Исходные данные для расчета

Наименование	Вариант
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Серия тепловоза	ТЭ3	2ТЭ10М	ВЛ60	ВЛ80	ТЭ3	3ТЭ10М	ТЭМ1	ВЛ80	ВЛ60	ВЛ80
Масса локомотива, т	250	254	138	184	250	406	118	184	138	184
Количество вагонов в составе, n	80	75	70	60	85	100	50	60	70	80
Тип вагонов	6- осные					8- осные
Масса вагонов, m	70	80	90	85	75	90	100	110	120	130
Тип пути	бесстыковой
Спуск, ‰	12	15	16	10	11	13	15	14	18	12
Полный тормозной путь, ST	1200	1300	1400	1200	1100	1200	1200	1300	1000	1100

2. Построить диаграмму удельных сил в режиме экстренного торможения (таблица 11.2).

Таблица 11.2

Расчет диаграммы удельных сил в режиме экстренного торможения

V, км/ч	, Н/кН	, Н/кН	, Н/кН		bт, Н/кН при=			bт+, Н/кН при=
					0,33	0,4	0,5	0,33	0,4	0,5

3. Рассчитать подготовительный тормозной путь для заданных значений .

4. Строить график v(s_д) при торможении начинаем с точек s_nl, s_n2 и s_n3 при

v_H = 80 км/ч, которые смещены от точки А (см. рисунок 10.1, б) на расстояние подготовительного тормозного пути.

5. Построить график S_T () (см. рисунок 11.2).

6. По графику S_T () установить необходимый тормозной коэффициент (точка М на рисунке 11.2).

Контрольные вопросы:

1. Сформулируйте вторую тормозную задачу.

2. Сформулируйте третью тормозную задачу.

3. От каких параметров зависит тормозная сила поезда?

4. Что такое тормозной коэффициент?

5. Какой тип тормозных колодок наиболее эффективен для скоростного движения?

Практическое занятие № 12

Расчет массы состава

Содержание: расчет массы поезда.

Масса состава -один из важнейших показателей работы железнодорожного транспорта. Увеличение массы состава позволяет повысить провозную способность железнодорожных линий, уменьшить расход топлива и электрической энергии, снизить себестоимость перевозок. Поэтому массу грузового состава определяют исходя из полного использования тяговых и мощностных качеств локомотива, эксплуатационных условий.

1. Ориентировочный расчет массы состава

Ориентировочный расчет массы грузового состава, при условии использования длины приемно-отправочных путей, производится по формуле:

т (12.1)

где -масса состава, т;

-длина приемно-отправочных путей станции, м (по заданию);

-длина локомотива, м;

- погонная нагрузка на путь, т.е. масса вагона, отнесенная к 1м длины пути -принимается 4-6т/м;

10 -запас длины на точность установки, м.

2. Определение расчетной массы поезда

Современные электровозы и тепловозы имеют большую мощность и высокую конструкционную скорость. Массу состава определяют исходя из условий полного использования мощности и тяговых качеств локомотивов, а также кинетической энергии поезда в соответствии с нормами, приведенными в действующих ПТР. В целях повышения провозной способности линий, ликвидации перелома весовых норм поездов предусматриваются применение кратной тяги и подталкивания на лимитирующих перегонах, безостановочный пропуск поездов по станциям, за которыми расположены крутые подъемы, и т. д. Расчет массы состава выполняют по следующим условиям безостановочного движения:

а) по расчетному подъему с равномерной скоростью;

б) по труднейшим подъемам с учетом использования кинетической энергии поезда.

На тех участках дорог, где климатические условия значительно изменяются в зависимости от времени года, расчетную массу состава определяют особо для летнего и зимнего периодов. Выполненный расчет массы состава должен быть проверен в опытных поездках с динамометрическим вагоном в соответствии с действующими для этой цели инструктивными указаниями.

Расчетный подъем принимают исходя из анализа труднейших элементов продольного профиля, уровня допустимой скорости движения поездов по состоянию пути, расположения остановочных пунктов.

Предположив, что запаса кинетической энергии поезда будет недостаточно для преодоления такого подъема, определяют максимально возможную массу состава по формуле:

, т (12.2)

где –- расчетная сила тяги локомотива, Н;

i_р -крутизна расчетного подъёма, ‰;

ускорение свободного падения,

Величины иопределяются для расчетной скорости по формулам, приведенным в /1/.

Вычисленную по формуле (12.2) массу состава следует в соответствии с ПТР округлить до 50или 100тонн.

Значения расчетной силы тяги локомотива и основных удельных сопротивлений движению определяют для расчетной скорости локомотива, установленной действующими ПТР. В тяговых расчетах, выполняемых при проектировании новых железных дорог и электрификации участков действующих линий, силу тяги электровозов принимают на 5 %, а тепловозов - на 7 % менее расчетной, предусмотренной действующими ПТР, для учета неизбежных отклонений фактических условий от принятых в расчете и предупреждения работы локомотивов в режимах с перегрузкой, вызывающих повышенный выход из строя и нарушение ритма движения.

Выбор расчетной скорости локомотивов осуществляется следующим образом:

а) для электровозов расчетную скорость принимают в точке пересечения линии ограничения силы тяги сцеплением колес с рельсами или максимальным током и одной из автоматических характеристик;

б) для тепловозов — по условиям работы электродвигателя в продолжительном режиме.

Расчетные характеристики для определения массы составов основных серий локомотивов приведены в таблице 12.1.

3. Расчет массы состава с учетом метеорологических условий

Метеорологические условия оказывают значительное влияние на касательную силу тяги и величину дополнительного сопротивления движению.

Встречный ветер увеличивает лобовое и кормовое сопротивления. От бокового ветра происходит поперечный сдвиг подвижного состава и трение колес о головки рельсов, и ухудшаются условия сцепления колес с рельсами из-за сдувания песка с рельсов. С понижением температуры воздуха ниже - 30°С увеличивается плотность и скоростной напор воздуха, что также увеличивает величину сопротивления движению состава.

Расчет массы состава с учетом метеорологических условий производится по формуле:

, т (12.3)

Таблица 12.1

Расчетные параметры локомотивов

Серия локомотива	Расчетная скорость, км/ч	Расчетная масса, т	Конструкционная скорость, км/ч	Расчетная сила тяга, Н	Сила тяги при трогании с места, Н	Длина локомотива, м
2ТЭ116	24,2	276	100	496400	797550	36
ТЭП75	50	138	160	180000	288000	21,7
ТЭЗ	20,5	254	100	404000	570000	34
ЧМЭЗ	11,4	121	95	230000	300000	17
2ТЭ10Л, В,М	23,4	254	100	506000	796700	34
2ТЭ121	26,6	271	100	506000	797600	21
М62	20	119	100	600000	349800	10,5
ТЭП60	47	127	160	127000	205000	19,3
ТЭП70	50	129	160	170000	294000	22
3ТЭ10М	23,4	406	100	759000	960000
ВЛ80 Т,С	44,2	184	110	490000	662000	33
ВЛ80К	44,2	184	110	490000	662000	33
ВЛ60ПК	53,4	138	100	357000	496800	21
ВЛ60К	43,5	138	100	368000	496000	21
Октеон-160	80	88	160	220000	300000	20
KZ4A	84	82	2000	206000	264000	20

Понижение мощности дизеля из-за повышения температуры наружного воздуха и изменения барометрического давления характеризуется коэффициентами k_t иk_pа увеличение дополнительного сопротивления от низкой температуры наружного воздуха и встречного ветра - коэффициентами К_ви К_нт.