Общие методические указания. Точность вычислений при выполнении расчетов должна в соответствии с Правилами тяговых расчетов для поездной ра­боты (ПТР) приниматься:

Точность вычислений при выполнении расчетов должна в соответствии с Правилами тяговых расчетов для поездной ра­боты (ПТР) приниматься:

а) для масс составов (грузовых) с округлением до 50 т;

б) сил, действующих на поезд (силы тяги, сопротивления, тормозные) с округлением до 50 Н;

в) крутизны уклонов при измерении в тысячных (%о) ~ с одним знаком после запятой;

г) удельных сил при измерении в Н/кН — с двумя знаками после запятой;

д) расстояний при измерении в метрах (для элементов профиля) и в километрах (для перегонов) - с одним знаком после запятой;

е) скоростей при измерении в км/ч - с одним знаком после запятой;

ж) перегонных времен хода - расчетное до 0,1 мин, для графика движения поездов с округлением до 1 мин.

1. Расчетный подъем - это наиболее трудный для движения в данном направлении элемент профиля пути, на котором достигается расчетная скорость, соответствующая расчетной силе тяги локомотива (см. табл. 3). Если наиболее крутой подъем участка достаточно длинный, то он принимается за расчетный. Если же наиболее крутой подъем заданного участка имеет небольшую протяженность и ему предшествуют «легкие» элементы профиля (спуски, площадки), на которых поезд может развить высокую скорость, то такой подъем не может быть принят за расчетный, поскольку поезд преодолеет его за счет накопленной кинетической энергии. В этом случае за расчетный следует принять подъем меньшей крутизны, но большей протяженности, на котором может быть достигнута равномерная скорость.

2. Например, для профиля № 2 расчетным подъемом будет элемент, имеющий крутизну i = +7%о и длину s = 6000 м, а не элемент крутизной i = +9%о и длиной s = 2000 м, так как он небольшой длины и перед ним расположены два спуска и площадка, позволяющие поезду подойти к этому подъему с большой скоростью и за счет запасенной кинетической энергии преодолеть этот подъем.

3. Масса состава - один из важнейших показателей работы железнодорожного транспорта. Увеличение массы состава позволяет повысить провозную способность железнодорожных линий, уменьшить расход топлива и электрической энергии, снизить себестоимость перевозок. Поэтому массу грузового состава определяют исходя из полного использования тяговых и мощностных качеств локомотива.

Для выбранного расчетного подъема массу состава в тоннах вычисляют по формуле

_, (1)

где F_кp — расчетная сила тяги локомотива, Н;

Р — расчетная масса локомотива, т;

w₀' — основное удельное сопротивление движению локомотива, Н/кН;

w₀'' — основное удельное сопротивление движению состава, Н/кН;

i _р —удельное дополнительное сопротивление движению поезда в Н/кН, численно равное крутизне подъема в %о;

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

Величины w₀' и w₀'' определяют для расчетной скорости локомотива v_p.

Расчетная скорость, расчетная сила тяги, масса локомотива и другие расчетные нормативы, взятые из ПТР, приведены в табл.3.

Основное удельное сопротивление движению локомотива, Н/кН, в зависимости от скорости на режиме тяги (при движении под током) подсчитывают по формуле

w₀'= 1,9+0,01 v_p +0,0003 v_p ². (2)

 

Основное удельное сопротивление движению состава с четырехосными вагонами на роликовых подшипниках

(3)

где q₀₄ — масса, приходящаяся на одну колесную пару четырехосного вагона, т/ось:

_, т/ось.

 

Чтобы выполнить проверку массы состава по длине приемо-отправочных путей, необходимо определить число вагонов в составе, длину поезда и сопоставить эту длину с заданной длиной приемо-отправочных путей станций.

 

Число вагонов в составе грузового поезда:

Полученное количество вагонов необходимо округлить до целых числовых значений.

Общая длина поезда

l_n =15 m₄ + l _Л +10, м,

где10 м — запас длины на неточность установки поезда.

Проверка возможности установки поезда на приемо-отправочных путях выполняется по соотношению

l _П ≤ l _ПОП

Если длина поезда меньше или равна длине приемо-отправочных путей станций заданного участка, то масса состава не корректируется и делается вывод о том, что массу состава уменьшать не надо.

Если же вычисленная длина поезда получилась больше длины приемо-отправочных путей, указанной в исходных данных, то масса состава уменьшается так, чтобы длина поезда не превышала длину приемо-отправочных путей на станциях (при этом снова должно быть определено число вагонов в составе уменьшенной массы и соответствующая длина поезда и выполнено сопоставление последней с заданной длиной приемо-отправочных путей станций).

5. Для построения диаграмм удельных равнодействующих сил предварительно составляют таблицу для трех режимов ведения поезда по прямому горизонтальному пути:

а) для режима тяти f _к - w ₀ = f ₁,(v);

б) режима холостого хода w_ox = f ₂ (v);

в) режима торможения:

• при служебном регулировочном торможении w_ox + 0,5b_T =f₃(v)

• при экстренном торможении w_ox +b_{T =} f_A(v).

Таблицу удельных равнодействующих сил, форма которой приведена ниже, заполняют для скоростей от 0 до конструкционной (в данной работе до 100 км/ч) через 10 км/ч.

Расчетную кривую тяговой характеристики заданного локомотива необходимо вычертить на миллиметровой бумаге и приложить к работе.

Основное удельное сопротивление движению локомотива при движении под током w'_o и основное удельное сопротивление движению состава w₀'' определяют по выше указанным формулам. Числовые значения этих величин приведены в таблице, одинаковыми для всех вариантов.

Основное удельное сопротивление движению локомотива на холостом ходу (при движении без тока), определяют по формуле

w _x= 2,4 + 0,01 lv + 0,0003 v ², H/кН (7)

 

Удельные тормозные силы поезда в Н/кН вычисляют по формуле

(8)

где φ_kp — расчетный коэффициент трения колодок о колесо:

при чугунных колодках

(9, а)

при композиционных колодках

(9, б)

— расчетный тормозной коэффициент состава в кН/кН

(10)

где п₄ — число осей состава: n _{4 =} 4 х m ₄.

Значение расчетного тормозного коэффициента следует вычислять до третьего знакапосле запятой.

Удельная замедляющая сила, действующая на поезд на режиме торможения, Н/кН:

• при служебном регулировочном торможении: w_{o x}+ 0,5b_T;

• при экстренном торможении: w_{o x}+ b_T.

Все результаты вычислений вносят в расчетную таблицу удельных равнодействующих сил. Значения F_k,w'_o, w₀'', w _x, φ_{kp, Р} для различных скоростей берутся из исходных данных, Q, . – из полученных расчетов. По данным этой таблицы следует построить по расчетным точкам диаграммы удельных равнодействующих сил для режима тяги f _к - w₀ = f₁ (v), режима холостого хода w_{o x}= f ₂(v) и режима служебного торможения w_ox + 0,5b_T =f₃ (v).

 

Таблица удельных равнодействующих сил

Локомотив ___________; масса состава Q =___________т

v, км/ч

Режим тяги

Fk, H

w'0, H/кН

W'0= w'0Pg, H

w0'', Н/кН

W''0= w0''Qg, H

W0= W'0+ W''0, H

Fk -W0, H

Режим холостого хода

w x, Н/кН

W x= w x Pg, H

W x+ W''0, H

, Н/кН

Режим торможения

φkp

bT=1000 φkp , H/кН

wo x + 0,5bT, Н/кН

wo x + bT, Н/кН

 

Диаграммы удельных равнодействующих сил рекомендуется вычертить на отдельном листе, с тем, чтобы в дальнейшем при построении кривой v=f(s) ее можно было бы перемещать вдоль профиля.

При построении графических зависимостей следует пользоваться масштабами, приведенными в таблице.

Величины	Для общих расчетов	Для тормозных расчетов
Удельные силы 1 Н/кН=… мм
Скорость 1 км/ч =… км
Путь 1 км =… мм
Постоянная времени Δ=…мм			-	-
Время 1 мин=…мм			-	-

 

Диаграммы удельных равнодействующих сил вычерчивают на миллиметровой бумаге, расчетные точки наносят на планшет заточенным карандашом четко, чтобы их положение было заметно (образец оформления показан на отдельном листе).

Пользуясь построенными диаграммами удельных равнодействующих сил для определенной массы состава и типа локомотива, можно анализировать условия и характер движения поезда на различных элементах профиля пути: определять равномерную скорость движения поезда на элементах различной крутизны, удельную равнодействующую силу на разных элементах в зависимости от скорости и т.д.

6. Перед тем, как приступить к определению скорости и времени хода поезда по участку, следует решить тормозную задачу, которая состоит в определении максимально допустимой скорости движения поезда по наиболее крутому спуску участка при заданных тормозных средствах и принятом тормозном пути. Эта задача в работе решается графическим способом.

Полный (расчетный) тормозной путь

S_T = S_П + SД (11)

где S_П — путь подготовки тормозов к действию, на протяжении которого тормоза поезда условно принимаются недействующими (от момента установки ручки крана машиниста и тормозное положение до включения тормозов поезда);

S _Д — действительный тормозной путь, на протяжении которого поезд движется с действующими в полную силу тормозами (конец пути S_П совпадает с началом пути S _Д).

 

 

 

f3c

IB