уголь и руда - 1,5
металл - 0,5
строительные материалы - 0,5
хлеб - 0,8
прочие грузы - 0,7
темп роста ΔГ, млн.т./год за год - 4;
в направлении "обратно" в долях от направления "туда" - 0,3.
. Размеры пассажирских перевозок, пар поездов в сутки:
в текущем году nо (пс)=1 пп/сут.; темп роста Δ nпс=0,1.
. Средняя масса состава на 1м. длины q=4.8 т.
. Система СЦБ - полуавтоматическая блокировка.
. Длина подъема ограничивающего перегона li=25 км
. Средняя длина перегона lпер(ср)= 20 км.
. Тип рельсов - Р43
. Тип шпал - деревянные.
. Род балласта - песок
. Средняя длина линии L=150 км.
3. Определение категории и основных параметров участка
Для определения категории железной дороги необходимо предварительно рассчитать суммарные размеры перевозок.
Суммарные размеры перевозок определяются по формуле:
Г
=
Г
+
Гt, (3.1)
где:
Г
- сумма грузовых перевозок в текущем году по видам
грузов, млн.т./год;
Г -
суммарный темп роста грузовых перевозок, млн.т./год, за год;- год эксплуатации
дороги (принимается на 5, 10 и 15-ый годы эксплуатации).
В соответствии с исходными данными размеры перевозок в направлении "туда" по родам грузов на текущий год, млн.т./год:
уголь и руда - 1,5
металл - 0,5
строительные материалы - 0,5
хлеб- 0,8
прочие грузы - 0,7.
Тогда
ΣГ0= 1,5+0,5+0,5+0,8+0,7=4 млн.т./год.
Темп роста ΔГ = 2 млн.т./год за год.
Суммарные
размеры грузовых перевозок в направлении "туда":
Г
=4+2t
Суммарные
размеры грузовых перевозок в направлении "обратно":
Г
=0,3*(4+2t)=1,2+0,6t
Размеры перевозок в направлении "туда":
на
5-й год эксплуатации
Г
=4+2*5=14 млн.т./год
на
10-й год эксплуатации
Г
=4+2*10=24 млн.т./год;
на
15-й год эксплуатации
Г
=4+2*15=34 млн.т./год
По найденным размерам перевозок определяем, что реконструируемая железная дорога будет относится ко ΙΙ категории.
Техническое состояние железной дороги характеризуется следующими пятью основными параметрами, определяющими ее провозную способность:
) Полезная длина приемо-отправочных путей, имеющая значение lпо 850 м;
) Количество путей раздельных пунктов k однопутной линии для скрещивания поездов.
В данном случае k=1. То есть движение поездов осуществляется по непакетному графику.
) Наличие двухпутных вставок на перегонах и раздельных пунктах для организации безостановочного движения поездов - нет.
) Число главных путей - 1.
) Тип и число секций локомотива - 2ТЭМ116 (2 секции).
Техническое
состояние железной дороги до реконструкции задается этими и другими
параметрами, приведенными в задании.
4.
Расчеты массы состава
Максимальная
масса состава по мощности локомотива:
, (4.1)
где: Fk - расчетная сила тяги локомотива, Н;- масса локомотива, т;- ускорение свободного падения (g=9,81 м/с2);
-
основное удельное сопротивление локомотива в режиме тяги, Н/кН;
-
средневзвешенное основное удельное сопротивление движению вагонного состава,
Н/кн;
-
величина руководящего уклона, ‰.
, (4.2)
где:
![]()
,
и
-
коэффициенты формулы основного удельного сопротивления движению локомотива в
режиме тяги;- расчетная скорость локомотива, км/ч.
Для локомотива 2ТЭМ116 находим, что v=24,2 км/ч.
Расчеты средневзвешенного основного удельного сопротивления движению вагонного состава выполняем вы следующем порядке.
Определяем
массу брутто вагонов как сумму массы тары вагона q
и грузоподъемности q
,
умноженной на коэффициент полногрузности
:
(4.3)
Таблица 4.1
Коэффициенты формул основного удельного сопротивления движению локомотива.
|
Путь |
Движение поезда в режиме |
|||||
|
|
Тяги |
Холостого хода |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Звеньевой |
1,9 |
0,010 |
0,00030 |
2,4 |
0,011 |
0,00035 |
|
Бесстыковой |
1,9 |
0,008 |
0,00025 |
2,4 |
0,009 |
0,00035 |
Значения
q
и q
принимаем по таблице 4.2
Таблица 4.2
Характеристики грузовых вагонов.
|
Число осей |
Масса тары q |
|
|
|
4 |
22,4 |
63,0 |
14,0 |
|
6 |
32,0 |
94,0 |
17,0 |
|
8 |
43,7 |
125,0 |
20,0 |
Коэффициент β принимаем по таблице 4.2
Находим массу, приходящуюся на ось вагона, т/ось,
, (4.4)
где m - число осей вагона.
Вычисляем
основное удельное сопротивление движению вагона:
, (4.5)
Таблица 4.2
Данные по тяговым расчетам.
|
Серия локомотива |
Число секций |
Коэффициент полногрузности
вагонов, |
|
||
|
|
|
4-осных |
6-осных |
8-осных |
|
|
ВЛ10 |
2 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
|
|
ВЛ11 |
2 |
0,95 |
0,95 |
0,95 |
|
|
ВЛ11 |
3 |
0,90 |
0,90 |
0,90 |
|
|
ВЛ10у |
2 |
0,85 |
0,85 |
0,85 |
Бесстыковой |
|
ВЛ80к |
2 |
0,80 |
0,80 |
0,80 |
|
|
ВЛ80с |
2 |
0,75 |
0,75 |
0,75 |
|
|
ВЛ80с |
3 |
0,70 |
0,70 |
0,70 |
|
|
ВЛ82 |
2 |
0,65 |
0,65 |
0,65 |
|
|
2ТЭ10М |
2 |
0,60 |
0,60 |
0,60 |
Звеньевой |
|
3ТЭ10М |
3 |
0,55 |
0,55 |
0,55 |
|
|
2ТЭ116 |
2 |
0,50 |
0,50 |
0,50 |
|
где a, b, c, d - коэффициенты формул основного удельного сопротивления
движению грузовых вагонов (приведены в таблице 4.3).
Таблица 4.3
Коэффициенты формул основного удельного сопротивления движению грузовых вагонов.
|
Тип вагона |
Звеньевой путь |
Бесстыковой путь |
||||||||||||
|
Число осей |
Вид подшипников |
a |
b |
c |
a |
b |
c |
|||||||
|
4 |
Скольжения |
0,7 |
8 |
0,1 |
0,7 |
8 |
0,08 |
|||||||
|
4 |
Роликовые |
0,7 |
3 |
0,1 |
0,7 |
3 |
0,09 |
|||||||
|
6 |
" |
0,7 |
8 |
0,1 |
0,7 |
8 |
0,08 |
" |
0,7 |
6 |
0,038 |
0,7 |
6 |
0,026 |
Находим долю вагонов i-ой категории в составе по массе:
(4.6)
Количество
вагонов i-ой категории
в составе (в %) приведено в таблице 4.2
Проверка
правильности вычисления
:
. (4.7)
Определяем
удельное средневзвешенное сопротивление вагонного состава, включающего k
категорий вагонов:
(4.8)
Таблица 4.4
Значения
|
v, км/ч |
|
|
|
|
|
|
0 |
0,93 |
46,7 |
1,36 |
70 |
1,77 |
|
10 |
0,98 |
50 |
1,41 |
80 |
1,98 |
|
20 |
1,05 |
57,5 |
1,53 |
90 |
2,22 |
|
30 |
1,15 |
60 |
1,58 |
100 |
2,48 |
|
40 |
1,27 |
|
|
|
|
Среднюю
массу состава
определяем в следующем порядке:
1. Годовая длина вагонопотоков по родам грузов, м,:
; (4.9)
;
.
Значения
и
принимаются
по таблице 4.5
Таблица 4.5
Показатели вагонного состава для разных грузов
|
Груз |
Масса состава брутто на 1 м
|
|
|
Уголь а руда |
6,43 |
0,72 |
|
Кокс |
5,07 |
0,65 |
|
Нефть |
6,29 |
0,68 |
|
Металл |
6,26 |
0,72 |
|
Лес |
5,16 |
0,66 |
|
Стройматериалы |
6,09 |
0,72 |
|
Хлеб |
5,30 |
0,72 |
|
Минеральные удобрения |
5,75 |
0,72 |
|
Прочие грузы |
4,08 |
0,60 |
2. Суммарная длина вагонопотока, м:
(4.10)
3. Годовое число поездов:
(4.11)
4. Средняя масса состава нетто:
(4.12)
Среднюю массу состава сравнивают с массой состава по мощности локомотива и в расчет принимают меньшую.
Решение.
. До реконструкции.
На
участке путь звеньевой. Тогда:
=1,9+0,01*24,2+0,0003*24,2
=2,32 Н/кН
На данном участке обращаются 4 и 8-осные вагоны.
Масса брутто вагонов:
для 4-осных вагонов
=22,4 т,
=63,0 т
для
локомотива 2ТЭ116
β =0,50
=22,4+0,50*63,0=53,9
(т);
для 8-осных вагонов
=43,7 т,
=125,0 т