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	w’_о	W'_о=w’_оP	w"_o	W”_о=w”_оQ	W_о= W'_о+ W”_о	F_к-W _о	f _к -w_о=(F_к-W _о)/(Q+P)	w_x	w_xP	W”_о+w_xP	w_ox=(W”_о+w_xP)/(Q+P)	j_кр=0,27(v+100)/(5v+100)	b_т=1000j_кр×n_p	b_т+w_ox	0,5b_т+w_ox
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17
0	34500	1,90	228	8,65	9336,73	9564,73	24935,27	20,79	2,40	288	9624,73	8,02	0,270	86,07	94,10	51,06
10	24000	2,03	244	9,89	10677,52	10921,12	13078,88	10,90	2,54	304	10981,72	9,15	0,198	63,12	72,27	40,71
11	23000	2,05	246	10,04	10841,10	11086,65	11913,35	9,93	2,55	306	11147,38	9,29	0,193	61,64	70,93	40,11
20	11000	2,22	266	11,63	12554,62	12821,02	-1821,02	-1,52	2,74	329	12883,42	10,74	0,162	51,64	62,38	36,56
30	7900	2,47	296	13,86	14968,04	15264,44	-7364,44	-6,14	3,02	362	15329,84	12,78	0,140	44,76	57,54	35,16
40	6000	2,78	334	16,60	17917,78	18251,38	-12251,38	-10,21	3,36	403	18320,98	15,27	0,126	40,17	55,44	35,36
50	4500	3,15	378	19,83	21403,83	21781,83	-17281,83	-14,41	3,78	453	21856,83	18,22	0,116	36,89	55,11	36,66
60	3900	3,58	430	23,55	25426,19	25855,79	-21955,79	-18,30	4,26	511	25937,39	21,62	0,108	34,43	56,05	38,84
70	3000	4,07	488	27,78	29984,87	30473,27	-27473,27	-22,90	4,82	578	30562,67	25,48	0,102	32,52	57,99	41,74
80	2500	4,62	554	32,49	35079,86	35634,26	-33134,26	-27,62	5,44	653	35732,66	29,79	0,097	30,99	60,77	45,28
90	2000	5,23	628	37,71	40711,17	41338,77	-39338,77	-32,79	6,14	736	41447,37	34,55	0,093	29,73	64,29	49,42
100	1500	5,90	708	43,42	46878,80	47586,80	-46086,80	-38,42	6,90	828	47706,80	39,77	0,090	28,69	68,46	54,12

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

Рисунок 1- Графики 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
100	90	64,29	123,25	141,21	484,30
90	80	60,77	116,65	134,79	433,32
80	70	57,99	107,86	125,57	382,34
70	60	56,05	96,72	113,24	331,36
60	50	56,05	81,84	95,82	280,38
50	40	57,54	65,23	76,04	229,41
40	30	62,38	46,79	53,85	178,43
30	20	70,93	29,39	33,23	127,45
20	10	72,27	17,31	19,52	76,47
10	0	94,10	4,43	4,85	25,49
t_п			7,00	9,85	12,70
S_п			214,06	301,25	388,43
ΣS_д			337,27	391,70	1223,50
S_т			551,33	692,94	1611,93