PZ_TTP_Kovalev47s

долями в составе:

	=		∙ ,	(3.7)
		в.о

= 625022 ∙ 1 = 284.

Определим количество вагонов в составе по формуле:

	в4		=		о	,			(3.8)
				4
в4 =		284		= 71.
	4
Длину поезда рассчитаем по формуле:
				z
lп lc lл	10 n						вj lвj	n л lл 10	(3.9)
				j 1
где lc – длина состава;
lл – длина электровоза(ов);
lвj – длина вагона j-го вида;
л – количество электровозов в поезде.
Длина электровоза ВЛ80С lл=33 м.
Длина четырёхосных вагонов (полувагонов) равна									соответственно:

lв4=14 м.

Определим длину состава, м:

lп = 71·14+2·33+10=1070.

Так как расчетная длина приёмоотправочных путей станции равна 1070 м, что меньше длины станций равной 2701, необходимо предусмотреть движение поезда по участку с остановками.

21

4. Расчёт удельных ускоряющих и замедляющих сил поезда, решение тормозной задачи

4.1. Определение удельного основного сопротивления движению электровоза, состава вагонов и поезда при разных скоростях и режимах движения

С целью упрощения дальнейших расчетов выразим из формул (3.1) и (3.4) формулу для нахождения основного удельного сопротивления составу вагонов.

Получим следующее выражение:

w c c V c V2				,	(4.1)
0	0	1	2

для данного типа вагонов и удельной части их в составе поезда получим следующее выражение:

w 0,832 0,00425·V 0,000112·V 2 .

0

Удельное основное сопротивление движению ЭПС рассчитывают по следующим формулам:

под током:	w	c	c		V c		V2 ;
	0	0		1		2
без тока:	w	c		c		V c		V2 .
	х	х0			х1		х2

Для исходного электровоза ВЛ80С данные величины соответственно равны:

w 1,9 0,01 V 0,0003 V2 ,

0

w х 2,4 0,011 V 0,00035 V2 .

4.2. Расчет удельных ускоряющих сил поезда в режиме тяги

Удельные ускоряющие (замедляющие) силы характеризуют ускорение (замедление) поезда в различных режимах движения на прямом горизонтальном участке пути, они используются при решении уравнения движения поезда.

Удельную ускоряющую силу поезда массой m в режиме тяги определяют по формуле, Н/кН:

	f у fк w0		F	103	w0
			К			(4.2)
			mg

где wо – основное удельное сопротивление движению поезда.

22

	w	m	л	w	m	c
w 0	0			c			(4.3)
		mл mc

Расчет fУ выполним для ограничивающих линий и тяговых характеристик

Fк(V).

Пример расчета для 0,5 зоны 1, Н/кН:

w'о= (1,9+0,01·1,1+0,0003·1,12)·1=1,91,

" = 0,7+((8+0,1·1,1+0,0025·1,12)/6250=0,701,

= ′

∙

+ "

∙ ,

(4.4)

о

мл

мс

=

л

,

(4.5)

мл

л+ с

=

с

,

(4.6)

мс

с+ л

мл =

192

= 0,04,

192+4719

=

4719

= 0,96,

мс

4719+192

о = 1,91 · 0,04 + 0,701 · 0,96 = 0,749,

559∙103у = (192+4719)∙9,81 − 0,88 = 10,86.

Для остальных значений расчет произведем аналогично, результаты снесем в таблице 13.

Таблица 13 – Удельные ускоряющие силы поезда в режиме тяги

Позиция	V, км/ч	w'o,	w"o,		wo,	Fк, кН	fк,	fу,
(режим)		Н/кН	Н/кН		Н/кН		Н/кН	Н/кН
	1,1	1,911	0,701		0,75	559,2	11,61	10,86
	2,75	1,930	0,701		0,75	434,6	9,02	8,27
	5,5	1,964	0,701		0,75	286,5	5,95	5,19
5п	8,25	2,003	0,701		0,75	179,5	3,73	2,97
	11	2,046	0,702		0,75	112,8	2,34	1,59
	13,75	2,094	0,702		0,76	76,5	1,59	0,83
	16,5	2,147	0,702		0,76	54,936	1,14	0,38
				23

Продолжение таблицы 13

	11	2,046	0,702		0,75	468,9	9,73	8,98
	13,75	2,094	0,702		0,76	333,5	6,92	6,17
	16,5	2,147	0,702		0,76	238,4	4,95	4,19
9п	19,25	2,204	0,702		0,76	172,7	3,58	2,82
	22	2,265	0,702		0,76	128,5	2,67	1,90
	24,75	2,331	0,702		0,77	99,1	2,06	1,29
	27,5	2,402	0,702		0,77	79,5	1,65	0,88
	33	2,557	0,702		0,77	53,0	1,10	0,32
	16,5	2,147	0,702		0,76	641,6	13,32	12,56
	19,25	2,204	0,702		0,76	464,0	9,63	8,87
	22	2,265	0,702		0,76	346,3	7,19	6,42
	24,75	2,331	0,702		0,77	258,0	5,36	4,59
13п	27,5	2,402	0,702		0,77	207,0	4,30	3,53
	33	2,557	0,702		0,77	133,4	2,77	1,99
	38,5	2,730	0,702		0,78	91,2	1,89	1,11
	44	2,921	0,703		0,79	67,69	1,40	0,62
	49,5	3,130	0,703		0,80	51,99	1,08	0,28
	24,75	2,33	0,702		0,77	598,4	12,42	11,66
	27,5	2,40	0,702		0,77	465	9,65	8,88
	33	2,56	0,702		0,77	290,4	6,03	5,25
17п	38,5	2,73	0,702		0,78	194,2	4,03	3,25
	44	2,92	0,703		0,79	136,4	2,83	2,04
	49,5	3,13	0,703		0,80	100,1	2,08	1,28
	55	3,36	0,703		0,81	78,0	1,62	0,81
	60,5	3,60	0,704		0,82	61,8	1,28	0,47
	66	3,87	0,704		0,83	52,0	1,08	0,25
	33	2,56	0,702		0,77	549,36	11,40	10,63
	38,5	2,73	0,702		0,78	362,97	7,53	6,75
	44	2,92	0,703		0,79	248,19	5,15	4,36
21п	49,5	3,13	0,703		0,80	179,52	3,73	2,93
	55	3,36	0,703		0,81	135,38	2,81	2,00
	60,5	3,60	0,704		0,82	105,95	2,20	1,38
	66	3,87	0,704		0,83	85,35	1,77	0,94
	77	4,45	0,705		0,85	57,88	1,20	0,35
	38,5	2,73	0,702		0,78	608,2	12,62	11,84
	44	2,92	0,703		0,79	418,9	8,69	7,91
25п	49,5	3,13	0,703		0,80	298,2	6,19	5,39
	55	3,36	0,703		0,81	222,2	4,61	3,80
	60,5	3,60	0,704		0,82	168,7	3,50	2,69
	66	3,87	0,704		0,83	133,4	2,77	1,94
				24

Окончание таблицы 13

	25п	77	4,45	0,705	0,85	87,3	1,81	0,96
		88	5,10	0,706	0,88	63,3	1,31	0,44
		44	2,92	0,703	0,79	640,6	13,30	12,51
		49,5	3,13	0,70	0,80	459,1	9,53	8,73
		55	3,36	0,70	0,81	341,4	7,09	6,28
		60,5	3,60	0,704	0,82	254,1	5,27	4,46
	29п	66	3,87	0,704	0,83	199,1	4,13	3,31
		77	4,45	0,705	0,85	129,5	2,69	1,84
		88	5,10	0,706	0,88	92,2	1,91	1,04
		99	5,83	0,707	0,91	70,6	1,47	0,56
		110	6,63	0,708	0,94	54	1,12	0,18
		49,5	3,130	0,703	0,80	657,3	13,64	12,84
		55	3,358	0,703	0,81	483,6	10,04	9,23
		60,5	3,603	0,704	0,82	372,8	7,74	6,92
		66	3,867	0,704	0,83	292,3	6,07	5,24
	33п	77	4,449	0,705	0,85	188,4	3,91	3,06
		88	5,103	0,706	0,88	130,5	2,71	1,83
		99	5,830	0,707	0,91	657,3	1,96	1,06
		110	6,63	0,708	0,94	483,6	1,54	0,60
		121	7,50	0,709	0,97	372,8	1,23	0,26
		55	3,36	0,703	0,81	562,1	11,67	10,86
		60,5	3,60	0,704	0,82	441,5	9,16	8,35
		66	3,87	0,704	0,83	350,2	7,27	6,44
	ОП1	77	4,45	0,705	0,85	243,3	5,05	4,20
		88	5,10	0,706	0,88	182,5	3,79	2,91
		99	5,83	0,707	0,91	141,3	2,93	2,03
		110	6,63	0,708	0,94	108,9	2,26	1,32
		121	7,50	0,709	0,97	84,4	1,75	0,78
		55	3,36	0,703	0,81	631,8	13,11	12,31
		60,5	3,60	0,704	0,82	515,0	10,69	9,87
		66	3,87	0,704	0,83	423,8	8,80	7,97
	ОП2	77	4,45	0,705	0,85	296,3	6,15	5,30
		88	5,10	0,706	0,88	217,8	4,52	3,64
		99	5,83	0,707	0,91	169,7	3,52	2,62
		110	6,63	0,708	0,94	134,4	2,79	1,85
		121	7,50	0,709	0,97	105,9	2,20	1,22
		60,5	3,60	0,704	0,82	570,94	11,85	11,03
		66	3,87	0,704	0,83	469,90	9,75	8,93
	ОП3	77	4,45	0,705	0,85	337,46	7,00	6,15
		88	5,10	0,706	0,88	261,93	5,44	4,56
		99	5,83	0,707	0,91	208,95	4,34	3,43
		110	6,63	0,708	0,94	172,66	3,58	2,64
					25

4.3. Расчет удельных замедляющих сил поезда в режиме выбега и пневматического торможения

Удельную замедляющую силу поезда в режиме выбега определим по выражению, Н/кН:

fз.в = wox ,

(4.7)

где wох – основное удельное сопротивление движению поезда в режиме выбега.

	= ′		+ "	,	(4.8)
ох	х	л	о	с

где wох – основное удельное сопротивление движению локомотива без

тока.

wх = 2,4+0,011V+0,00035·V2,

(4.9)

Расчет произведем для ряда скоростей от 0 до 100 км/ч. При V=0 км/ч:

wх = 2,4+0,011·0+0,00035·02=2,4, Н/кН,

w”о = (0,7+(8+0,1·0+0,0025·02)/6250)=0,701, Н/кН,

= 2,4 ∙ 0,04 + 0,701 ∙ 0,96 = 0,76, Н/кН.

Для остальных значений расчет произведем аналогично, результаты занесем в таблицу 14.

Удельную тормозную силу поезда bп.т при экстренном пневматическом торможении определим по формуле, Н/кН:

bп.т=1000к.р р

(4.10)

где к.р – расчетный коэффициент трения тормозных колодок;р – расчетный тормозной коэффициент.

Значение к.р для композиционных тормозных колодок определим по формуле:

	к.р 0,36	V 150		(4.11)
		2V 150
	26

Наименьшее значение тормозного коэффициента р согласно нормативам тормозных расчетов, для грузовых груженых поездов с композиционными колодками и максимальной скоростью движения до 100 км/ч примем 0,3, для грузовых порожних поездов – 0,5.

Удельную замедляющую силу поезда в режиме служебного пневматического торможения рассчитаем по формуле, Н/кН:

fз.п.т=wох+0,5·bп.т

(4.12)

где 0,5 – степень использования расчетного тормозного коэффициента. Для V=0 км/ч:

	к.р 0,36	0 150		0,36 ,
		2 0 150

bп.т=1000 0,36 0,3=108, Н/кН,

fз.п.т=0,76+0,5 108=33,2, Н/кН.

Для остальных значений скоростей расчет произведем аналогично, результаты занесем в таблицу 14.

Таблица 14 – Удельные замедляющие силы поезда в режимах выбега и пневматического торможения

V	′		"				з.п.т
					кр	п.т	1-я ступень	2-я ступень
0	2,4	0,701		0,77	0,36	108	33,2	16,9
10	2,55	0,701		0,77	0,34	101,6	31,3	16,0
20	2,76	0,702		0,78	0,32	96,6	29,8	15,2
30	3,05	0,702		0,79	0,31	92,6	28,6	14,6
40	3,4	0,703		0,81	0,30	89,2	27,6	14,1
50	3,83	0,703		0,83	0,288	86,4	26,7	13,7
60	4,32	0,704		0,85	0,28	84	26,0	13,3
70	4,89	0,704		0,87	0,27	81,9	25,4	13,0
80	5,52	0,705		0,89	0,27	80,1	24,9	12,7
90	6,23	0,706		0,92	0,26	78,5	24,5	12,5
100	7	0,707		0,95	0,26	77,1	24,1	12,3

4.4. Расчет удельных замедляющих сил поезда в режиме электрического торможения

27

При электрическом (рекуперативном) торможении электровоза удельную замедляющую силу, действующую на поезд массой m, найдем по формуле:

	Bк		(4.13)
fз.р bк w0		w0
	mg

где bк – удельная тормозная сила электрического тормоза электровоза. Расчет будем производить аналогично расчетам в разделе 4.2 для

ограничивающих линий и тормозных характеристик. Результаты расчета занесем в таблицу 15.

Таблица 15 – Удельные замедляющие силы поезда в режиме рекуперативного торможения

Позиция (режим)		V	′		"
									з.р
		0	1,90	0,84		0,87	0	0	0,87
		1,5	1,92	0,85		0,88	118	1,26	2,14
Граничный		3,1	1,93	0,86		0,89	237	2,52	3,41
		4,6	1,95	0,86		0,90	355	3,78	4,67
		6,1	1,97	0,87		0,91	474	5,04	5,94
		6,1	1,97	0,87		0,90	0	0	0,90
		7,6	1,99	0,88		0,91	113	1,20	2,11
0,5 зоны 1		9,2	2,02	0,89		0,92	225	2,39	3,31
		10,7	2,04	0,90		0,93	338	3,59	4,52
		12,2	2,07	0,91		0,94	450	4,78	5,73
		10,7	2,04	0,90		0,93	0	0,00	0,93
		12,2	2,07	0,91		0,94	109	1,16	2,10
Зона 1		14,2	2,10	0,92		0,96	218	2,31	3,27
		16,3	2,14	0,94		0,98	327	3,47	4,45
		18,4	2,19	0,96		1,00	436	4,63	5,62
		18,4	2,19	0,96		1,00	0	0	1,00
		19,8	2,22	0,97		1,01	106	1,13	2,14
0,5 зоны 2		21,3	2,25	0,98		1,02	212	2,25	3,28
		22,7	2,28	1,00		1,04	318	3,38	4,42
		24,3	2,32	1,01		1,05	424	4,51	5,56
		22,7	2,28	1,00		1,04	0	0	1,04
		24,3	2,32	1,01		1,05	104	1,10	2,15
Зона 2		26,2	2,37	1,03		1,07	207	2,20	3,27
		28,1	2,42	1,05		1,09	311	3,30	4,40
		30,5	2,48	1,08		1,12	414	4,40	5,52
Продолжение таблицы 15
0,5 зоны 3		30,5	2,48	1,08		1,12	0	0	1,12
				28

		32,0	2,53	1,10	1,14	101	1,08	2,22
		33,4	2,57	1,12	1,16	203	2,16	3,32
		34,9	2,61	1,13	1,18	304	3,23	4,41
		36,5	2,67	1,15	1,20	406	4,31	5,51
		34,9	2,61	1,13	1,18	0	0	1,18
		36,5	2,67	1,15	1,20	99	1,06	2,26
	зона 3	38,5	2,73	1,18	1,23	199	2,11	3,34
		40,4	2,79	1,21	1,25	298	3,17	4,42
		42,6	2,87	1,24	1,29	398	4,23	5,51
		42,6	2,87	1,24	1,29	0	0	1,29
		44,2	2,93	1,26	1,31	98	1,04	2,35
	0,5 зоны 4	45,8	2,99	1,28	1,33	195	2,08	3,41
		47,3	3,05	1,31	1,36	293	3,11	4,47
		48,9	3,11	1,33	1,38	391	4,15	5,54
		48,9	3,11	1,33	1,38	0	0	1,38
		49,3	3,12	1,34	1,39	96	1,02	2,41
	зона 4	49,7	3,14	1,34	1,40	192	2,04	3,44
		50,0	3,15	1,35	1,40	288	3,06	4,46
		50,4	3,17	1,35	1,41	384	4,08	5,49
		50,0	3,15	1,35	1,40	0	0	1,40
		50,4	3,17	1,35	1,41	95	1,01	2,42
	800	51,5	3,21	1,37	1,43	191	2,03	3,46
		52,7	3,26	1,39	1,45	286	3,04	4,49
		53,8	3,31	1,41	1,47	382	4,05	5,52
		53,8	3,31	1,41	1,47	0	0	1,47
		54,6	3,34	1,42	1,48	94	1	2,48
	700	55,5	3,38	1,44	1,50	188	2	3,50
		56,3	3,41	1,45	1,51	282	3	4,51
		57,1	3,45	1,47	1,53	376	4	5,53
		56,3	3,41	1,45	1,51	0	0	1,51
		57,1	3,45	1,47	1,53	93	0,99	2,51
	600	58,7	3,52	1,49	1,55	186	1,98	3,53
		60,2	3,59	1,52	1,58	279	2,96	4,55
		61,7	3,66	1,55	1,61	372	3,95	5,56
		60,2	3,59	1,52	1,58	0	0	1,58
		61,7	3,66	1,55	1,61	91	0,97	2,58
	500	64,5	3,79	1,60	1,67	182	1,94	3,61
		67,2	3,93	1,66	1,72	274	2,91	4,63
		70,0	4,07	1,71	1,78	365	3,88	5,66
	400	70,0	4,07	1,71	1,78	0	0	1,78
		75,0	4,34	1,82	1,89	102	1,08	2,98

Окончание таблицы 15

29

	400	80,0	4,62	1,93	2,01	204	2,17	4,18
		85,3	4,94	2,05	2,14	306	3,25	5,39
		85,3	4,94	2,05	2,14	0	0	2,14
		87,1	5,05	2,09	2,18	46	0,49	2,67
	300	88,9	5,16	2,14	2,23	92	0,98	3,21
		90,7	5,28	2,18	2,28	138	1,47	3,75
		92,6	5,40	2,23	2,33	184	1,96	4,29
		92,6	5,40	2,23	2,33	0	0	2,33
		94,1	5,50	2,27	2,37	38	0,40	2,77
	270	95,6	5,60	2,31	2,41	76	0,80	3,21
		97,1	5,70	2,35	2,45	113	1,20	3,65
		98,6	5,80	2,39	2,49	151	1,61	4,10
		0	1,90	0,84	0,87	542	5,77	6,63
		7,7	2,00	0,88	0,91	474	5,04	5,95
		14,1	2,10	0,92	0,96	450	4,78	5,74
		19,8	2,22	0,97	1,01	436	4,63	5,64
		25,5	2,35	1,03	1,07	424	4,51	5,57
		31,4	2,51	1,09	1,13	414	4,40	5,53
		36,8	2,67	1,16	1,20	406	4,31	5,52
		42,5	2,87	1,23	1,28	398	4,23	5,51
	Ограничение	47,9	3,07	1,31	1,37	391	4,15	5,52
		53,1	3,28	1,40	1,45	384	4,08	5,54
		55,3	3,37	1,43	1,49	382	4,05	5,55
		59,5	3,55	1,51	1,57	376	4,00	5,57
		63,4	3,74	1,58	1,65	372	3,95	5,60
		68,6	4,00	1,68	1,75	365	3,88	5,63
		76,8	4,44	1,86	1,93	306	3,25	5,19
		92,3	5,38	2,22	2,32	184	1,96	4,28
		98,6	5,81	2,39	2,49	151	1,61	4,10

По данным таблиц 13-15 построим диаграмму удельных ускоряющих и замедляющих сил поезда. При построении используем следующие масштабы:

mf = 6 мм/(Н/кН);

mv =1 мм/(км/ч).

Диаграмма построена на рисунке 8.

4.5. Решение тормозной задачи

Режим торможения является важнейшим в обеспечении безопасности движения поездов, поэтому тормозным расчетам уделяют большое внимание и сводят их к решению различных тормозных задач, в которых взаимосвязаны

30