147641 (691989), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Маса складу визначається, виходячи з умови повного використання потужності заданого локомотива згідно з положеннями ПТР. При рівномірному русі поїзда на затяжному розрахунковому підйомі зі встановленою швидкістю маса вантажного складу визначається за формулою:
Q= , т (2.1)
де Fкр –розрахункова сила тяги локомотива, н;
P –розрахункова маса локомотива, т;
iр –розрахунковий підйом, ‰;
wo/ -питомий основний опір руху локомотива, ;
wo// -питомий основний опір руху складу, ;
При русі по ланцюговій колії:
wo/= ,
(2.2)
Питомий опір складу визначається за формулою:
wo//= ,
(2.3)
де -відсоток (по масі) відповідно восьмивісних та чотиривісних вагонів;
w08//, w04// -питомий основний опір руху вантажних відповідно восьмивісних та чотиривісних вагонів,
При русі складу по ланцюговій колії:
w08//= ,
(2.4)
w04//= ,
(2.5)
У наведених формулах q08 та q04 –середнє навантаження від вісі на рейки, .
Осьове навантаження вагонів розраховується за формулою:
q0i= ,
(2.6)
де qiбр –середня маса брутто відповідних типів вагонів, т;
ni –вісність відповідних типів вагонів.
Розрахунки:
q08=
; q04=
;
w08//=
;
w04//=
;
wo//=
;
wo/=
;
Q= т
Обчислені за формулою (2.1) значення маси складу округляється згідно з ПТР до 50 або 100 т.
Кінцеве значення маси складу приймаємо: Q=4450 т
2.1 Перевірка на подолання швидкісного підйому
Попередній розрахунок маси складу необхідно перевірити на можливість проходження найбільш крутого, але короткого підйому з урахуванням кінетичної енергії, накопиченої поїздом.
Аналітичний спосіб перевірки є висновком визначення довжини підйому (крутизною, рівною швидкісному підйому), яку поїзд може подолати у режимі тяги при зниженні швидкості від найбільш можливої з початку швидкісного підйому Vн до розрахункової в кінці його Vк=Vр.
Обчислену величину пройденого шляху порівнюють з довжиною швидкісного підйому. Якщо отримана довжина шляху Sпр буде більше або дорівнювати довжині швидкісного підйому Sск це означає подолання швидкісного підйому поїздом забезпеченим.
Розрахунок пройденого шляху отримаємо за формулою:
Sпр= , м (2.7)
де Vк –кінцева швидкість поїзда при русі по швидкісного підйому, ;
Vн –початкова швидкість при русі поїзда по швидкісному підйому, ;
(fк-wк)ср –питома сила у межах обраного інтервалу зміни швидкості, яку приймають рівною питомій силі при середній швидкості в інтервалі:
Vср= ,
(2.8)
Обчислення (fк-wк)ср здійснюється за формулою:
(fк-wк)ср = ,
(2.9)
де Fк ср –сила тяги локомотива, яка відповідає середній швидкості обраного швидкісного інтервалу (вона визначається за тяговою характеристикою локомотива), Н;
w0/, w0// -величини питомих опорів локомотива та складу, які визначаються при середній швидкості Vср, ;
iпр –крутизна швидкісного підйому, ‰.
У зв’язку з тим ,що перед швидкісним підйомом, як правило, знаходяться елементи з легким профілем, можливо прийняти швидкість виїзду поїзда на перевіряючий підйом (Vн) не менше 70 км/год.
Для підвищення точності аналітичного розрахунку межований інтервал швидкостей розподіляється на ряд інтервалів у межах 10 км/год.
Відрізки шляхів , які були отримані за час зниження швидкості у кожному інтервалі (70-60км/г;60-50км/г і т.д.), підсумовують і отриману величину порівнюють з довжиною швидкісного підйому.
Результати розрахунків наведені у таблиці 2.1.
Таблиця 2.1
Vн, км/г | Vк ,км/г | Vср, км/г | Fkср, Н | w0/,Н/кН | w0//,Н/кН | (fk-wk)ср | S, м |
90 | 80 | 85 | 85000 | 4,9 | 2,2 | -11,9 | 596 |
80 | 70 | 75 | 100000 | 4,3 | 1,94 | -11,3 | 554 |
Σ=1150м
Розраховане значення Sпр перевищує довжину швидкісного підйому, тому подолання швидкісного підйому поїздом розрахованої маси забезпечено.
Якщо у підсумку проведених обчислень виявиться, що шлях, пройдений поїздом при проходженні по швидкісному підйомі за період зміни швидкості від Vн до Vк=Vр, буде менше довжини швидкісного підйому, то попередня розрахована маса складу повинна бути зменшена згідно з вказівками ПТР.
2.2 Перевірка за довжиною приймально-відправних колій
Поїзд розрахованої маси повинен відповідати за своєю довжиною корисній відстані приймально-відправних колій зупинкових пунктів:
Lп≤Lст, (2.10)
де Lп –довжина поїзда, м;
Lст –довжина приймально-відправних колій, м.
Lп= , (2.11)
де Lл –довжина локомотива, м;
Lс –довжина складу, м;
10 –допуск на точність установки поїзда, м.
Lс= , (2.12)
де mi –число вагонів i-го типу у складі поїзда, од;
li –довжина вагона i-го типу за осями автозчеплення, м.
mi= , (2.13)
де qi –середня маса вантажного вагона брутто i-го типу, т;
αi –частка (але не відсоток) маси вагонів i-го типу у складі поїзда.
Якщо довжина поїзда, що розрахована за формулою (2.11), перевищує довжину приймально-відправних колій, то необхідно зменшити масу складу Q до величини, обмеженої довжиною приймально-відправних колій.
Розрахунки:
3 од;
од;
м;
м;
Розрахована довжина поїзда відповідає за своєю довжиною корисній відстані приймально-відправних колій зупинкових пунктів - Lп≤Lст. 869м < 1050 м
2.3 Перевірка на рушання з місця при зупинці на роздільних пунктах
Маса поїзда, що розрахована за формулою (2.1), перевіряється також за умови рушання з місця при зупинках на роздільних пунктах. Дана перевірка обчислюється за формулою:
, т (2.14)
де Fк тр –розрахункова сила тяги при рушанні поїзда з місця за нормативами ПТР, Н;
iтр –схил зупинкового пункту, ‰;
wтр –питомий опір складу поїзда при рушанні з місця, ;
P –маса локомотива, т.
Величина wтр визначається за формулою:
wтр= ,
(2.15)
де αi –частка у складі за масою вагонів i-го типу;
wтрi –питомий опір вагонів при рушанні з місця, .
Для вагонів з підшипниками кочення:
wтрi= ,
(2.16)
де q0i –маса, яка приходиться на вісь вагона i-го типу, т.
Маса складу, що розрахована за умовами рушання з місця, повинна бути більше маси, обчисленої за розрахунковим підйомом - Qтр≥Q.
При необхідності перевірки можливості рушання поїзда з місця при зупинках на перегонах слід виявити крутизну підйому, на якому головний локомотив може зробити рушання та розгін без допоміжного локомотива. Максимальна крутизна підйому, на якому забезпечується рушання з місця, визначається за формулою:
iтр= , ‰ (2.17)
де К –коефіцієнт, який враховує зростання опору при рушанні поїзда з місця, через розтягнення вагонів на підйомі (можна прийняти К=0.77).
Розрахунки:
wтр=
;
=
т;
iтр= ‰
Дана перевірка показала, що поїзд розрахованої маси зможе зрушити з місця зі всіх роздільних пунктів без допоміжного локомотива. На ділянках з підйомами i>iтр повинно бути передбачено тільки рух без зупинок поїздів встановленої маси.
3. Розрахунок і побудова характеристик сил, діючих на поїзд
Для рішення рівняння руху поїзда та побудови кривої швидкості від колії V=f(S) графічним методом необхідно мати інформацію про величини питомих прискорюючих та сповільнюючих сил, діючих на поїзд у всьому дійсному діапазоні зміни швидкості поїзда при різних режимах його руху.
Характеристики питомих рівнодіючих сил розраховують і будують для умов руху поїзда за прямою та горизонтальною ділянкою колії.
Розрахунок питомих сповільнюючих сил при механічному гальмуванні відбувається за формулою:
Вт= ,
(3.1)
де φкр –розрахунковий коефіцієнт тертя колодок об колесо;
при чавунних колодках:
φкр= ,
(3.2)
-розрахунковий гальмовий коефіцієнт складу:
=
,
(3.3)
де ni –число осей відповідно у групах вагонів i-го типу;
Kpi –розрахункові сили натиску гальмових колодок відповідно на вісі i-го типу вагонів (при чавунних колодках Kpi=68.5 );
-відсоток гальмових осей у складі, %.
При визначенні розрахункового гальмового коефіцієнта вантажних поїздів на схилах до 20‰ маса та гальмові засоби локомотива не враховуються.
У курсовій роботі розраховуються дві характеристики сповільнюючих сил при гальмуванні: екстрене гальмування Bт+w0x=f(V) та службове гальмування 0.5 Bт+w0x=f(V).
Для рішення рівняння руху поїзда графічним методом та будови залежності V=f(S) необхідно спочатку накреслити діаграми питомих рівнодіючих сил.