Расчет массы состава с использованием кинетической энергии поезда (метод подбора)

На участке обращения локомотивов может находиться подъем круче расчетного, однако, если характер профиля пути перед ним позволяет разогнаться до высокой скорости, то преодолеть его можно за счет кинетической энергии поезда. Поэтому подъем круче расчетного принято называть скоростным.

В этом случае необходимо определить начальную скорость vн, с которой поезд должен подойти к подъему, чтобы в конце подъема скорость снизилась до конечной скорости vк, которая должна быть не ниже расчетной скорости локомотива vр. Зная массу состава, рассчитанную ранее по формулам (4.3) или (4.4), скорость vн подбираем по формуле

, (4.5)

где – средние значения сил тяги и сопротивления, соответствующие средней между начальной vн и расчетной (конечной) vр скоростью движения поезда на подъеме длиной S; iс – подъем круче расчетного.

Формула (4.5) является более общей по сравнению с формулой (4.3). В частном случае, когда vн = vр, то есть поезд движется по подъему с равномерной скоростью, последний член числителя и знаменателя формулы (4.5) становится равным нулю и получается формула (4.3).

По формуле (4.5) довольно сложно методом подбора определить скорость vн. Поэтому при расчетах применяют другой метод подбора, который заключается в следующем. Задают подъем меньше чем самый крутой на участке, и по нему определяют массу состава по формуле (4.3). Полученную таким образом массу состава проверяют графическим способом или аналитически по формуле

, (4.6)

где fк – wк – средняя ускоряющая сила, действующая на поезд в пределах интервала скорости от vн до vр, Н/кН.

Подробно метод подбора рассмотрен в [ 11, 12, 13, 16 ].

4.5. Проверка массы состава по длине приёмоотправочных путей

Длина поезда lп не должна превышать полезную длину приёмо-отправочных путей lпоп станций на участках обращения данного поезда. На дорогах МПС для путей приёма-отправления грузовых поездов установлены следующие стандартные длины – 850, 1050, 1250 м.

Длина поезда в метрах определяется из выражения

lп = lс + nл lл + 10, (4.7)

где lс – длина состава, м; nл – число локомотивов в поезде; lл – длина локомотива, м; 10 – запас длины на неточность установки поезда.

Длина состава определяется по формуле

, (4.8)

где к – число различных групп вагонов в составе; ni – число однотипных вагонов в i-й группе; li – длина вагона i-й группы, м.

Число вагонов в i-й группе определяется из выражения

, (4.9)

где ai – доля массы состава mc, приходящаяся на i-ю группу вагонов; mвi – средняя масса вагона i-й группы, т.

Для графика движения поездов длину поезда (состава) и вместимость путей определяют в условных вагонах nу, длина которого принимается равной 14 м, по формуле

nу = lп / 14. (4.10)

Характеристики вагонов и длина локомотивов, необходимые для определения длины

поезда, приведены в табл.4.1 и табл.4.2.

Т а б л и ц а 4.1.