Материал: Курсовик Изыскания
4.2. Определение количества вагонов в составе
В общем виде количество вагонов i-й категории определяют по формуле:
,где
βi - соотношение вагонов по массе
Qp - расчётная масса поезда
qбр i - масса вагона i-й категории
Рассчитываем для 4-х и 8-ми осных вагонов и округляем до целого вагона в большую сторону. И проверяем массу поезда по округлению вагонов
Qокр = n4* qбр 4 + n8* qбр 8
Для локомотива ВЛ 80Л:
n4= 0,69*4001,8/74,745=36,9=37 вагонов
n8= 0,31*4001,8/153,185=8,0=8 вагонов
Qокр = 37*74,745+8*153,185=3991,1тонн
Для локомотива 2ТЭ10Л:
n4= 0,69*4172,7/74,745=38,2=38вагонов
n8= 0,31*4172,7/153,185=8,4=9 вагонов
Qокр = 38*74,745+9*153,185=4219тонн
Qр=Qокр ± 50 тонн .
Получаем, что масса состава удовлетворяет
Определим длину поезда:
lп = n4*l4 + n8*l8 + lл где ,
l4 ,l8 – длины 4-х и 8-ми осных вагонов
lл – длина локомотива
lпо >= lл + 10 м. где,10 метров – резерв на точность остановки поезда в пределах полезной длины приёмоотправочных путей.
Если не выполняется проверка , то уменьшаем длину поезда.
Длина поезда для локомотива ВЛ 80 к:
lп = 38*14+9*20 +33 = 745 м
Длина поезда для локомотива 2ТЭ10л:
lп = 38*14+9*20 +19 = 731 м
850>745 метров. Длина поезда удовлетворяет требованию ограничения полезной длине приема отправочных путей.
4.3.Проверка массы состава по троганию с места
Наибольшая масса состава по условию трогания поезда с места в тоннах определяется по формуле:
Qтр=Fк тр/(ωтр+iтр) – P где,
Fк тр- касательная сила тяги при трогании поезда с места
ωтр- удельное сопротивление движению поезда при трогании с места кгс/т
iтр- уклон на котором происходит трогание поезда с места
iтр= iр= 0,010
P – масса локомотива
Удельное сопротивление движению поезда при трогании с места при подшипниках качения определяется по формуле:
ωтр i = 28/(q0(i) +7)
q0(i) = qбр i/n0(i)
При наличии в составе различных вагонов
к
ωтр i =∑βi*ωтр i
к=1
ωтр 4 = 28/(18.69+7) = 1.09
ωтр 8 = 28/(19.15+7) = 1.07
ωтр = β4*ωтр 4 + β8*ωтр 8
i
– соотношение
вагонов в составе по весу
ωтр =0.69*1.09+0.31*1.07= 1.08
Для ВЛ80 к
Qтр=Fк тр/(ωтр+iтр) – P = 66200/(1,08+0,010) – 184= 60549,95т
Для 2ТЭ10л
Qтр=Fк тр/(ωтр+iтр) – P = 76500/(1,08+0,010) – 260= 69923,49т
Проверим условие : Qp <= Qтр
Для ВЛ80 к
4001,8<60549,95
Для 2ТЭ10л
4172,7<69923,49
Верно, удовлетворяется условию трогания с места.
5.Построение графиков удельных равнодействующих сил для основных режимов движения поезда
5.1.В режиме тяги:
r = fk – ω0
где, ω0 – основное удельное сопротивление движению поезда (для прямого участка)
Дополнительное сопротивление учитывается при построении
Для ВЛ80 к:
Для 2ТЭ10Л:
5.2.В режиме холостого хода
r = - ω0х
ω0х – основное удельное сопротивление движению поезда в режиме холостого хода
Для ВЛ80 р:
Для 2ТЭ10л:
5.3.В режиме торможения
r = - (υ*bт+ω0х)
υ – коэффициент использования тормозной силы
(при экстренном торможении υ=1,при служебном υ=0,5)
bт – удельная тормозная сила поезда
)
φкр- расчётный коэффициент трения тормозной колодки о колесо
νр – расчётный тормозной коэффициент
Для стандартных чугунных тормозных колодок,
φкр= (0,27*(V+100))/(5*V+100)
νр = ∑Кр/(Q+P)
∑Кр – суммарное расчётное нажатие на тормозные оси состава [ т.с ]
к
νр=∑Кр(nт(i)*n0(i)Kp(i)) где,
i=1
nт(i) – количество тормозных вагонов данного типа ( в штуках )
n0(i) – число осей вагона i-го типа (штук)
Kp(i) – расчётное нажатие на тормозную ось вагона i-го типа
Kp(i) = 7,0 т.с
Для ВЛ 80 к:
Для 2ТЭ10Л
Результаты расчётов сведём в таблицу №3:
Таблица 3.1
Для локомотива 2ТЭ10Л
|
Расчет удельных равнодействующих сил. 2ЭТ10Л |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V км/ч |
Fk кгс |
fk кгс/т |
W'o кгс/т |
P W'o кгс |
W"o кгс/т |
Q W"o кгс |
Wo кгс/т |
r=fk-Wo кгс/т |
W'oх кгс/т |
P W'oх кгс |
r=-Woх кгс/т |
Фкр |
Up тс/т |
bT кгс/т |
r=-(bT+Wox) кгс/т |
r=-(0,5bT+Wox) кгс/т |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
|
0 |
94000 |
21,21 |
1,90 |
494,00 |
0,91 |
3781,94 |
0,94 |
20,26 |
2,40 |
624,00 |
-0,99 |
0,36 |
0,36 |
129,60 |
-130,59 |
-65,77 |
|
10 |
88800 |
20,03 |
2,03 |
527,80 |
0,96 |
4015,86 |
1,00 |
19,03 |
2,55 |
661,70 |
-1,06 |
0,34 |
121,98 |
-123,03 |
-62,02 |
|
|
20 |
57600 |
12,99 |
2,22 |
577,20 |
1,04 |
4355,38 |
1,09 |
11,91 |
2,76 |
717,60 |
-1,15 |
0,32 |
115,96 |
-117,10 |
-59,10 |
|
|
30 |
40800 |
9,20 |
2,30 |
597,55 |
1,22 |
5090,69 |
1,12 |
8,08 |
2,85 |
740,75 |
-1,18 |
0,31 |
111,09 |
-112,27 |
-56,70 |
|
|
40 |
31200 |
7,04 |
2,47 |
642,20 |
1,38 |
5758,33 |
1,20 |
5,84 |
3,05 |
791,70 |
-1,26 |
0,30 |
107,06 |
-108,32 |
-54,76 |
|
|
42,2 |
28800 |
6,50 |
2,78 |
722,80 |
1,44 |
6008,69 |
1,34 |
5,16 |
3,40 |
884,00 |
-1,41 |
0,30 |
106,27 |
-107,68 |
-54,51 |
|
|
50 |
24800 |
5,59 |
2,93 |
761,30 |
1,44 |
6007,49 |
1,41 |
4,19 |
3,57 |
928,19 |
-1,48 |
0,29 |
103,68 |
-105,16 |
-53,28 |
|
|
60 |
20800 |
4,69 |
3,15 |
819,00 |
1,62 |
6769,39 |
1,51 |
3,19 |
3,83 |
994,50 |
-1,58 |
0,28 |
100,80 |
-102,38 |
-51,94 |
|
|
70 |
18400 |
4,15 |
3,58 |
930,80 |
1,83 |
7636,88 |
1,70 |
2,45 |
4,32 |
1123,20 |
-1,78 |
0,27 |
98,32 |
-100,10 |
-50,90 |
|
|
80 |
15600 |
3,52 |
4,07 |
1058,20 |
2,06 |
8609,96 |
1,92 |
1,60 |
4,89 |
1270,10 |
-2,01 |
0,27 |
96,15 |
-98,17 |
-50,04 |
|
|
90 |
14000 |
3,16 |
4,62 |
1201,20 |
2,32 |
9688,64 |
2,17 |
0,99 |
5,52 |
1435,20 |
-2,27 |
0,26 |
94,25 |
-96,52 |
-49,34 |
|
|
100 |
12000 |
2,71 |
5,23 |
1359,80 |
2,61 |
10872,92 |
2,44 |
0,27 |
6,23 |
1618,50 |
-2,55 |
0,26 |
92,57 |
-95,12 |
-48,78 |
|
Таблица 3.2
Для локомотива ВЛ80Р
|
V км/ч |
Fk кгс |
fk кгс/т |
W'o кгс/т |
P W'o кгс |
W"o кгс/т |
Q W"o кгс |
Wo кгс/т |
r=fk-Wo кгс/т |
W'oх кгс/т |
P W'oх кгс |
r=-Woх кгс/т |
Фкр |
Up тс/т |
bT кгс/т |
r=-(bT+Wox) кгс/т |
r=-(0,5bT+Wox) кгс/т |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
|
0 |
68800 |
16,44 |
1,90 |
349,60 |
0,91 |
3627,05 |
0,95 |
15,49 |
2,40 |
441,60 |
-0,97 |
0,36 |
0,35 |
126,00 |
-126,97 |
-63,97 |
|
10 |
60000 |
14,33 |
2,03 |
373,52 |
0,96 |
3851,39 |
1,01 |
13,32 |
2,55 |
468,28 |
-1,03 |
0,34 |
118,59 |
-119,62 |
-60,33 |
|
|
20 |
56400 |
13,47 |
2,22 |
408,48 |
1,04 |
4177,00 |
1,10 |
12,38 |
2,76 |
507,84 |
-1,12 |
0,32 |
112,74 |
-113,86 |
-57,49 |
|
|
23,4 |
55200 |
13,19 |
2,30 |
422,88 |
1,08 |
4310,77 |
1,13 |
12,06 |
2,85 |
524,22 |
-1,16 |
0,32 |
111,02 |
-112,17 |
-56,66 |
|
|
30 |
52800 |
12,61 |
2,47 |
454,48 |
1,15 |
4603,87 |
1,21 |
11,41 |
3,05 |
560,28 |
-1,23 |
0,31 |
108,00 |
-109,23 |
-55,23 |
|
|
40 |
52000 |
12,42 |
2,78 |
511,52 |
1,28 |
5132,02 |
1,35 |
11,07 |
3,40 |
625,60 |
-1,38 |
0,30 |
104,09 |
-105,46 |
-53,42 |
|
|
50 |
49400 |
11,80 |
2,93 |
538,77 |
1,35 |
5384,05 |
1,41 |
10,39 |
3,57 |
656,88 |
-1,44 |
0,29 |
100,80 |
-102,24 |
-51,84 |
|
|
60 |
43200 |
10,32 |
3,15 |
579,60 |
1,44 |
5761,44 |
1,51 |
8,81 |
3,83 |
703,80 |
-1,54 |
0,28 |
98,00 |
-99,54 |
-50,54 |
|
|
70 |
30000 |
7,17 |
3,58 |
658,72 |
1,62 |
6492,13 |
1,71 |
5,46 |
4,32 |
794,88 |
-1,74 |
0,27 |
95,59 |
-97,33 |
-49,53 |
|
|
80 |
22000 |
5,26 |
4,07 |
748,88 |
1,83 |
7324,10 |
1,93 |
3,33 |
4,89 |
898,84 |
-1,96 |
0,27 |
93,48 |
-95,45 |
-48,71 |
|
|
90 |
17200 |
4,11 |
4,62 |
850,08 |
2,06 |
8257,33 |
2,18 |
1,93 |
5,52 |
1015,68 |
-2,22 |
0,26 |
91,64 |
-93,85 |
-48,03 |
|
|
100 |
13600 |
3,25 |
5,23 |
962,32 |
2,32 |
9291,83 |
2,45 |
0,80 |
6,23 |
1145,40 |
-2,49 |
0,26 |
90,00 |
-92,49 |
-47,49 |
|
|
110 |
11800 |
2,82 |
5,90 |
1085,60 |
2,61 |
10427,60 |
2,75 |
0,07 |
7,00 |
1288,00 |
-2,80 |
0,25 |
88,54 |
-91,34 |
-47,07 |
6.Определение ограничений скоростей по тормозам в зависимости от величины уклона
6.1. Тормозная задача:
Необходимо установить зависимость MAX-но допускаемой скорости при движении на спуске различной крутизны при известной тормозной вооружённости поезда и характеристики подвижного состава (диаграмма удельных сил движению экстренного торможения).
Данная задача решается графоаналитическим способом.
Торможение поезда может быть осуществлено в пределах установленного расчётного тормозного пути.
Sт = Sп + Sд
Sт – расчётная (нормативная ) длина тормозного пути в метрах
Если i ≤6 ‰ → Sт = 1000м
i >6‰ → Sт = 1200м
Sп – путь который поезд проходит в период подготовки к торможению
Sд – путь действительного торможения
Sп =0.278*V0*tп
V0 – скорость в момент начала торможения в км/ч
tп – время подготовки тормозов к действию ( в секундах ) определяют по формуле:
tп = a-b*(Ic/bт)
Ic – уклон по которым происходит торможение
a и b – эмпирические коэффициенты зависящие от числа осей в составе
Таблица № 4
-
Число осей в составе
a
b
≤ 200
7
10
От 200 до 300
10
15
>300
12
18
Таблица № 5.1
Для локомотива ВЛ80к
|
V0,км/ч |
0,278хV0 |
bт,кгс/т |
ic=0%o |
ic=ip/2 %o |
ic=ip%o |
||||||
|
tn |
Sn |
Sд |
tn |
Sn |
Sд |
tn |
Sn |
Sд |
|||
|
0 |
0 |
126,00 |
10 |
0 |
1200 |
10,5952 |
0 |
1200 |
11,1905 |
0 |
1200 |
|
60 |
16,68 |
98,00 |
10 |
166,8 |
1033,2 |
10,7653 |
179,565 |
1020,43 |
11,5306 |
192,331 |
1007,67 |
|
100 |
27,8 |
88,54 |
10 |
278 |
922 |
10,8471 |
301,549 |
898,451 |
11,6941 |
325,097 |
874,903 |