Проверка массы состава с учетом ограничений

Введение

Спрямление профиля пути и его анализ

Для повышения точности результатов тяговых расчётов, а также сокращения их объёма и, следовательно, времени на их выполнение необходимо спрямить профиль пути заданного участка.

В основе спрямления профиля пути лежит равенство механических работ на спрямлённом профиле и на действительном профиле.

Спрямление профиля состоит в замене двух или нескольких смежных элементов продольного профиля пути одним элементом, длина которого S_c равна сумме длин спрямляемых элементов (.

 

(1)

 

а крутизна вычисляется по формуле:

 

 

Где – крутизна элементов спрямляемого участка.

 

Чтобы расчёты скорости и времени движения поезда по участку были достаточно точными, необходимо выполнить проверку возможности спрямления группы элементов профиля по формуле:

 

 

где – длина спрямляемого элемента, м;

– абсолютная величина разности между уклоном спрямлённого участка и уклоном проверяемого элемента, ‰, т. е.

Проверке по формуле (3) подлежит каждый элемент спрямляемой группы. Чем короче элементы спрямляемой группы и чем ближе они по крутизне, тем более вероятно, что проверка их на удовлетворение условию (3) окажется благоприятной (положительной).

Кривые на спрямляемом участке и на отдельных элементах заменяются фиктивным подъёмом, крутизна которого определяется по формуле:

 

где и – длина и радиус кривых в пределах спрямлённого участка, м. Крутизна спрямлённого участка с учётом фиктивного подъёма от кривой

 

 

Необходимо отметить, что знак крутизны уклона может быть и положительным (для подъёмов), и отрицательным (для спусков); знак крутизны фиктивного подъёма от кривой c всегда положительный. Это обязательно надо учитывать при вычислениях.

Объединять в группы для спрямления следует только близкие по крутизне элементы профиля одного знака. Горизонтальные элементы (площадки) могут включаться в спрямляемые группы как с элементами, имеющими положительный знак крутизны, так и с элементами отрицательной крутизны. Элементы, на которых расположены раздельные пункты, не спрямляются.

Результаты расчётов по спрямлению заданного профиля пути сводятся в таблицу 1.

 

Определение массы состава

Масса состава – один из важнейших показателей работы железнодорожного транспорта. Увеличение массы составов 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 расчётного подъёма массу состава в тоннах вычисляют по формуле:

 

где – расчётная сила тяги локомотива, кгс;

– расчётная масса локомотива, т;

– основное удельное сопротивление локомотива, Н/кН;

– основное удельное средневзвешенное сопротивление состава, Н/кН;

– крутизна расчётного подъёма, ‰ (;

– ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с².

 

Величины и определяют для расчётной скорости локомотива . Расчётная скорость, расчётная сила тяги, масса локомотива и другие расчётные нормативы, взятые из [3], приведены в таблице 2. Основное удельное сопротивление локомотива, Н/кН, в зависимости от скорости на режиме тяги (при движении под током) определяют по графикам , приведённым в [3].

 

Основное удельное сопротивление локомотивов, для которых графические зависимости отсутствуют, следует подсчитывать по формуле (для звеньевого пути):

 

 

где – расчетная скорость (таблица 2 в [2]).

 

Основное удельное сопротивление состава, Н/кН, определяют по формуле:

 

 

где a, b, g – соответственно доли (не %!) 4-, 6- и 8-осных вагонов в составе по массе (см. задание);

– основное удельное сопротивление 4-осных груженых вагонов:

- при подшипниках скольжения на звеньевом пути

 

 

- при роликовых подшипниках на звеньевом пути

 

 

 

– основное удельное сопротивление 6-осных груженых вагонов:

- на звеньевом пути

 

 

– основное удельное сопротивление 8-осных груженых вагонов:

- на звеньевом пути

 

 

Здесь – средняя нагрузка от оси на рельсы, т/ось, соответственно 4-, 6- и 8-осного вагона:

 

– доли 4-осных вагонов на подшипниках скольжения и качения.

 

Зная массу вагонов, т брутто (см. задание) подставляем в формулу (13):

 

 

Полученные значения подставляем в формулы (9), (10) и (12) получаем:

 

 

 

 

Подставим значения в формулу (8):

 

Т.к. все данные для нахождения массы состава найдены, подставим их в формулу (6):

 

Проверка массы состава с учетом ограничений

3.1 Проверка массы состава по длине приёмо-отправочных путей станции

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

Число вагонов в составе грузового поезда:

 

Полученное число вагонов следует округлить до целого числа. Длины вагонов принимаются равными: 4-осного – 15 м, 6-осного – 17 м, 8-осного – 20 м. Длины локомотивов приведены в табл. 2. Общая длина поезда:

 

 

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

 

 

где – длина приёмо-отправочных путей, м (см. задание).

 

В соответствии с формулами (14),(16) найдем число вагонов:

 

Проверка:

 

Пусть а :

 

Пусть а :

 

Пусть а :

Пусть а :

 

Так как цель перевезти как можно больше груза, то принимаем а , следовательно длина поезда равна:

 

По (18) формуле проверяем возможность установки поезда на приемо-отправочных путях:

 

Проверка удовлетворяет условию, следовательно в соответствии с ПТР корректируем массу поезда т.