Анализ профиля пути и выбор величины расчетного подъема

Определение массы состава

Проверка массы состава на прохождение подъемов большей крутизны с учетом кинетической энергии

Проверка полученной массы состава на трогание с места и по длине приемо-отправочных путей

Спрямление профиля заданного участка

Построение диаграммы ускоряющих и замедляющих сил‚ действующих на поезд

Определение максимально допустимой скорости на наиболее крутом спуске участка при заданных тормозных средствах поезда

Построение кривых скоростей и времени

Определение времени хода поезда по перегонам и технической скорости движения

Определение времени хода поезда по участку методом равномерных скоростей

Определение расхода дизельного топлива

Литература

1. Анализ профиля пути и выбор величины расчетного подъема

На заданном участке пути имеется подъем с наибольшей крутизной : i=70/00 и длину S= 4800м

Проанализировав профиль пути, выбираем расчетный подъем, имеющий крутизну i=8% , длину S= 4800м , радиус кривой R=1500м.

2. Определение массы состава

Для выбранного расчетного подъема масса состава вычисляется по формуле

где Fкр--расчетная сила тяги локомотива, кг с;

P-- расчетная масса локомотива, т;

--основное удельное сопротивление локомотива, ;

-- основное удельное сопротивление состава, ;

iр--крутизна расчетного подъема, ‰;

Характеристика локомотива 2ТЭ116 приведена в таблице 1.

Таблица1- Характеристика локомотива 2ТЭ116

Основное удельное сопротивление движению локомотива определяется по формуле:

;

где v-скорость движения локомотива.

При v=vр

Основное удельное сопротивление движению состава определяется по формуле

где б, в, г-соответственно доля 4-,6- и 8-осных вагонов в составе.

Расчет удельных сопротивлений 4-и 8-осных вагонов соответственно производится по следующим формулам

;

;

где q04, q08 -- масса, приходящаяся на одну колесную пару, соответственно для 4-,6- и 8-осных вагонов, т. Находится из выражений:

;

;

где q4, q8 -- масса брутто 4 и 8-осных вагонов, т.

Расчет:

q04=т;

q08=;

;

;

Расчет:

;

;

3. Проверка массы состава на прохождение подъемов большей крутизны, чем расчетный с учетом накопленной кинетической энергии

Для выполнения проверки используется расчетное соотношение, м

;

где vн-скорость в начале проверяемого подъема, vн =70..90 км/ч;

vк-скорость в конце проверяемого подъема, vк= vн;

fк ср, wк ср-удельная сила тяги и удельное сопротивление, ‰.

Принимаются равными их значениям при средней скорости

;

Удельные силы вычисляются по формулам:

;

;

Расчет:

;

;

кгс;

Из графика тяговых характеристик определяется Fк ср=20000 кгс

;

;

м;

Поскольку S>Sпр=1500м, следовательно, поезд преодолевает подъем за счет кинетической энергии.

4. Проверка полученной массы состава на трогание с места и по длине приемо-отправочных путей

Проверка массы состава на трогание с места производится по формуле

;

где Fк тр -- сила тяги локомотива при трогании состава с места, Н;

iтр -- крутизна наиболее трудного элемента на раздельных пунктах (станциях) заданного участка, iтр=0 ‰ ;

wтр-удельное сопротивление поезду при трогании с места на площадке

;

Для подшипников качения

;

;

;

;

;

Поскольку Qтр>Q ,следовательно, трогание локомотива обеспечивается на всех станциях, где предусмотрена остановка локомотива.

Число вагонов в составе грузового поезда определяется выражением:

а) 4-осные

б) 8-осные Расчет:

;

;

Общая длина поезда

где lл-длина локомотива, м;

20, 15-длины соответственно 8- и 4-осных вагонов, м;

;

Следовательно, длина состава меньше длины приемо-отправочных путей lпо=1250 м.

5. Спрямление профиля заданного участка

Длина спрямленного участка определяется следующим образом:

;

Крутизна спрямленного участка:

;

где ij-крутизна элементов спрямленного участка, ‰;

Sj-длина спрямляемого элемента, м.

Для обеспечения точности расчетов, необходимо выполнить проверку возможности спрямления группы элементов профиля по формуле:

;

где Дi-абсолютная величина разности между уклоном спрямленного участка и уклоном проверяемого элемента

;

Кривые на спрямленном участке заменяются фиктивным подъемом, кривизна которого определяется по формуле

 ;

где Sкр j и Rj-длина и радиус кривых в пределах спрямленного участка

;

где Sc- длина спрямляемого элемента, м;

-центральный угол поворота, град.

Полная величина уклона спрямленного участка

;

Таблица 2 -- расчеты по спрямлению профиля пути.

6. Построение диаграммы ускоряющих и замедляющих сил‚ действующих на поезд

Для расчета режимов времени при движении поезда по прямому горизонтальному пути составляется таблица 3, где рассчитаны следующие случаи:

а) для режима тяги fк-w0=f1(v) ;

б) для режима холостого хода w0x=f2(v);

в) для режима торможения

при служебном регулировочном торможении w0x+0,5bт=f3(v);

при экстренном торможении w0x+bт=f4(v);

При расчетах используются формулы :

;

;

;

;

;

;

Расчетный коэффициент трения колодок о колесо для чугунных колодок:

;

;

;

где ?К - суммарная сила нажатия на колодки колёсных пар.

Для чугунных колодок: ?К =nКр=2406,85=1644т;

n - число осей.

;

На основании результатов расчетов, занесенных в таблицу 3 строятся графики удельных равнодействующих сил из пунктов.

7. Определение максимально допустимой скорости на наиболее крутом спуске участка при заданных тормозных средствах поезда

Полный расчетный тормозной путь определяется по формуле (1500 м)

;

где Sн-путь подготовки тормозов к действию

Таблица3 -- расчёт данных для построения диаграммы УЗУ.

;

vн -- скорость в начале торможения, км/ч, vн= vк ;

Sд --действительный тормозной путь;

;

ic -- крутизна уклона (со своим знаком);

bт --удельная тормозная сила для начальной скорости торможения.

Вычисления:

;

;

8. Построение кривых скорости и времени

Исходными данными для построения являются: спрямленный профиль, диаграмма удельных равнодействующих сил, приложенных к поезду, и пункты остановок.

Ограничения:

-при скорости порядка 50 км/ч после начала движения нужно произвести пробу тормозов, скорость при этом должна снизиться на 20км/ч;

-ограничение по скорости при движении состава по стрелке на боковой путь (50км/ч).

9. Определение времени хода поезда по перегонам и технической скорости движения