Расчет массы состава и ее проверки

4.1 Определение критической массы состава

Критическая масса состава m_с, т, определяется по мощности электровоза из условия движения поезда по расчетному подъему с установившейся расчетной скоростью движения по формуле

m_с = , (4.1)

где F_kp – расчетная сила тяги электровоза, Н;

g – ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с²;

m_э – масса электровоза, т;

w_о" – удельное основное сопротивление движению электровоза при езде

под током, Н/кН;

i_р – расчетный подъем, ‰;

w_о" – удельное основное сопротивление движению состава, Н/кН.

Примечания:

1 Величины w₀' и w₀" будем определять для расчетной скорости электровоза V_р= 43,5 км/ч.

2 В соответствии с ПТР, полученную в результате расчета массу состава округлим с точностью до 50 т.

Величину w_о' рассчитывают по формуле

w_о' = 1,9 + 0,01 ∙ V + 0,0003 ∙ V², (4.2)

где V – скорость движения, км/ч.

Для состава, сформированного из четырехосных и восьмиосных вагонов, величину w_о" рассчитывают по формуле:

w_о" = a₄ ∙ w_о4" + a₈ ∙ w_о8", (4.3)

где a₄ – доля четырехосных вагонов (по массе) в составе;

a₈ – доля восьмиосных вагонов (по массе) в составе;

w_о4" – удельное основное сопротивление движению четырехосных

вагонов, Н/кН;

w_о8" – удельное основное сопротивление движению восьмиосных

вагонов, Н/кН.

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

w_о4" = 0,7 + , (4.4)

w_о8" = 0,7 + , (4.5)

где m_o4, m_o8 – масса, приходящаяся на ось четырехосного и восьмиосного

вагона, соответственно, т.

Примечание – Согласно ПТР, полученные удельные силы необходимо записывать с двумя знаками после запятой.

Определим по формуле (4.2) удельное основное сопротивление движению электровоза при езде под током w₀', Н/кН:

w₀'=1,9 + 0,01 · 43,5+ 0,0003 · 43,5² =2,90 Н/кН.

Определим по формуле (4.4) удельное основное сопротивление движению четырехосных вагонов, w₀₄", Н/кН:

w₀₄"= 0,7 + Н/кН.

Определим по формуле (4.5) удельное основное сопротивление движению восьмиосных вагонов, w₀₈", Н/кН:

w₀₈"= 0,7 + Н/кН.

Определим по формуле (4.3) удельное основное сопротивление движению состава, w₀", Н/кН:

w₀"= 0,52 · 1,46 + 0,48 · 1,54 = 1,49 Н/кН.

Определим по формуле (4.1) критическую массу состава m_c, т:

m_с= т.

Согласно ПТР массу состава округляем до 50 т.

m_с = 5200 т.

4.2 Проверка массы состава по условию трогания поезда с места

Масса состава при трогании с места m_тр , т, определяется по формуле

m_тр = – m_э, (4.6)

где F_ктр – сила тяги при трогании с места, Н;

w_тр – основное удельное сопротивление движению при трогании с места,

Н/кН;

i_тр – уклон участка пути, на котором происходит трогание поезда с

места, ‰.

Согласно ПТР для проверки массы состава по троганию с места выбрана

станция А, расположенная на уклоне +1‰.

Удельное основное сопротивление движению при трогании поезда с места для вагонов на роликовых подшипниках определяется по формуле

w_трi = , (4.7)

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

Для состава из четырехосных и восьмиосных вагонов w_тр определяют по выражению

w_тр = α₄ ∙ w_тр4 + α₈ ∙ w_тр8. (4.8)

Масса состава, полученная по условиям трогания с места должна быть больше расчетной массы состава

m_тр > m_с. (4.9)

Определяем по формуле (4.7) удельное основное сопротивление движению при трогании поезда с места w_тр4 для четырехосных вагонов:

w_тр4 = = 1,22 Н/кН.

Определяем по формуле (4.7) удельное основное сопротивление движению при трогании поезда с места w_тр8 для восьмиосных вагонов:

w_тр8 = = 1,34 Н/кН.

Определяем по формуле (4.8) основное удельное сопротивление движению при трогании с места w_тр, для состава из четырехосных и восьмиосных вагонов:

w_тр = 0,52 ∙ 1,22 + 0,48 ∙ 1,34 = 1,27 Н/кН.

Определяем по формуле (4.6) массу состава при трогании с места m_тр, т:

m_тр = т.

Масса состава, полученная по условиям трогания с места больше расчетной массы состава:

21000 т > 5200 т.

Так как для проверки массы состава на трогание с места была выбрана станция Б, расположенная на наиболее трудном элементе, делаем вывод, что трогание с места и разгон поезда обеспечены на всех раздельных пунктах участка.

4.3 Проверка массы состава по размещению на станционных путях

Мощные электровозы, развивающие большие силы тяги, могут водить поезда значительной массы и длины. Однако поезд должен устанавливаться в пределах приемо-отправочных путей на станциях участка обращения. В противном случае он займет стрелки, чем усложнит работу раздельного пункта и сделает невозможным обгон, а также скрещение поездов на однопутных участках. Поэтому длину поезда, масса которого определена по условиям движения по наиболее трудному подъему и трогания с места, проверяют на возможность установки по длине приемо-отправочных путей.

Длина поезда l_n, м, определяется по формуле

l_n = l_с + l_э ∙ n_э + 10, (4.10)

где l_с – длина состава, м;

l_э – длина электровоза, м, l_э = 33 м;

n_э – число электровозов, n_э = 1;

10 – допуск на установку поезда, м.

Длина состава находится по выражению

l_с = n₄ ∙ l₄ + n₈ ∙ l₈, (4.11)

где n₄ , n₈ – количество четырехосных и восьмиосных вагонов в составе,

соответственно;

l₄ , l₈ – длина четырехосных и восьмиосных вагонов, соответственно, м.

Принимаем длину восьмиосного вагона – 20 м, а четырехосного – 15 м.

Количество вагонов определяется по выражению

n_i = α_i ∙ m_c / m_i, (4.12)

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

m_i – масса одного вагона i-типа (по массе), т.

Далее необходимо сделать проверку полученной массы состава по размещению ее на станционных путях, используя выражение

l_n £ l_пол, (4.13)

где l_пол – полезная длина приемо-отправочных путей, l_пол = 1250 м. [2]

Определяем по выражению (4.12) количество четырехосных вагонов:

n₄ = 0,52 ∙ 5800/15,8 ∙ 4 = 43 вагона.

Определяем по выражению (4.12) количество восьмиосных вагонов:

n₈ = 0,48 ∙ 5200/13,8 ∙ 8 = 23 вагона.

Определяем по выражению (4.11) длину состава l_с, м:

l_с = 43 ∙ 15 + 23 ∙ 20 = 1105 м.

Определяем по формуле (4.10) длину поезда l_п, м

l_п = 1105 + 33 ∙ 1 + 10 = 1148 м.

По выражению (4.13) делаем проверку полученной массы состава по размещению ее на станционных путях:

1148м < 1250м

Условие выполняется

Вывод: длина поезда оказалась меньше длины приемо-отправочных путей, следовательно, поезд разместится в пределах приемо-отправочных путей станции.

Поиск по сайту: