1. Определение основного средневзвешенного удельного сопротивления вагонного состава и функции скорости
Как правило, поезда формируются из вагонов разных категорий, поэтому необходимо определить средневзвешенное основное сопротивление вагонного состава ω0′′ по формуле:
ωо′′ = ωо′′(8р)·β8р+ωо′′(4р)·β4р, [кГс/тс] (1.1)
где ωо′′(i) – основное удельное сопротивление грузовых вагонов, обычно определяется по эмпирическим формулам:
а) груженые восьмиосные вагоны на роликовых подшипниках
ωо′′(8р) =0,7+((6+0,038·υ+0,0021·υ²)/qо), [кГс/тс] (1.2)
б) груженые четырехосные вагоны на роликовых подшипниках
ωо′′(4р) =0,7+((3+0,1·υ+0,0025·υ²)/qо), [кГс/тс] (1.3)
где V – скорость движения, км/ч;
qо – нагрузка на ось вагона, тс/ось, которая определяется из выражения:
qо=(qг+α·qгр)/m, [тс/ось] (1.4)
где qт,qгр – соответственно вес тары и расчетная грузоподъемность вагона, тс;
m – число осей в вагоне;
α – коэффициент полногрузности.
qо(4р) = (39,9+0,59·60,7)/4=18,84 (тс/ось);
qо(8р) =(72,1+0,9·131,4)/8=23,8 (тс/ось);
q=(qг+α·qгр), [тс/ось] (1.5)
q (4р) = (39,9+0,59·60,7) =75,71 (тс/ось);
q (8р) =(72,1+0,9·131,4) =190,36 (тс/ось);
В формуле (2.1) β8р, β4р – удельное содержание в долях единицы восьмиосных и четырехосных вагонов в составе по весу, определяемое по формулам:
β4р = (γ4р·q4р)/(γ4р·q4р+γ8р·q8р), (1.6)
β4р =75,71·62/(75,71·62+190,36·38)=0,394
β8р = (γ8р·q8р)/(γ4р·q4р+γ8с·q8с), (1.7)
β8р = 190,36·38/(75,71·62+190,36·38)=0,606
Очевидно, что β4р+ β8р = 0,394+0,606=1.
Здесь γ4р, γ4с – удельное соотношение восьмиосных и четырехосных вагонов в составе по количеству (в долях единицы)
Вычисленные значения β4с, β8р подставляются в формулу (2.1), которая после этого приводится к упрощенному виду и определяется средневзвешенное основное удельное сопротивление вагонного состава:
ωо′′ = а+b·υ+с·υ², [кГс/тс] (1.8)
ωо′′ = 0, 915 + 0,0031υ + 0,0001υ²
υ |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
51 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
110 |
ωо′′ |
0, 915 |
0,956 |
1,017 |
1,098 |
1,199 |
1,32 |
1,333 |
1,461 |
1,622 |
1,803 |
2,004 |
2,225 |
2,466 |
Рисунок. 2 График зависимости средневзвешенного основного удельного сопротивления вагонного состава от скорости
Определяется основное удельное сопротивление тепловоза
ωо′ = 1,9 + 0,01υ + 0,0003υ² (1.9)
υ |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
51 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
110 |
ωо′ |
1,9 |
2,03 |
2,22 |
2,47 |
2,78 |
3,15 |
3,19 |
3,58 |
4,07 |
4,62 |
5,23 |
5,9 |
6,63 |
Рисунок. 3 График зависимости средневзвешенного основного удельного сопротивления электровоза от скорости