Проверка массы состава по длине приемо-отправочных путей станции
Что бы выполнить проверку массы состава по длине приемо-отправочных
путей, необходимо вначале определить число вагонов в составе и длину поезда.
Число вагонов в составе поезда:
4-х осных 
79 вагонов
6-х осных 
1 вагон
8-х осных 
7 вагонов
где 
- длина локомотива, для ВЛ 85 равна 45 м.
Найдем общую длину поезда по формуле:
lп=20· 
+17 
+15· 
+ +10 м=20·7 +17·1 +15·79 + 45 + 10м.= 1403 м.
Исходя из полученной длины поезда принимаем длину ПОП равную 1500 м.
3. Расчет и построение кривых ускоряющих и замедляющих усилий.
Расчет диаграммы удельных равнодействующих сил выполняем для трех режимов ведения поезда по горизонтальному участку:
1) для режима тяги 
2) для режима холостого хода 
3) для режима торможения:
при служебном регулировочном торможении 
при экстренном торможении 
Расчет ведем относительно скоростей от 0 до конструкционной 
, а так же для скоростей расчетных и скорости выхода на автоматическую характеристику. Все полученные расчеты сведем в таблицу.
Рассмотрим построение равнодействующих сил для скорости n=10км/ч
Для режима тяги
При n=10км/ч основное удельное сопротивление локомотив а равно
=1,9+0,01×10+0,0003×102 =2,03кгс/т
основное удельное сопротивление локомотива с учетом массы локомотива
W0/= ×P=2,03× 300 = 609 кгс
основное удельное сопротивление вагонов при n=10км/ч равно сумме основных удельных сопротивлений каждого рода вагонов:
сопротивление 4-х осных на подшипниках скольжения
1,12 кгс/т
а, на роликовых подшипниках
0,89 кгс/т
основное удельное сопротивление 6-ти осных вагонов
1,14 кгс/т
основное удельное сопротивление 8-ми осных вагонов
1,01 кгс/т
Основное удельное сопротивление всех вагонов при n=10 км/ч
= 0,96 кгс/т
Основное удельное сопротивление вагонов с учетом массы
0,96×8300 = 7980 кгс
Общее сопротивление с учетом веса локомотива и вагонов
= 8589 кгс
Сила тяги локомотива с учетом сил сопротивления при n=10км/ч
Fк-W0= 42410 кгс
Отношение силы тяги локомотива с учетом общих сил сопротивления к массам локомотива и вагонов
4,93 кгс/т
Расчет для холостого хода
основное удельное сопротивление локомотива при n=10км/ч
wх=2,4+0,011·n+0,00035·n2=2,4+0,011·10+0,00035·102=2,55 кгс/т
основное удельное сопротивление с учетом массы локомотива
Wx=wx·P=2,55· 300 = 763,5 кгс
Общее основное удельное сопротивление, при движении на холостом ходу, локомотива и вагонов
Wx+W0”= 8743,7 кгс
основное удельное сопротивление всего поезда , при следовании локомотива на холостом ходу
1,02 кгс/т
Расчет режима торможения
Для расчета режима торможения определим в начале расчетный коэффициент трения колодок о колесо, который зависит от материала изготовления колодок и т. к. колодки чугунные, то расчет ведем, для n=10км/ч, по формуле
при чугунных колодках,
при композициционных колодках.
Далее считаем удельную тормозную силу поезда по формуле:
bт=1000·jкр·P
где P расчетный тормозной коэффициент состава, который не зависит от скорости движения состава и измеряется в тс/т:
P= 
где 
-расчетные силы нажатия тормозных колодок соответственно на 4-х, 6-ти, 8-ми осного вагона
= 
=7 тс/ось при наших чугунных колодках
= =4,25 тс/ось при наших композиционных колодках
n4, n6, n8 - число осей соответственно 4-х, 6-ти и 8-ми осных вагонов равное n4=4·m4=4· 79 = 316оси,
n6=6·m6=6·1 = 6 оси,
n8=8·m8=8·7 = 56 оси
P= 
0,321 тс/т
следовательно bт=1000·0,58×0,321 = 63,5 кгс/т
удельная замедляющая сила, действующая на поезд в режиме торможения при n=10км/ч;
при служебном регулировочном торможении
32,8 кгс/т
при экстренном торможении
64,6 кгс/т
После решения расчета удельных замедляющих и ускоряющих усилий при n=10км/ч, далее ведем расчет для скоростей от 0 до конструкционной 
, а так же для скоростей расчетных и скорости выхода на автоматическую характеристику. Данные расчеты для этих скоростей 
аналогичны расчетам которые мы провели при n=10км/ч, поэтому расчет удобно провести на вычислительной машине и все полученные расчеты сведем в таблицу удельных равнодействующих сил.
После решения таблицы удельных равнодействующих сил строем диаграмму удельных ускоряющих и замедляющих усилий в масштабе
1кгс/т=12мм – для удельной силы
1км/ч=2мм – для скорости
На оси x отмечаем значения скоростей от 0 до 
, а на оси y значения удельных сил для данных скоростей. При этом строим 3 зависимости для режима тяги для режима холостого хода для служебного регулировочного торможении 
| Таблица удельных равнодействующих ( ускоряющих и замедляющих ) сил. Локомотив ВЛ-85; масса состава Q=8300 т. | ||||||||||||||||
| РЕЖИМ ТЯГИ | РЕЖИМ ХОЛОСТОГО ХОДА | РЕЖИМ ТОРМОЖЕНИЯ | ||||||||||||||
| V,км/ч | Fk, кгс | w0', кгс/т | W0'=w'0*P,кгс | w0'',кгс/т | W0''=w0''*Q, кгс | W0=W0'+W0'', кгс | Fk-W0,кгс | (Fk-W0)/(P+Q)=fk-w0 | wx, кгс/т | Wx=wx*P, кгс | Wx+Wo'', кгс | wox=(Wx+Wo'')/(P+Q),кгс/т | Jкр | bt=1000*Jкр*Gр,кгс/т | wox+0,5*bt, кгс/т | wox+bt, кгс/т |
| 2,03 | 609,00 | 0,96 | 7980,25 | 8589,25 | 87410,75 | 10,16 | 2,55 | 763,50 | 8743,75 | 1,02 | 0,270 | 86,56 | 44,30 | 87,58 | ||
| 2,03 | 609,00 | 0,96 | 7980,25 | 8589,25 | 84410,75 | 9,82 | 2,55 | 763,50 | 8743,75 | 1,02 | 0,198 | 63,48 | 32,76 | 64,50 | ||
| 2,22 | 666,00 | 1,04 | 8601,64 | 9267,64 | 80732,36 | 9,39 | 2,76 | 828,00 | 9429,64 | 1,10 | 0,162 | 51,94 | 27,07 | 53,03 | ||
| 2,47 | 741,00 | 1,13 | 9408,36 | 10149,36 | 77850,64 | 9,05 | 3,05 | 913,50 | 10321,86 | 1,20 | 0,140 | 45,01 | 23,71 | 46,21 | ||
| 2,78 | 834,00 | 1,25 | 10400,40 | 11234,40 | 73765,60 | 8,58 | 3,40 | 1020,00 | 11420,40 | 1,33 | 0,126 | 40,40 | 21,53 | 41,72 | ||
| 3,15 | 945,00 | 1,39 | 11577,78 | 12522,78 | 69477,22 | 8,08 | 3,83 | 1147,50 | 12725,28 | 1,48 | 0,116 | 37,10 | 20,03 | 38,58 | ||
| 3,58 | 1074,00 | 1,56 | 12940,49 | 14014,49 | 60985,51 | 7,09 | 4,32 | 1296,00 | 14236,49 | 1,66 | 0,108 | 34,63 | 18,97 | 36,28 | ||
| 4,07 | 1221,00 | 1,75 | 14488,53 | 15709,53 | 38290,47 | 4,45 | 4,89 | 1465,50 | 15954,03 | 1,86 | 0,102 | 32,70 | 18,21 | 34,56 | ||
| 4,62 | 1386,00 | 1,95 | 16221,90 | 17607,90 | 22392,10 | 2,60 | 5,52 | 1656,00 | 17877,90 | 2,08 | 0,097 | 31,16 | 17,66 | 33,24 | ||
| 5,23 | 1569,00 | 2,19 | 18140,60 | 19709,60 | 6290,40 | 0,73 | 6,23 | 1867,50 | 20008,10 | 2,33 | 0,093 | 29,90 | 17,28 | 32,23 | ||
| 5,90 | 1770,00 | 2,44 | 20244,63 | 22014,63 | -2014,63 | -0,23 | 7,00 | 2100,00 | 22344,63 | 2,60 | 0,090 | 28,85 | 17,03 | 31,45 | ||
| 6,63 | 1989,00 | 2,71 | 22534,00 | 24523,00 | -9523,00 | -1,11 | 7,85 | 2353,50 | 24887,50 | 2,89 | 0,087 | 27,97 | 16,88 | 30,86 | ||
| 49,1 | 3,11 | 934,27 | 1,38 | 11464,23 | 12398,50 | 70601,50 | 8,21 | 3,78 | 1135,17 | 12599,39 | 1,47 | 0,117 | 37,36 | 20,14 | 38,82 | |
| 54,2 | 3,32 | 996,99 | 1,46 | 12127,55 | 13124,53 | 67875,47 | 7,89 | 4,02 | 1207,31 | 13334,86 | 1,55 | 0,112 | 35,98 | 19,54 | 37,53 |
4. Определение максимально допустимой скорости по расчетному тормозному нажатию в зависимости от величины уклона.
Задачу решаем для наиболее крутого спуска равного iс= -9,5 0/00 при заданных тормозных средствах и принятом полном тормозном пути равным Sт =1200м. Решаем задачу графоаналитическим способом. Полный тормозной путь равен
Sт=Sп+Sд,
Где Sп –путь подготовки тормозов к действию, на протяжении которого тормоза поезда условно принимаются недействующими (от момента установки ручки крана машиниста в тормозное положение до включения тормозов поезда).
Sд –действительный тормозной путь, на протяжении которого поезд движется с действующими в полную силу тормозами
Построение осуществляется по данным таблицы удельных
равнодействующих сил, по которым мы строем зависимость скорости n от 
в масштабе: удельные силы – 1кгс/т = 2 мм, скорость 1км/ч –2мм. Рядом с данным графиком строем еще одну зависимость 
, для этого на оси х откладываем полный расчетный путь равный 1200м в масштабе 1км = 240мм..На кривой отмечаем точки соответствующие средним значениям скоростей выбранного скоростного интервала 10км/ч (т.е. точки соответствующие 5, 15, 25,35 и т. д. км/ч ). Через эти точки из точки на оси х, соответствующей крутизне самого крутого спуска участка равный iс= -9,5 0/00 (полюс построения) проводим лучи 1,2,3,4 и т. д.
Построение кривой начинаем из точки О, так нам известно конечное значение скорости при торможении, равное нулю. Из этой точки проводим перпендикуляр к лучу 1 до конца первого интервала , т.е. интервал от 0 до 10 км/ч. Далее проводим 2 перпендикуляр к лучу 2 до конца второго скоростного интервала от 10 до 20 км/ч, далее проводим перпендикуляр к лучу 
3 и т. д. Начало каждого последующего отрезка совпадает с концом предыдущего. В результате получаем ломанную линию, которая представляет собой выраженную графически зависимость скорости заторможенного поезда от пройденного пути.
Построенный график следует ограничить зависимостью 
которую строем на том же . Зависимость подготовительного тормозного пути от скорости 
.
где 
- скорость в начале торможения, принимаем равной 110км/ч
-время подготовки тормозов к действию, зависит от количества осей состава и т. к. n= 368 осей то расчет ведем по формуле
- для состава длиной от 200 до 300 осей
- - для состава длиной 200 осей и менее
- для состава длиной более 300 осей
где значения bт берем при начальной скорости т.е. при 100км/ч
= 12- 
= 17,9 сек.
0,278·110·17,9 = 498 м.
Полученный путь при 110км/ч отмечаем на графике и т. к. зависимость линейная то от этой точки проводим прямую до 0. Пересечение прямой и зависимости будет и являться допустимой скоростью равную 
72 км/ч, так же проектируя полученную точку на ось х получим путь подготовки тормозов Sп= 327 м.
Решение тормозной задачи графически 
5. Рассчитать время хода поезда способом равномерных скоростей .
Этот метод основан на предположении о равномерном движении
поезда по каждому элементу профиля. При этом скорость равномерного
движения на каждом элементе спрямлённого профиля определяем по
диаграмме удельных равнодействующих сил для режима тяги.
| N спрямлен. элемента | Длина, S;км | Крутизна i; % | 60/Vравн., мин/км | 60/Vравн*S., мин | t на разг и замед,мин. |
| 0,8 | 0,75 | 0,60 | 2,60 | ||
| 1,5 | 5,8 | 0,75 | 1,13 | 1,13 | |
| 3,8 | 9,5 | 0,75 | 2,85 | 2,85 | |
| 0,8 | 0,76 | 0,61 | 0,61 | ||
| -12,4 | 0,75 | 1,50 | 1,50 | ||
| 0,6 | 0,75 | 0,45 | 0,45 | ||
| 1,9 | -3 | 1,28 | 2,43 | 2,43 | |
| 0,8 | 0,75 | 0,60 | 1,60 | ||
| 0,7 | 0,75 | 0,53 | 2,53 | ||
| 2,1 | -4,4 | 0,75 | 1,58 | 1,58 | |
| 4,8 | -8,2 | 0,75 | 3,60 | 3,60 | |
| 0,4 | 0,75 | 0,30 | 0,30 | ||
| 3,9 | 4,9 | 1,28 | 4,99 | 4,99 | |
| 0,9 | 0,75 | 0,68 | 0,68 |
50 км/ч
Полученное значение технической скорости методом равномерных скоростей при движении по участку пути с остановкой на промежуточной станции «Б» равно 
= 50 км/ч.
6. Расчет расхода электроэнергии электровозом при следовании по участку и на измеритель выполненной (при остановке на промежуточной станции «Б»)
При движении поезда от станции «А» до «В» с остановкой на промежуточной станции «Б» локомотив-электровоз затрачивает электроэнергию 
которая складывается из расхода электроэнергии на тягу поезда 
и на собственные нужды 
Расход электроэнергии на тягу поезда определяется из выражения зависящего от рода тока применяемого на электровозе. Наш электровоз ВЛ 85 работает на переменном токе и следовательно расчет будем вести по формуле
кВт·ч. для электровозов постоянного тока
кВт·ч. для электровозов переменного тока
где Uс - напряжение на токоприемнике электровоза, ВЛ 85. Для нашего электровоза работающего на переменном токе Uc=25000В.
Idаср - среднее значение активного тока, потребляемого нашим электровозом Определяется по токовым характеристикам для средней технической скорости движения по участку.
- время работы электровоза в режиме тяги, мин. Исходим из того что наш электровоз работает в режиме тяги и на холостом ходу от общего времени работы на участке находится в пределах 80...75% (режиме тяги) и 20....25% (режиме холостого хода ) для нашего электровоза ВЛ 85 который работает на переменном токе. Тогда получаем что расход электровоза в режиме тяги равен =0,75· 28,3 = 21,3 мин.
Получаем что, расход электроэнергии на тягу поезда равен
4526,25 кВт·ч
Расход электроэнергии электровозом на собственные нужды определяется по формуле AC.Н.=r·tобщ , кВт··ч,
где r- средний расход электроэнергии на собственные нужды электровоза, кВт·ч/мин. Определяем в зависимости от нашего электровоза ВЛ 85, для которого значение «r» равно 8,71 кВт··ч.
AC.Н.= 8,71·28,3 = 247 кВт··ч,
Тогда получаем, что полный расход электроэнергии локомотивом равен
A= 247+4526,25 = 4773,3 кВт·ч.
Получаем, что удельный расход электроэнергии равен:
. Вт·ч/Ткмбр.
Где нам известно значения Q= 8300 т. и значения длины пути от станции «А» до «Б» Lуч= 25 км.
23 Вт·ч/Ткмбр.
При движении поезда от станции «А» до «В» при остановке его на ст. «Б»
Электровоз затрачивает электроэнергию A= 4773,3 кВт·ч, а удельный расход электроэнергии равен 
23 Вт·ч/Ткмбр.
Литература
1. Методическое указание к курсовой работе по дисциплине «Тяга 
поездов»/С.М. Шапшал, А.С. Шапшал, А.В. Донченко; Рост. Гос. Ун-т путей сообщения. Ростов н/Д, 2001 ,54.
2. Справочник по тяговым расчетам. Астахов П.Н., Гребенюк П.Т., Скворцова А.И. Транспорт, 1973, с. 1-256.
3. Методическое указание к курсовой работе по теории локомотивной тяги/ С.Я. Айзинбуд, С.М. Шапшал, Н.И. Дейнега, А.С. Шапшал; Рост. ин-т инж. ж. д. трансп.. Ростов н/Д, 1993 ,24.