Расчет локомотивной откатки выполняется с учетом условий работы локомотива на различных участках рельсового пути, связанных с изменением уклона пути на отдельных его участках и протяженностью этих участков. В связи с этим используют понятие среднего уклона, руководящего (преобладающего) подъема и соответствующего ему затяжного спуска, а также уклона равного сопротивления.
Средний уклон (рис.31, а) определяется как средневзвешенная величина уклонов i 1, i 2… на участках протяженностью L 1, L 2… или как отношение превышения Н (разность в отметках) конечного пункта 2 над начальным 1 к проекции L развернутой трассы на горизонтальную плоскость. В первом случае
;
во втором случае
L 5, i 5 |
L 4, i 4 |
L 3, i 3 |
L 2, i 2 |
L 1, i 1 |
L 6, i 6 |
i cp |
L |
а |
S W поp |
S W гp |
i p.с |
б |
Рис.31. Профили рельсового пути: а – схема к определению среднего уклона;
б – профиль пути с уклоном равного сопротивления
.
Преобладающим (руководящим) подъемом (затяжным спуском) называют достаточно протяженный участок рельсового пути с уклоном, близким к максимальному или равным ему. В этом случае протяженность участка (например, L 3) больше длины самого поезда (рис.31, а).
При строительстве шахт и рудников капитальные выработки, по которым осуществляется магистральный транспорт, стараются пройти с уклоном в сторону ствола (вертикального или наклонного), т.е. в сторону основного грузопотока. Это делается для того, чтобы уменьшить энергоемкость транспортирования горной массы (угля, руды, породы), снизить установленную мощность приводов горных транспортных машин.
Применительно к локомотивной откатке стараются сделать так, чтобы сопротивления движению груженого поезда Σ W гр (к стволу) и порожнего поезда Σ W пор (от ствола) были одинаковы. Уклон рельсового пути i р.с, при котором выполняется условие Σ W гр = Σ W пор, называется уклоном равного сопротивления (рис.31, б).
Различают уклоны равного сопротивления для отдельных (одиночных) вагонеток и для поездов.
Уклон равного сопротивления для одиночных вагонеток определяется из соотношения
,
где w гр, w пор – удельные сопротивления движению груженой и порожней вагонетки, Н/кН.
Полагая w гр = w пор = w ср, найдем
,
но , поэтому для одиночных вагонеток
.
По аналогии для поезда исходное уравнение имеет вид
,
где Q гр, Q пор – вес груженого и порожнего состава, кН.
При этом Q гр = Р + g (G + G 0) z; Q пор = Р + gG 0 z, где z – число вагонеток в составе.
Отсюда для поезда
.