3. Методические указания

От массы состава зависят показатели работы железнодорожной линии: провозная способность, число локомотивов и локомотивных бригад, расход электроэнергии на тягу и др. Для расчета массы состава на данном участке определяют подъем, который нельзя преодолеть с разгона, используя кинетическую энергию поезда. Это должен быть затяжной, т.е. достаточно длинный и крутой подъем. Такой подъем называют расчетным (руководящим).

При расчете массы состава задаются определенными условиями: поезд движется с равномерной расчетной скоростью по расчетному подъему; при этом электровоз развивает расчетную силу тяги. Это наибольшая сила тяги, не ограниченная по сцеплению колес электровоза с рельсами. Она нормируется по Правилам тяговых, расчетов, сокращенно ПТР /3/, для каждого типа локомотива.

Таблица 5.2

Расчетные параметры локомотивов

Тип локомотива	Расчетная сила тяги, тс	Расчетная скорость, км/ч	Расчетная масса, т	Сила тяги при трогании с места, тс	Длина локомотива, м
ВЛ-8	46,5	43,3	184	60,7	28
ВЛ-10	46,0	46,7	184	62,6	33
ВЛ-11 3 секции	69,0	46,7	276	93,9	50
ВЛ-60к	36,8	43,5	138	49,7	21
ВЛ-80к	51,2	43,5	192	69,1	33

Расчетная скорость соответствует расчетной силе тяги на тяговой характеристике электровоза.

Масса состава в тоннах для выбранного расчетного подъема определяется по формуле

где F_КР- расчетная сила тяги локомотива, кГс;

Р - расчетная масса локомотива, т;

ω’₀- основное удельное сопротивление локомотива, кГс/т;

ω’’₀- основное удельное сопротивление состава, кГс/т;

i_P- крутизна расчетного подъема, ‰.

Величины ω’₀и ω’’₀определяют при расчетной скорости локомотива VP. Расчетная скорость, расчетная сила тяги F_KР, масса локомотива приведены в табл.5.2. Основное удельное сопротивление движению локомотива ω’0 в зависимости от скорости определяют по формуле

ω’₀= 1,9 + 0,01*V + 0,0003*V²

Основное удельное сопротивление движению вагонов определяют по формулам:

для 4-осных груженых вагонов

ω’’₀₄= 0.7 + (3 + 0.1*V + 0.0025*V²) / q₀₄

для 8-осных груженых вагонов

ω’’₀₈= 0.7 + (6 + 0.038*V + 0.0021*V²) / q₀₈

где q04 и q08 - средняя нагрузка от оси на рельсы соответственно 4- и 8-осного вагона:

q₀₄= q₄/4 (т/ось)

q₀₈=q₈/8 (т/ось)

где q₄и q₈-масса брутто соответственно 4- и 8-осного вагона, т (см. табл. 5.1).

Средневзвешенное удельное сопротивление состава, сформированного из различных вагонов, рассчитывают по формуле

ω’’₀=α * ω’’₀₄+β * ω’’₀₈

где α иβ - доли в составе 4- и 8-осных вагонов (см. табл. 5.1).

Полученное значение массы состава округляют до 50 т.

Для проверки массы состава по длине приемо-отправочных путей нужно определить число вагонов в составе, длину поезда и сравнить ее с заданной длиной приемо-отправочных путей станции.

Число вагонов в составе грузового поезда:

4-осных m₄=α * Q / q₄

8-осных m₈=β * Q / q₈

Полученные результаты следует округлить до целых значений. Длину вагонов можно принять равной 15м для 4-осного и 20м для 8-осного. Длина локомотива l_Лдана в таблице 5.2.

Длина поезда равна

l_П= 20m₈+ 15m₄+ l_Л+ 10

где 10м - запас длины на неточность установки поезда.

Возможность установки поезда при заданной длине приемо-отправочных путей l_ПОПпроверяют по соотношению l_П≤ l_ПОП. Если длина поезда получилась больше длины приемо-отправочных путей, необходимо уменьшить массу состава так, чтобы требуемое соотношение выполнялось.

Проверку рассчитанной массы состава на трогание с места на раздельных пунктах участка выполняют по формуле

Q_mp=F_kmp/ (ω_mp+ i_mp) - P

где F_mp- сила тяги локомотива при трогании состава с места, кГс;

i_mp- величина среднего уклона под поездом на раздельных пунктах участка (принять по указанию преподавателя);

ω_mp- удельное сопротивление поезда при трогании с места:

ω_mp=α * ω_mp4+β * ω_mp8

где ω_mp4и ω_mp8-удельное сопротивление при трогании с места вагонов.

Для вагонов на подшипниках качения

ω_mp= 28 / (q₀+ 7) кГс/т

Масса состава, полученная по условию трогания с места, должна быть не менее массы состава Q, найденной по расчетному подъему:

Q_mp≥ Q

В этом случае трогание с места будет обеспечено на всех раздельных пунктах участка.

Литература

1. Железные дороги. Общий курс. Под ред. М. М. Уздина. -М.: Транспорт,1991, 259с.

2. Строительные нормы и правила. СНиП 32-01-95. -М.: Стройиздат, 1996.

3. Правила тяговых расчетов для поездной работы. -М.: Транспорт, 1985.