4. Расчет веса состава.

Как было отмечено в п.1, расчетный вес состава выбирается из условия, чтобы на наиболее крутом подъеме полное сопротивление движению поезда W уравновешивалось силой тяги F.

Полное сопротивление движению поезда – это сумма основного и дополнительного сопротивлений электровоза и состава:

.

(11)

Из этого выражения видно, что полное сопротивление движению поезда возрастает с увеличением веса состава Q и крутизны подъема i. Подъем, для которого определяется расчетный вес состава, называется расчетным подъемом и обозначается i_p.

Для преодоления этого подъема электровоз должен развивать наибольшую силу тяги по сцеплению. Следовательно, выражение (11) должно равняться F_сц. Подставляя в (11) i = i_p, получим:

.

(12)

По этой формуле рассчитывают вес состава на железных дорогах. Значение максимальной силы тяги на ободе колеса берут по паспортным данным электровоза.

В данной лабораторной работе представляется возможным измерить только силу тяги электровоза на сцепке (рис.3). Подставляя (10) в выражение (12), получим формулу для определения расчетного веса состава в условиях лабораторной работы:

.

(13)

Рис.3

Для расчета по формулам (12) и (13) можно использовать системы измерений указанные в табл.1.

Таблица 1

Величины	Система единиц измерения
	СИ	По правилам тяговых расчетов	Для лабораторной работы
F, Fc	H	кгс	гс
P, Q, Gо	кН	тс	кгс
,	Н/кH	кгс/тс	гс/кгс
i	‰	‰	‰

5. Программа работы.

1. Ознакомление с лабораторной установкой.

Лабораторная установка представляет собой участок рельсовой колеи длиной L = 2,0 м, который при помощи винта может быть установлен под углом к горизонтали. По рельсовой колее двигаются модели электровоза и вагонов. Вес электровоза и вагона указан на их корпусе. Тяговый электродвигатель электровоза питается от регулируемого источника постоянного тока. Для контроля режима работы тягового электродвигателя предусмотрены вольтметр и амперметр.

Включение питания лабораторной установки осуществляется выключателем "ВКЛ/ВЫКЛ". Изменение величины напряжения, подводимого к электродвигателю электровоза, осуществляется регулировочной рукояткой Трансформатора.

2. Определение удельного основного сопротивления движению вагона.

5.2.1. Получить у преподавателя величины уклонов i₁, i₂, i₃. С помощью винта и измерительной шкалы установить уклон пути i₁.

5.2.2. Определить время скатывания вагона от крайнего верхнего до крайнего нижнего положения с помощью электрического секундомера. Результаты измерений занести в табл.2. Опыт повторить 5 раз.

Таблица 2

Измерить							Вычислить
i	Время скатывания
	t1	t2	t3	t4	t5	tср
i1
i2
i3

5.2.3. Повторить опыт для уклонов i₂ и i₃.

5.2.4. Вычислить величину . Предъявить результаты преподавателю.

3. Определение силы тяги на сцепке электровоза.

5.3.1. Установить участок пути лабораторной установки в горизонтальное положение. На участок пути установить электровоз. Прицепить к электровозу через блок шнур с площадкой для грузов. Вес площадки без груза равна 7 гс.

5.3.2. Удерживая кнопку "ПУСК" в нажатом положении, с помощью регулировочной рукоятки Трансформатора увеличивать напряжение, прикладываемое к электродвигателю электровоза. Занести в табл.3 величину тока, при котором произойдет трогание электровоза с места.

Таблица 3

Fс, гс	7	14	…
I, А				боксование

5.3.3. Повторить опыт, положив на площадку груз, весом 7 гс. Результат занести в табл.3. Увеличивая груз на 7 гс, повторять опыт до тех пор, пока электровоз не начнет боксовать.

5.3.4. Получить у преподавателя величину расчетного подъема. Рассчитать вес состава по формуле (13). Вес электровоза написан на нем. Предъявить преподавателю результаты расчета.

5.3.5. Установить на участок пути лабораторной установки вагон и прицепить его к электровозу. С помощью винта и измерительной шкалы установить уклон пути i_р.

5.3.6. Удерживая кнопку "ПУСК" в нажатом положении, с помощью регулировочной рукоятки Трансформатора увеличивать напряжение, прикладываемое к электродвигателю электровоза. В табл.4 занести вес вагона и результат опыта (возможно ли движение без боксования электровоза).

Таблица 4

№ п/п	iр, ‰	Q, гс	Результат опыта
1.			движение возможно
2.
…
			боксование

5.3.7. Добавить в вагон груз повторить опыт.

5.3.8. Увеличивая груз в вагоне, повторять опыт до тех пор, пока движение поезда станет невозможно из-за боксования электровоза.

4. Рассчитать отклонение расчетного веса состава от опытного по формуле

,

где Q_р – расчетный вес состава, гс. Принимается из п.5.3.4;

Q_оп – опытный вес состава, гс. Принимается из предпоследней строки табл.4;

5. Ознакомиться с содержанием отчета. Предъявить преподавателю результаты. Навести порядок на рабочем месте.