Определение времени хода поезда способом равновесных скоростей необходимо для быстрого определения времени хода поезда с меньшими, чем при графических построениях затратами.
Этот способ предполагает следующие допущения:
- скорость движения в пределах элемента спрямленного профиля пути постоянна и равна равновесной;
- при переходе с одного элемента профиля на другой скорость движения поезда меняется мгновенно.
При этом равновесную скорость определяют по диаграмме равнодействующих сил, восстанавливая вертикальную линию из точки абсцисс, соотвествующей величине уклона, ‰, умноженного на 10 (для подъёмов-влево от начала координат, для спусков-вправо). Координата на оси 
точки пересечения этой линии и кривой ускоряющих (замедляющих) сил, построенной для соотвествующего режима движения и является значением равновесной скорости. Если ограничения по конструкционной скорости подвижного состава по тормозам или состоянию пути оказывается меньше, то для дальнейшего рассмотрения в качестве равновесной скорости принимают наименьшее из названных значений. На подъёмах круче расчётного значения равновесной скорости принимают равным расчётной скорости 
.
Ко времени хода поезда по перегонам, полученному при расчёте этим способом, следует добавить две минуты на разгон и одну минуту на замедление в каждом случае, когда имеется трогание и разгон поезда на станции и остановка его на раздельном пункте участка.
Время хода по рассмотренному участку определяется по формуле:
(9.1)
где 
, 
– поправки на разгон и замедление соответственно, мин.; =2 мин.; =1 мин;
– длина элемента, км; 
– значение равновесной скорости на элементе, км/ч.
|
|
Результаты расчёта времени хода поезда способом равновесных скоростей при движении с остановкой на промежуточной станции В представлены в таблице 4
Таблица 4 – Определение времени хода поезда методом равновесных скоростей при движении с остановкой на промежуточной станции В.
| Номер элемента | S, км | i, ‰ | Равновесная скорость,км/ч | Время прохождения элемента,мин | Поправка на разгон и замедление, мин |
| 1,15 | 1,5 | 0,97 | |||
| 1,50 | 7,1 | 1,80 | |||
| 1,35 | 4,0 | 1,37 | |||
| 0,55 | 0,0 | 0,39 | |||
| 0,65 | -3,2 | 0,44 | |||
| 2,95 | 1,5 | 2,49 | |||
| 2,00 | 2,0 | 1,76 | 1+2 | ||
| 3,20 | -4,3 | 2,21 | |||
| 5,00 | -7,9 | 3,66 | |||
| 0,40 | 0,0 | 0,28 | |||
| 1,50 | -10,0 | 1,12 | |||
| 0,50 | 0,4 | 0,38 | |||
| 1,00 | 10,0 | 43,3 | 1,39 | ||
| 2,40 | -2,5 | 1,60 | |||
| 4,80 | 8,1 | 6,55 | |||
| 2,30 | 1,5 | 1,94 | |||
| 4,90 | -1,9 | 3,27 | |||
| 1,00 | 0,0 | 0,71 | |||
| Сумма | 32,33 |
Время хода поезда по участку без учёта остановки на промежуточной станции:
мин
Время хода поезда по участку с учетом остановки на промежуточной станции В:
мин. 
10. ПОСТРОЕНИЕ КРИВОЙ СКОРОСТИ И ВРЕМЕНИ ДЛЯ ВАРИАНТА ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДА С ОСТАНОВКОЙ НА ОДНОМ ИЗ ПРОМЕЖУТОЧНЫХ РАЗДЕЛЬНЫХ ПУНКТОВ И ВАРИАНТА БЕЗОСТАНОВОЧНОГО ДВИЖЕНИЯ.
Кривая скорости – это графическая зависимость v(s) скорости движения поезда от пройденного пути. Ее строят обычно на листе миллиметровой бумаги справа от диаграммы удельных ускоряющих (замедляющих) сил для трех режимов движения.
Построение кривой скорости выполняют для расчетной массы состава с целью определения наименьшего времени хода поезда по заданному участку. Результаты расчета используют при составлении графика движения поездов. При выборе режима движения поезда руководствуются требованием обеспечения движения с максимально возможной скоростью.
|
|
Правила тяговых расчетов рекомендуют строить кривую скорости способом Липеца (способ МПС). Для обеспечения приемлемой точности приращение скорости принимают не больше 10 км/ч.
При построении кривой скорости учитываем ограничения скоростей по тормозам и состоянию пути (90 км/ч), конструкционные скорости вагона (100 км/ч) и локомотива (100 км/ч). Учитываем длину поезда 
=755 м и длину приёмо-отправочных путей 
=1250 м. После трогания поезда осуществляется опробование тормозов (при достижении скорости 40–60 км/ч); скорость снижается на 20 км/ч [1]. На кривой скорости делаем отметки о включении и выключении контролера (КВ, КО), о включении и отпуске тормозов (ТД, ТО). При приеме на боковой путь скорость должна быть не выше 50 км/ч.
Поезд рассматриваем как материальную точку. Поезд отправляется со станции А, прибывает на станцию Д с остановкой на станции В.
При построении кривой скорости используем масштабы из ПТР:
1 Скорость, 1 км/ч – 1 мм;
2 Сила, 1 Н/т—0,6 мм;
3 Путь, 1 км—20 мм.
Построение кривой скорости приведено на рисунке 3.
Кривая времени – это графическую зависимость t(s) времени движения поезда от пройденного пути. Ее строят по имеющейся кривой скорости на том же листе миллиметровой бумаги. Результаты построения кривой времени в дальнейшем используют для составления графика движения поездов, расчета нагревания тяговых электрических машин и расхода энергоресурсов на поездку.
|
|
Правила тяговых расчетов рекомендуют строить кривую времени способом Лебедева (способ МПС).
При построении кривой времени используем масштабы из ПТР:
Время, 1 мин – 10 мм.
Определяем по построенной кривой времени времена хода поезда по участку: без учёта остановки на промежуточном разделительном пункте время равно 39 мин, с учётом остановки на промежуточном разделительном пункте время равно 43 мин.
Погрешность полученных значений времени:
-абсолютная ошибка:
∆t б/о=|39-35,33|=3,67 мин;
∆t с/о=|43-38,33|=4,67 мин;
-относительная погрешность:
11. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПО КРИВОЙ ВРЕМЕНИ ВРЕМЕНА ХОДА ПОЕЗДА ПО ПЕРЕГОНАМ, ПРИНЯТИЕ ВРЕМЕН ХОДА ПОЕЗДА ДЛЯ ГРАФИКА ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ.РАСЧЕТ ТЕХНИЧЕСКОЙ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ
Определяем время хода поезда с остановкой и без остановки по кривой времени 
. Точность определения времени составляет 0,1 мин. Полученное время округляем для использования в графике движения поездов с точностью до 1 мин. Результаты сведем в таблицу 5
Таблица 5 – Определение времени хода по участку
| Перегон | Длина, км | Время движения, мин | |||
| По расчету | Принятое для ГДП | ||||
| С остановкой | Без остановки | С остановкой | Без остановки | ||
| А–В | 9,15 | 14,5 | 13,4 | ||
| В–С | 13,8 | 14,0 | 11,1 | ||
| С–Д | 14,2 | 14,5 | 14,5 | ||
| А–Д | 37,15 |
Техническая скорость движения поезда по участку с учетом остановки и без остановки определяется по формулам:
(11.1)
(11.2)
где 
– длина участка, км;
, 
– время движения поезда по участку принятое для ГДП при движении с остановкой и без остановки соответственно, мин.
км/ч;
км/ч.
Техническая скорость движения поезда по участку для варианта с остановкой 50,7 км/ч, для безостановочного движения поезда – 54,4 км/ч.
12. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЩЕГО РАСХОДА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ И РАСХОД УСЛОВНОГО ТОПЛИВА НА ИЗМЕРИТЕЛЬ ПЕРЕВОЗОЧНОЙ РАБОТЫ
При построении кривой тока I э (s) принимаем масштаб 20А-1 мм. Построение выполняем по токовой характеристике электровоза, приведённой в ПТР.
По кривым I э (v) и t(s) на рисунке 3 подсчитываем расход электрической энергии в кВт/ч, затраченное электровозом на перемещение поезда по участку. Подсчёт выполняем по формуле для электровозов постоянного тока:
, (12.1)
где 
- напряжение в контактной сети, В; =3000В[1];
- средняя на i -м интервале величина действующего значения тока, потребляемого на тягу, А;
-время прохождения i -го интервала, мин.
Все расчёты по определению расходов электроэнергии сводим в таблицы 6 и 7.
Таблица 6 – Определение расхода электрической энергии при движении электровоза без остановки
| № участка | Ток электровоза , А
|  ,мин
|  , А мин
|
| 0,6 | |||
| 1,3 | 1306,5 | ||
| 4,1 | |||
| 0,4 | |||
| 0,6 | |||
| 0,5 | 712,5 | ||
| 2,6 | |||
| 1,85 | |||
| 0,2 | |||
| 0,85 | 875,5 | ||
| 0,8 | |||
| 0,45 | 454,5 | ||
| 0,35 | 372,75 |
Окончание таблицы 6
| № участка | Ток электровоза , А
| ,мин
| , А мин
|
| 0,55 | 706,75 | ||
| 0,85 | 1092,25 | ||
| 1,2 | |||
| 0,6 | |||
| 0,95 | 1263,5 | ||
| 2,25 | 4016,25 | ||
| 1,4 | |||
| 2,1 | 3748,5 | ||
| 0,5 | 717,5 | ||
| 0,75 | 926,25 | ||
| 1,75 | 1802,5 | ||
| 0,7 | |||
| Сумма: |
Таблица 7 – Определение расхода электрической энергии при движении с остановкой
| № участка | Ток электровоза , А
| ,мин
| , А мин
|
| 0,6 | |||
| 1,3 | 1306,5 | ||
| 4,1 | |||
| 0,4 | |||
| 0,6 | |||
| 0,5 | 712,5 | ||
| 2,3 | |||
| 0,55 | 299,75 | ||
| 0,75 | 753,75 | ||
| 1,5 | |||
| 0,2 | |||
| 0,55 | |||
| 0,45 | 803,25 | ||
| 0,75 | 997,5 | ||
| 0,4 | |||
| 0,45 | 454,5 | ||
| 0,35 | 372,75 | ||
| 0,55 | 706,75 | ||
| 0,85 | 1092,25 | ||
| 1,2 | |||
| Окончание таблицы 7 | |||
| № участка | Ток электровоза , А
| ,мин
| , А мин
|
| 0,6 | |||
| 0,95 | 1263,5 | ||
| 2,25 | 4016,25 | ||
| 1,4 | |||
| 2,1 | 3748,5 | ||
| 0,5 | 717,5 | ||
| 0,75 | 926,25 | ||
| 1,75 | 1802,5 | ||
| 0,7 | |||
| Сумма: |
Расход электрической энергии электровозом при движении без остановки:
кВт·ч;
Расход электрической энергии электровозом при движении с остановкой:
кВт·ч.
Удельный расход электроэнергии, 
определяем по формуле:
, (12.2)
где A – полный расход электроэнергии;
Q – масса состава, т;
s – длина участка, км.
Полный расход электроэнергии находим по формуле:
, (12.3)
где 
– расход электроэнергии на собственные нужды локомотива, кВт·ч.
Расход электроэнергии на собственные нужды локомотива находим по формуле:
, (12.4)
где 
- среднее значение электроэнергии, потребляемой на собственные нужды электровоза ВЛ8, кВт·ч/мин; =1,67 кВт·ч/мин[2];
- время движения локомотива, мин.
При движении без остановки:
=2193+39∙1,67=2260 кВт∙ч
.
.
При движении с остановкой:
=2410+43∙1,67=2480 кВт∙ч
.
Чтобы пересчитать расход электроэнергии в расход условного топлива, учитывая, что 1 Вт·ч эквивалентен 1,23 кг условного топлива, используют выражение:
(12.5)
При движении без остановки:
При движении с остановкой:
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данной работе по имеющимся исходным данным были произведены тяговые расчеты электровоза ВЛ8 с составом. Целью выполнения данных расчетов было определение массы состава, расчет ограничений скорости движения поезда по тормозам, скорости и времени хода поезда по участку, расчет расхода энергоресурсов на тягу поездов и др. В результате расчетов получено:
– масса состава – 4550 т;
– длина поезда – 755 м;
– техническая скорость движения поезда по участку (для варианта движения с остановкой и безостановочного движения) – 50,7 и 54,4 км/ч;
– время хода поезда по участку (для варианта движения с остановкой и варианта безостановочного движения) – 43 и 39 мин;
– удельный расход условного топлива на тягу поезда (для варианта движения с остановкой и безостановочного движения) – 18,0 и 16,4 
.