Основное сопротивление движению грузовых вагонов на звеньевом пути.

ω_о(4)” = 0,7 +

ω_о(8)” = 0,7 +

ω_{0 (i)}״ - основные силы сопротивления, кгс/т;

q_o(i) - осевая нагрузка;

V - скорость движения.

q_о(i) =

 

п - число осей;

q_6p - масса груза вместе с вагоном.

q_6p(i) = q_m(i) + а q_в(i)

q_m(i) - масса тары, т;

q_в(i) - грузоподъемность вагона, т;

а - коэффициент полногрузности.

 

q_бр(4) = q_т(4) + α₍₄₎q_в(4) = 24 +0,85·57 = 72,45 т

q_бр(8) = q_т(8) + α₍₈₎q_в(8) = 49 +0,86·123 = 154,78 т

 

q_о(4) = = = 18,1125 т

 

q_о(8) = = = 19,3475 т

Основное средневзвешенное удельное сопротивление движению состава.

ω _о″ = ω_o″ ₍₄₎β₍₄₎+ ω_o″ ₍₈₎β₍₈₎

β - соотношение вагонов в составе по весу.

β_(i) =

γ_i - соотношение вагонов по количеству, %.

β₍₄₎ = = 0,58

β₍₈₎ = = 0,42

Основное удельное сопротивление движению локомотива на звеньевом пути.

ω _о^' = 1,9 + 0,01 V + 0,0003 V ² (режим тяги)

ω _ох^' = 2,4 + 0,011 V + 0,00035 V ² (режим холостого хода)

Расчеты сведены в таблицу 1.

Основное удельное сопротивление движению поезда.

ω_о =

Р - вес локомотива, т;

Q - вес состава, т.

ω_ох =

Расчеты сведены в таблицу 1. Таблица 1.

 

 

 

v км/ч	Wo', кгс/т	Wox', кгс/т	Wo"(4), кгс/т	Wo"(8), кгс/т	Wo", кгс/т	Wo, кгс/т	Wox, кгс/т
ВЛ80^К	2ТЭ10Л	ВЛ80^К	2ТЭ10Л
0,00	1,90	2,40	0,87	1,01	0,93	0,98	1,00	1,00	1,03
10,00	2,03	2,55	0,94	1,04	0,98	1,03	1,05	1,06	1,09
20,00	2,22	2,75	1,03	1,09	1,06	1,11	1,14	1,14	1,17
23,40	2,30	2,85	1,07	1,12	1,09	1,15	1,17	1,18	1,21
30,00	2,47	3,04	1,16	1,17	1,16	1,23	1,25	1,25	1,29
40,00	2,78	3,40	1,31	1,26	1,29	1,36	1,39	1,40	1,43
44,20	2,93	3,57	1,38	1,31	1,35	1,43	1,46	1,46	1,50
50,00	3,15	3,82	1,49	1,38	1,44	1,53	1,56	1,56	1,60
60,00	3,58	4,32	1,70	1,52	1,62	1,72	1,75	1,76	1,80
70,00	4,07	4,88	1,93	1,68	1,82	1,93	1,97	1,97	2,03
80,00	4,62	5,52	2,19	1,86	2,05	2,18	2,22	2,23	2,89
90,00	5,23	6,22	2,48	2,07	2,31	2,46	2,51	2,51	2,58
100,00	5,90	7,00	2,80	2,29	2,59	2,76	2,81	2,81	2,89
110,00	6,63	7,84	3,14	2,54	2,89	3,08	3,14	3,14	3,23

 

 

2. Построение графиков ограничения силы тяги локомотива

Определение веса состава, длины поезда и количества вагонов

3.1. Определение расчетной массы состава

Q_р =

F_кр – высчитываем силу тяги.

Q_р = = = 3582 = 3600 т (для 2ТЭ10Л)

Q_р = = = 3465 = 3500 т (для ВЛ80^К)

3.2. Определение количества вагонов в составе

n_i =

Для 2ТЭ10Л:

n₄ =

n₈ =

Q_окр =n₍₄₎ q_бр(4)+ n₍₈₎ q_бр(8) =28·74,45+10·154,78=3632,4=3600 т

Q_P-Q_oкp= 3600 -3600 = 0 т

 

Для ВЛ80^К:

n₄ =

n₈ =

Q_окр =n₍₄₎q_бр(4)+ n₍₈₎q_бр(8) = 28·74,45+10·154,78 = 3632,4 = 3600 т

Q_P-Q_oкp= 3500 - 3600 = 100 т

 

3.3. Определение длинны поезда

l_п =п₍₄₎l₍₄₎ + п₍₈₎l₍₈₎ + l_л

l_п -длинна поезда, м;

l_л -длинна локомотива, м;

l_i -длинна вагона, м.

 

Для 2ТЭ10Л:

l_п =п₍₄₎l₍₄₎ + п₍₈₎l₍₈₎ + l_л= 28·14+10·20+34+10= 636м

l_п +10 = 636< l_по = 850м

 

Для ВЛ80^К:

l_п =п₍₄₎l₍₄₎ + п₍₈₎l₍₈₎ + l_л= 28·14+10·20+33+10= 635м

l_п +10 = 635< l_по= 850м

 

3.4.Проверка массы состава по троганию с места

Q_тр =

ω_тр(i)^″ =

ω_тр^″ =β₍₄₎ ω_тр(4) + β₍₈₎ ω_тр(8)

ω_тр(4)^″ =

ω_тр(8)^″ =

ω_тр^″ =β₍₄₎ ω_тр(4) + β₍₈₎ ω_тр(8) = 0,58·1,114+0,42·1,06=1,09кгс/т

 

Для 2ТЭ10Л:

 

Q_тр = т

Q_тр> Q_р

 

Для ВЛ80^К:

 

Q_тр = т

Q_тр> Q_р

Построение графиков удельных равнодействующих сил для основных режимов движения поезда

В режиме тяги:

r = f_k-ω_o (для прямого участка пути и площадки);

f_{k= .}

Дополнительное сопротивление учитывается при построении:

r = f_k - .

В режиме холостого хода:

r = - ω_ох

либо

r = -

В режиме торможения:

r = - (νb_m + ω_ох)

v - коэффициент использования тормозной силы (ν = 1-экстренное торможение; v =0,5-служебное торможение);

b_т -удельная тормозная сила поезда.

r = - [(ν 10³ φ_кр9_р + ) / ]

φ_к - расчетный коэффициент трения тормозной колодки о колесо;

9_р -расчетный тормозной коэффициент.

Для стандартных чугунных тормозных колодок:

 

φ_кр =

9_р =

ΣК_р - суммарное, расчетное на сжатие на тормозные оси, тс.

ΣК_р = Σ(п_т(i) п_о(i) К_р(i)

n_m(i) -количество тормозных вагонов данного типа;

n_o(i) -число осей вагонов;

К_{p (i)} -расчетное на сжатие на тормозную ось вагона i-типа, тс(для вагонов, оборудованных чугунными колодками 7тс).

Расчеты для сведены в таблицы 3 и 4.

 

 

Таблица 2а (для ВЛ80^К)

 

 

V, км/ч	Fк, кгс	fк, кгс/т	Wo^', кгс/т	Pw0, кгс/т	wo", кгс/т	Qwо", кгс	Wo, кгс/т	r=fк- wо, кгс/т	Wox', кгс/т	Pw'ox, кгс	г= -wo, кгс/т	Ψкр	9 р, тс/т	bт, кгс/т	г= -(bт+wox), кгс/т	г= -(0,5bт+wох); кгс/т
	66200,00	16,61	1,90	349,60	0,87	3601,60	0,98	15,62	2,40	441,60	-1,01	0,27	0,35	94,81	-95,83	-48,42
	57200,00	14,35	2,03	373,52	0,94	3789,15	1,03	13,30	2,55	463,31	-1,06	0,20	0,35	69,53	-70,60	-35,83
	53600,00	13,44	2,22	408,48	1,03	4071,38	1,11	12,32	2,75	487,97	-1,14	0,16	0,35	56,89	-58,03	-29,59
	51600,00	12,94	2,47	454,48	1,16	4448,28	1,23	11,71	3,04	515,57	-1,24	0,14	0,35	49,30	-50,55	-25,9С
	49700,00	12,47	2,78	511,52	1,31	4919,86	1,36	11,10	3,40	546,11	-1,37	0,13	0,35	44,25	-45,62	-23,43
44,2	49000,00	12,29	2,93	538,77	1,38	5146,15	1,43	10,86	3,57	559,82	-1,43	0,12	0,35	42,59	-44,02	-22,73
	48000,00	12,04	3,15	579,60	1,49	5486,10	1,53	10,52	3,82	579,60	-1,52	0,12	0,35	40,63	-42,16	-21,84
	43200,00	10,84	3,58	658,72	1,70	6147,02	1,72	9,13	4,32	616,03	-1,70	0,11	0,35	37,93	-39,62	-20,66
	30200,00	7,58	4,07	748,88	1,93	6902,62	1,93	5,65	4,88	655,41	-1,90	0,10	0,35	35,82	-37,72	-19,81
	22200,00	5,57	4,62	850,08	2,19	7752,88	2,18	3,40	5,52	697,73	-2,12	0,10	0,35	34,13	-36,26	-19,13
	17600,00	4,41	5,23	962,32	2,48	8697,82	2,46	1,98	6,22	742,99	-2,37	0,09	0,35	32,75	-35,13	-18,75
	13700,00	3,44	5,90	1085,60	2,80	9737,44	2,76	0,71	7,00	791,20	-2,65	0,09	0,35	31,60	-34,25	-18,45
	10800,00	2,71	6,63	1219,92	2,14	10871,72	3,08	-0,34	7,84	842,35	-2,95	0,09	0,35	30,63	-33,58	-18,26

 

Таблица 2б (для 2ТЭ10Л)

 

V, км/ч	Fк, кгс	fк, кгс/т	Wo^', кгс/т	Pw0, кгс/т	wo", кгс/т	Qwо, кгс	Wo, кгс/т	rF=fк- wо, кгс	w'ox, кгс	Pw'ox, кгс	гхх= - wox	Ψкр	?р, тс/т	bт, кгс/т	г= -(bт+wox), кгс/т	г= -(0,5bт+wох); кгс/т
	81300,00	19,57	1,90	524,40	0,95	3672,93	1,01	18,56	2,40	662,40	-1,04	0,27	0,34	92,82	-91,77	-47,45
	68020,00	16,37	2,03	560,28	1,00	3864,20	1,06	15,31	2,52	694,97	-1,10	0,20	0,34	68,07	-66,97	-35,13
	60400,00	14,54	2,22	612,72	1,07	4152,02	1,15	13,39	2,65	731,95	-1,18	0,16	0,34	55,69	-54,51	-29,02
23,4	50600,00	12,18	2,32	640,32	1,11	4301,69	1,19	10,99	2,71	747,96	-1,22	0,15	0,34	52,16	-50,95	-27,30
	41670,00	10,03	2,47	681,72	1,17	4536,38	1,26	8,77	2,80	773,35	-1,28	0,14	0,34	48,26	-46,99	-25,41
	31700,00	7,63	2,78	767,28	1,29	5017,30	1,39	6,24	2,97	819,17	-1,41	0,13	0,34	43,31	-41,91	-23,06
	25400,00	6,11	3,15	869,40	1,44	5594,76	1,56	4,55	3,15	869,40	-1,56	0,12	0,34	39,78	-38,22	-21,45
	21200,00	5,10	3,58	988,08	1,62	6268,77	1,75	3,35	3,35	924,05	-1,74	0,11	0,34	37,13	-35,39	-20,30
	18340,00	4,41	4,07	1123,32	1,82	7039,33	1,97	2,44	3,56	983,11	-1,94	0,10	0,34	35,06	-33,12	-19,47
	16100,00	3,88	4,62	1275,12	2,04	7906,44	2,22	1,65	3,79	1046,59	-2,17	0,10	0,34	33,41	-31,25	-18,87
	14340,00	3,45	5,23	1443,48	2,29	8870,09	2,50	0,95	4,04	1114,49	-2,42	0,09	0,34	32,06	-29,65	-18,45
	12900,00	3,11	5,90	1628,40	2,56	9930,29	2,81	0,29	4,30	1186,80	-2,69	0,09	0,34	30,94	-28,25	-18,16

Определение ограничений скоростей по тормозам, в зависимости от

Величины уклона

Тормозная задача - необходимо установить зависимость максимально допускаемой скорости при движении на спуске различной крутизны, при известной тормозной вооруженности поезда и характеристики подвижного состава.

Торможение поезда должно быть осуществлено в пределах установленного, расчетного тормозного пути.

s_m=s_n+s_d

S_m -расчетная (нормативная) длина тормозного пути

(при i_p ≤ 6 %о - S_m = 1000м, i _p>6-S _m =1200m);

S_n- путь, который поезд проходит в период подготовки к торможению, м;

S_d - путь действительного торможения, м.

S_n = 0,278 V₀ t_n

V_o -скорость в момент начала торможения, км/ч;

t_n - время подготовки тормозов к действию, с.

t_n = а-b

i_c - уклон, на котором происходит торможение;

а, b - импрические коэффициенты, зависящие от числа осей в составе.

Расчеты сведены в таблицу 3.

Таблица За (для ВЛ80к)

 

V, км/ч	0,278Vo, км/ч	bт, км/т	i=-ll%o	i=-8	i=-4%o
tn, с	Sn, м	Sg, м	tn, с	Sn, м	Sg, м	tn, с	Sn, м	Sg, м
		94,81	8,16	0,00	1200,00	7,84	0,00	1200,00	7,42	0,00	1200,00
	13,9	40,63	9,71	134,93	1065,07	8,97	124,67	1075,33	7,98	110,98	1089,02
	27,8	31,60	10,48	291,36	908,64	9,53	264,97	935,03	8,27	229,78	970,22

Таблица 36 (для 2ТЭ116)

 

 

V, км/ч	0,278Vo, км/ч	bт, км/т	i=-ll%o	i=-8	i=-4%o
tn, с	Sn, м	Sg, м	tn, с	Sn, м	Sg, м	tn, с	Sn, м	Sg, м
	0,00	92,82	11,78	0,00	1200,00	11,29	0,00	1200,00	10,65	0,00	1200,00
	13,90	39,78	14,15	196,66	1003,34	13,02	180,93	1019,07	11,51	159,97	1040,03
	27,80	30,94	15,33	426,26	773,74	13,88	385,83	814,17	11,94	331,91	868,09

Построение кривой скорости

6.1. Спряжение и приведение уклонов профиля

 

№ элемента	li, м	ii, %o	lcn, м	icn, %o	lд≤ | 2000 | | iд - icn |	Σ a	iэкв, %o	inр, %o
Т	О		T	О	Т	О
				-	-	-	-
		-4	+4	-	-	-	-		0,3	-3,7	+4,3
		+3	-3		+4Д	-4,1	700<1818			+4,2	-4
		+5	-5				850<2222		0,1
		+10,4	-10,4	-	-	-	-		0,6	+11	-9,8
		+7	-7	-	-	-	-			+7	-7
		-4	+4	-	-	-	-			-4	+4
					-0,7	+0,7	1440<2857		0,2	-0,5	+0,9
		+2	-2				750<1538

i_cn =

i_экв = либо если нет S то i_экв =

i_nр = i_j + i_экв

 

6.2. Определение ограничения скорости

1.Ограничение по стрелочным переводам.

V = 40 км/ч

L_огр =

L_огр =

2 .. Ограничение по кривым малого радиуса.

 

V = 3 ,

где R — радиус кривой, м.

L_osp=I_n+K

K =

Для2ТЭ116:

Ограничения для 1 кривой:

V = З = 67 км/ч

К =

1_огр =690 +218,1 = 908,1 м

Ограничения для 2 кривой:

V = З = 73,5 км /ч

К =

L_огр =690 + 670 = 1360 м

Ограничения для 3 кривой:

V = З = 60 км /ч

К =

L_огр =690 + 209,3 = 899,3 м

Ограничения для 4 кривой:

V = З = 79,4 км /ч

К =

L_огр =690 + 451,8 = 1360 м

 

Для ВЛ80к:

 

Ограничения для 1 кривой:

V = З = 67 км /ч

К =

L_огр =673 + 218,1 = 891,1 м

Ограничения для 2 кривой:

V = З = 73,5 км /ч

К =

L_огр =673 + 670 = 1343 м

Ограничения для 3 кривой:

V = З = 60 км /ч

К =

L_огр = 673 + 209,3 = 882,3 м

Ограничения для 4 кривой:

V = З = 79,4 км /ч

К =

L_огр =673 + 451,8 = 1124,8 м

 

3. Ограничения по спускам.

 

Ограничение скорости определяется по графику зависимости V(i).

L_огр=l_i+l_n

Для2ТЭ116:

 

Для 2 участка с i=3,7:

V=85,5 км/ч

L_огр = 900+ 673 = 1573 м

ДляЗ-4 участка с i=4:

V = 85км/ч

L_огр = 1550 + 690 = 2240 м

Для 5 участка с 1=9,8:

V = 77,5км/ч

L_огр = 1600+ 690 = 2290 м

 

Для 6 участка с i=7:

V = 81км/ч

L_огр = 1300 + 690 = 1990 м

 

Для 7 участка с i=4:

V = 85км/ч

L_огр = 1550 + 690 = 2240 м

Для 8-9 участка с 1=1,7:

V = 87км/ч

L_огр = 2150 + 690 = 2840 м

Для ВЛ80к:

 

Для 2 участка с i=3,7:

V = 93км/ч

L_огр = 900 + 690 = 1990 м

Для 3-4 участка с i=4:

V = 92,5км/ч

L_огр = 1550 + 673 = 2223 м

Для 5 участка с i=9,8:

V = 84,5км/ч

L_огр = 1600 + 673 = 2273 м

Для 6 участка с i=7:

V = 88км/ч

L_огр = 1300 + 673 = 1973 м

Для 7 участка с i=4:

V = 92,5км/ч

L_огр = 1550 + 673 = 2223 м

Для 8-9 участка с i=l,7:

V = 95,5км/ч

L_огр = 2150 + 673 = 2823 м

Построение кривой V(S)

Кривая строиться графическим методом.

Построение кривой t(S)

9.Построение кривой F_k(s)

При частичной тяге F_k (S) определяется по формуле:

F_k=(P ₊ Q)·(ω₀±i).

В режиме торможения и частичного торможения кривая F_k (s) не строиться.

10. Построение кривой тока электровоза l(s)

(для ВЛ80к)

Аналогично с F_k (S).

При частичной тяге I(S) определяется по формуле:

I_ЧF =

 

Обязательно при построении нужно построить точку при V=58 км/ч, так как там наблюдается максимальное значение силы тока.