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 _i l _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.