– основное удельное сопротивление вагонов, кгс/т;
mл и mс – расчетные массы соответственно локомотива и
состава, т;
iр – расчетный подъем, ‰;
g – ускорение свободного падения (коэффициент для перевода кгс/т в Н/кН), 9,81м/с2.
С учётом влияния атмосферных условий на силу тяги локомотива, дополнительного сопротивления от низкой температуры наружного воздуха уравнение (4.10) принимает вид
. (4.11)
Для расчёта масс составов в летний период в формуле (4.11) не учитывается коэффициент кнт
. (4.12)
В зимний период не учитывается коэффициент кt
. (4.13)
Удельное сопротивление локомотива
и вагонов
определяется по известным формулам правил тяговых расчётов для звеньевого пути.
Для тепловоза 2ТЭ25А при расчётной скорости
км/ч оно будет равно
,
Н/кН.
Основное удельное сопротивление четырёхосных вагонов на роликовых подшипниках со средней массой на ось m0=23 т равно
,
Н/кН.
Используя эти данные определяется масса состава для всех участков при помощи программного продукта MSEXCEL. Округление массы состава производится в меньшую сторону до величины кратной 50 или 100 т.
Затем необходимо проверить длину поезда по полезной длине приёмоотправочных путей.
Длина поезда в метрах определяется из выражения
, (4.14)
где
– длина состава, м;
nл– число локомотивов в поезде, nл=1;
– длина локомотива,
м;
10– запас длины на неточность установки поезда,м.
Длина состава определяется по формуле
, (4.15)
где к – число различных групп вагонов в составе;
ni– число однотипных вагонов в i-й группе;
– длина вагона i-й группы, м.
Число вагонов в i-й группе определяется из выражения
, (4.16)
где αi– доля массы состава mc, приходящаяся на i-ю группу вагонов;
mвi– средняя масса вагона i-й группы, mвi=40; т.
Таблица 4.5 – Расчёт массы состава участка Комсомольск – Советская Гавань (Тепловоз 2ТЭ25 А, вагоны 4 – х осные, масса 92 т, лето +300С)
| Перегон | Длина перегона, м | Уклон, ‰ | Высота над уровнем моря м | Длина путей станции, м | Масса, т | Длина поезда, м | Масса по длине путей, т |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| Комсомольск-Пивань | 32625 | 8,5 | 37,59 | 1250 | 7600 | 1114 | 8550 |
| Пивань-Кумтэ | 8950 | 9,1 | 37,23 | 1200 | 7150 | 1051 | 8200 |
| Кумтэ-Гайтер | 18850 | 9,9 | 115,34 | 850 | 6500 | 960 | 5700 |
| Гайтер-Картель | 12671 | 9,7 | 27,8 | 850 | 6700 | 988 | 5700 |
| Картель-Селихин | 10429 | 9,3 | 24,94 | 1250 | 7000 | 1030 | 8550 |
| Селихин-Эльдиган | 11119 | 9,3 | 38,06 | 1300 | 7000 | 1030 | 8900 |
| Эльдиган-Пони | 19981 | 18,1 | 298 | 1300 | 3450 | 533 | 8900 |
Продолжение таблицы 4.5
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| Пони-Кун | 13150 | 18 | 214,4 | 850 | 3550 | 547 | 5700 |
| Кун-Гурское | 16705 | 8,9 | 159,99 | 1350 | 7150 | 1051 | 9250 |
| Гурское-Уктур | 26700 | 8,4 | 160,83 | 900 | 7550 | 1107 | 6050 |
| Уктур-Аксака | 8500 | 8 | 215,96 | 1000 | 7850 | 1149 | 6750 |
| Аксака-Кенай | 14750 | 9 | 239,92 | 900 | 7000 | 1030 | 6050 |
| Кенай-Удоми | 10800 | 10,3 | 276,85 | 1500 | 6100 | 904 | 10350 |
| Удоми-Оунэ | 8365 | 9,9 | 325,96 | 1050 | 6300 | 932 | 7100 |
| Оунэ-Косграмбо | 6585 | 17,3 | 384,39 | 1150 | 3600 | 554 | 7850 |
| Косграмбо-Откосная | 6083 | 24,7 | 480,94 | 1100 | 2400 | 386 | 7500 |
| Откосная-Кузнецовский | 7667 | 25,2 | 680,67 | 1300 | 2300 | 372 | 8900 |
| Кузнецовский-Соллу | 5200 | -23,4 | 662,6 | 1100 | 7500 | 1100 | 7500 |
| Соллу-Высокогорная | 10300 | -18,3 | 542,85 | 1150 | 7850 | 1149 | 7850 |
| Высокогорная-Датта | 20000 | -10,3 | 436,43 | 1350 | 9250 | 1345 | 9250 |
| Датта-Кенада | 20700 | -8,8 | 284,41 | 1000 | 6750 | 995 | 6750 |
| Кенада-Джигдаси | 13200 | -9,1 | 226,21 | 1350 | 9250 | 1345 | 9250 |
| Джигдаси-Като | 14100 | -9,2 | 171,41 | 1000 | 6750 | 995 | 6750 |
| Като-Тулучи | 14900 | -8,3 | 137,99 | 950 | 6400 | 946 | 6400 |
| Тулучи-Акур | 14650 | -8,6 | 116,81 | 1100 | 7500 | 1100 | 7500 |
| Акур-Тумнин | 21484 | -5,5 | 79,23 | 1100 | 7500 | 1100 | 7500 |
| Тумнин-Хуту | 25600 | 11,5 | 39,22 | 1200 | 8200 | 1198 | 8200 |
| Хуту-Имбо | 10300 | 7,8 | 21,99 | 1200 | 8200 | 1198 | 8200 |
| Имбо-Усть-Орочи | 3858 | -8,3 | 18,89 | 900 | 6050 | 897 | 6050 |
Окончание таблицы 4.5
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | ||
| Усть-Орочи-Чепсары | 9791 | 7,6 | 12,52 | 1000 | 6750 | 995 | 6750 | ||
| Чепсары-Монгохто | 8678 | 7,4 | 5,51 | 1150 | 8700 | 1268 | 7850 | ||
| Монгохто-Ландыши | 4552 | 19,9 | 24,17 | 1500 | 3300 | 512 | 10350 | ||
| Ландыши-Дюанка | 9389 | -18 | 51 | 1300 | 8900 | 1296 | 8900 | ||
| Дюанка-Токи | 10810 | 17,3 | 14,01 | 1100 | 3800 | 582 | 7500 | ||
| Токи- Ванино | 10421 | 14 | 14,1 | 1700 | 4700 | 708 | 11750 | ||
| Ванино-Сов. Гавань сорт. | 7400 | 16,8 | 13,21 | 1000 | 3900 | 596 | 6750 | ||
| Сов. Гавань сорт.-Десна | 14300 | 25,5 | 71,13 | 1500 | 2500 | 400 | 10350 | ||
| Десна-Сов.Гавань город | 11900 | 23,1 | 17,52 | 500 | 2800 | 442 | 3200 | ||
Таблица 4.6 – Расчёт массы состава участка Комсомольск – Советская Гавань (Тепловоз 2ТЭ25 А, вагоны 4 – х осные, масса 92 т, зима -400С)
| Перегон | Длина перего на , м | Уклон,‰ | Высота надуровнем моря, м | Длина путей станции,м | Масса, т | Длина поезда,м | Масса по длине путей, т |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| Комсомольск-Пивань | 32625 | 8,5 | 37,59 | 1250 | 8000 | 1170 | 8550 |
| Пивань-Кумтэ | 8950 | 9,1 | 37,23 | 1200 | 7500 | 1100 | 8200 |
| Кумтэ-Гайтер | 18850 | 9,9 | 115,34 | 850 | 6850 | 1009 | 5700 |
| Гайтер-Картель | 12671 | 9,7 | 27,8 | 850 | 7100 | 1044 | 5700 |
Продолжение таблицы 4.6
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | ||||||||
| Картель-Селихин | 10429 | 9,3 | 24,94 | 1250 | 7400 | 1086 | 8550 | ||||||||
| Селихин-Эльдиган | 11119 | 9,3 | 38,06 | 1300 | 7350 | 1079 | 8900 | ||||||||
| Эльдиган-Пони | 19981 | 18,1 | 298 | 1300 | 3700 | 568 | 8900 | ||||||||
| Пони-Кун | 13150 | 18 | 214,4 | 850 | 3750 | 575 | 5700 | ||||||||
| Кун-Гурское | 16705 | 8,9 | 159,99 | 1350 | 7550 | 1107 | 9250 | ||||||||
| Гурское-Уктур | 26700 | 8,4 | 160,83 | 900 | 7950 | 1163 | 6050 | ||||||||
| Уктур-Аксака | 8500 | 8 | 215,96 | 1000 | 8250 | 1205 | 6750 | ||||||||
| Уктур-Аксака | 8500 | 8 | 215,96 | 1000 | 8250 | 1205 | |||||||||
| Аксака-Кенай | 14750 | 9 | 239,92 | 900 | 7400 | 1086 | 6050 | ||||||||
| Кенай-Удоми | 10800 | 10,3 | 276,85 | 1500 | 6450 | 953 | 10350 | ||||||||
| Удоми-Оунэ | 8365 | 9,9 | 325,96 | 1050 | 6650 | 981 | 7100 | ||||||||
| Оунэ-Косграмбо | 6585 | 17,3 | 384,39 | 1150 | 3800 | 582 | 7850 | ||||||||
| Косграмбо-Откосная | 6083 | 24,7 | 480,94 | 1100 | 2600 | 414 | 7500 | ||||||||
| Откосная-Кузнецовский | 7667 | 25,2 | 680,67 | 1300 | 2450 | 393 | 8900 | ||||||||
| Кузнецовский-Соллу | 5200 | 23,4 | 662,6 | 1100 | 7500 | 1100 | 7500 | ||||||||
| Соллу-Высокогорная | 10300 | 18,3 | 542,85 | 1150 | 7850 | 1149 | 7850 | ||||||||
| Высокогорная-Датта | 20000 | 10,3 | 436,43 | 1350 | 9250 | 1345 | 9250 | ||||||||
| Датта-Кенада | 20700 | -8,8 | 284,41 | 1000 | 6750 | 995 | 6750 | ||||||||
| Кенада-Джигдаси | 13200 | -9,1 | 226,21 | 1350 | 9250 | 1345 | 9250 | ||||||||
| Джигдаси-Като | 14100 | -9,2 | 171,41 | 1000 | 6750 | 995 | 6750 | ||||||||
| Като-Тулучи | 14900 | -8,3 | 137,99 | 950 | 6400 | 946 | 6400 | ||||||||
Окончание таблицы 4.6
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | |
| Тулучи-Акур | 14650 | -8,6 | 116,81 | 1100 | 7500 | 1100 | 7500 | |
| Акур-Тумнин | 21484 | -5,5 | 79,23 | 1100 | 7500 | 1100 | 7500 | |
| Тумнин-Хуту | 25600 | 11,5 | 39,22 | 1200 | 6000 | 890 | 8200 | |
| Хуту-Имбо | 10300 | 7,8 | 21,99 | 1200 | 8700 | 1268 | 8200 | |
| Имбо-Усть-Орочи | 3858 | -8,3 | 18,89 | 900 | 6050 | 897 | 6050 | |
| Усть-Орочи-Чепсары | 9791 | 7,6 | 12,52 | 1000 | 8900 | 1296 | 6750 | |
| Чепсары-Монгохто | 8678 | 7,4 | 5,51 | 1150 | 9150 | 1331 | 7850 | |
| Монгохто-Ландыши | 4552 | 19,9 | 24,17 | 1500 | 3450 | 533 | 10350 | |
| Ландыши-Дюанка | 9389 | -18 | 51 | 1300 | 8900 | 1296 | 8900 | |
| Дюанка-Токи | 10810 | 17,3 | 14,01 | 1100 | 4000 | 610 | 7500 | |
| Токи- Ванино | 10421 | 14 | 14,1 | 1700 | 4950 | 743 | 11750 | |
| Ванино-Сов. Гавань сорт. | 7400 | 16,8 | 13,21 | 1000 | 4150 | 631 | 6750 | |
| Сов. Гавань сорт.-Десна | 14300 | 25,5 | 71,13 | 1500 | 2650 | 421 | 10350 | |
| Десна-Сов.Гавань город | 11900 | 23,1 | 17,52 | 500 | 2950 | 463 | 3200 | |
Таблица 4.7 – Расчёт массы состава участка Советская Гавань – Комсомольск (Тепловоз 2ТЭ25 А, вагоны 4 – х осные, масса 92 т, лето +300С)
| Перегон | Длина перегона, м | Уклон, ‰ | Высота над уровнем моря, | Длина путей станции, м | Масса, т | Длина поезда,м | Масса по длине путей,т |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |














