2 Определение массы состава

2.1 Масса состава по условию движения на расчётном подъеме

с равномерной скоростью

Масса является одним из важнейших показателей работы железнодорожного транспорта. Увеличение массы составов позволяет повысить провозную способность железных дорог, уменьшить расход топлива и электроэнергии, снизить себестоимость перевозок. Поэтому массу грузового состава определяют, исходя из полного использования тяговых и мощностных качеств локомотива.

Массу состава определяем из условия установившегося равномерного движения поезда по выбранному расчетному подъему с расчетной скоростью по формуле, т:

(2.1)

где – расчетная сила тяги локомотива [1, таблица 22, стр. 43], Н;

Р – расчетная масса локомотива [1, таблица 22, стр. 43], т;

– основное удельное сопротивление локомотива при движении в режиме тяги с расчетной скоростью, кгс/т;

– основное удельное средневзвешенное сопротивление движению состава при расчетной скорости, Н/кН;

– крутизна расчетного подъема, ‰;

g – ускорение свободного падения, м/с².

Основное удельное сопротивление движению локомотива подсчитывается по формулам, приведённых в Правилах Тяговых Расчётов [1] в зависимости от вида локомотива и типа пути, Н/кН:

; (2.2)

Основное удельное средневзвешенное сопротивление движению состава, состоящего из вагонов различных типов на подшипниках скольжения и качения, определяется по формуле, Н/кН:

, (2.3)

где – доля по массе в составе поезда 4-осных вагонов на подшипниках скольжения и качения, 6- и 8-осных вагонов соответственно ( );

– основное удельное сопротивление движению 4-осных вагонов на подшипниках скольжения и качения, 6- и 8-осных вагонов соответственно, Н/кН.

Основное удельное сопротивление движению различных вагонов рассчитывается по формулам, приведённым в Правилах Тяговых Расчётов [1], в зависимости от типа пути и нагрузки на ось вагонов, которая определяется по формуле, т:

(2.4)

где – масса брутто вагона, т;

– количество осей в вагоне.

Для 4-осных вагонов с подшипниками качения:

(2.5)

Для 6-осных вагонов:

(2.6)

Для 8-осных вагонов:

(2.7)

Н/т;

Н/т;

Вычисленную массу состава округлим в соответствии ПТР [1] до ближайших 50 тонн: Q = 4900 т.

2.2 Проверка массы состава на возможность преодоления

короткого подъема крутизной больше расчётного

Если на участке встречается короткий крутой подъём, крутизна которого значительно больше крутизны расчетного подъёма, то необходимо проверить возможность преодоления этого подъёма за счёт использования кинетической энергии, накопленной поездом на предшествующих «лёгких» элементах профиля пути.

Аналитическая проверка возможности преодоления этого подъёма выполняется по формуле:

(2.8)

где S – путь, который преодолеет поезд, двигаясь по подъему при снижении скорости от до , м;

и – скорость движения поезда в начале и в конце проверяемого подъёма соответственно, км/ч;

– средняя ускоряющая сила, действующая на поезд в пределах интервала скорости от до , Н/кН.

Удельная сила тяги и удельное сопротивления в пределах выбранного интервала изменения скоростей принимаются равными их значениям при средней скорости рассматриваемого интервала:

(2.9)

Эти удельные силы вычисляют по формулам, Н/кН:

(2.10)

(2.11)

где – значение силы тяги для средней скорости, определяемое по тяговой характеристике тепловоза ПТР [1], Н;

– основное удельное сопротивление локомотива, определяемое по формуле (2.2) для средней скорости движения, Н/т;

– основное удельное средневзвешенное сопротивление движению состава, определяемое по формулам (2.3) - (2.7) при средней скорости движения, Н/т.

Значение пути S, вычисленного по формуле (2.8), должно быть не меньше длины проверяемого элемента, то есть должно соблюдаться условие:

(2.12)

Н/кН;

Н/т;

Н/т;

Н/т;

Н/т;

Н/т;

Н/тН;

м.

Сравнивание значений S и :

Данное значение удовлетворяет условию (2.12).