Масса состава при трогании поезда с места



Проверка расчетной массы состава на трогание поезда с места

В процессе движения поезда по участку может возникнуть необходимость остановки его на перегоне (по занятости участка или при проведении ремонтных работ) или на промежуточных остановочных пунктах (для обгона поезда) и последующее возобновление движение является одним из трудных режимов работы локомотива. При этом используется его полная мощность и максимальные токи в тяговых двигателях вызывающие их перегрев, что может привести локомотив к выходу из строя.

Масса состава при трогании поезда с места определяется по формуле:

где – сила тяги локомотива при трогании с места ([1], для электровозов – табл. 17, для тепловозов – табл. 24), Н; – удельное сопротивление движению поезда при трогании с места, Н/кН; – крутизна элемента одной из станций, наиболее трудного при трогании поезда с места, ‰.

Удельное сопротивление движению состава при трогании с места

определяется по формуле:

где – удельное сопротивление движению при трогании поезда с места для 4–осных или 8–осных вагонов, Н/кН.

Удельное сопротивление движению (для вагонов с подшипниками ка-

чения) определяется по формуле:

где – нагрузка на ось 4–осного или 8–осного вагонов, рассчитанная по формуле (2.4).

Массу состава при трогании с места сравнивают с расчетной массой состава, т.е.:

Если условие (2.18) выполняется, то можно сделать вывод: «Поезд с локомотивом серии ВЛ80Р и массой состава Q=5000т может тронуться с любого остановочного пункта и массу состава следует считать определившейся для данного участка работы локомотивов».

По завершении проверок делается обобщенный вывод о расчетной

массе состава для дальнейших расчетов.

Расчет и построение диаграмм удельных равнодействующих

Сил.

Тяга поездов – это отраслевая наука, изучающая управляемое движение поездов. Основной задачей теории тяги является исследование и расчёт движущегося поезда. Процесс движения поезда по участку характеризуется тремя режимами работы локомотива: тяга, выбег (холостой ход) и торможение.

Режим тяги. В этом случае движение происходит с работающими тяговыми двигателями (применительно к электровозам и тепловозам с электрической передачей) локомотива, и на поезд действуют сила тяги

локомотива Fк и сила основного сопротивления движению (в режиме тяги) Wо. Равнодействующая этих сил R определяется величиной R = Fк – Wо.

Режим выбега. В этом случае движение происходит с выключенными

тяговыми двигателями, и на поезд действует основное сопротивление движению (в режиме выбега) Wх. Равнодействующая сила R определяется величиной R = – Wх.

Режим торможения. В этом случае на поезд действует основное

сопротивление движению (в режиме выбега) Wх и тормозная сила Вт.

Равнодействующая сила R определяется величиной R = – (Wхт).

Характер движения поезда определяется величиной и направлением

равнодействующей силы. Если равнодействующая сила R равна нулю, то имеет место равномерное движение поезда (или стоянка), если больше нуля – движение ускоренное, если меньше нуля – движение замедленное.

Читайте также:  Проверочное слово для слова поезд

Движение поезда по железнодорожному участку выражается в виде дифференциального уравнения, которое устанавливает зависимость скорости, длинны пройденного пути и времени движения от величины, действующих на поезд сил.

Уравнение движения поезда в режиме тяги имеет вид:

Уравнение движения поезда в режиме холостого хода имеет вид:

Уравнение движения поезда в режиме служебного торможения имеет вид:

Величины, входящие в формулы (19-21) обозначают:

— ускорение поезда; — коэффициент ускорения поезда; – удельные силы: тяги, естественного сопротивления (в режимах тяги и выбега) и торможения, величина которых определяется по формулам:

где P – служебная масса локомотива, т; Q – расчетная масса состава, т.

Решение уравнения движущегося поезда по конкретному железнодорожному участку в курсовой работе выполняется графоаналитическим способом (методом «МПС») предусматривающим расчет и построение «Диаграмм удельных равнодействующих и замедляющих сил» с последующим графическим построением кривых скорости v(S) и t(S) описывающих движение поезда.

Для построения диаграмм необходимо предварительно рассчитать величины удельных равнодействующих сил для режимов тяги, холостого хода и служебного торможения. Расчёты ведутся на ЭВМ, в которую вводится информация из макета данных. Макет данных ввиде таблицы 2.2 включает 15 строк заполненных следующим образом: строки 1 … 13, 14 – заполняются согласно бланка-задания и приложений 1, 2; строка 12 – колодки чугунные для студентов с четным порядковым номером по списку (или последней цифрой шифра для заочной формы обучения) и композиционные – для нечетных номеров (или цифрой) соответственно; строка 15 – заполняется на основе тяговой характеристики заданного локомотива [1] (силы тяги локомотива перевести из кгс в Н). Результаты расчетов удельных сил ЭВМ выдает в виде распечатки, которая содержит: графа 1 – принятые скорости движения; графа 2 – величины силы тяги локомотива; графы 3… 6 – удельные равнодействующие силы поезда соответственно в режимах тяги, холостого хода, служебного и экстренного торможения.

По данным граф 1 и 3; 1 и 4; 1 и 5, на листе миллиметровой бумаги,

где 3 – запас на подшивку и оформление, см; – максимальное значение умноженное на масштаб 0.6, см; — максимальное значение ( ) умноженное на масштаб 0.6, см.

Источник

Определение массы поезда и его проверки

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, эксплуатационных условий.

Современные электровозы и тепловозы имеют большую мощность и высокую конструкционную скорость. Массу состава определяют исходя из условий полного использования мощности и тяговых качеств локомотивов, а также кинетической энергии поезда в соответствии с нормами, приведенными в действующих ПТР. В целях повышения провозной способности линий, ликвидации перелома весовых норм поездов предусматриваются применение кратной тяги и подталкивания на лимитирующих перегонах, безостановочный пропуск поездов по станциям, за которыми расположены крутые подъемы, и т. д. Расчет массы состава выполняют по следующим условиям безостановочного движения:

Читайте также:  Расписание движения поездов от нягани

а) по расчетному подъему с равномерной скоростью;

б) по труднейшим подъемам с учетом использования кинетической энергии поезда.

На тех участках дорог, где климатические условия значительно изменяются в зависимости от времени года, расчетную массу состава определяют особо для летнего и зимнего периодов. Выполненный расчет массы состава должен быть проверен в опытных поездках с динамометрическим вагоном в соответствии с действующими для этой цели инструктивными указаниями.

Расчетный подъем принимают исходя из анализа труднейших элементов продольного профиля, уровня допустимой скорости движения поездов по состоянию пути, расположения остановочных пунктов.

Предположив, что запаса кинетической энергии поезда будет недостаточно для преодоления такого подъема, определяют максимально возможную массу состава по формуле:

Источник

Лекция №11. Определение веса состава грузового и пассажирского поезда.

Один из важнейших качественных показателей, влияющий на эффективность работы железной дороги, является вес состава. Вес состава определяет провозную и пропускную способность участков и линий железной дороги. Повышение веса состава, в допустимых пределах, — снижает себестоимость, повышает экономичность перевозок, улучшает использование мощности локомотива, снижает расход электроэнергии или топлива на тягу поездов. Однако, повышение веса состава выше допустимой нормы может вызвать преждевременное разрушение локомотива.

Поэтому вес грузового состава рассчитывают, исходя из полного использования силы тяги локомотива при движении с расчётной скоростью по наиболее тяжёлому подъёму (рассмотрено ранее). Полученный расчётом вес грузового состава проверяют:

· по условиям трогания поезда с места на раздельных пунктах;

· возможности расположения поезда в пределах длины приёмоотправочных путей на станциях;

· на нагревание тяговых электродвигателей или генераторов локомотива.

Вес состава пассажирских поездов с учётом категорий (скорый, пассажирский, высокоскоростной), а также ускоренных грузовых и грузопассажирских поездов при движении по нескольким железным дорогам устанавливает ОАО «РЖД».

Расчёт веса грузового состава начинают с анализа профиля и плана пути на участке. В процессе анализа выбирают наиболее тяжёлый по крутизне и длине для движения подъём. Расчётным подъёмом называютнаиболее трудный для преодоления подъём рассматриваемого участка, на котором в процессе движения поезда устанавливается равновесная скорость.

Как было подробно рассмотрено ранее, вес грузового поезда определяют исходя из условия движения с равновесной скоростью по расчётному подъёму. Наибольший вес грузового состава определяется при условии движения с равновесной расчётной скоростью заданным локомотивом по расчётному подъёму. Тогда уравнение движения поезда при равновесной скорости принимает выражение:

где Fкр – расчётная сила тяги локомотива, Н;

Подставив полное сопротивление движению поезда при равновесной скорости, равной vр, в уравнение (1), определяется искомый вес состава по формуле:

Длительное движение локомотива при максимальной нагрузке в режиме тяги ниже расчётной скорости vр может привести к перегреву тяговых электрических машин и их разрушению.

Читайте также:  Расписание поезда петрозаводск мурманск с остановками

Значения расчётной скорости vр и соответствующей ей расчётной силы тяги Fкр являются паспортными характеристиками и приводятся для каждой серии локомотива в Правилах тяговых расчётов (ПТР).

Источник

Проверка массы состава по троганию с места

iтр – уклон участка пути, на котором происходит трогание поезда с места, ‰.

Удельное основное сопротивление движению при трогании поезда с места для вагонов на роликовых подшипниках определяется по формуле

wтрi = 28/ (moi + 7), (2.9)

где moi – масса, приходящаяся на ось вагона i – того типа,т.

wтр4 = 28/ (18,2 + 7) = 1,11, Н/кН;

wтр8 = 28/ (16,2 + 7) = 1,21, Н/кН.

Для состава из четырехосных и восьмиосных вагонов wтр определяют по выражению

wтр = α4 * wтр4 + α8 * wтр8, (2.10)

wтр = 0,48 * 1,11 +0,52 * 1,21 = 1,16, Н/кН,

mс тр = 607000/[9,81(1,16 + 0,2)] – 184 = 45313 ≈ 45300, т.

4350 < 45300 => mс кр < mс тр, то есть условие выполняется.

2.2.3 Проверка массы состава по размещению на станционных путях

Длина поезда не должна превышать полезной длины приемоотправочных путей на участках обращения данного поезда (с учетом допуска 10 м на установку поезда).

Длина поезда lп, м, определяется по формуле

lп = lс + nл*lл + 10, (2.11)

где lс – длина состава, м;

nл – количество локомотивов;

lл – длина локомотива, м.

Длина состава определяется по формуле

где ni – количество вагонов i-того типа в составе;

li – длина вагона i-того типа, м. Принять l4 = 14м, l8 = 21м.

Количество вагонов определяется по выражению

где αi – доля вагонов i-того типа (по массе);

mi – масса одного вагона i-того типа, т. Определяется по числу осей и массе, приходящейся на ось.

n4 = 0,48* 4350/18,2*4 = 28;

n8 = 0,52* 4350/16,2*8 = 17;

lс = (28*14) + (17*21) = 749, м;

lп = 749 + 1*28 + 10 = 787, м.

Так как длина приемоотправочных путей 1250 м, а длина поезда 787 м, то делаем вывод о том, что масса состава рассчитана верно.

2.2.4 Выбор расчетной массы состава

Из двух значений масс состава, полученных выше, для дальнейших расчетов принимается ее наименьшее значение, а именно – 4350 т.

2.3 Построение диаграммы удельных результирующих сил поезда

Для получения в дальнейшем кривых движения поезда графическим способом необходимо предварительно рассчитать удельные результирующие силы, действующие на поезд при движении его по прямому и горизонтальному участку пути. При этом удельные результирующие силы поезда рассчитывают и строят на графике в зависимости от скорости движения для всех трех возможных режимов ведения поезда: тяги – fт, выбега – fв, служебного механического торможения – fсл.т.. Совместное графическое изображение этих зависимостей принято называть диаграммой удельных результирующих сил поезда.

Источник