Теория локомотивной тяги (стр. 3 )

- расчёт наибольшей (критической) массы состава, соответствующей данному локомотиву, плану и профилю пути (на расчетном подъёме);

- определение массы состава, соответствующей наибольшей провоз - ной способности дороги, измеряемой количеством перевезённых грузов в год;

- определение массы состава, соответствующей наименьшей стоимости перевозок.

2.2. Выбор расчетного подъёма

Расчётный подъём – это наиболее трудный для движения в выбранном направлении элемент профиля пути, на котором достигается расчетная скорость, соответствующая расчетной силе тяги локомотива.

Если наиболее крутой подъём участка достаточно длинный, то он принимается за расчетный.

Если же наиболее крутой подъём имеет небольшую протяжённость и ему предшествуют спуски и площадки, на которых поезд может развить высокую скорость, то такой подъём не может быть принят за расчётный, так как поезд преодолеет его за счёт накопленной кинетической энергии.

В этом случае за расчетный подъём следует принять подъём меньшей крутизны, но большей протяженности.

Например, для профиля, приведенного на рис.1.1, расчётным подъёмом будет элемент, имеющий крутизну i = +10,2 ‰ и длину s = 3000 м, а не элемент крутизной i = +11,4 ‰ и длиной 1500 м, так как он небольшой длины и перед ним расположены спуски, позволяющие поезду подойти к этому подъёму с большой скоростью.

Если на расчётном подъёме имеются кривые, то в расчётный подъём вводится и сопротивление этих кривых. В нашем случае расчётный подъём с учетом кривой равен ip= +10,37 ‰.

Для более точного учета влияния профиля пути на характер движения поезда по труднейшим подъемам ПТР рекомендует длину спрямляемого участка брать не более длины поезда, определяемой длиной приемоотправочных путей, разбивая соответствующий профиль на части с таким расчетом, чтобы на одной из них при наибольшем подъеме оказалась кривая (кривые) с наименьшим радиусом.

2.3. Определение массы состава при движении поезда по расчетному подъёму с равномерной скоростью

Масса состава в тоннах на расчетном подъеме определяется по формуле[ 1 ]

, (2.1)

где Fкр – расчетная сила тяги, Н; – основное удельное сопротивление локомотивов в режиме тяги, кгс/т, – основное удельное сопротивление вагонов, кгс/т; mл и mс – расчетные массы соответственно локомотива и состава, т; iр – расчетный подъем, ‰; g – ускорение свободного падения (коэффициент для перевода кгс/т в Н/кН), 9,81 м/с2.

Основное удельное сопротивление локомотивов в режиме тяги определяется по формулам [ 1 ]:

- на звеньевом пути

(2.2)

- на бесстыковом пути

(2.3)

- для тепловозов ТГ16 колеи 1067 мм о. Сахалин

(2.4)

Основное удельное сопротивление состава определяется по формуле

(2.5)

где α4, α6, α8 - соответственно доли в составе по массе четырёх-, шести - и восьмиосных вагонов; , , - соответственно основное удельное сопротивление четырёх-, шести - и восьмиосных вагонов.

Таблица 2.1.

Основные расчетные характеристики локомотивов [1,4,14]

Серия локомотива	Vр, км/ч	Fкр, Н (кгс)	mл, т	Fктр, Н (кгс)	lл, м	Vконстр., км/ч
2М62	20,0	392000 (40000)	240	700000 (71400)	36	100
2ТЭ10 всех индексов	23,4	496000 (50600)	276	797500 (81300)	34	100
3ТЭ10 всех индексов	23,4	744500 (75900)	414	932000 (95000)	51	100
2ТЭ116	24,2	496000 (50600)	276	797500 (81300)	34	100
2ТЭ25К* «Пересвет»	24,0	600000 (61200)	288	838000 (88300)	40	110
2ТЭ25А «Витязь»	18,5	780000 (79600)	288	883500 (45000)	40	120
ТГ16	18,0	305500 (31160)	138	424500 (43300)	31	85
ТЭП70 всех индексов	48,0	167000 (17000)	135	397000 (40500)	21,7	160
2ТЭ116УП* (пассажирский)	43,2	353200 (36000)	276	797500 (81300)	36,3	120
ТЭМ18 всех индексов*	10,5	206000 (21000)	126	319000 (32500)	16,9	100
ВЛ11 (2 секции)	46,7	451000 (46000)	184	614000 (62600)	33,0	100
ВЛ15**	45,0	739500 (75400)	285	932000 (95000))	33,0	100
2ЭС4К** «Дончак»	52,0	434000 (44300)	192	640500 (65300)	35,0	120
Э5К** «Ермак»	51	211500 (21550)	100	353000 (35980)	19,3	110
ВЛ80 (2 секции)	43,5	502500 (51200)	192	679000 (66200)	33,0	110
2ЭС5К** «Ермак»	49,9	464000 (47300)	192	678000 (69100)	35,0	110
3ЭС5К** «Ермак»	49,9	634000 (64600)	288	932000 (95000)	52,5	110
ВЛ85**	50,0	706320 (72000)	288	932000 (95000)	33,0	110
ЭП1**	70,0	229500 (23400)	130	466000 (47500)	22,5	140
ЭП10**	80,0	315000 (32100)	135	375000 (38200)	22,5	160

*– длительный режим; **– часовой режим.

Основное удельное сопротивление движению груженных четырехосных на роликовых подшипниках при массе, приходящейся на одну ось mвo, определяется по формулам [ 1 ]:

- на звеньевом пути

(2.6)

- на бесстыковом пути

. (2.7)

Основное удельное сопротивление движению груженных шестиосных вагонов определяется по формулам [ 1 ]:

- на звеньевом пути по формуле

; (2.8)

- на бесстыковом пути по формуле

. (2.9)

Основное удельное сопротивление движению груженных восьмиосных вагонов определяется по формулам [ 1 ]:

- на звеньевом пути по формуле

; (2.10)

- на бесстыковом пути по формуле

. (2.11)

Основное удельное сопротивление движению четырехосных вагонов о. Сахалин определяется по формулам [ 1 ]:

- гружёных вагонов колеи 1067 мм по формуле

; (2.12)

- груженных вагонов колеи 1520 мм на тележках колеи 1067 мм по формуле

(2.13)

Пример 2.1. Определить массу состава, сформированного из четырёхосных крытых вагонов (α4 = 0,8, mвo = 20 т) и восьмиосных цистерн a8 = 0,2, mвo = 22 т ) на расчётном подъёме iр = 10,37 ‰ для тепловоза 2ТЭ10 при движении по звеньевому пути.

Из табл. 2.1 находим для тепловоза 2ТЭ10: vр = 23,4 км/ч; mл = 276 т; Fкр = 496000 Н.

Определяем основное удельное сопротивление движению локомотива по формуле (2.2)