2. Определение массы состава и длины поезда

2.1 Расчет массы состава и длины поезда локомотива вл82(пост)

Масса состава, рассчитанная по ПТР, должна быть проверена в опытной поездке.

В тяговых расчётах, выполняемых при строительстве новых железных дорог при определении массы состава силу тяги берём меньше расчётной, приводимой в ПТР для электропоездов на 5%, а тепловозов на 7%.

Масса состава определяется при условии равномерного движения с расчетной скоростью на подъеме с руководящим уклоном.

Расчетная скорость V_R – это скорость длительного движения локомотива.

Рисунок 2.1 – Движение поезда в режиме тяги

В соответствии с третьим законом Ньютона составим уравнение равномерного движения поезда: F_кр – W = 0.

В свою очередь:

W = W’ + W’’ = P( + ) + Q( + ). (2.1)

где .

Выразив из нее Q, получим:

Q = (2.2)

Полученная масса Q является теоретической. Для определения практического значения массы состава Q_ф используем формулу:

(2.3)

где – количество i-осных вагонов в составе, определяется по формуле:

(2.4)

Проверкой значения Q_ф является условие:

|Q_ф – Q| ≤ 50 т (2.5)

Длина поезда l_п вычисляется по формуле:

l_п = ∑l_вiN_i + l_л (2.6)

где l_вi – длины вагонов, м; l_л – длина локомотива равная 32,8 м [1].

В соответствие с полученной длиной поезда принимаем полезную длину приемоотправочных путей либо 850 м, либо 1050 м [1].

Масса состава нетто Q_нетто определяется по формуле:

Q_нетто = Q_ф – ∑N_iq_тарыi (2.7)

Определим по приведенным выше формулам массу состава и длину поезда с локомотивом ВЛ82_(пост).

Определим и по формулам (1.4) и (1.5) для расчетной скорости V_R = 51 км/ч [1]:

= 18,6 + 0,1V + 0,0029V² = 18,6 + 0,1·51 + 0,0029·51² = 31,2 Н/т;

= 9,97 + 0,0323V + 0,0012V² = 9,97 + 0,0323·51 + 0,0012·51² =14,7 Н/т.

По формуле (2.2) определим массу состава поезда для F_кр = 440,33 кН и Р = 192 т [1]:

Q = = 3 684 т

По формуле (2.4) определим количество вагонов в составе:

N₄ = (3 684 / 79,33)·0,098 = 5 вагонов;

N₆ = (3 684 / 119,2)·0,378 = 12 вагонов;

N₈ = (3 684 / 157,55)·0,524 = 12 вагонов.

Полученную практическую массу состава будем называть массой состава, значение которой определим по формуле (2.3):

Q_ф = 5·79,33 + 12·119,2 + 12·157,55 = 3718 т.

Принимаем окончательную массу состава 3750 т.

Проверим условие (2.5):

|Q_ф – Q| = |3718– 3 684| = 34 т < 50 т – верно

Определим длину поезда по формуле (2.6), где длина локомотива ВЛ82_(пост) равна 32,8 м [1]:

l_п = 5·14 + 12·17 + 12·20 + 32,8 = 546,8 м.

Длину приемоотправочных путей примем равной 850 метров.

Массу состава нетто определим по формуле (2.7):

Q_нетто = 3750 – (5·22 + 12·37,3 + 12·43,8) = 2666,8 т.

= = 0,71

Основное удельное сопротивление поезда определяется по формуле (1.3)

2.2 Проверка массы состава по троганию с места

Масса состава при трогании с места определяется по формуле:

Q_тр= – P (2.8)

где - сила тяги при трогании с места, Н; - удельное сопротивление состава при трогании с места, Н/т; - уклон профиля в пределах путей, ‰; P – вес локомотива, т.

Удельное сопротивление состава при трогании с места определяется по формуле:

= (2.9)

где - удельные сопротивления вагонов при трогании с места.

Они в свою очередь определяются по формуле:

= (2.10)

где 275 - коэффициент, зависящий от вида подшипников.

Произведем расчет для электровоза ВЛ82_(пост) по приведенным выше формулам.

По формуле (2.10) определим удельные сопротивления вагонов при трогании с места:

= = 10,25 Н/т;

= = 10,24 Н/т;

= = 10,30 Н/т.

Удельное сопротивление состава при трогании с места определим по формуле (2.9):

=10,25*0,0982+10,24*0,378+10,30*0,524 = 10,27 Н/т.

По формуле (2.8) определим массу состава при трогании с места:

Q_тр= – 192 = 18 229 т.

Q_тр > Q; 18 229т > 3750 т.

Вывод: Q_нетто = 3750 т – масса состава. Масса поезда P + Q = 3942 т.