2.2.3 Проверка рассчитанной массы состава на трогание с места на заданном участке

Проверку, показывающую с каким весом мог бы тронуться локомотив при крутизне элемента участка равного больше расчетного, а именно i_тр=12,7 ⁰/₀₀ производим по формуле:

где F_{к тр} – сила тяги локомотива при трогании состава с места равная для 2ТЭ10л = 750450 Н;

W_тр – удельное дополнительное сопротивление поезда при трогании

где w^кач_тр4 , w^ск_тр4, w^кач_тр6, w^кач_тр8 – соответственно основное удельное сопротивление при трогании с места 4-х, 6-ти и 8-ми осных вагонов на подшипниках качения и подшипниках скольжения

Основное удельное сопротивление при трогании вагонов на подшипниках качения:

Для 4-х осных вагонов

Для 6-ти осных вагонов

Для 8-х осных вагонов

Основное удельное сопротивление при трогании вагонов на подшипниках скольжения:

Полученные значения основных удельных сопротивлений подставим и найдем сопротивление всего состава при трогании

Тогда максимальный вес, который мог бы взять локомотив с подъема i_тр=12,7 ⁰/₀₀ равен

Найдем теперь, с какого подъема мог бы тронуться локомотив, при расчетной массе состава Q=4150 т.

⁰/₀₀

Вывод: с подъема 16,33 ⁰/₀₀ смог бы тронуться локомотив 2ТЭ10л с составом массой 4150 т, и т. к. проверяемый подъем <, т.е. 12,7<16,3 то состав тронется свободно с любого подъема на заданном участке.

3 Расчет и построение кривых ускоряющих и замедляющих усилий

Расчет диаграммы удельных равнодействующих сил выполняем для трех режимов ведения поезда по горизонтальному участку:

1. для режима тяги

2. для режима холостого хода

3. для режима торможения:

при служебном регулировочном торможении

при экстренном торможении

Расчет ведем относительно скоростей от 0 до конструкционной , а так же для расчетной скорости и скорости выхода на автоматическую характеристику. Все полученные расчеты сведем в таблицу.

Рассмотрим расчет равнодействующих сил для скорости =10км/ч.

Для режима тяги:

При =10км/ч основное удельное сопротивление локомотива равно:

=1,9+0,0110+0,000310² =2,03Н/кН

Сопротивление с учетом массы локомотива:

W₀^/=Pg=2,032589,81=5137,89Н

Основное удельное сопротивление вагонов при =10км/ч равно сумме основных удельных сопротивлений каждого рода вагонов:

сопротивление 4-х осных на подшипниках скольжения:

Н/кН

на роликовых подшипниках:

Н/кН

сопротивление 6-ти осных вагонов:

Н/кН

сопротивление 8-ми осных вагонов:

Н/кН

Основное удельное сопротивление всех вагонов при =10км/ч:

=0,77(1,10,09+0,880,91)+0,01∙1,13+0,22∙1,04=0,94 Н/кН

Основное удельное сопротивление вагонов с учетом массы состава:

0,94∙4150∙9,81=38107,29 Н

Общее сопротивление с учетом весов локомотива и вагонов:

=5137,89+38107,29=43245,18 Н

Сила тяги локомотива с учетом общих сил сопротивления при =10км/ч:

F_кW₀= 60820043245,18=564954,82 Н

Отношение силы тяги локомотива с учетом общих сил сопротивления к массам локомотива и вагонов:

Н/кН

Расчет для холостого хода:

Основное удельное сопротивление локомотива в режиме холостого хода при =10км/ч:

w_х=2,4+0,011·+0,00035·²=2,4+0,011·10+0,00035·10²=2,55 Н/кН

Сопротивление с учетом массы локомотива:

W_x=w_x·P·g=2,55·258·9,81=6441,34 Н

Общее сопротивление локомотива и вагонов:

W_x+W₀^”=6141,34 +38107,29=44548,63 Н

Основное удельное сопротивление всего поезда, при следовании локомотива в режиме холостого хода:

Н/кН

Расчет режима торможения:

Для расчета режима торможения определим в начале расчетный коэффициент трения колодок о колесо, который зависит от материала изготовления колодок и т. к. колодки композиционные (по заданию), то расчет ведем, для =10км/ч, по формуле:

Далее считаем удельную тормозную силу поезда по формуле:

b_т=1000·_кр·ϑ_P

где ϑ_P расчетный тормозной коэффициент состава в кН/кН

ϑ_P=

где – расчетные силы нажатия тормозных колодок соответственно 4-х, 6-ти, 8-ми осного вагона:

==41,5 кН/ось при композиционных колодках

n_4, n₆, n₈  число осей соответственно 4-х, 6-ти и 8-ми осных вагонов равное n₄=4·m₄=4·35=140 осей, n₆=6·m₆=6·1=6 осей, n₈=8·m₈=8·5=40 оси.

ϑ_P= кН/кН

следовательно:

b_т=1000·0,339·0,190=64,24 Н/кН

удельная замедляющая сила, действующая на поезд в режиме торможения при =10км/ч:

– при служебном регулировочном торможении:

+0,5·64,24=33,15 Н/кН

– при экстренном торможении:

=80,78 Н/кН

После расчета удельных замедляющих и ускоряющих усилий при =10км/ч, далее ведем расчет для скоростей от 0 до конструкционной , а так же для скоростей расчетных и скорости выхода на автоматическую характеристику. Данные расчеты для этих скоростей аналогичны расчетам, которые мы провели при=10км/ч, поэтому расчет удобно провести на вычислительной машине и все полученные расчеты свести в таблицу удельных равнодействующих сил.

После заполнения таблицы удельных равнодействующих сил строим диаграмму удельных ускоряющих и замедляющих усилий в масштабе 1Н/кН=12 мм – для удельной силы, 1км/ч=2мм – для скорости.

На оси x отмечаем значения скоростей от 0 до , а на осиy значения удельных сил для данных скоростей. При этом строим 3 зависимости: для режима тяги для режима холостого ходадля служебного регулировочного торможения