Добавил:
kopylov98@mail.ru Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

ИиПЖД РГР

.pdf
Скачиваний:
7
Добавлен:
04.05.2023
Размер:
650.22 Кб
Скачать

3 Определение массы и длины грузового поезда

3.1 Расчет массы и длины состава локомотива ВЛ80р

Масса состава определяется при условии равномерного движения с

расчетной скоростью на подъеме с руководящим уклоном.

Составим уравнение равномерного движения поезда (рисунок 1.1) в

соответствии с третьим законом Ньютона кр − = 0.

 

 

 

 

 

= + ′′ = (

+

 

 

 

) + (

+ ),

(3.1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

доп

 

 

 

о

доп

 

 

 

Выразим из формулы (3.1) Q, получим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

− (

+ )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

кр

 

 

 

о

 

доп

,

 

 

(3.2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

′′

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

доп

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

502,3 ∙ 103 − 192(28,44 + 88,29)

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 4801 т.

 

 

 

 

 

 

 

 

11,66 + 88,29

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Полученная масса является теоретической. Для получения

практического значения массы состава ф используем формулу

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= ∑ ∙

 

,

 

 

 

(3.3)

 

 

 

 

 

 

 

 

ф

 

 

 

 

 

 

 

бр,

 

 

 

 

 

 

 

где – количество -осных вагонов в составе,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

.

 

 

 

 

 

 

 

 

(3.4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

бр,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

э,4

=

4801 ∙ 0,701

= 41,8 ≈ 42 вагона,

 

 

 

 

 

 

80,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

э,4

=

4801 ∙ 0,299

= 9,18 ≈ 9 вагонов.

 

 

 

 

 

 

156,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ф,э = 42 ∙ 80,5 + 9 ∙ 156,3 = 4788 т.

 

 

 

 

Фактическая масса поезда не должна превышать массу состава по

 

условию трогания с места

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тр =

 

 

 

 

к,тр

 

,

 

 

 

 

 

 

(3.5)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тр+ тр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где =

275

 

= 14

Н

– удельное сопротивление троганию с места;

 

=

 

 

тр

тр

о+7

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2– уклон приёмоотправочных путей.

Лист

РГР.ИиПЖД-СЖД.007-2022 11

Изм. Лист Кол. уч. № док. Подпись

Дата

677,9 ∙ 103тр,э = 14 + 2 ∙ 9,81 = 22645 т.

4788 < 22645 – условие выполняется Длина поезда не должна превышать длины приёмоотправочного

пути по = 850 м и определяется по формуле

 

п

= ∑

 

+

л

+ 10,

(3.6)

 

 

 

 

 

 

где – длина -осного вагона из ПТЭ [1], м; л – длина локомотива,

м.

п,э = 14 ∙ 42 + 20 ∙ 9 + 33 + 10 = 811 м.

811 < 850 – условие выполняется.

В технико-экономических показателях находит применение отно-

шение массы вагонного состава нетто к массе брутто

=

факттары

,

(3.7)

 

 

факт

 

= 4788−(42∙22+9∙43,8) ≈ 0,7. 4788

3.1 Расчет массы и длины состава локомотива 2ТЭ10В

По формулам (3.1) -(3.7) определим искомые значения для состава с тепловозом 2ТЭ10В.

 

496,4 ∙ 103 − 276(22,53 + 88,29)

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 4773 т;

 

 

 

9,31 + 88,29

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т,4

=

4773 ∙ 0,701

= 41,56 ≈ 41 вагон;

80,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т,4

=

4773 ∙ 0,299

= 9,13 ≈ 9 вагонов;

156,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ф,т = 41 ∙ 80,5 + 9 ∙ 156,3 = 4707 т;

 

 

тр,э =

797,6 ∙ 103

 

= 26644 т;

 

 

14 + 2 ∙ 9,81

 

 

 

 

 

 

 

 

п,э = 14 ∙ 41 + 20 ∙ 9 + 34 + 10 = 798 м;

 

=

4788 − (41 ∙ 22 + 9 ∙ 43,8)

≈ 0,7.

 

 

 

 

 

 

 

4707

 

 

 

 

Лист

РГР.ИиПЖД-СЖД.007-2022 12

Изм. Лист Кол. уч. № док. Подпись

Дата

р = л л + тор(4 4 + 8 8),

4 Тормозные силы поезда

4.2 Расчет тормозной силы локомотива ВЛ-80р

Тормозные силы поезда – управляемые внешние силы, препятствующие движению и направленные против движения. Тормозные силы делятся на:

-механические (фрикционные);

-электрические (реостатические и рекуперативные).

Механическое торможение вызвано силой трения между тормозными колодками и бандажом колеса. Электрические тормозные силы возникают,

когда тяговый двигатель переводится в режим генератора. Величина тормозной

силы пропорциональна количеству тормозных вагонов.

Торможение бывает двух видов: экстренное – тормозная сила используется

полностью; служебное – тормозная сила используется на 50-80%.

 

Тормозная сила определяется по формуле

 

= ( + ) ,

(4.1)

где – удельная тормозная сила, определяемая по формуле

 

 

= 103

,

(4.2)

 

 

 

 

 

кр

 

кр

 

где кр – расчетный коэффициент трения колодок о бандаж колеса,

вычисляемы по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 0,27

+100

;

(4.3)

 

 

 

кр

 

 

 

5 +100

 

 

 

 

 

 

 

кр – расчетный тормозной коэффициент поезда, вычисляемый по формуле

 

 

 

=

р

,

(4.4)

 

 

 

 

 

кр

 

( + )

 

 

 

 

 

 

где р – суммарное тормозное усилие локомотива и тормозных вагонов,

определяемое по формуле

(4.5)

где л – количество тормозных осей локомотива; тор – доля тормозных вагонов в составе; л, – тормозные усилия на одну ось локомотива и вагона соответственно, кН.

Лист

РГР.ИиПЖД-СЖД.007-2022 13

Изм. Лист Кол. уч. № док. Подпись

Дата

Принимается 4 = 8 = 70 кН, для локомотива л = 140 кН; л =

8.

р = 8 ∙ 140 + 0,7(4 ∙ 42 ∙ 70 + 8 ∙ 9 ∙ 70) = 12880 кН;

кр =

 

12880

= 2,586;

 

 

 

 

 

192 + 4788

 

 

 

 

 

Тогда удельная тормозная сила будет зависеть от скорости

 

 

 

= 698

+100

.

(4.6)

 

 

э

 

5 +100

 

 

 

 

 

4.2Расчет тормозной силы локомотива 2ТЭ10В

Вформулы (4.3) –(4.5) подставим значения для тепловоза:

р = 8 ∙ 140 + 0,7(4 ∙ 41 ∙ 70 + 8 ∙ 9 ∙ 70) = 12684 кН;

12684кр = 276 + 4707 = 2,545.

Тогда удельная тормозная сила будет зависеть от скорости

т = 687 5 +100+100. (4.7)

Лист

РГР.ИиПЖД-СЖД.007-2022 14

Изм. Лист Кол. уч. № док. Подпись

Дата

5 Сила тяги локомотива. Тяговые характеристики

Сила тяги – сумма управляемых внешних сил, создаваемых энергетическими установками локомотива, при взаимодействии колес с рельсами.

Закон локомотивной тяги – для обеспечения устойчивости движения и надежности тяги поезда, касательно силы тяги локомотива не должны превосходить силу сцепления колес с рельсами.

Тяговая характеристика – зависимость силы тяги локомотива от скорости движения. Представляет собой семейство кривых при различных режимах работы локомотива. Общим для всех характеристик является ограничение по силе тяги по сцеплению ведущих с рельсами.

Начиная с некоторой скорости, сила тяги ограничивается мощностью двигателей.

Тяговые характеристики получены опытным путем и приводятся в ПТР [1] в виде графиков и таблиц. Из семейства кривых выбирают одну кривую, называемую расчетной тяговой характеристикой. Она изображена на графике более толстой линией.

Тяговые характеристики электровоза ВЛ − 80Р представлена на рисунке 5.1 и тепловоза 2ТЭ10В на рисунке 5.2.

Рисунок 5.1 – Тяговые характеристики электровоза ВЛ − 80Р

Лист

РГР.ИиПЖД-СЖД.007-2022 15

Изм. Лист Кол. уч. № док. Подпись

Дата

Рисунок 5.1 – Тяговые характеристики тепловоза2ТЭ10В

Лист

РГР.ИиПЖД-СЖД.007-2022 16

Изм. Лист Кол. уч. № док. Подпись

Дата

6 Диаграмма удельных равнодействующих сил

Для графика построения кривых, характеризующих движение поезда надо иметь графическое представление зависимости равнодействующих сил от скорости.

Диаграмма удельных равнодействующих сил (ДУРС) – график зависимости удельных равнодействующих сил в различных режимах движения на площадке и прямой. Учитывается только основное сопротивление.

Дополнительное сопротивление от уклона и кривой не зависят от скорости,

поэтому учитываются отдельно.

Свойства ДУРС:

1) диаграмма построена для условий движения по прямому и горизонтальному участку пути. Однако она справедлива для любого сочетания плана и профиля. Для учета движения по уклону достаточно начало координат перенести по оси абсцисс на число единиц равное сопротивлению от уклона.

Можно учесть и кривые, заменив их эквивалентными уклонами;

2)По ДУРС можно определить характер движения поезда по знаку равнодействующей;

3)Каждому уклону соответствует скорость равномерного движения или установившаяся.

6.1Расчет удельных равнодействующих сил для локомотивов

Удельная равнодействующая

в режиме тяги считается по формуле

= − ;

 

= ′

 

 

 

+ ′′

 

 

.

(6.1)

 

 

 

 

о

о

 

 

о +

о +

 

Удельная равнодействующая

в режиме холостого хода

 

 

= −

 

= − ′′

 

 

 

,

 

 

 

(6.2)

 

 

 

 

 

 

 

хх

хх

 

 

 

о +

 

 

 

 

Удельная равнодействующая в режиме служебного торможения

 

 

ст = −0,5 − хх,

 

 

 

(6.3)

Лист

РГР.ИиПЖД-СЖД.007-2022 17

Изм. Лист Кол. уч. № док. Подпись

Дата

Удельная равнодействующая в режиме экстренного торможения

эт = −( + хх), (6.4)

Расчет равнодействующих сил по приведенным выше формулам представлен в таблице 6.1 для электровоза ВЛ − 80Р; для тепловоза

2ТЭ10В в таблице 6.2. Диаграммы удельных равнодействующих сил представлены в приложении А, в масштабах r (1 Н/т = 0,5 мм) и V (1 км/ч = 1 мм).

Таблица 6.1 – Таблица удельных равнодействующих для электровоза

ВЛ − 80Р

,

км

 

к,Н

,

Н

 

,

Н

 

,

Н

 

 

,

Н

 

,

Н

 

хх

Н

0,5,

Н

 

хх

Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ч

 

к

т

о

 

т

 

т

хх

 

т

 

т

+ ,

 

 

 

т

 

+ 0,5 ,

 

 

 

 

 

 

 

т

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,00

 

678,00

150,63

8,26

 

142,38

7,46

 

698,00

705,46

349,00

 

356,46

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10,00

589,00

130,86

10,89

119,97

10,04

 

511,87

521,91

255,93

 

265,98

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20,00

549,00

121,97

13,74

108,23

12,82

 

418,80

431,62

209,40

 

222,22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30,00

530,00

117,75

16,81

100,94

15,79

 

362,96

378,75

181,48

 

197,27

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40,00

510,00

113,31

20,10

93,21

18,95

 

325,73

344,69

162,87

 

181,82

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

43,50

502,30

111,60

21,30

90,30

20,11

 

315,47

335,58

157,74

 

177,84

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50,00

495,00

109,98

23,61

86,37

22,31

 

299,14

321,46

149,57

 

171,89

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

60,00

436,00

96,87

27,34

69,53

25,87

 

279,20

305,07

139,60

 

165,47

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

70,00

307,00

68,21

31,29

36,92

29,63

 

263,69

293,31

131,84

 

161,47

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

80,00

226,00

50,21

35,46

14,75

33,58

 

251,28

284,86

125,64

 

159,22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

90,00

170,00

37,77

39,85

-2,08

37,72

 

241,13

278,85

120,56

 

158,29

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100,00

134,00

29,77

44,46

-14,69

42,06

 

232,67

274,73

116,33

 

158,40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

110,00

111,00

24,66

49,29

-24,63

46,60

 

225,51

272,11

112,75

 

159,36

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лист

РГР.ИиПЖД-СЖД.007-2022 18

Изм. Лист Кол. уч. № док. Подпись

Дата

Таблица 6.2 – Таблица удельных равнодействующих для тепловоза

2ТЭ10В

,

км

 

к,Н

 

Н

 

 

Н

 

 

Н

 

 

 

Н

 

 

Н

 

хх

Н

 

Н

 

хх

Н

 

,

 

,

 

,

 

 

,

 

,

 

 

0,5,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ч

 

 

к

т

о

 

т

 

т

хх

 

т

 

т

+ ,

 

 

 

т

+ 0,5 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

813

168,9877

8,41

 

160,5777

7,35

 

729

 

736,35

 

364,5

 

371,85

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

680

141,3428

11,023

130,3198

9,886

 

534,6

544,486

267,3

 

277,186

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

578

120,1413

13,862

106,2793

12,614

437,4

450,014

218,7

 

231,314

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23,4

 

506

105,1756

14,87874

90,2969

13,58526

414,5558

428,141

207,2779

220,8631

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30

 

400

83,1428

16,927

66,2158

15,534

379,08

394,614

189,54

 

205,074

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40

 

288

59,86281

20,218

39,64481

18,646

340,2

358,846

170,1

 

188,746

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50

 

250

51,96425

23,735

28,22925

21,95

 

312,4286

334,3786

156,2143

178,1643

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

60

 

210

43,64997

27,478

16,17197

25,446

291,6

317,046

145,8

 

171,246

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

70

 

180

37,41426

31,447

5,967259

29,134

275,4

304,534

137,7

 

166,834

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

80

 

156

32,42569

35,642

-3,21631

33,014

262,44

295,454

131,22

 

164,234

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

90

 

140

29,09998

40,063

-10,963

37,086

251,8364

288,9224

125,9182

163,0042

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

 

122

25,35855

44,71

 

-19,3514

41,35

 

243

 

284,35

 

121,5

 

162,85

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лист

РГР.ИиПЖД-СЖД.007-2022 19

Изм. Лист Кол. уч. № док. Подпись

Дата

7 Решение тормозной задачи

Цель тормозной задачи – определить наибольшую допустимую скорость движения поезда на спуске, при которой он сможет остановиться в пределах расчетного тормозного пути в режиме экстренного торможения.

Кривая удельной равнодействующей силы в режиме экстренного торможения хх + т показана в Приложении А, величина уклона на спуске р = 9 , нормативная длина тормозного пути при спуске с уклона

> 6‰ тр = 1200 м, а конечная скорость к = 0.

Величина расчетного тормозного пути вычисляется по формуле

 

тр

 

=

 

 

п

+

 

д

,

(7.1)

 

 

 

 

 

 

 

 

где п – путь, проходимый поездом за время подготовки к торможению, в

течении которого нажатие колодок на бондажи постепенно возрастает, м;

д – действительный путь торможения, на котором действует тормозная

сила, а скорость движения снижается с 0 до к, м.

 

Путь подготовки к торможению определяется по эмпирической

формуле

 

п = 0,2780 под,

(7.2)

где под – время подготовки к торможению, с, которое определяется по формуле

 

 

 

 

 

 

 

под

 

=

 

 

 

1

 

 

,

(7.3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

,

 

1

– коэффициенты,

зависящие

 

 

от количества осей

поезда в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

соответствии с п. 2.8 [2].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для электровоза ВЛ − 80Р, у которого 244 и для тепловоза 2ТЭ10В,

у которого 240 осей = 10; 1 = 15.

Максимально допустимую начальную скорость определяют обычно для трех значений уклонов: для руководящего спуска, как наиболее

Лист

РГР.ИиПЖД-СЖД.007-2022 20

Изм. Лист Кол. уч. № док. Подпись

Дата

Соседние файлы в предмете Изыскания и проектирование железных дорог