Локомотив - мощность, вес поезда, уклон, скорость/разгон

[MORRO]

Какими фомулами руководствуются при выборе типа локомотива (выборе нужной мощности- кол-во секций) при заданных данных: весе состава, уклона на перегонах, необходимой скорости или разгона.

(какой средний вес вагона принимают?)

[vv]

http://ronisd.narod.ru/FAQ/archive/vozd ... _1994.djvu
Все подробно описано.
Про выбора лока думаеться, что тягают тем, что есть в наличии.
Вес вагонов по идее документируется при погрузке. Если не известен, то принимают в расчет максимально возможный

[Филюхин Алексей]

Вес вагона - в среднем берут всегда 60 тонн.
Obolon сказал правильно. Дают что есть.

[tov_tob]

Вес вагона - в среднем берут всегда 60 тонн.

В США уже взяли один раз средний вес 60 тонн (и даже меньше). Чем закончилось рассказывать?

[Дёдя]

И чем?

[DFAW]

Тормоза не справились, состав улетел на город с поворота, повредил газопровод, который тоже проверили кое-как - в итоге ещё часть города просто сгорела.

[tov_tob]

Да, именно так. Только забыл добавить - реальный вес вагонов был 90 тонн.

[DFAW]

Я просто не помнил конкретное значение перегруза

[tov_tob]

Я просто не помнил конкретное значение перегруза

Это я забыл добавить, а не ты

[MORRO]

знающие проверьте !


основная формула для расчёта веса поезда

вес поезда = (сила тяги локомотива - (сопротивление+наибольший уклон)*вес локомотива)/(сопротивление+наибольший уклон)



например
ТЭП70
вес = 130т
мощность = 4000 л.с.
сила тяги = 17000 т.с. при скорости 50 км/ч
сила тяги = 6000 т.с. при скорости 160 км/ч
сила трения = 1,88
уклон примем 9,5%

Расчёт

на скорости 50 км/ч
(17000 - (1,88+9,5)*130)/(1,88+9,5) = 1440 т - вес поезда
один грузовой вагон весит примерно 100т, следовательно 1440т = 14 вагонов
один пассажирский вагон весит 50т, следовательно 1440т = 28 вагонов

на скорости 160 км/ч
(6000 - (1,88+9,5)*130)/(1,88+9,5) = 385 т - вес поезда
один грузовой вагон весит примерно 100т, следовательно 1440т = 3 вагонов
один пассажирский вагон весит 50т, следовательно 1440т = 6 вагонов


для экспресса 2ТЭП70
на скорости 160 км/ч
(2*6000 - (1,88+9,5)*130)/(1,88+9,5) = 770 т - вес поезда
один грузовой вагон весит примерно 100т, следовательно 1440т = 7 вагонов
один пассажирский вагон весит 50т, следовательно 1440т = 14 вагонов

[Soul]

Я конечно понимаю, что физическому чутью нельзя научить всех-всех, будь то машинист поезда или артилерист, а научить подставлять значения в непонятных внесистемных единицах в формулку или табличку сможет и маршышка.

Задача же, по сути, представляет собой ни что иное, как "тело на наклонной плоскости". 8 или 9й класс, не помню уже.

Плоскость, угол наклона = a (в градусах. Уклон в процентах = tan(a))
Коэфициент трения/сопротивления, как мне представляется, имеется в виду трение внутри механизмов, в поезде и локомотиве, => сила трения зависит прямо пропорционально от веса через коэффициент трения. Внимание: веса, а не массы. Когда поезд стоит на наклонной плоскости его вес не равен масса * 9,8 !!!
(хотя никак не учитывать коэф. трения колес о рельсы нельзя, об этом - в конце).
коэф трения - Mu
сила тяги - Ft.
Масса (масса - она килограммах и его производных. Вес - это сила, и меряется в Ньютонах. Ну или в дурацких кг*с)
так вот - масса локомотива - Ml, масса поезда - Mt

(Ml+Mt)g cos(a) Mu + (Ml+Mt)gsin(a)<=Ft
Ft/cos(a)=(Ml+Mt)g(a) Mu + (Ml+Mt)g tan(a)
Mt=(1/g)* (1/cos(a)) *Ft /(Mu+tan(a)) - Ml

=> Mt=(1/g)* (1/cos(a)) *(Ft -Ml g cos(a) (Mu+tan(a)) )/(Mu+tan(a))
Если уклон не большой, <10%, cos (a) примерно равен 1

тогда
g Mt=(Ft -Ml g (Mu+tan(a)) )/(Mu+tan(a))

Написанная MORRO формула правильна при условии разумных уклонов.

Однако:
1. формулка правильная, а вот приведенный "Расчёт" - нет.
9,5%=0,095. В таком виде его и надо подставлять в формулку, а не "9,5".
2. И опять таки, подвело использование несистемных единиц.
На скорости 50 км/ч ТЭП70 может развивать силу тяги не "17000 т.с." а "17000 кг.с.", а если быть точнее - 22000 кг-с
простой расчет:
сила тяги=мощность/скорость
735.5*4000/(50/3.6)=211824 Н = 21593 кг-с
вывод - на скорости 50 км/час тепловоз на 10% горку попросту не заедет.


О трении
Коэф. трения колес о рельсы влияет, как не трудно догадаться, на проскальзывание оных колес
поэтому, нужно чтобы выполнялись неравенства: (Mutr - коэф трения)
Ft-(Mt+Ml)g cos(a) Mu<=(Mt+Ml)g cos(a) Mutr
(Mt+Ml)g sin(a)<=(Mt+Ml)g cos(a) Mutr

таким образом, если подытожить все вышесказанное,
Ft<=(Mt+Ml)g cos(a) (Mu+Mutr)
Ft>=(Ml+Mt)g cos(a) Mu + (Ml+Mt)g sin(a)
tan(a)=a(%)<=Mutr

[MORRO]

Я конечно понимаю, что физическому чутью нельзя научить всех-всех, будь то машинист поезда или артилерист, а научить подставлять значения в непонятных внесистемных единицах в формулку или табличку сможет и маршышка.

ну почему так скептически ? - я объясню

Задача же, по сути, представляет собой ни что иное, как "тело на наклонной плоскости". 8 или 9й класс, не помню уже.

Плоскость, угол наклона = a (в градусах. Уклон в процентах = tan(a))

понимаете, нет у меня этих значков - уклон в промилях, но заменил знаком градусы, просто деваться было некуда.

Однако:
1. формулка правильная, а вот приведенный "Расчёт" - нет.
9,5%=0,095. В таком виде его и надо подставлять в формулку, а не "9,5".
2. И опять таки, подвело использование несистемных единиц.
На скорости 50 км/ч ТЭП70 может развивать силу тяги не "17000 т.с." а "17000 кг.с.", а если быть точнее - 22000 кг-с

Посмотрел сегодня книгу ещё раз - да, согласен, размер силя тяги в кг.с., а не в т.с. - за .то извеняюсь.
а вот именно разсмерность в формуле - правильна. Там берут в числителе кг.с. в тысячах (17000), а уклон размером 9,5 - а если уже были бы кН, то уже бы брали уклон в тысичных ! - так что не путайте !

можете проверить в книге, там приведён пример расчёта.
"Технический справочник железнодорожника". Том 6. Подвижной состав. ред. В.Н.Сологуб

простой расчет:
сила тяги=мощность/скорость
735.5*4000/(50/3.6)=211824 Н = 21593 кг-с
вывод - на скорости 50 км/час тепловоз на 10% горку попросту не заедет.

тут вы имеете ввиду тепловоз без вагонов ? не совсем реально выходит, как это не заедет на горку - все заезжают. Хотя может и с места на разгон не пойдёт, то да.




А вообще, сам смысл этих расчётов именно в этой теме - сколько максимально вагонов может взять определённый локомотив с максимальным уклоном на перегоне 0,009 на скоростях 25,50,75,100 км/ч.
Локомотивы - 2ТЭ116,ТЭП70,ТЭМ2У или просто на какую силу тяги сколько тонн приходится.

Если можете помочь сделать табличку для выше указанных параметров ! Буду вам благодарен !!!

[Soul]

не может там браться уклон при расчетах "9.5"
я показал откуда у этой формулы ноги растут - там в скобках стоит коэф. трения + тангенс угла
просто напомню, что уклон в процентах - это тангенс угла*100%
если на 1 км по горизонтали уровень поверхности поднялся тоже на 1км - таким образом, угол составил 45 градусов - вы же не будете спорить, что уклон =1, а не 100? 100%, да, но не 100.
Величины в процентах при расчетах нужно ВСЕГДА переводить в реальные, тобиж делить на 100.

в том, что локомотив не заедет на уклон тоже не вижу ничего сверхъествественного.
Сигающиг на 50 км/час поездов по 10% уклонах я ээ не видел.
При меньших скоростях сила тяги будет соответственно выше.

Несложно посчитать, при какой скорости будет достаточная сила тяги.

[MORRO]

так 9,5 это не в процента, а в прмилях - это у меня на клаве знаки только такие.

а вот в разных книгах по разному пишут про силу тяги, в одной берул Кн, а в другой кг.с - а ведь велечины эти разные. или я слишком быстро просмотрел книги или это действительно так ?

[Soul]

Хорошо, а какая размерность тогда у коэф. трения?
Если вагон весит 1тонну=1000килограмм, какая на него будет действовать сила трения?

1 килограмм силы=9,81Ньютон. Для простоты расчетов можно брать 10