Тепловозная тяга

                                                                                       800 ≤ 2000/-3+5,8   ;       800 ≤ 714

Результаты расчетов сведены в  следующую таблицу

3.Определение веса (массы) состава грузового поезда с учетом ограничений по условиям эксплуатации.

Характеристика состава грузового поезда.

Расчетные параметры локомотива ТЭ3.

3.1.Определение расчетного веса (массы) состава грузового поезда

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

Q = [кН],

где  Fкр   - расчетная сила тяги локомитива,  Н;

        Р     - вес локомотива,  кН;

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

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

        ip     - крутизна расчетного подъема, ‰.

Основное удельное сопротивление движению локомотивов режиме тяги при расчетной скорости определяется по формуле

w′0 = 1,9 + 0,01νр + 0,0003 νр2.

Основное удельное сопротивление движению грузового состава (вагонов) при расчетной скорости 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 = .

Масса составам по предварительному расчету

mс =    т,

где g – ускорение свободного падения, м/с2.

w′0 = 1,9 + 0,01· 20,5 + 0,0003· 20,52 = 2,23 Н/кН,

q04 = = 13 т/ось,

q08 = = 16,5 т/ось,

w″04 = 0,7 + = 1,17 Н/кН,

w″08 = 0,7 + = 1,16 Н/кН,

w″0  = 0,8·1,17 + 0,2·1,16 = 1,17 Н/кН,

Q = = 18460 кН.

mс = = 1846 т.

3.2.Проверка веса поезда по длине приемо-отправочных путей

Длина поезда lп  не должна превышать полезную длину приемо-отправочных путей станции lпоп

lп ≤ lпоп ,

где lп    - длина поезда,м;

      lпоп – полезная длина приемо-отправочных путей станции, м.

Длина поезда определяется из выражения

lп = lс + lл +10,

где lс - длина состава, м;

      lл -  длина локомотива, м;

      10 – запас длины на неточность установки поезда, м.

Длина состава

lс = n4 l4 + n6 l6 + n8 l8 ,

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 = 0,8  = 29 ваг;

n8 = 0,2   = 3 ваг;

lс = 29·14 +  3·20 = 466 м;

lп = 466 + 34 + 10 = 510 м.

Условие lп ≤ lпоп   выполняется (510 ≤ 1050).

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 νнi ,νкi     - начальная и конечные скорости интервала, км/ч;

      (fк – wк)i – средняя удельная результирующая сила, действующая на поезд в пределах интервала скорости от νнi до νкi , Н/кН.

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

(fк – wк)i = [H/кH].

Значения Fк,w′0 и  w″0 определяются по среднему значению скорости νср рассматриваемого интервала

νср = [км/ч].

Для повышения точности расчета интервалы изменения скорости следует брать в пределах 10 км/ч.

Если полученное расстояние больше или равно длине скоростного подъема Sс

S≥Sс,

то поезд преодолеет подъем.

1.         νн  = 80  км/ч, νк  = 70 км/ч,

νср =   = 75 км/ч,

Fк =   51000 Н

w′0 = 1,9 + 0,01·75 + 0,0003·752 = 4,34 Н/кН,

            w″04 = 0,7 + = 2,60 Н/кН,

w″08 = 0,7 + = 1,95 Н/кН,

w″0  = 0,8·4,34 + 0,2·1,95 = 3,86 Н/кН,

fк – wк = Н/кН,

S = м.

2.         νн  = 70  км/ч, νк  = 60 км/ч,

νср =   = 55 км/ч,

Fк =   61500 Н

w′0 = 1,9 + 0,01·65 + 0,0003·652 = 3,82 Н/кН,

            w″04 = 0,7 + = 2,24 Н/кН,

w″08 = 0,7 + = 1,75 Н/кН,

w″0  = 0,8·2,24 + 0,2·1,75 = 2,14 Н/кН,

fк – wк = Н/кН,

S = м.

3.         νн  = 60  км/ч, νк  = 51,5 км/ч,

νср =   = 55,75  км/ч,

Fк =   68000 Н

w′0 = 1,9 + 0,01·55,75 + 0,0003·55,752 = 3,39 Н/кН,

            w″04 = 0,7 + = 1,96 Н/кН,

w″08 = 0,7 + = 1,59 Н/кН,

w″0  = 0,8·1,96 + 0,2·1,59 = 1,89 Н/кН,

fк – wк = Н/кН,

S = м.

S = 509 + 530 + 427 = 1466 м.

Поезд преодолеет скоростной подъем, так  как  условие  S≥Sс     выполняется       (1466 ≥ 1200).

3.4. Проверка веса на трогание с места

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

Qтр = - Р   [кН],

где Fктр   -   сила тяги локомотива при трогание с места, Н;

wтр    -   удельное сопротивление состава при трогание с места, Н/кН;

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

Удельное сопротивление состава при трогании с места определяется по формуле

wтр = wтр4 + wтр6 + wтр8    Н/кН,

где wтр4 ,wтр6 ,wтр8   -  удельное сопротивление при трогании с места соответственно 4-осных, 6-осных, 8-осных вагонов, Н/кН.

Для вагонов на подшипниках качения

wтр =    Н/кН,

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

q04 = = 13 т/ось,

q08 = = 16,5 т/ось.

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

wтр4 =    = 1,40 Н/кН,

wтр8 = = 1,20  Н/кН,

wтр = 1,40∙0,8 + 1,20∙0,2  = 1,36Н/кН,

Qтр = - 1270 = 212700 кН.

Условие Qтр  ≥ Q выполняется (212700 ≥ 18460).