Основное средневзвешенное удельное сопротивление движению состава.

, где

b₄ - доля по массе 4х осных вагонов = 0.74

b₈ - доля по массе 8х осных вагонов = 0.26

 

И тогда основное средневзвешенное удельное сопротивление движению поезда, кгс/т

 

 

где Q – масса состава брутто, т;

Масса состава поезда

Масса состава, т, определяется из условия равномерного движения поезда по руководящему уклону с минимальной расчетной скоростью по формуле

 

F_kp – сила тяги локомотива при расчетной скорости, кгс.

P – масса локомотива, кгс.

i_p - руководящий уклон линии i_p = 15%_o

w ₀’ - основное удельное сопротивление локомотива в режиме тяги при расчетной скорости.

w ₀” - - основное удельное сопротивление состава при расчетной скорости.

Для 2М62: Q = 2238,5 т.

Для ВЛ80: Q = 2930 т.

P – масса локомотива, т.

 

Результаты расчетов по определению основного удельного сопротивлению движению поезда представлены в таблице.

 

 

V км/ч	W0"	W0'	W0'x	W0	W0x
2М62	ВЛ80	2М62	ВЛ81
	0,9501	2,03	2,545	1,0539	1,0165	1,1034	1,0482
	1,0318	2,22	2,76	1,1460	1,1049	1,1979	1,1381
	1,1385	2,47	3,045	1,2665	1,2204	1,3217	1,2557
	1,2702	2,78	3,4	1,4153	1,3631	1,4749	1,4012
43,5	1,3221	2,90	3,5408	1,4740	1,4193	1,5353	1,4585
	1,4268	3,15	3,825	1,5924	1,5328	1,6573	1,5743
	1,6084	3,58	4,32	1,7979	1,7297	1,8690	1,7752
	1,815	4,07	4,885	2,0317	1,9537	2,1100	2,0038
	2,0466	4,62	5,52	2,2939	2,2049	2,3804	2,2602
	2,3032	5,23	6,225	2,5845	2,4832	2,6801	2,5444
	2,5848	5,90		2,9034	2,7887	3,0091	2,8563
	2,929	6,63	7,85	3,2847	3,1566	3,4019	3,2316

 

На основании расчетов

 

Построение тяговой характеристики локомотивов и определение массы состава по силе тяга.

Зависимость силы тяги локомотива от скорости движения поезда называется тяговой характеристикой. Тяговые характеристики приведены в Правилах тяговых расчетов. При производстве тяговых расчетов для заданных локомотивов необходимо построить расчетную кривую F_к(V) c учетом ограничения силы тяги по сцеплению колес с рельсами.

Общая масса состава называется массой брутто Q, а масса груза в вагонах – массой нетто Q_н, т.

где q_гр(i) – грузоподъемность вагона i – го типа, т.

­­­­a_гр(i) – коэффициент использования грузоподъемности вагона i – ого типа = 0.71.

n_i – количество вагонов i – ого типа.

 

- количество вагонов.

Для локомотива 2М62:

n₄ = 22.7 шт. Примем n₄ =23 шт. n₈ = 3.22 шт. Примем n₈ = 3 шт.

Для локомотива ВЛ80:

n₄ = 29,9 шт. Примем n₄ =30 шт. n₈ = 4,6 шт. Примем n₈ = 4 шт.

Тогда Для 2М62: Q_н = 1579.4 т.

Для ВЛ80: Q_н = 2188,5т.

Общая длина поезда, м, может быть определена из выражения

l_n = l_{состава} + l_{локоматива};

l_{состава} = l₄ n₄ + l₈ n_8, где

l_i - длина вагона i –ого типа, м.

l₄ = 14 м, l₈ = 20 м.

Для 2М62: l_п = 418 м.

Для ВЛ80: l_п = 553 м.

Проверка при трогании с места:

Примем i_тр = 12 %_o (максимально допустимый уклон линии на станции или раздельном пункте);

F_тр – сила тяги локомотива при трогании с места, кгс.

Для 2М62: F_т = 71400 кгс.

Для ВЛ80: F_т = 69000 кгс.

,

где q₀ = b₄ q₀₍₄₎ + b₈ q₀₍₈₎

q₀ =19.2 т.

w_тр = 1.067

Для 2М62: 5492,3 т

Для ВЛ80: 5280,5 т.

Окончательно получаем состав из 3 восьмиосных и 23 четырехосных вагонов для локомотива 2М62 и 5 восьмиосных и 30 четырехосных вагонов для локомотива ВЛ80.

Согласно полученной длине поезда и СНиПу принимаем длину приемо-отправочных путей l_по =850 м.

Проверка: Q _по= q_п (l_по –50)

где q_п =Q/ l_п – погонная нагрузка поезда.

Для 2М62: q_п = 5.23 т/м.

Для ВЛ80: q_п = 5,31т/м.

Для 2М62: Q _по = 4184.1 т > Q = 2238,5 т.

Для ВЛ80: Q _по = 4245,9 т > Q = 2935 т. -> длина приемо-отправочных путей достаточна.

На ж/д наиболее распространены механические и электрические способы торможения.

Основным является механическое торможение, которое может осуществлятся при любом виде тяги.

При механическом торможении удельная тормозная сила поезда, кгс/т, определяется по формуле

где j_кр – расчетный коэффициент трения тормозной колодки о колесо.

Для стандартных тормозных колодок

 

- расчетный тормозной коэффициент

SК_р – суммарное расчетное нажатие на тормозные оси состава, тс.

Р_y – учетная масса локомотива равная массе локомотива Р.

где n₄ и n₈ – количество осей вагона данного типа, шт.

K_0(i) – расчетное нажатие на тормозную ось вагона i – ого типа = 7.0 тс.

Окончательно получим:

V км/ч		bт
jкр	2М62	ВЛ80
	0,1485	35,64	38,61
	0,1296	31,10	33,70
	0,1170	28,08	30,42
	0,1191	28,57	30,95
43,5	0,1107	26,57	28,78
	0,1013	24,30	26,33
	0,0960	23,04	24,96
	0,0918	22,03	23,87
	0,0884	21,21	22,97
	0,0855	20,52	22,23
	0,0831	19,94	21,60
110	0,5670	136,08	147,42

 

Построение диаграмм удельных равнодействующих сил.

При использовании графического метода определения скорости движения поезда строят диаграммы удельных равнодействующих сил. Диаграммы представляют собой графики зависимости равнодействующей силы r от скорости движения поезда по площадке и на прямом участке пути, построенные при обязательном соблюдении между масштабами:

y –масштаб пути (1 км – y мм),

x - ускорение поезда = 120 км/ч²

m – масштаб скорости (1 км/ч – 1 мм)

k – масштаб удельных сил (1 кгс/т – k мм)

В режиме тяги:

В режиме холостого хода

В режиме торможения

Результаты вычислений сведем в таблицы и построим графики:

V км/ч	2М62
Fк, кгс	fк, кгс/т	w0', кгс/т	Pw0' кгс	w0" кгс/т	Qw0" кгс	w0 кгс/т	r=fk-w0 кгс/т	w0x' кгс/т	Pw0x' кгс	r=-w0x кгс/т	j kp	up тс/т	bt кгс/т	r = -(bt+w0x) кгс/т	r = - (0,5bt+w0x) кгс/т
		28,83				0,00	1,067	27,76	1,067	253,95	-1,036	0,27	0,33	97,20	-98,236	-49,636
		24,12	2,03	483,14	0,95	2126,80	1,054	23,07	2,545	605,71	-1,103	0,198	0,33	71,28	-72,383	-36,743
		16,15	2,22	528,36	1,03	2309,68	1,146	15,01	2,760	656,88	-1,198	0,162	0,33	58,32	-59,518	-30,358
		11,23	2,47	587,86	1,14	2548,53	1,267	9,96	3,045	724,71	-1,322	0,14	0,33	50,54	-51,866	-26,594
		8,64	2,78	661,64	1,27	2843,34	1,415	7,23	3,400	809,20	-1,475	0,126	0,33	45,36	-46,835	-24,155
		7,03	3,15	749,7	1,43	3193,89	1,592	5,43	3,825	910,35	-1,657	0,116	0,33	41,65	-43,309	-22,483
		5,90	3,58	852,04	1,61	3600,40	1,798	4,10	4,320	1028,16	-1,869	0,108	0,33	38,88	-40,749	-21,309
		5,01	4,07	968,66	1,82	4062,88	2,032	2,98	4,885	1162,63	-2,11	0,102	0,33	36,72	-38,830	-20,470
		4,28	4,62	1099,6	2,05	4581,31	2,294	1,99	5,520	1313,76	-2,38	0,097	0,33	34,99	-37,372	-19,876
		3,63	5,23	1244,7	2,3	5155,71	2,585	1,05	6,225	1481,55	-2,68	0,093	0,33	33,59	-36,268	-19,474
		3,15	5,90	1404,2	2,58	5786,07	2,903	0,25	7,000	1666,00	-3,009	0,09	0,33	32,40	-35,409	-19,209

 

 

V км/ч	ВЛ80
Fк, кгс	fк, кгс/т	w0', кгс/т	Pw0' кгс	w0" кгс/т	Qw0" кгс	w0 кгс/т	r=fk-w0 кгс/т	w0x' кгс/т	Pw0x' кгс	r=-w0x кгс/т	j kp	up тс/т	bt кгс/т	r = -(bt+w0x) кгс/т	r = - (0,5bt+w0x) кгс/т
		22,20				0,00	1,067	21,13	1,067	204,86	-1,0670	0,27	0,36	97,20	-98,267	-49,667
		19,31	2,03	389,76	0,95	2769,54	1,0539	18,25	2,545	488,64	-1,0482	0,198	0,36	71,28	-72,328	-36,688
		18,05	2,22	426,24	1,03	3007,70	1,146	16,90	2,760	529,92	-1,1381	0,162	0,36	58,32	-59,458	-30,298
		17,21	2,47	474,24	1,14	3318,73	1,2665	15,95	3,045	584,64	-1,2557	0,14	0,36	50,54	-51,800	-26,528
		16,70	2,78	533,76	1,27	3702,63	1,4153	15,28	3,400	652,80	-1,4012	0,126	0,36	45,36	-46,761	-24,081
43,5		16,47	2,90	557,32	1,32	3853,92	1,4193	15,05	3,541	679,83	-1,4585	0,122	0,36	43,92	-45,379	-23,419
		16,12	3,15	604,8	1,43	4159,12	1,5924	14,53	3,825	734,40	-1,5743	0,116	0,36	41,65	-43,226	-22,400
		14,03	3,58	687,36	1,61	4688,49	1,7979	12,23	4,320	829,44	-1,7752	0,108	0,36	38,88	-40,655	-21,215
		9,88	4,07	781,44	1,82	5290,73	2,0317	7,85	4,885	937,92	-2,0038	0,102	0,36	36,72	-38,724	-20,364
		7,27	4,62	887,04	2,05	5965,84	2,2939	4,98	5,520	1059,84	-2,2602	0,097	0,36	34,99	-37,252	-19,756
		5,47	5,23	1004,2	2,3	6713,83	2,5845	2,89	6,225	1195,20	-2,5444	0,093	0,36	33,59	-36,132	-19,338
		4,31	5,90	1132,8	2,58	7534,69	2,9034	1,41	7,000	1344,00	-2,8563	0,09	0,36	32,40	-35,256	-19,056
		3,57	6,63		2,93	8538,04	3,1566	0,41	7,85	1507,20	-3,2316	0,087	0,36	31,32	-34,552	-18,892