пояснительная записка (1234804), страница 5
Текст из файла (страница 5)
– средняя масса вагона
-й группы, т.
Для графика движения поездов длину состава и вместимость путей определяют в условных вагонах , длина которого принимается равной 14 м, по формуле [3]
| (2.11) |
Характеристики четырехосных полувагонов, необходимые для определения длины поезда:
– 94 т;
– 13,92 м.
Проведем проверку массы состава по длине приемоотправочных путей по формулам (2.8) – (2.11):
Количество вагонов округляем в большую сторону до целых. В рассчитываемый состав включено 69 вагонов.
Расчетная длина поезда меньше длины приёмоотправочных путей оборотных станций исследуемого участка, поэтому для дальнейших расчетов принимаем массу состава 6400 т.
2.3.4 Проверка массы состава на возможность преодоления подъемов круче расчетного за счет кинетической энергии
Массу состава, полученную по формуле (2.1), необходимо проверить на прохождение подъемов круче расчетного, с учетом кинетической энергии, накопленной на предшествующих участках. [3]
Профиль исследуемого участка имеет 15 элементов, имеющих бо́льшую крутизну, но меньшую протяженность в сравнении с расчетным. Наиболее сложными являются элементы 67 и 68. С учетом влияния кривых, величины суммарных уклонов составляют 8,84 ‰ и 10,79 ‰ соответственно. Проанализируем данные элементы на возможность преодоления их за счет кинетической энергии.
Проверка подъемов круче расчетного производится по формуле [2]
| (2.12) |
где – длина проверяемого участка профиля пути, м;
– скорость в конце проверяемого подъёма (не менее
= 54,4 км/ч),
;
– скорость поезда в начале проверяемого подъёма,
;
– средняя ускоряющая сила, действующая на поезд при
,
.
Удельная касательная сила тяги рассчитывается по формуле [2]
| (2.13) |
Общее удельное сопротивление движению поезда – по формуле [2]
| (2.14) |
где – проверяемый подъём крутизной больше расчетного, ‰.
Величины и
определяются по среднему значению скорости рассматриваемого интервала
| (2.15) |
Значение силы тяги для средней скорости
определяется по тяговой характеристике локомотива. Тяговая характеристика электровоза 3ЭС5К представлена на рисунке 2.3. Значения скоростей и соответствующих им сил тяги представлены в Приложении Б.
Расчет проведем в несколько этапов. На первом этапе произведем проверку возможности преодоления подъема с уклоном и длиной 2200 м, и примем:
.
.
Рисунок 2.3 – Тяговая характеристика электровоза 3ЭС5К
По формулам (2.12) – (2.15) рассчитаем расстояние, которое преодолеет поезд при изменении скорости с 85 до 80 км/ч:
Дальнейшие расчеты производим аналогично до суммарно пройденного расстояния равного, либо больше длине элемента (700 м). Выполненный расчет сведем в таблицу 2.1.
Таблица 2.1 – Результаты расчета расстояния, пройденного за счет кинетической энергии на элементе с уклоном и длиной 700 м
№ |
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
1 | 85 | 80 | 82,5 | 219882 | 3,351 | 3,255 | 1,589 | 10,501 | 481,185 | |
2 | 80 | 77,6 | 78,8 | 239793 | 3,655 | 3,059 | 1,521 | 10,427 | 232,912 | |
Суммарное расстояние | 714,097 |
Аналогично выполним расчет для элемента с уклоном и длиной 2200 м. Результаты расчета сведем в таблицу 2.2.
Таблица 2.2 – Результаты расчета расстояния, пройденного за счет кинетической энергии на элементе с уклоном и длиной 2200 м
№ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 | 77,6 | 75 | 76,3 | 258868 | 3,946 | 2,930 | 1,476 | 10,378 | 257,202 |
2 | 75 | 70 | 72,5 | 288625 | 4,399 | 2,741 | 1,410 | 10,307 | 511,735 |
3 | 70 | 65 | 67,5 | 349000 | 5,319 | 2,504 | 1,327 | 10,218 | 574,628 |
4 | 65 | 60 | 62,5 | 431600 | 6,578 | 2,281 | 1,249 | 10,134 | 733,054 |
5 | 60 | 55 | 57,5 | 550712,5 | 8,394 | 2,071 | 1,176 | 10,055 | 1443,633 |
Суммарное расстояние | 3520,252 |
Результаты расчетов, представленных в таблицах 1.1 – 1.2, показывают, что расстояние, пройденное за счет кинетической энергии, на проверяемых уклонах больше, чем длины проверяемых элементов, а значит проверяемые элементы могут быть преодолены за счет кинетической энергии.
3 РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ ДИАГРАММ УДЕЛЬНЫХ СИЛ,
ДЕЙСТВУЮЩИХ НА ПОЕЗД
Диаграмма равнодействующих сил – это графическая зависимость между удельными силами, действующими на поезд при различных режимах движения, и скоростью. По диаграмме удобно анализировать картину движения поезда в данный момент времени в различных движениях на площадке и на любом уклоне. Диаграммы строят для условий движения поезда на площадке. Удельные равнодействующие усилия рассчитываются на прямом горизонтальном участке пути для трех режимов движения: тяги, холостого хода и торможения. [4]
Удельные ускоряющие силы в режиме тяги рассчитываются по формуле [2]
| (3.1) |
Удельные замедляющие силы в режиме холостого хода определяются по формуле [2]
| (3.2) |
где – основное удельное сопротивление движения электровоза на холостом ходу. Для электровоза 3ЭС5К на бесстыковом пути
определяется по формуле [2]
| (3.3) |
Удельные замедляющие силы в режиме торможения определяются по формуле [2]
| (3.4) |
где для экстренного,
для полного служебного и
для служебного торможения;
– удельная тормозная сила поезда от действия тормозных колодок, Н/кН.
Удельная тормозная сила поезда рассчитывается по формуле [2]
| (3.5) |
где – коэффициент трения колодок о колесо;
– расчетный тормозной коэффициент поезда.
Расчетный коэффициент трения при композиционных колодках определяется по формуле [2]
| (3.6) |
Расчетный тормозной коэффициент определяется по формуле [2]
| (3.7) |
где – число осей в составе;
– доля тормозных осей в составе,
;
– расчетная сила нажатия тормозных колодок на ось,
(для грузовых вагонов, включенных в груженый режим и оборудованных композиционными колодками).
Масса локомотива и его тормозные средства включаются в расчет только при наличии на участке спусков круче 20 ‰. Т.к. в исследуемом профиль/плане отсутствуют спуски круче 20 ‰, данные параметры мы не учитываем.
Определяем число осей в составе:
Определим расчетный тормозной коэффициент: