Масштаб для построения принять из расчета 1000 метров – 20
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №3
Тема: Выбор расчетного подъема и определение массы поезда Цель: Научиться выполнять расчет массы поезда и выполнять
проверку массы поезда
Ход работы
Определение массы состава производится для решения одной из следующих задач:
-расчет наибольшей (критической) массы состава, соответствующей данному локомотиву, плану и профилю пути (на расчетном подъеме);
-определение массы состава, соответствующей наибольшей производной способности дороги, измеряемой количеством перевезенных грузов в год;
12
- определение массы состава, соответствующей наименьшей стоимости перевозок.
3.1 Выбор расчетного подъема
Расчетным называется труднейший в данном направлении подъем, т.е. подъем, наибольший по крутизне и длине, и расположенный после подъемов меньшей крутизны. Не следует путать этот подъем с так называемым скоростным подъемом – более крутым, но коротким – перед которым расположены "легкие" элементы профиля. На них поезд может развить максимально допустимую скорость и преодолеть этот подъем с помощью, накопленной в поезде кинетической энергии.
За расчетный подъем принимаем элемент профиля пути с уклоном ____ ‰, р = _____ ‰ протяженностью s = ______ м.
3.2 Определение массы состава
Масса состава определяется из условия движения по расчетному подъему с расчетной скоростью:
|
|
|
F = P ( |
' |
|
р |
) Q ( " |
p |
); |
|
||||
|
|
|
кр |
|
0 |
|
|
0 |
|
|
||||
Откуда: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
F P (' |
|
|
|
|
) |
|
|
|
|
||
|
|
Q |
кр |
0 |
|
|
p |
|
, |
|
|
(1) |
||
|
|
" |
|
p |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где Fкр |
– расчетная сила тяги электровоза, кгс; |
|
|
|
||||||||||
р |
– |
расчетный подъем, ‰; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
P |
– |
масса электровоза, т; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
’0 |
– |
удельное |
основное |
|
|
|
|
|
сопротивление |
движению |
||||
|
|
электровоза, кгс/т; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
”0 |
– удельное |
основное сопротивление движению состава, |
||||||||||||
|
|
кгс/т. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Удельное основное сопротивление движению локомотива в режиме тяги определим по формулам /1, стр. 178-181/ в зависимости от вида пути (стыковой, бесстыковой) при расчетной скорости
движения, которую берем из практической работы №1 (Vр): |
|
а) на стыковом пути по формуле: |
|
w 0' =1,9+0,01 +0,0003 2, |
(2) |
13
б) на бесстыковом пути по формуле |
|
||||||
|
|
w' |
=1,9+0,008 +0,00025 2, |
(3) |
|||
|
|
|
0 |
|
|
|
|
Удельное |
основное сопротивление движению |
состава |
|||||
определим по формуле: |
|
|
|
||||
|
” |
= |
"04 |
"08 "06 , |
(4) |
||
|
0 |
|
|
|
|
|
|
где , , |
– доля вагонов разных типов в составе; |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
”0 |
– удельное основное сопротивление движению |
вагона |
|||||
|
данного типа, кгс/т |
|
|||||
Удельное основное сопротивление движению четырехосных |
|||||||
вагонов на роликовых подшипниках определяется по формулам: |
|||||||
а) на звеньевом пути по формуле |
|
||||||
|
|
|
|
|
3 0,1 0,0025 2 |
(5) |
|
|
|
|
'' |
0,7 |
|
||
|
|
w04 |
|
|
|
||
|
|
mво |
|
||||
|
|
|
|
|
|
||
б) на бесстыковом пути по формуле |
|
||||||
|
|
w04'' |
0,7 |
3 0,09 0,002 2 |
|
(6) |
|
|
|
mво |
|||||
|
|
|
|
|
|
||
Удельное основное сопротивление движению шестиосных вагонов на роликовых подшипниках определяется по формуле
а) на звеньевом пути по формуле
(7)
'' |
0,7 |
8 0,1 0,0025 2 |
|
w06 |
|
||
mво |
|||
|
|
б) на бесстыковом пути по формуле
(8)
'' |
0,7 |
8 0,08 0,002 2 |
|
w06 |
|
||
mво |
|||
|
|
Удельное основное сопротивление движению восьмиосных вагонов на роликовых подшипниках определяется по формуле
а) на звеньевом пути по формуле
(9)
'' |
0,7 |
6 0,038 0,0021 2 |
|
w08 |
|
||
mво |
|||
|
|
б) на бесстыковом пути по формуле
(10)
'' |
0,7 |
6 0,026 0,0017 2 |
|
w08 |
|
||
mво |
|||
|
|
где mво - нагрузка на ось для данного типа вагона
14
|
|
mво |
mвi |
, |
(11) |
|
|
i |
|
||
|
|
|
|
|
|
где mвi |
– |
масса вагона данного типа, т; |
|
||
i |
– |
количество осей для вагона данного типа. |
|
||
Рассчитанные значения удельного основного сопротивления вагонов подставляем в формулу (4). Далее определяем массу состава по формуле (1). Полученное значение округляем до значения кратного 50 или 100 в меньшую сторону. Например, по результатам расчета получили Q=7826 т, принимаем Q=7800 т.
3.3 Проверка массы состава на возможность трогания с места
Рассчитанная в подразделе 3.2 масса грузового состава должна быть проверена на трогании с места на труднейшем подъеме по формуле:
|
|
|
Q тр |
|
Fк.тр |
|
Р, |
|
(12) |
|
|
|
" |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
тр |
|
|
|||
|
|
|
|
тр |
|
|
|||
где |
Fк.тр |
– |
сила тяги локомотива при трогании, кгс; |
|
|
||||
|
тр |
– |
труднейший подъем на участке, ‰ |
|
|
||||
|
”тр |
– |
удельная сила сопротивления при трогании состава с |
||||||
|
|
|
места, кгс/т. |
|
|
|
|
|
|
|
Удельная сила сопротивления при трогании (для состава на |
||||||||
роликовых подшипниках) определяется по формуле: |
|
|
|||||||
|
|
|
”тр = "тр4 "тр8 "тр6 , |
|
|
||||
где |
”тр - удельное сопротивление движению вагонов |
-го |
типа |
||||||
при трогании; |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Удельное сопротивление |
состава при трогании с |
места |
для |
|||||
каждого типа вагона на подшипниках (роликах) определяется по формуле:
w"mpi 28/(mво 7) , |
(13) |
Полученная масса Qтр должна превышать Q.
Следовательно, электровоз сможет взять состав массой Q на любом участке профиля пути.
15