n4 = 0,48* 4350/18,2*4 = 28;

n8 = 0,52* 4350/16,2*8 = 17;

lс = (28*14) + (17*21) = 749, м;

lп = 749 + 1*28 + 10 = 787, м.

Так как длина приемоотправочных путей 1250 м, а длина поезда 787 м, то делаем вывод о том, что масса состава рассчитана верно.

2.2.4    Выбор расчетной массы состава

Из двух значений масс состава, полученных выше, для дальнейших расчетов принимается ее наименьшее значение, а именно – 4350 т.

2.3           Построение диаграммы удельных результирующих сил поезда

 Для получения в дальнейшем кривых движения поезда графическим способом необходимо предварительно рассчитать удельные результирующие силы, действующие на поезд при движении его по прямому и горизонтальному участку пути. При этом удельные результирующие силы поезда рассчитывают и строят на графике в зависимости от скорости движения для всех трех возможных режимов ведения поезда: тяги – fт, выбега – fв, служебного механического торможения – fсл.т.. Совместное графическое изображение этих зависимостей принято называть диаграммой удельных результирующих сил поезда.

 В тяговом режиме

 fт = fк – wо, (2.14)

Таблица 2.2 – таблица удельных сил поезда. Сводная

в режиме выбега

fв = – wох, (2.15)

в режиме служебного механического торможения

fсл.т. = - (0,5*bт + wох), (2.16)

где fк – удельная сила тяги, Н/кН;

wо – удельное основное сопротивление движению поезда при езде локомотива под током, Н/кН;

wох – удельное основное сопротивление движению поезда при езде локомотива без тока, Н/кН;

bт – удельная тормозная сила при механическом торможении, Н/кН.

В свою очередь

wо = (mл* w'о + mс* w''о) / (mл+ mс), (2.17)

wох= (mл* wх + mс* w''о) / (mл+ mс), (2.18)

fк = Fк / [(mл+ mс)*g], (2.19)

bт = 1000φкр* υр; (2.20)

где wх – удельное основное сопротивление движению электровоза при езде без тока, Н/кН;

Fк – сила тяги электровоза, Н;

φкр – расчетный коэффициент трения колодок о бандаж;

υр – расчетный тормозной коэффициент, 0,33.

Для всех серий электровозов

wх = 2,4 + 0,011V + 0,00035V2. (2.21)

Для чугунных тормозных колодок

φкр = 0,27(V+100) / (5V+100). (2.22)

Расчет значений удельных сил поезда выполняют для скоростей движения в диапазоне от нуля до конструкционной скорости с интервалом 10 км/ч. В диапазоне скоростей движения от нуля до скорости выхода на характеристику полного возбуждения силу тяги принимают равной силе сцепления. Сопротивление движению локомотива и состава при скоростях 0…10 км/ч принимают неизменным и равным его величине при скорости движения V = 10 км/ч.

V = 10 км/ч: φкр = 0,27(10+100) / (5*10+100) = 0,20;

wх = 2,4 + 0,011*10 + 0,00035*102 = 2,55,Н/кН;

bт = 1000*0,198* 0,33=65,34 Н/кН;

fк = 500000 / [(184+ 4350)*9,81] = 11,24 Н/кН;

wох= (184* 2,55 + 4350* 0,97) / (184+ 4350) = 1,09, Н/кН;

wо = (184* 1,9 + 4350* 0,97) / (184+ 4350) = 1,06,Н/кН;

fт = 11,24 – 1,06 = 10,18, Н/кН;

fв = – 1,09, Н/кН;

fсл.т. = - (0,5* 65,34 + 1,09) = - 33,76, Н/кН.

Полученные данные заносятся в таблицу 2.2, по данным граф 11, 16 и 17 строится диаграмма удельных результирующих сил поезда (приложение А).

2.4           Определение допустимых скоростей движения поезда на спусках

Определение допустимых скоростей движения поезда на спусках производится с целью недопущения проследования поездом участков пути, имеющих спуски, со скоростями движения, превышающими допустимые значения по тормозным средствам поезда. Такая задача называется тормозной задачей и решается путем расчета режима экстренного торможения поезда, когда по заданным значениям тормозного пути Sт, профиля пути iс и тормозным средствам поезда bт определяется максимально допустимое значение скорости начала торможения Vнт.

Тормозной путь Sт, м, имеет две составляющие

Sт = Sп + Sд, (2.23)

где Sп – подготовительный тормозной путь, м;

Sд – действительный тормозной путь, м.

Путь Sп, пройденный поездом за время подготовки тормозов к действию, находится по формуле

Sп = 0,278* Vнт*tп, (2.24)

где Vнт – скорость движения поезда в момент начала торможения, км/ч;

tп – время подготовки тормозов к действию, с.

В зависимости от количества осей в грузовом составе находят время. Количество осей в составе определяется по формуле

No = 4n4 + 8n8, (2.25)

No = 4*28 + 8*17 = 248;

tп = 10 – 15*iс / bт, (2.26)

При V= 10 км/ч tп = 10 – 15*(-11) / 65,34 = 12,5, с;

Sп = 0,278* 10*12,5 = 35, м.

Зависимость действительного тормозного пути от скорости начала торможения Sд(Vнт) определяют путем решения графическим методом основного уравнения движения поезда в режиме его экстренного торможения, когда удельная равнодействующая сила поезда fэкст.т равна

fэкст.т = - bт – wox. (2.27)

При V= 10 км/ч fэкст.т = - 65,34 – 1,09 = - 66,42, Н/кН.

Учитывая, что зависимость Sп(Vнт) начинается в начале заданного тормозного пути и имеет нарастающий характер, а зависимость заканчивается в конце заданного тормозного пути и имеет убывающий характер, то очевидно, что две эти зависимости на интервале тормозного пути пересекаются, а точка их пересечения и есть решение тормозной задачи (приложение Б).

Если решить тормозную задачу для нескольких значений спусков на участке, начиная с самого крутого, то можно получить зависимость допустимой скорости движения поезда с расчетной массой состава от величины спусков на заданном участке Vдоп(iс) (рисунок 2.2).

Второй по величине спуск составляет -4‰. При решении тормозной задачи для этого спуска точка пересечения графиков зависимостей Sп(Vнт) и Sд(Vнт) оказалась значительно выше конструкционной скорости локомотива ВЛ8 (80км/ч). Поэтому принимаем ограничение скорости только на элементе профиля со спуском величиной - 11‰, а на остальных спусках скорость равна конструкционной скорости локомотива ВЛ8.

2.5           Построение кривых движения поезда

2.5.1     Кривые движения поезда V(S) и t(S) – это зависимости, соответственно, скорости движения поезда и времени его хода от пути. Эти кривые получаются в результате решения основных дифференциальных уравнений движения поезда:

V(dV/dS) = 120f, (2.28)

dS/dt = V, (2.29)

где V – скорость движения поезда, км/ч;

S – путь, пройденный поездом, км;

f– удельная результирующая сила, действующая на поезд, Н/кН;

t– время движения поезда, ч.

Значения f определяем по формулам (2.14), (2.15) или (2.16) в зависимости от режима ведения поезда, они приведены в таблице 2.2 и на диаграмме удельных результирующих сил поезда f(V).

В курсовом проекте используем графический метод интегрирования уравнений (2.28), (2.29). Сначала строим кривую скорости V(S), а затем кривую времени t(S),ось времени t располагаем параллельно оси скорости V. Для уменьшения размеров графика кривую t(S) строим со сбросами на нуль через каждые 10 мин.

Полюсное расстояние: Δ = mV*mt/mS = 2*3600/240 = 30 мм.

Кривые движения поезда приведены в приложении В.

2.5.2     По результатам построения кривых движения поезда по участку А-Б-В (без остановки на промежуточной станции Б) определяем:

- техническую скорость движения поезда

VT = Lуч*60/Тх, (2.30)

VT = 33,1*60/39,5 = 50,3 км/ч,

- участковую скорость движения поезда

Vуч = Lуч*60/(Тх + Тст), (2.31)

Vуч = 33,1*60/(39,5 + 0) = 50,3 км/ч,

где Lуч – длина участка А-Б-В, км;

Тх – время движения поезда по участку, мин;

Тст – время стоянки поезда на промежуточной станции, мин.

Заключение

В данной курсовой работе был выбран расчетный и проверяемый подъемы (+9‰ и -11‰ соответственно), определена расчетная масса состава (4350 т), определена длина поезда (787 м), рассчитаны удельные равнодействующие силы и построена их диаграмма, решена тормозная задача, определена допустимая скорость движения поезда на максимальном спуске – 79 км/ч, построены графики зависимости скорости V(S) и времени t(S) от пути, определено время хода поезда по перегонам (39,5 мин), рассчитаны техническая и участковая скорости, равные между собой – 50,3 км/ч.

Список литературы

1.                 Э.И.Бегагоин, О.И.Ветлугина. Тяговые расчеты для поездной работы: Методическое руководство к курсовому проекту.–Екатеринбург:

 УрГУПС, 2004.

2.                 Подвижной состав и тяга поездов / Под ред. Н.А.Фуфрянского и В.В.Деева. – М.: Транспорт, 1971.

3.                 Правила тяговых расчетов для поездной работы (ПТР). – М.: Транспорт, 1985 г.

Страницы: 1, 2