1.3 Задание

1.3.1 Определить расчетную массу состава.

1.3.2 Определить допустимую скорость движения поезда на спусках.

1.3.3 Построить зависимости V(S) и t(S) при движении поезда по участку с расчетной массой состава и оценить полученные результаты:

• по значениям технической и участковой скоростей движения;

• по режиму проследования расчетного подъема.

1.3.4 Тяговые расчеты должны быть выполнены в двух вариантах:

• 1 -и вариант - без остановки на промежуточной станции и без учета пре­дупреждения;

• 2-й вариант - с остановкой на промежуточной станции и с учетом пре­дупреждения.

1.3.5 Тяговые расчеты должны быть произведены с наибольшим исполь­зованием тяговых свойств локомотива и допустимых скоростей движения поез­да с целью поучении наименьших значений перегонных времен хода.

2 Ход курсовой работы

2.1 Определение основных технических данных локомотива

Основные технические данные локомотива определяются по заданной се­рии локомотива ВЛ8

• сила тяги при строгании с места Fк.тр.=626 кН;

• расчетная сила тяги F_{к р}=460 кН;

• расчетная скорость движения V_р=46,7 км/ч;

• конструкционная скорость движения, V_к=100 км/ч;

• масса локомотива, m_л =184 т;

• длина локомотива, l_л=33 м;

• тяговая характеристика локомотива, F_к(V) (таблица 2.1).

Ограничение тяговой характеристики локомотива по сцеплению F_cu, кН вычислю по выражению

F_сц= 9,81*m_л*ψ_к (2.1)

где ψк - расчетный коэффициент сцепления.

ψ_к = 0,25+8/ (100 +20* v) (2.2)

Для построения тяговой характеристики локомотива Fк(V) и ее ограничение Fсц(V) (рису­нок 2.1) рассчитаю Fсц по формуле (2.1) и сведу их в таблицу (табл.2.1)

Таблица 2.1 – Таблица расчета тяговой характеристики локомотива
V, км/ч	Fк, кН	ψк	Fcu, кН
0		0,33	596
10		0,28	500
20		0,266	480
30		0,261	471
40		0,259	467
50	361	0,257	464

2.2 Определение расчетной массы состава

2.2.1 Расчет критической массы состава

Критическая масса состава m _{с кр}, т, определяем по мощности локомоти­ва из условия движения поезда по расчетному подъему с установившейся (равномерной) скоростью при работе локомотива в расчетном режиме

m _{c кр}= (F_KP/ g) - m_л (w₀ ' + i_р) / (w₀ '' + i_р), (2.3)

где g - ускорение свободного падения, м/с²;

w₀ - удельное основное сопротивление движению электровоза при езде од током, Н/кН;

i_p- расчетный подъем, %о;

w₀ - удельное основное сопротивление движению состава, Н/кН.

m _{с кр}= (460000/9,81) – 184*( 3,0213+8)/ (1,4838+8)= 4600т

За расчетный подъем принимают один из наиболее крутых и один из наи­более длинных по протяженности подъемов, перед которым отсутствуют доста­точно легкие элементы профиля пути. Последнее дает основание предполо­жить, что этот подъем не может быть преодолен с использованием кинетиче­ской энергии движения поезда. Из вышесказанного следует, что надежного ме­тода выбора расчетного подъема нет и поэтому правильность определения расчетного подъема может быть установлена только после построения кривой ско­рости движения поезда и оценки проследования выбранного подъема.

Для всех серий электровозов величину w₀ рассчитываем по формуле

w₀' = 1,9 + 0,01V + 0,0003V², (2.4)

w₀' = 1,9 + 0,01*46,7 +0,0003* 46,7²= 3,0213 Н/кН

где V - скорость движения, км/ч.

Для состава, сформированного из четырехосных и восьмиосных вагонов, величину wo рассчитываем по формуле

w₀ ''= α₄ * w₀₄ '' + α₈ * w₀₈ '', (2.5)

w₀ ''= 0,58*1,4629 + 0,42*1,5128 =1,4838

где w₀₄ '' - удельное основное сопротивление движению четырехосных вагонов, Н/кН;

w₀₈ '' - удельное основное сопротивление движению восьмиосных вагонов, Н/кН.

Удельное основное сопротивление движению груженых четырехосных и восьмиосных вагонов определяем по формулам:

w₀₄ '' = 0,7+(3+0,1*V + 0,0025 V²) / m₀₄, (2.6)

w₀₄ '' = 0,7+(3+0,1*46,7 + 0,0025*46,7²)/17,2 = 1,4629 Н/кН

w₀₈ '' = 0,7+(6+0,038*V + 0,0021 V²) / m₀₈. (2.7)

w₀₈ '' = 0,7+(6+0,038*46,7+0,0021*46,7²)/15,2 =1,52 Н/кН

2.2.2 Проверка массы состава по строганию с места

Масса состава, рассчитанная выше, должна быть меньше массы m _{с тр}, по­лученной по формуле

m_{c тр} = F_KTp / ( g (w_тр + i_тр )) - m_л, (2.8)

где F_KTp – сила тяги при строгании с места, Н;

m _cтр- масса состава при строгании с места, т;

w_тр- удельное основное сопротивление движению при строгании с места, Н/кН;

i_тр- уклон участка пути, на котором происходит строгание поезда с места (примем 1‰)

m _{c тр} = 626000/(9,81*(1,2008+0,3) -184=41500 т

Удельное основное сопротивление движению при строгании поезда с места для вагонов на роликовых подшипниках определяем по формуле

w_тр I = 28/ (m_0I + 7), (2.9)

где m_0I - масса, приходящаяся на ось вагона i-того типа, т.

Для состава из четырехосных и восьмиосных вагонов wтр определяем по выражению

w_Tp = α₄ * w_тр4 + α₈ * w_тр8 , (2.10)

w_тр4 = 28/ 22,2=1,2613

w_тр8 = 28/ 24,2=1,570

w_Tp =0,58*1,1570+0,42*1,2613= 1,2008

Согласно ПТР масса состава проверяется на трогание с места на остановочных пунктах.

m_{с кр}< m_{с тр}

4600<41500 условие приведенное выше в данной курсовой работе выполняется

2.2.3 Проверка массы состава по размещению на станционных путях

Длина поезда не должна превышать полезной длины приемоотправочных путей на участках обращения данного поезда (с учетом допуска 10 м на уста­новку поезда).

Длину поезда 1_п , м, определяем по формуле

1_п = 1с +n_л * 1л +10 ≤1250м (2.11)

где 1с - длина состава, м;

n_л - число локомотивов.

1_п =882+ 1*33+10= 925 м

Длину состава определяем по формуле

1_с = ∑(n_i *1_i ), (2.12)

где ni - количество вагонов i -го типа в составе;

1_i – длина вагона i -го типа, м.

В курсовой работе принимаем /4 = 14 м, /8 = 21 м.

1_с = 39*14+16*21=882 м

Количество вагонов определяем по выражению

n_i = α_i * m_с / m_i (2.13)

где α_i - доля вагонов i-го типа (по массе);

т, - масса одного вагона i -го типа, т.

n₄ =0,58 * 4600 /4*17,2= 39 ваг

n₈ =0,42 *4600 /8*15,2= 16 ваг

Массу вагона определяем по числу осей и массе, приходящейся на ось. Если длина поезда получилась больше длины приемоотправочных путей, необходимо массу состава уменьшить до величины, при которой длина поезда будет равна длине станционного пути.

В данном случае длина поезда не превышает полезную длину приемоотправочного пути (925≤1250).

2.2.4 Выбор расчетной массы состава

Из двух значений масс состава, полученных выше, для дальнейших рас­четов принимаю наименьшее значение 4600 т.