Теория локомотивной тяги (стр. 15 )

Рис.10.2. График коэффициента Кm , учитывающий влияние на норму расхода топлива и электрической энергии средней массы вагона на одну ось

Коэффициент трудности нормируемого участка рассчитывается по формуле

Ki = 1 + (0,705 – 0,00452 vт)(0,375 + 0,0375 mо ) iэ, (10.7)

где iэ - эквивалентный уклон нормируемого участка, ‰.

При mо = 17,5 т/ось формула (10.7) принимает вид

Ki = 1 + (0,727 – 0,00466 vт)iэ (10.7а)

Значения коэффициента Ki, рассчитанного по формуле (10.7а), приведены в табл.10.4 и на рис.10.3.

Таблица 10.4

Значения коэффициента трудности участка Ki

при mо = 17,5 т/ось

iэ, ‰	Техническая скорость, км/ч
0	10	20	30	40	50	60	70	80
0	1	1	1	1	1	1	1	1	1
0,25	1,182	1,170	1,158	1,147	1,135	1,123	1,112	1,100	1,088
0,50	1,363	1,340	1,317	1,293	1,270	1,247	1,223	1,200	1,177
0,75	1,545	1,510	1,475	1,440	1,405	1,370	1,335	1,300	1,265
1,00	1,726	1,680	1,633	1,586	1,540	1,493	1,447	1,400	1,354
1,25	1,908	1,849	1,791	1,733	1,675	1,617	1,559	1,500	1,442
1,50	2,089	2,019	1,950	1,880	1,810	1,740	1,670	1,600	1,531
1,75	2,271	2,189	2,108	2,026	1,945	1,863	1,782	1,700	1,619
2,00	2,452	2,359	2,266	2,173	2,080	1,987	1,894	1,801	1,707
2,50	2,815	2,699	2,583	2,466	2,350	2,233	2,117	2,001	1,884
2,75	2,997	2,869	2,741	2,613	2,485	2,357	2,229	2,101	1,973
3,00	3,178	3,039	2,899	2,759	2,620	2,480	2,340	2,201	2,061
3,50	3,542	3,379	3,216	3,053	2,890	2,727	2,564	2,401	2,238
4,00	3,905	3,718	3,532	3,346	3,160	2,973	2,787	2,601	2,415

Рис.10.3. График коэффициента трудности участка Ki

10.3. Расчет эквивалентного уклона участка

Эквивалентным уклоном участка длиной L называется такой однородный уклон этого участка, на котором механическая работа по передвижению поезда равняется механической работе при движении по реальным уклонам этого участка с теми же средними скоростями.

Величина эквивалентного уклона определяется по формуле [6]

iэ = [ ∑ ijsj + 12∑α + ∑|(iв – wв)| sв ] /L, (10.8)

где ij и sj – соответственно величины действительных (не спрямленных) уклонов, ‰ и длина, м; ∑α – сумма центральных углов всех кривых элементов пути, градусы; iв – величина вредного спуска, ‰, т. е. спуска на котором поезд может ускоряться в режиме холостого хода и на котором производится торможение поезда; wв – основное удельное сопротивление на вредном спуске, Н/кН; sв – длина вредного спуска, м; L – длина участка, м.

Длина вредного спуска, т. е. та часть спуска, на котором производится торможение поезда, определяется с помощью тяговых расчетов. Если тяговые расчеты не проводились, то к вредным спускам можно относить все спуски круче 6 ‰ и в расчет принимать 0,7 их длины.

При определении величины эквивалентного уклона необходимо учитывать и кинетическую энергию поезда, накапливаемую при прохождении спусков. Величина поправки, которая вычитается из полученного уклона, определяется уравнением

Δiк = 0,22 – 0,0227 iэ2. (10.9)

При отрицательном эквивалентном уклоне Δiк в расчет не принимают.

При использовании спрямленного профиля вместо ∑ijsj + 12∑ α вводится сумма произведений спрямленных элементов ∑iсsс.

Пример 3. Определить эквивалентный уклон участка, приведенного в табл.10.5, по которому движется поезд массой mс = 4000 т, ведомый локомотивом 2ТЭ10М (тл = 276 т).

Таблица 10.5

Спрямленный профиль участка

iс, ‰	0,2	-4,8	0,35	11,4	0	10,4	3,2	0	-1,74	-11,4	2,24	0
sс, м	1500	2500	1000	1500	1000	3000	1000	500	4500	1500	1500	1000

Расчеты по определению эквивалентного подъема рекомендуется оформлять в виде табл. 10.6.

Таблица 10.6

Расчетная таблица для определения эквивалентного
подъема участка

Подъемы и площадки	Спуски	В том числе вредные спуски
iс, ‰	sс, м	iсsс	iс, ‰	sс, м	iсsс	iс, ‰	sс, м	vв, км/ч	wв, Н/кН	|(iв - wв)| sв
0,2	1500	300	-4,8	2500	-12000	-	-	-	-	-
0,35	1000	350	-1,74	4500	-7830	-	-	-	-	-
11,4	1500	17100	-11,4	1500	-17100	-11,4	1050	80	2,45	9397,5
0	1000	0			0
10,4	3000	31200			0
3,2	1000	3200			0
0	500	0			0
2,24	1500	3360			0
0	1000	0			0
	12000	55510		8500	-36930					9397,5
iэ = (55510 – 36930 + 9397,5) / (12000 + 8500) = 1,365 ‰

Основное удельное сопротивление движению на вредном спуске рассчитывается при скорости vв, равной допускаемой скорости движения на этом спуске по формулам (3.2) – (3.3).

С учетом кинетической энергии поезда эквивалентный уклон участка будет равен:

iк = 0,22 – 0,0227 (1,365 )2 = 0,178 ‰;

iэ = 1,365 – 0,178 = 1,187 ‰.

Температурный коэффициент для средних условий эксплуатации определяется по формулам:

- для тепловозной тяги

Kt = 1,039 – 0,0026 t, (10.10)

- для электрической тяги

Kt = 1,066 – 0,0044 t, (10.11)

где t - температура наружного воздуха.

Удельный расход электроэнергии на собственные нужды электровозов определяются по формуле

ев = 10000 асн Т / mс vт, (10.12)

где асн – средний расход электроэнергии на собственные нужды (табл.10.7); Т – общее время движения электровоза по участку, мин.