Понятие о расчетном подъеме, расчетной силе тяги и расчетной скорости

4.1. Основные сведения и формулировки.

 

Массу грузового состава рассчитывают, исходя из полного использования силы тяги локомотива при движении по наиболее тяжелому подъему, а затем проверяют по условиям: трогания на различных пунктах, возможности расположения поезда в пределах длины приемо-отправочных путей на станциях, нагревания тяговых электродвигателей.

Перед расчетом массы состава грузового поезда анализируют профиль пути и выбирают наиболее тяжелый для движения подъем, который называют р а с ч е т н ы м. Наименьшую допустимую скорость движения по расчетному подъему называют р а с ч е т н о й с к о р о с т ь ю , а реализуемую при этом локомотивом силу тяги - р а с ч е т н о й с и л о й т я г и.

Выбор расчетного подъема выполняют для каждого направления движения. При этом массы поездов для разных направлений движения оказываются различными.

 

4.2. Расчет массы состава грузового поезда.

 

При движении поезда по расчетному подъему с установившейся расчетной скоростью, расчетная сила тяги уравновешивает силы основного и дополнительного сопротивлений движению:

 

.

 

Сила основного сопротивления движению поезда, выраженная через удельные силы отдельно для локомотива и состава, имеет вид:

 

.

 

Дополнительное сопротивление движению поезда на расчетном подъеме:

 

.

 

Подставив два последних выражения в первое и разрешив его относительно массы состава, получим:

 

(т),

 

где F_КР - расчетная сила тяги (Н); m_Л, m_С - расчетные массы локомотива и состава (т); i_Р - расчетный подъем %₀.

Рассмотрим рисунок:

 

кН

км/ч

V

F

VР

FР

 

Установившуюся скорость (V_P) на расчетном подъеме находят как точку пересечения тяговой характеристики (1) с кривой (2), ограничения силы тяги по сцеплению. В ПТР указаны расчетные значения силы тяги F_P и скорости V_P электровозов различных серий на расчетном подъеме, а также рекомендуемые режимы их работы.

 

4.3. Проверка массы состава по условиям трогания поезда с места.

 

Массу состава проверяют на возможность трогания с места на остановочных пунктах. В момент тргания максимальная сила тяги локомотива F_KТР должна быть больше сопротивления движению состава W_TP:

 

 

 

Откуда масса состава при трогании:

 

(т),

 

где F_КТР - сила тяги локомотива (Н) при трогании, берут из таблиц ПТР или из тяговых характеристик по ограничению по сцеплению при V=0; i_ТР - подъем места трогания; - удельное сопротивление (основное и дополнительное) локомотива; - удельное сопротивление (основное и дополнительное) вагонов.

Проверку на трогание с места производят только с остановочного пункта.

 

 

4.4. Проверка массы поезда по длине приемо-отправочных путей.

 

Поезд должен умещаться в пределах полезной длины приемо-отправочных путей l_ПОП на станциях участка обращения. Поэтому длину поезда l_П, масса которого определена по условиям движения по наиболее трудному подъему и трогания с места, проверяют на возможность установки по длине приемо-отправочных путей: l_П £ l_ПОП.

Длина поезда с учетом запаса в 10 м на точность его установки:

 

(м),

 

где

l_Л –длина локомотива; n_Л – число локомотивов;

l_С =∑n_il_i – длина состава,

здесь l_i – длина вагонов по осям автосцепки; n_i– число однотипных вагонов в сформированном составе.

Если известна масса состава m_С и процентное соотношение различных типов вагонов p_i, то число вагонов каждого типа:

 

,

 

где m_В – средняя масса однотипных вагонов (т).

Если длина поезда, масса которого определена из условий сцепления, больше длины приемо-отправочных путей, то массу состава принимают исходя из условий полного использования длины этих путей.