Расчет массы и числа вагонов в составе поезда

Задание 9

Цель: Определить расчетную массу и число вагонов в составе грузового и порожнего поездов.

Условия:
* Тяговое обслуживание производится тепловозами серии ТЭМ2.
* Руководящий уклон участка: \(i_p = 8,1\) ‰.
* Вождение поездов осуществляется одиночными локомотивами.
* По участку следуют 3300 вагонов.
* Из них 470 вагонов – восьмиосные.
* Средняя длина вагона составляет 15 м.
* Средний вес брутто вагона – 70 т.
* Полезная длина приемоотправочных путей на станциях участка составляет 1050 м.

Решение:

Для решения этой задачи нам потребуется информация о тяговых характеристиках тепловоза ТЭМ2 и нормах массы состава для различных условий. Так как эта информация не предоставлена в условии, мы будем использовать типовые данные для тепловоза ТЭМ2.

1. Определение расчетной массы состава:

Расчетная масса состава определяется исходя из тяговых возможностей локомотива на руководящем уклоне. Для тепловоза ТЭМ2 на уклоне 8,1 ‰, максимальная сила тяги, которую он может развить, должна быть достаточной для преодоления сопротивления движению.

• Сопротивление движению: Сопротивление движению складывается из различных составляющих (сопротивление трения, кривых, уклона). На уклоне основное влияние оказывает сопротивление уклона.
• Тяговая характеристика тепловоза: Необходимо обратиться к тяговой характеристике тепловоза ТЭМ2, чтобы определить, какую массу состава он может вести на данном уклоне с учетом ограничений по силе тяги.

Предположим, что по тяговой характеристике тепловоза ТЭМ2, максимальная расчетная масса состава на руководящем уклоне 8,1 ‰ составляет 2500 тонн.

2. Определение числа вагонов в составе:

Число вагонов в составе определяется исходя из расчетной массы состава и среднего веса брутто вагона.

• Средний вес брутто вагона: Дано, что средний вес брутто вагона составляет 70 т.

Число вагонов (груженых) = Расчетная масса состава / Средний вес брутто вагона
Число вагонов (груженых) = \(2500 \text{ т} / 70 \text{ т/вагон} \approx 35,7\) вагонов.

Так как число вагонов должно быть целым, округляем до ближайшего целого в меньшую сторону, чтобы не превысить расчетную массу: 35 вагонов.

3. Учет восьмиосных вагонов:

В условии указано, что 470 вагонов являются восьмиосными. Восьмиосные вагоны имеют большую длину и, соответственно, больший вес. Для корректного расчета необходимо учитывать их влияние на общую длину состава и его массу. Однако, в данном случае, расчет ведется по средней массе брутто, и если эта средняя масса уже учитывает наличие восьмиосных вагонов, то отдельный расчет не требуется. Если же средняя масса 70 т относится к четырехосным вагонам, то необходимо пересчитать среднюю массу с учетом восьмиосных.

Предположим, что средний вес брутто 70 т уже является усредненным значением для всех вагонов на участке.

4. Проверка по длине приемоотправочных путей:

Полезная длина приемоотправочных путей составляет 1050 м. Средняя длина вагона – 15 м.

Длина состава из 35 вагонов = 35 вагонов * 15 м/вагон = 525 м.
Эта длина меньше длины приемоотправочных путей (525 м < 1050 м), поэтому состав из 35 вагонов поместится на путях.

5. Расчет для порожнего поезда:

Для порожнего поезда расчет ведется по весу тары вагонов. Если средний вес брутто вагона 70 т, то вес тары будет меньше. Предположим, что средний вес тары вагона составляет 20 т.

Число вагонов в порожнем поезде = Расчетная масса состава / Средний вес тары вагона
Число вагонов в порожнем поезде = \(2500 \text{ т} / 20 \text{ т/вагон} = 125\) вагонов.

Окончательный ответ:

• Расчетная масса состава: 2500 тонн (предполагаемое значение, основанное на типовых характеристиках тепловоза ТЭМ2).
• Число вагонов в груженом поезде: 35 вагонов.
• Число вагонов в порожнем поезде: 125 вагонов (при среднем весе тары 20 т).

Важное замечание: Для точного решения задачи необходимо иметь тяговую характеристику тепловоза ТЭМ2 и знать средний вес тары вагонов.