Файл: Курсовой проект по дисциплине Устройство и эксплуатация железнодорожного подвижного состава.docx

Расчет веса состава производится при условии движения на расчетном подъеме с равномерной скоростью.

Сначала необходимо определить руководящий подъем.

Руководящий подъем – максимальный затяжной подъем, который не может быть преодолен поездом под действием его кинетической энергии.

Вес состава определяется по формуле:

(2.5)

где

F_k – расчетная сила тяги локомотива, кН;

P – сцепной вес локомотива, т;

- основное удельное сопротивление локомотива, Н/т;

- основное удельное сопротивление вагона, Н/т.

= 1,9 + 0,01V_p + 0,0003V³_p; (2.6)

= 0,7 +1/q₀(8 + 0,1V_p + 0,0025V²_p) (2.7)

где

V_p– расчетная скорость, км/ч;

– осевая нагрузка вагона.

Проверка массы поезда на трогание с места.

(2.8)

где

F_k_.тр – касательная сила тяги при трогании с места локомотива, кН;

P – сцепной вес локомотива, т;

- дополнительно удельное сопротивление локомотива при трогании, Н/т;

- дополнительно удельное сопротивление вагона при трогании, Н/т.

Дополнительно удельное сопротивление рассчитывается в зависимости от типа буксовых узлов:

для буксов на подшипниках скольжения

(2.9)

. (2.10)

где

- осевая нагрузка соответственно локомотива и вагона, т

Условие Qтр выполняется.

2.3 Определение длины поезда

Для определения длины поезда необходимо найти число вагонов каждого типа:

, (2.11)

где

n_i – количество вагонов i-го типа;

β_i – долевая часть i-го типа вагона в поезде (в долях единицы);

q_бр_i – вес брутто i-го типа вагона.

(2.12)

где

- вес тары вагона, т;

- грузоподъемность, т

для вагонов ПВ – 6;

для платформ ПЛ;

Длина поезда определяется по формуле:

(2.13)

где

- длина вагона i-го типа по осям автосцепок, м

- длина локомотива, м

- допуск на неточность установки состава на приемоотправочном пути,м,

=10м.

1 2 3 4 5

2.4 Определение удельных равнодействующих сил при различных режимах движения

Проведение данного расчета необходимо для построения диаграмм удельных сил, действующих на поезд при различных режимах движения: в режиме тяги, на холостом ходу и в режиме торможения.

Подсчет удельных равнодействующих сил производится по таблице 2.

Графа 11 является расчетной, однако необходимо найти величину

для всех значений скоростей по формуле:

(2.14)

где

- основное удельное сопротивление локомотива в режиме холостого хода, Н/т.

Графа 15 рассчитывается по приведенной формуле, при этом сначала находится значение расчетного тормозного коэффициента по формуле:

(2.15)

где

Kр – расчетная сила натяжения колодки на бандаж колеса, Н/т;

Кв – действительная сила натяжки колодки на бандаж колеса для вагона, равна 7,6…9 т/ось;

Кл - действительная сила натяжки колодки на бандаж колеса для локомотива, равна 12 т/ось.

.

Таблица 4-Данные для построения диаграммы удельных ускоряющих усилий

Скорость, км/ч	Fк			’_о	W'_о=’_оP	"_o	W”_о=”_оQ	W_о= W'_о+ W”_о	F_к-W _о	f _к -_о=(F_к-W _о)/(Q+P)	_x	_xP	W”_о+_xP	_ox=(W”_о+_xP)/(Q+P)	_кр=0,27(v+100)/(5v+100)	b_т=1000_кр_p	b_т+_ox	0,5b_т+_ox
Скорость, км/ч	Кн	тс		’_о	W'_о=’_оP	"_o	W”_о=”_оQ	W_о= W'_о+ W”_о	F_к-W _о	f _к -_о=(F_к-W _о)/(Q+P)	_x	_xP	W”_о+_xP	_ox=(W”_о+_xP)/(Q+P)	_кр=0,27(v+100)/(5v+100)	b_т=1000_кр_p	b_т+_ox	0,5b_т+_ox
1	2			3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17
0	379,42		38690	1,90	245	1,06	647,37	892,47	37797,60	51,05	2,40	310	956,97	1,29	0,270	92,78	94,07	47,68
10	318,06		32433	2,03	262	1,11	681,66	943,53	31489,57	42,53	2,54	327	1008,67	1,36	0,198	68,04	69,40	35,38
14,5	299,98		30589	2,11	272	1,15	701,56	973,50	29615,95	40,00	2,62	338	1039,36	1,40	0,179	61,58	62,99	32,19
20	282,54		28811	2,22	286	1,19	729,66	1016,04	27795,03	37,54	2,74	353	1083,12	1,46	0,162	55,67	57,13	29,30
28	263,34		26853	2,42	312	1,27	777,93	1089,49	25763,72	34,80	2,95	381	1159,05	1,57	0,144	49,48	51,05	26,31
40	193,94		19776	2,78	359	1,42	866,79	1225,41	18550,96	25,06	3,36	433	1300,23	1,76	0,126	43,30	45,05	23,40
60	120,6		12298	3,58	462	1,73	1058,79	1520,61	10777,17	14,56	4,26	550	1608,33	2,17	0,108	37,11	39,28	20,73
80	98,05		9998,3	4,62	596	2,14	1305,63	1901,61	8096,70	10,94	5,44	702	2007,39	2,71	0,097	33,40	36,11	19,41
100	80,4		8198,5	5,90	761	2,63	1607,34	2368,44	5830,08	7,87	6,90	890	2497,44	3,37	0,090	30,93	34,30	18,84
120	68,24		6958,5	7,42	957	3,21	1963,89	2921,07	4037,47	5,45	8,64	1115	3078,45	4,16	0,085	29,16	33,32	18,74
140	58,93		6009,2	9,18	1184	3,89	2375,31	3559,53	2449,66	3,31	10,66	1375	3750,45	5,07	0,081	27,83	32,90	18,98
160	51,67		5268,9	11,18	1442	4,65	2841,58	4283,80	985,08	1,33	12,96	1672	4513,42	6,10	0,078	26,80	32,90	19,50

Построим зависимости по таблице 4 f _к -w_о=f(V), w_ox=f(V), 0,5b_т+w_ox=f(V).

Рисунок 1- График зависимостей

2.5 Решение тормозной задачи

Решение тормозной задачи заключается в определении допустимых скоростей движения поезда на различных элементах профиля.

Расчеты при этом выдуться для условий экстренного торможения, т.е. при полном использовании тормозной силы.

Решение задачи сводится к установлении допускаемых на крутых уклонах скорости движения, начиная с которой в случае применения экстренного торможения поезд остановится на расстоянии тормозного пути S_Т, не превышающем допускаемую величину. В качестве допускаемой величины тормозного пути следует принять:

при уклонах до 10‰ – 300 м;

при уклонах до 20‰ – 350 м.

Если полученные значения скорости будут меньше проектной заданной, то движение на этих элементах профиля следует ограничить полученными значениями. В остальных случаях ограничения скорости устанавливаются по состоянию пути.

Для решения задачи первым способом находим действительный тормозной путь S_д – путь, которые проходит поезд с нажатыми колодками от момента начала снижения скорости под действием тормозов до полной остановки.

(2.16)

где

V_i и V_i₊₁ – соответственно начальное и конечное значение скорости в рассматриваемом интервале скорости, км/ч;

i_c – спрямляемый уклон, ‰

Полный тормоздной путь определяется по формуле:
Sт=Sд+S_П(2.17)

Sп=0,278V_нt_п(2.18)

где

S_п – путь подготовки тормозов к действию, м;

V_н – начальная скорость торможения, км/ч;

t_п – время подготовки тормозов к действию:

- для поездов, имеющих до 200 осей;

Таблица 5-Тормозной путь поезда

V_i	V_i+1	b_т+ω_ох	S_д
V_i	V_i+1	b_т+ω_ох	i=0	i_р/2	i_р
160	140	32,90	760,52	982,65	1682,25
140	120	33,32	650,85	837,87	1457,95
120	100	34,30	534,95	683,04	1233,65
100	80	36,11	415,72	523,53	1009,35
80	60	39,28	297,23	366,63	785,05
60	40	45,05	185,12	221,72	560,75
40	20	57,13	87,59	100,70	336,45
20	10	69,40	18,03	20,19	84,11
10	0	94,07	4,43	4,81	28,04
t_п			7,00	9,77	12,55
S_п			311,36	434,77	558,19
ΣS_д			1008,12	1237,59	2803,75
S_т			1319,48	1672,36	3361,94