Теория локомотивной тяги

 

2.5. Проверка массы  поезда по длине приемоотправочных  путей.

 

Длина поезда l_n не должна превышать полезную длину приемоотправочных путей l_non  станций на участках обращения данного поезда. Для путей приема-отправления грузовых поездов установлены следующие стандартные длины - 850, 1050, 1250 м.

Длина поезда в метрах определяется из выражения:

 

 

 

- длина состава, м; - число локомотивов в поезде; - длина локомотива, м; 10 – запас длины на неточность установки поезда, м.

Длина состава определяется по формуле:

 

 

 

 

к- число различных групп в составе; - число однотипных вагонов в i-й группе; - длина вагона в i-й группе, м.

Число вагонов в i-й группе определяется из выражения

 

 

 

 

- доля массы  состава ,приходящаяся на i-ю группу вагонов,45 ^°; - средняя масса вагона i-й группы, т.

Для графика движения поездов  длину поездов (состава) и вместимость  путей определяют в условных вагонах n_y, длина которого принимается равной 14 м, по формуле

 

                                              (2.12)

 

Длина приемоотправочных  путей грузовой станции равна 1050 м. По формуле (2.11) определяем число вагонов в составе:

- четырехосных

 

 

 

- восьмиосных

 

 

 

Длина тепловоза 3ТЭ10М(У) равна 51м. По формуле (2.9) определяем длину поезда:

 

м

 

Длина поезда получилась меньше длины приемоотправочных путей, поэтому для дальнейших расчетов принимаем массу состава 4850 т.

 

 

 

 

 

3. Расчет и построение  диаграмм удельных сил, действующих  на поезд.

                                  3.1. Расчетные формулы.

 

Для графического решения  уравнения движения поезда надо иметь  представление удельных сил r(v), действующих на поезд.

Графическое представление r(v) называют диаграммами удельных равнодействующих сил. Диаграммы удельных равнодействующих сил рассчитывают и строят для площадки (i=0) отдельно для каждого режима движения поезда: режима тяги; режима холостого хода и режима торможения.

Удельные ускоряющие силы в режиме тяги рассчитываются по формуле:

 

 

 

Удельные замедляющие  силы в режиме холостого хода определяются по формуле:

 

 

 

 

- основное удельное сопротивление движению электровозов и тепловозов на холостом ходу находится по формуле:

 

 

 

Удельные замедляющие  силы в режиме торможения определяются по формуле:

 

 

 

 

= 1 для экстренного,  = 0,8 для полного служебного и = 0,5 для служебного торможений; - удельная тормозная сила поезда от действия тормозных колодок, Н/кН.

Удельная тормозная сила поезда рассчитывается по формуле:

 

 

 

 

 – коэффициент  трения колодок о колесо;  - расчетный тормозной коэффициент поезда. Расчетный коэффициент трения при композиционных колодках определяется:

 

 

 

Определим расчетный тормозной  коэффициент по формуле:

 

 

 

n- число осей в составе; - доля тормозных осей в составе, 1; - расчетная сила нажатия тормозных колодок на ось, кН.

Определяем число осей n в составе:

n = 44 * 4 + 6 * 8 = 224 оси

 

 

Рассчитываем удельные ускоряющие и замедляющие силы по формулам (3.1) – (3.7):

3ТЭ10М(У);

 

 

 

H/kH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H/kH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H/kH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H/kH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H/kH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H/kH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H/kH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H/kH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H/kH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H/kH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H/kH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H/kH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H/kH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 3.1.Расчет удельных равнодействующих сил.

 

№	Тяговая характеристика		Тяга	Выбег	bТ, H/kH	Торможение
	v, км/ч	Fk, H	Fk –w0, H/kH	w0x, H/kH		экстренное	служебное
						(α = 1)	(α = 0.5)
1	0.0	1196500	22.03	-1.15	92,60	-93.57	-47.28
2	10.0	1000500	18.24	-1.16	67.91	-68394	-34.99
3	19.0α	899500	16.28	-1.17	56.51	-57.62	-29.36
4	20.0	850500	15.33	-1.18	55.56	-56.68	-28.9
5	23.4p	744500	13.28	-1.18	52.66	-53.81	-27.19
6	27.5	656500	11.57	-1.19	49.71	-50.92	-26.05
7	38.0	491500	8.38	-1.22	44.07	-45.41	-23.38
8	50.0	368000	5.99	-1.26	39.69	-41.23	-21.38
9	62.5	294500	4.56	-1.31	36.48	-38.27	-20.03
10	70.0	265000	3.99	-1.34	34.98	-36.94	-19.45
11	80.0	229500	3.30	-1.39	33.34	-35.54	-18.88
12	90.0	206000	2.85	-1.45	31.99	-34.47	-18.47
13	100.0	179500	2.34	-1.50	30.87	-33.65	-18.21

 

 

 

 

 

 

 

 

4.Определение наибольших допустимых скоростей движения поездов по условиям торможения.

 

При движении поезда по длинному спуску его скорость не должна превышать  величину v_∂m, при которой, применяя экстренное торможение, поезд может быть остановлен на расстоянии S_T (тормозной путь). Такая скорость называется допускаемой по условиям торможения. Нормативная длина тормозного пути  S_T устанавливается для каждой железной дороги (или ее участка) и составляет для спусков крутизной до – 6 ‰ включительно – 1000 м, от 6 ‰ до 12 ‰ включительно – 1200 м, на спусках круче 12 ‰ – 1400 м.

Тормозной путь в метрах слагается из пути подготовки к торможению S_П  и пути действительного торможения S_Д:

 

 

 

Путь подготовки тормозов к действию в метрах определяется по формуле:

 

 

 

 

 – скорость в начале торможения, км/ч; - время подготовки тормозов к действию, с.

Время подготовки при автоматических тормозах определяется по формуле:

 

 

 

α и e – коэффициенты, определяемые в зависимости от числа осей, (α=10, е=15); - удельная тормозная сила при скорости начала торможения; - спуск со знаком «-» или подъем со знаком «+».

Действительный тормозной  путь определяется по формуле:

 

 

 

v_н и v_k –начальная и конечная скорости в расчетном интервале, км/ч; - замедляющая сила при экстренном торможении при средней скорости в каждом интервале, Н/кН; - замедление поезда в км/ч под действием замедляющей силы в 1 Н/кН, принимаемое для грузового и пассажирского поезда равным 120, для одиночно следующего электровоза 107, для  одиночно следующего тепловоза – 112.

Найдем допускаемую скорость по тормозам для поезда из пункта 3 (число осей 224) на спуске 9,9 ‰.

Рассчитываем время подготовки тормозов к действию при конструкционной  скорости тепловоза (v_констр = 100 км/ч) по формуле (4.3):

 

 

 

Определяем путь подготовки по формуле (4.2):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.Приближенное  определение времени и средних  скоростей движения поезда на  участке способом установившихся скоростей.

 

Способ установившихся (равномерных) скоростей основан на предположении, что на протяжении каждого элемента профиля пути поезд движется с  равномерной скоростью, соответствующей  крутизне профиля данного элемента.

Равномерные скорости для  каждого элемента определяются по  диаграмме удельных равнодействующих сил.

Для подъема круче расчетного, величина равномерной скорости принимается  равной расчетной скорости локомотива.

Общее время нахождения поезда на участке в минутах определяется по формуле:

 

 

 

 – длина j-го элемента, км; – равномерная скорость на j-ом элементе, км/ч; - суммарное время простоя на промежуточных станциях участка, мин; - суммарное время на разгон поезда после остановок на промежуточных станциях, 2 мин; - суммарное время на торможение поезда при остановках на промежуточных станциях, 1.

Способ равномерных скоростей  дает хорошие результаты для равнинных  профилей пути с однообразными или  длинными элементами. На участках с  резко изменяющимся профилем этот способ завышает время хода. При расчете  показателей использования локомотивов используют три вида средних скоростей движения поезда по участку: ходовую, техническую и участковую.

Ходовой называется средняя  скорость движения поезда на участке, которая определяется по формуле:

 

 

 

- ходовая скорость, км/ч; - длина участка, км; - среднее, ходовое время движения поезда по участку без учета времени стоянок поезда на промежуточных станциях и времени затраченного на разгон и замедление поезда, мин.

Технической скоростью называется средняя скорость движения поезда на участке, которая определяется с  учетом суммарного времени, затраченного на разгон и замедление поезда на всех станциях участка, определяется по формуле:

 

 

 

Участковой скоростью  называется средняя скорость движения поезда на участке, которая определяется с учетом суммарного времени, затраченного на разгон и замедление поезда на всех станциях участка и с учетом суммарного времени стоянок поезда на промежуточных  станциях по формуле:

 

 

 

 

Таблица 5.1. Расчет времени  хода поезда способом равномерных скоростей.

 

Номера  элементов j	Длина элементов Sj,км	Уклон элемента ij,‰	v, км/ч	60Sj / vj, мин
Ст.А   1	1.05	0.0	92.5	0.68
2	0.4	-2.0	85	0.28
3	0.45	-1.44	93	0.29
4	0.4	0.0	23.4	1.03
5	3.8	10.69	92	2.48
6	4.0	8.17	23.44	10.25
7	0.5	0.0	60	0.5
8	0.9	3.0	92	0.58
Cт.Б    9	1.05	0.0	90	0.7
10	0.35	-0.12	77	0.27
11	0.5	-1.2	70	0.43
Ст.В  12	1.05	0.0	92	0.68
∑ Sj =L=14.45км		60Sj / vj=Tx=18.17мин

 

Определим ходовую скорость движения по формуле (5.2)

 

 

 

Определим техническую скорость движения поезда на участке по формуле (5.4) с учетом остановки на ст. Б 

 

 

 

Определим участковую скорость движения поезда на участке по формуле (5.4) с учетом остановки на ст. Б

 

 

 

Определим длины перегонов  А-Б и Б-В. Длина перегона А-Б  равна:

 

 

 

Перегона Б-В:

 

 

 

Коэффициент участковой скорости γ_у, определяется отношением участковой скорости к технической:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение.

 

 

В  системе  железнодорожного  транспорта  одно  из  ведущих  мест  при-

надлежит  путевому  хозяйству,  к  которому  относятся:  железнодорожный 

путь  с  многочисленными  его  сооружениями  и  обустройствами,  а  также 

комплекс  хозяйственных  предприятий,  призванных  обеспечивать  его надёжную работу.

От  условий  эксплуатации  пути  (грузонапряжённость,  скорости  поездов 

и др.) зависит конструкция  верхнего строения пути, сроки между  ремонта-

ми его. На станциях нормальные условия пропуска, приёма и отправления 

поездов  зависят от исправности  стрелочных переводов и их содержания,

от надежности средств защиты станций, а также от расчетов нормативных скоростей движения поездов.