Анализ профиля пути локомотивов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Исходные данные

Таблица 1

Наименование	Вариант (последняя цифра учебного шифра)
данных	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
	Электровоз ВЛ10	Электровоз ВЛ80Р	Тепловоз 2М62	Тепловоз 2ТЭ116	Электровоз 2ВЛ60к	Теплоовоз 3ТЭ10М	Электровоз ВЛ8	Тепловоз 2ТЭ10М	Электровоз ВЛ11	Электровоз ВЛ60к
Локомотив
Состав поезда из четырехосных вагонов на подшипниках качения
Длина четырехосного вагона lП=15 м.
Масса вагона
брутто, q4, т				88
Длина приемо-
отправочных путей	1250	1250	850	1250	1550	1550	1050	1250	1550	850
lПОП, м
Тормозные колодки	Чугунные		Композиционные

Профили пути (предпоследняя цифра шифра)

Таблица 2

Вариант	Станции	Номер элемента	Крутизна уклона, %о	Длина элемента, м
1	2	3	4	5
8 И 9	Ст. А ст. К	1	0,0	1800
		2	-1,0	800
		3	-4.0	1000
		4	0,0	1400
		5	-9.0	9500
		6	-10.5	1500
		7	+ 1.0	900
		8	+10,0	1000
		9	+8.0	8300
		10	+2.0	2000

При предпоследней цифре 0, 2, 4, 6, 8 принимается направление движения поезда от ст. А к ст. К, а при предпоследней цифре 1, 3, 5, 7, 9 - от ст. К к ст. А. и при этом знаки уклонов сменить на обратные.

Расчетные параметры локомотивов

Таблица 3

Серия локомотива	Расчетная сила тяги Fkp, H	Расчетная скорость vk, км/ч	Расчетная масса Р, т	Конструкционная скорость vконстр, км/ч	Сила тяги при трогании с места Fктр, Н	Длина локомотива lЛ, м	Число движущихся колесных пар
Тепловозы	2ТЭ116 (две секции)	496 400	24,0	276	100	797 550	36	12
	2М62 (две секции)	400 300	20,0	238	100	600 100	34	12
	ЗТЭ10М (три секции)	744 000	23,5	414	100	1020000	51	18
	2ТЭ10М (две секции)	496 400	23,5	276	100	797 550	34	12
Электровозы	ВЛ8 (две секции)	456 150	43,3	184	100	595 450	28	8
	ВЛ 10 (две секции)	451 250	46,7	184	100	614 100	33	8
	ВЛ 11 (три секции)	676 900	46,7	276	100	921 200	50	12
	ВЛ60К (одна секции)	361 000	43,5	138	100	487 350	21	6
	ВЛ80р (две секции)	512 000	43.5	192	100	677 650	33	8
	2ВЛ60к (две секции)	722 000	43,5	276	100	974 700	42	12

Сила тяги локомотивов FK при различных значениях скорости v, км/ч локомотивов, кН

Таблица 3 а

Скорость Серия локомотива	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
Тепловозы	2ТЭ 116 (две секции)	650	585	400	320	265	210	190	160	145	130
	2М62 (две секции)	475	400	280	210	170	140	125	110	100	90
	ЗТЭ10М (три секции)	925	867	605	460	375	315	270	235	210	190
	2ТЭ10М (две секции)	640	570	390	305	245	200	170	150	135	120
Электровозы	ВЛ8 (две секции)	510	490	481	473	465	225	145	90	75	50
	ВЛ 10 (две секции)	545	502	485	470	456	355	270	200	150	125
	ВЛ 11 (три секции)	805	753	727	705	685	515	395	295	215	170
	ВЛ80 (две секции)	600	560	535	515	500	390	295	225	170	135
	ВЛ60к (одна секция)	436	404	384	368	360	264	205	153	117	92
	2ВЛ60к	872	808	768	736	720	565	410	306	234	184

Значение силы тяги указаны в кН, а нужно в Н то есть умножить на 10 3.

1. Расчетный подъем - это наиболее трудный для движения в данном направлении элемент профиля пути, на котором достигается расчетная скорость, соответствующая расчетной силе тяги локомотива (см. табл. 3). Если наиболее крутой подъем участка достаточно длинный, то он принимается за расчетный. Если же наиболее крутой подъем заданного участка имеет небольшую протяженность и ему предшествуют «легкие» элементы профиля (спуски, площадки), на которых поезд может развить высокую скорость, то такой подъем не может быть принят за расчетный, поскольку поезд преодолеет его за счет накопленной кинетической энергии. В этом случае за расчетный следует принять подъем меньшей крутизны, но большей протяженности, на котором может быть достигнута равномерная скорость.

2. Анализ профиля пути и выбор величины расчетного подъема.

Проанализировав профиль пути был выбран расчетный подъем длиной s = 8300 м. и уклон i= +8%о( элемент № 9) так как он длины и перед ним расположены спуски, позволяющие поезду подойти к этому подъему с большой скоростью и за счет запасенной кинетической энергии преодолеть этот подъем.

3. определим массу состава.

Масса состава - один из важнейших показателей работы железнодорожного транспорта. Увеличение массы состава позволяет повысить провозную способность железнодорожных линий, уменьшить расход топлива и электрической энергии, снизить себестоимость перевозок. Поэтому массу грузового состава определяют исходя из полного использования тяговых и мощностных качеств локомотива.

Для выбранного расчетного подъема массу состава в тоннах вычисляют по формуле

,

где Fкp -- расчетная сила тяги локомотива, Н;

Р -- расчетная масса локомотива, т;

w0' -- основное удельное сопротивление движению локомотива, Н/кН;

w0'' -- основное удельное сопротивление движению состава, Н/кН;

iр --удельное дополнительное сопротивление движению поезда в Н/кН, численно равное крутизне подъема в %о;

g -- ускорение свободного падения; g = 9,81 м/с2 .

Величины w0' и w0'' определяют для расчетной скорости локомотива vp.

Расчетная скорость, расчетная сила тяги, масса локомотива и другие расчетные нормативы, взятые из ПТР, приведены в табл.3.

Основное удельное сопротивление движению локомотива, Н/кН, в зависимости от скорости на режиме тяги (при движении под током) подсчитывают по

w0'= 1,9+0,01v +0,0003v 2

где v - скорость движения локомотива

w0'= 1,9+0,01*24 +0,0003*242= 2,31 Н/кН

расчет удельное сопротивление движению состава с четырехосными вагонами на роликовых подшипниках.

где q04 -- масса, приходящаяся на одну колесную пару четырехосного вагона, т/ось:

, т/ось.

, т/ось.

расчет удельное сопротивление

Н/кН

Следовательно, масса состава будет равна.

т.

Полученную массу состава в соответствии с ПТР округляем до 5250 т.

Q=5250 т.

4. Выполним проверку массы состава по длине приемоотправочных путей, необходимо определить число вагонов в составе, длину поезда и сопоставить эту длину с заданной длиной приемоотправочных путей станций.

Число вагонов в составе грузового поезда:

в.

в.

Полученное количество вагонов необходимо округлить до целых чисел значений.

m=60 вагонов

длина четырехосного вагона применяется l=15 метров.

Длина локомотива l= 36 метров.

Общая длина поезда

ln =15 m4 + lЛ +10, м,

где 10 м -- запас длины на неточность установки поезда.

ln =15*60+ 36 +10= 946 м.

Проверка возможности установки поезда на приемоотправочных путях выполняется по соотношению

lП ? lПОП

где lПОП -длина приемоотправочных путей lПОП =1250 м.

946 ? 1250

Если длина поезда меньше или равна длине приемоотправочных путей станций заданного участка, то масса состава не корректируется и делается вывод о том, что массу состава уменьшать не надо.

Если же вычисленная длина поезда получилась больше длины приемоотправочных путей, указанной в исходных данных, то масса состава уменьшается так, чтобы длина поезда не превышала длину приемоотправочных путей на станциях (при этом снова должно быть определено число вагонов в составе уменьшенной массы и соответствующая длина поезда и выполнено сопоставление последней с заданной длиной приемоотправочных путей станций).

5. Для построения диаграмм удельных равнодействующих сил предварительно составляют таблицу для трех режимов ведения поезда по прямому горизонтальному пути:

а) для режима тяти fк - w0 =f1,(v);

б) режима холостого хода wox =f2 (v);

в) режима торможения:

* при служебном регулировочном торможении wox + 0,5bT =f3(v)

* при экстренном торможении wox +bT = fA(v).

Таблицу удельных равнодействующих сил, форма которой приведена ниже, заполняют для скоростей от 0 до конструкционной (в данной работе до 100 км/ч) через 10 км/ч.

Расчетную кривую тяговой характеристики заданного локомотива необходимо вычертить на миллиметровой бумаге и приложить к работе.

Основное удельное сопротивление движению локомотива при движении под током w'o и основное удельное сопротивление движению состава w0'' определяют по выше указанным формулам. Числовые значения этих величин приведены в таблице, одинаковыми для всех вариантов.

Основное удельное сопротивление движению локомотива на холостом ходу (при движении без тока), определяют по формуле

wx = 2,4 + 0,01lv + 0,0003v2, H/кН

Удельные тормозные силы поезда в Н/кН вычисляют по формуле



где цkp -- расчетный коэффициент трения колодок о колесо:

при чугунных колодках

при композиционных колодках

-- расчетный тормозной коэффициент состава в кН/кН

где п4 -- число осей состава: n4 = 4 * m4.

n4 = 4 *60 =240

где Kр4 - расчетные силы нажатия тормозных колодок на ось вагона Kр4 =68,5 в кН/ось

=68,5*240/5250*9,81=0,319

Значение расчетного тормозного коэффициента следует вычислять до третьего знака после запятой.

Удельная замедляющая сила, действующая на поезд на режиме торможения, Н/кН:

* при служебном регулировочном торможении: wox + 0,5bT;

* при экстренном торможении: wox + bT .

Все результаты вычислений вносят в расчетную таблицу удельных равнодействующих сил. Значения Fk ,w'o, w0'', wx , цkp, Р для различных скоростей берутся из исходных данных, Q, . - из полученных расчетов. По данным этой таблицы следует построить по расчетным точкам диаграммы удельных равнодействующих сил для режима тяги fк - w0 = f1 (v), режима холостого хода wox =f2(v) и режима служебного торможения wox + 0,5bT =f3 (v) .

Таблица удельных равнодействующих сил

Локомотив _2ТЭ116_; масса состава Q =_5250_т

	v, км/ч	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
Режим тяги	Fk,H	797550	680000	585000	417000	32000	241000	210000	190000	160000	145000	130000
	w'0 ,H/кН	1,9	2,1	2,2	2,4	2,8	3,15	3,58	4,07	4,62	5,23	5,9
	W'0= w'0Pg, H	5139,12	5680,08	5950,56	6491,52	7573,44	8520,12	9683,184	11008,538	12496,176	14146,104	15958,32
	w0'', Н/кН	0,9	0,95	1,0	1,1	1,25	1,35	1,5	1,7	1,9	2,1	2,3
	W''0= w0''Qg, H	46305	48877,5	51450	56595	64312,5	69457,5	77175	87465	97755	108045	118335
	W0= W'0+ W''0, H	51444,12	54557,58	57400,56	63086,52	71885,94	77977,62	86858,184	98473,538	110251,176	122191,104	134293,32
	Fk -W0, H	746105,88	625442,42	527599,44	353913,48	248114,06	163022,38	123141,816	91526,462	49748,824	22808,896	-4293,32
		13,7	11,5	9,7	6,5	4,5	3	2,2	1,6	0,9	0,4	-0,07
Режим холостого хода	wx, Н/кН	2,4	2,55	2,76	3,05	3,4	3,83	4,32	4,89	5,52	6,23	7,00
	Wx= wx Pg, H	6491,52	6897,24	7465,248	8249,64	9196,32	10359,384	11684,736	13226,472	112685,496	124895,904	137268,6
	Wx+ W''0 , H	52796,52	55774,74	58915,248	64844,64	73508,82	79816,884	88859,739	100691,472	112685,496	124895,904	137268,6
	, Н/кН	0,97	1,02	1,08	1,19	1,35	1,47	1,64	1,85	2,08	2,3	2,53
Режим торможения	цkp	0,27	0,198	0,162	0,140	0,126	0,116	0,108	0,102	0,097	0,093	0,09
	bT=1000 цkp, H/кН	86,13	63,162	51,678	44,66	40,194	37,004	34,452	32,538	30,943	29,667	28,71
	wox + 0,5bT, Н/кН	44,04	32,6	26,92	23,52	21,45	19,97	18,87	18,12	17,55	17,13	16,88
	wox + bT, Н/кН	87,1	64,17	52,75	45,85	41,54	38,47	36,09	34,38	33,02	31,96	31,24

Значение удельных тормозной силы определяем по формуле.

bT=1000 цkp, H/кН

bT 0=1000 *0,27*0,319=86,13 H/кН

bT10=1000*0,198*0,319=63,162 H/кН

bT20=1000*0,162*0,319=51,678 H/кН

bT30=1000*0,140*0,319=44,66 H/кН

bT40=1000*0,126*0,319=40,194 H/кН

bT50=1000*0,116*0,319=37,004 H/кН

bT60=1000*0,108*0,319=34,452 H/кН

bT70=1000*0,102*0,319=32,538 H/кН

bT80=1000*0,97*0,319=30,943 H/кН

bT90=1000*0,093*0,319=29,667 H/кН

bT100=1000*0,09*0,319=28,71 H/кН

Вычислим основное сопротивления движению локомотива по формуле.

W'0= w'0Pg, H

W'00= 1,9*276*9,81=5139,12 H

W'010= 2,1*276*9,81=5680,08 H

W'020= 2,2*276*9,81=5950,56 H

W'030= 2,4*276*9,81=6491,52 H

W'040=2,8*276*9,81=7573,44 H

W'050=3,15*276*9,81=8520,12 H

W'060= 3,58*276*9,81=9683,184 H

W'070=4,07*276*9,81=11008,538 H

W'080=4,62*276*9,81=12496,176 H

W'090=5,23*276*9,81=14146,104 H

W'0100= 5,9*276*9,81=15958,32 H

Определим основное сопротивление состава поезда по формуле.

W''0= w0''Qg, H

W''00=0,9*5250*9,81=46305 H

W''010=0,95*5250*9,81=48877,5 H

W''020=1*5250*9,81=51450 H

W''030=1,1*5250*9,81=56595 H

W''040=1,25*5250*9,81=64312,5 H

W''050=1,35*5250*9,81=69457,5 H

W''060=1,5*5250*9,81=77175 H

W''070=1,7*5250*9,81=87465 H

W''080=1,9*5250*9,81=97755 H

W''090=2,1*5250*9,81=108045 H

W''0100=2,3*5250*9,81=118335 H

Определим основное сопротивлению поезда по формуле.

W0= W'0+ W''0, H

W00=5139,12+46305=51444,12 H

W010=5680,08+48877,5=54557,58 H

W020=5950,56+51450=57400,56 H

W030=6491,52+56595=63086,52 H

W040=7573,44+64312,5=71885,94 H

W050=8520,12+69457,5=77977,62 H

W060=9683,184+77175=86858,184 H

W070=11008,538+87465=98473,538 H

W080=12496,176+97755=110251,176 H

W090=14146,104+108045=122191,104 H

W0100 =15958,32+118335=134293,32 Н

Fk -W0, H

V0 - 797550-51444,12=746105,88 H

V10 - 680000-54557,58=625442,42 H

V20 - 585000-57400,56=527599,44 H

V30 - 417000-63086,52=353913,48 H

V40 - 320000-71885,94=248114,06 H

V50 - 241000-77977,62=163022,38 H

V60 - 210000-86858,184=123141,816 H

V70 - 190000-98473,538=91526,462 H

V80 - 160000-110251,176=49748,824 H

V90 - 145000-122191,104=22808,896 H

V100 - 130000-134293,32=-4293,32 H

Полное сопротивление от локомотива определим по формуле.

Wx= wx Pg, H

Wx0=2,4*276*9,81=6491,52 H

Wx10=2,55*276*9,81=6897,24 H

Wx20=2,76*276*9,81=7465,248 H

Wx30=3,05*276*9,81=8249,64 H

Wx40=3,4*276*9,81=9196,32 H

Wx50=3,83*276*9,81=10359,384 H

Wx60=4,32*276*9,81=11684,736 H

Wx70=4,89*276*9,81=13226,472 H

Wx80=5,52*276*9,81=14930,496 H

Wx90=6,23*276*9,81=16850,904 H

Wx100=7*276*9,81=18933,6 H Стр.12

Wx+ W''0 , H

V0 - 6491,52+46305=52796,52 H

V10 - 6897,24+48877,5=55774,74 H

V20 - 7465,248+51450=58915,248 H

V30 - 8249,64+56595=64844,64 H

V40 - 9196,32+64312,5=73508,82 H

V50 - 10359,384+69457,5=79816,884 H

V60 - 11684,736+77175=88859,739 H

V70 - 13226,472+87465=100691,472 H

V80 - 14930,496+97755=112685,496 H

V90 - 16850,904+108045=124895,904 H

V100 - 18933,6+118335=137268,6 H

, Н/кН

Н/кН

Н/кН

Н/кН

Н/кН

 Н/кН

Н/кН

Н/кН

Н/кН

Н/кН

Н/кН

Н/кН

wox + 0,5bT, Н/кН

V0 - 0,97+0,5*86,13=44,04 Н/кН

V10 - 1,02+0,5*63,162=32,6 Н/кН

V20 - 1,08+0,5*51,678=26,92 Н/кН

V30 - 1,19+0,5*44,66=23,52 Н/кН

V40 - 1,35+0,5*40,194=21,45 Н/кН

V50 - 1,47+0,5*37,004=19,97 Н/кН

V60 - 1,64+0,5*34,452=18,87 Н/кН

V70 - 1,85+0,5*32,538=18,12 Н/кН

V80 - 2,08+0,5*30,943=17,55 Н/кН

V90 - 2,3+0,5*29,667=17,13 Н/кН

V100 - 2,53+0,5*28,71=16,88 Н/кН

wox + bT, Н/кН

V0 - 0,97+86,13=87,1 Н/кН

V10 - 1,02+63,162=64,17 Н/кН

V20 - 1,08+51,678=52,75 Н/кН

V30 - 1,19+44,66=45,85 Н/кН

V40 - 1,35+40,194=41,54 Н/кН

V50 - 1,47+37,004=38,47 Н/кН

V60 - 1,64+34,452=36,09 Н/кН

V70 - 1,85+32,538=34,38 Н/кН

V80 - 2,08+30,943=33,02 Н/кН

V90 - 2,3+29,667=31,96 Н/кН

V100 - 2,53+28,71=31,24 Н/кН

fk - w00

fk - w010

fk - w020

fk - w030

fk - w040

fk - w050

fk - w060

fk - w070

fk - w080

fk - w090

fk - w0100

Диаграммы удельных равнодействующих сил рекомендуется вычертить на отдельном листе, с тем, чтобы в дальнейшем при построении кривой v=f(s) ее можно было бы перемещать вдоль профиля.

При построении графических зависимостей следует пользоваться масштабами, приведенными в таблице.

Диаграммы удельных равнодействующих сил вычерчивают на миллиметровой бумаге, расчетные точки наносят на планшет заточенным карандашом четко, чтобы их положение было заметно (образец оформления показан на отдельном листе).

Величины	Для общих расчетов	Для тормозных расчетов
	1	2	3	4
Удельные силы 1 Н/кН=… мм	6	10	1	2
Скорость 1 км/ч =… км	1	2	1	2
Путь 1 км =… мм	20	48	120	240
Постоянная времени Д=…мм	30	25	-	-
Время 1 мин=… мм	10	10	-	-

Пользуясь построенными диаграммами удельных равнодействующих сил для определенной массы состава и типа локомотива, можно анализировать условия и характер движения поезда на различных элементах профиля пути: определять равномерную скорость движения поезда на элементах различной крутизны, удельную равнодействующую силу на разных элементах в зависимости от скорости и т.д.

6. Перед тем, как приступить к определению скорости и времени хода поезда по участку, следует решить тормозную задачу, которая состоит в определении максимально допустимой скорости движения поезда по наиболее крутому спуску участка при заданных тормозных средствах и принятом тормозном пути. Эта задача в работе решается графическим способом. приемоотправочный станция тормозной поезд

Полный (расчетный) тормозной путь

ST = SП + SД

где SП -- путь подготовки тормозов к действию, на протяжении которого тормоза поезда условно принимаются недействующими (от момента установки ручки крана машиниста и тормозное положение до включения тормозов поезда);

SД -- действительный тормозной путь, на протяжении которого поезд движется с действующими в полную силу тормозами (конец пути SП совпадает с началом пути SД).

Равенство ST = SП + SД позволяет искать допустимую скорость как величину, соответствующую точке пересечения графических зависимостей подготовительного пути SП и действительного тормозного пути SД от скорости движения поезда на режиме торможения. Поэтому решают тормозную задачу следующим образом.

По данным расчетной таблицы удельных равнодействующих сил строят по точкам графическую зависимость удельных замедляющих сил при экстренном торможении от скорости wox + bT =f (v), а рядом, справа, устанавливают в соответствующих масштабах систему координат v - s . Оси скоростей V в обеих системах координат должны быть параллельны, а оси удельных сил (wox + bT) и пути s должны лежать на одной прямой. Масштабы для графических построений при тормозных расчетах следует выбирать из выше расположенной таблицы.

Решают тормозную задачу следующим образом. От точки О' вправо на оси s откладывают значение полного тормозного пути SТ, который следует принимать равным: на спусках крутизной до 6‰ включительно - 1000 м, на спусках круче 6 ‰ -- 1200 м.

На кривой wox + bT =f (v) отмечают точки, соответствующие средним значениям скоростей выбранного скоростного интервала 10 км/ч (т.е. точки, соответствующие 5, 15, 25, 35 км/ч и т.д.). Через эти точки из точки М на ocи wox + bT, соответствующей крутизне самого крутого спуска участка, проводят лучи 1, 2, 3, 4 и т.д.

Построение кривой v =f(s) начинают из точки О, так как нам известно конечное значение скорости при торможении, равное нулю. Из этой точки проводят (с помощью линейки и угольника) перпендикуляр к лучу 1 до конца первого интервала, т.е. в пределах от 0 до 10 км/ч (отрезок ОВ). Из точки В проводят перпендикуляр к лучу 2 до конца второго скоростного интервала от 10 до 20 км/ч (отрезок ВС); из точки С проводят перпендикуляр к лучу 3 и т.д. Начало каждого последующего отрезка совпадает с концом предыдущего. В результате получают ломаную линию, которая представляет собой выраженную.

графически зависимость скорости движения поезда от пройденного пути при экстренном торможении (или, иначе говоря, зависимость пути, пройденного поездом на режиме торможения, от скорости движения поезда).

На тот же график следует нанести зависимость подготовительного тормозного пути от начальной скорости торможения:

SП =0,278vн tп, м,

где vн -- скорость в начале торможения, км/ч:

tп -- время подготовки тормозов к действию, с; это время для автотормозов грузового типа равно:

tп = 7 - -- для составов длиной 200 осей и менее;

tп = 10 - -- для составов длиной от 200 до 300 осей;

tп = 12 - -- для составов длиной более 300 осей,

где ic -- крутизна уклона, для которого решается тормозная задача (для спусков со знаком минус);

bT -- удельная тормозная сила при начальной скорости торможения vн.

Число осей в составе n =4m4 .

Построение зависимости подготовительного тормозного пути SП от скорости производим по двум точкам, для чего подсчитываем значения SП при vн = 0 и в этом случае SП = 0) и при vH = 100 км/ч SП следует вычислить.

Считают, что заторможенный поезд движется слева направо.

tп = 10 - сек.

SП100 =0,278*100*9=250 м

Sд = 1000м согласно графического способа

Sт =200+1000=1200 м

Графическую зависимость между sП и vН строят в тех же выбранных масштабах. Значение SП , вычисленное для скорости vH = 100 км/ч , откладывают в масштабе вправо от вертикальной оси O-v на уровне скорости 100 км/ч. Получают точку К; соединяют ее с точкой О' (так как при vН =0 имеем SП = 0). Точка пересечения ломаной линии OBCDEFGHIP с линией О'К - точка N -- определяет максимально допустимую скорость движения поезда на наиболее крутом спуске участка при данном расчетном тормозном пути sT . Полученные после решения тормозной задачи результаты следует указать в работе (vдоп = ... км/ч; sп=...м; sД=... м).

Результаты решения тормозной задачи необходимо учитывать при построении кривой скорости движения поезда v = f(s) с тем, чтобы при движении по наиболее крутому спуску участка не превысить скорость, допустимой по тормозам, т.е. чтобы поезд мог быть всегда остановлен экстренным торможением на расстоянии, не превышающем длины полного тормозного пути в случае внезапно возникшего препятствия или в другом непредвиденном случае .

7. Аналитическое интегрирования уравнения движение поезда.

Уравнение движения поезда определяет зависимость между ускорением и равнодействующей приложенных к поезду сил.

, км/ч

Где 120 -коэффициент управления движения поезда с учетом поправки на силы инерции вращающих масс.

- удаленная сила, действующая на поезд, Н/ кН.

Интегрирование уравнения движения поезда позволяет найти зависимость между скоростью v ,временем t и пройденным расстоянием s.

В инженерной практике уравнения движения поезда обычно интегрируют ,пользуясь методом конечных приращений скорости . В пределах этих приращений величина равнодействующих силы принимают постоянной и соответствующей средней скорости интервалов. Следовательно, кривая удельных равнодействующих сил заменяется ступенчатой кривой.

мин.

М.

Где vH - начальная скорость выбранного интервала скоростей, км/ч.

Vк - конечная скорость интервала, км/ч.

ср - численное значение равнодействующей удельной силы, приложенной к поезду при средней скорости интервала ( берется по диаграмме удельных равнодействующих сил ).

Под равнодействующей удельных сил ср следует понимать разность удельных сил, действующих на поезда.

Эта разность в режиме тяги придвижении по ровному горизонтальному пути представляет собой ср при средней скорости интервала изменение скорости. Ее находят по постоянной диаграмме удельных сил для средних скоростей интервалов. При движении по подъему в режиме тяги она будет иметь вид ср ( i - удельное сопротивление от подъема, численно равное числу тысячных подъема).

При движении по спуску, наоборот, к разностиср нужно прибавить удельную силу, создаваемую при спуске за счет составляющего веса поезда, т.е. ср

В режиме холостого хода (выбега) сила тяги отсутствует и удельные равнодействующие силы будут иметь вид: ср, а в режиме торможения: ср.

Равнодействующие удельные силы для режимов тяги, холостого хода и торможения берем из диаграммы удельных равнодействующих сил при средних скоростях интервалов Vдоп=77 км/ч.

Первый элемент участка.

=1800 м. = 0%о

В интервале км/ч по диаграмме удельных равнодействующих сил в режиме тяги при средней скорости 5 км/ч.

ср =12,6 Н/кН.

=0,39 мин.

= 33 м.

км/ч ср =10,6 Н/кН.

=0,47 мин.

= 119 м.

км/ч ср = 8,1 Н/кН.

=0,61 мин.

= 258 м.

км/ч ср = 5,5 Н/кН.

=0,9 мин.

= 531 м.

км/ч ср =3,75 Н/кН.

=1,16 мин.

= 859 м.

Пройденный путь до достижения поездом скорости 48,7 км/ч.

33+119+258+531+859=1800 м.

Второй элемент участка.

=800 м. = -1%о

На участке начинается спуск = -1%о выключаем тяговые двигатели и продолжаем двигаться на холостом ходу.

км/ч =3,75+1=4,75 Н/кН.

=0,13 мин.

= 114 м.

км/ч =2,6+1=3,6 Н/кН.

=0,77 мин.

= 686 м.

Пройденный путь достижение скорости поездом 55,6 км/ч

114+686=800 м.

Третий элемент участка.

=1000 м. = -4%о

Продолжаем двигаться на холостом ходу.

км/ч =2,6+4=5,6 Н/кН.

=0,39 мин.

= 378 м.

км/ч =1,9+4=5,9 Н/кН.

=0,5 мин.

=622 м.

378+622=1000 м.

Четвертый элемент участка.

=1400 м. = 0%о

км/ч =1,9 Н/кН.

=0,8 мин

=959 м.

км/ч =1,25 Н/кН.

=0,3 мин.

=441 м.

959+441=1400м.

Пятый элемент участка.

=9500 м. = -9%о

На участке начинается спуск = -9%о выключаем тяговые двигатели и продолжаем двигаться на холостом ходу до скорости 77 км/ч

км/ч =-1,25+9=7,75 Н/кН.

=0,38 мин.

=479 м.

Скорость достигла, максимальной допустимой 77 км/ч производим служебное торможение до 50 км/ч. Используем кривую служебного торможение диаграммы удельных равнодействующих сил.

км/ч =-18+9= - 9 Н/кН.

=0,38 мин.

=476 м.

км/ч =-18,6+9= - 9,6 Н/кН.

=0,52 мин.

=564 м.

км/ч =-19,5+9= - 10,5 Н/кН.

=0,47 мин.

=436 м.

Отпустив тормоза двигаемся на холостом ходу.

км/ч =-1,7+9= 7,3 Н/кН.

=0,68 мин.

=628 м.

км/ч =-1,8+9= 7,2 Н/кН.

=0,69 мин.

=752 м.

км/ч = -2+9= 7 Н/кН.

=0,5 мин.

=612 м.

Суммируем пройденный путь по спуску

479+476+564+436+628+752+612= 3977 м.

S=3977 м.

=4,4 мин.

м.

Шестой элемент участка.

=1500 м. = -10,5%о

По спуску =1500 м пройдем на холостом ходу со скоростью 77 км/ч, поддерживаемой регулировочным торможением.

=1,1 мин.

м.

Седьмой элемент участка.

=900 м. = +1%о

Так как скорость большая и длина участка короткая будем проходить в режиме холостого хода.

км/ч = -1,9 Н/кН.

=0,7 мин.

=900 м.

Восьмой элемент участка.

=1000 м. = +10%о

Включаем тяговые двигатели, так как начался крутой уклон крутизною = +10%о при это скорость будет падать.

км/ч = 2,1-10=-7,9 Н/кН.

=0,8 мин.

=1000 м.

Девятый элемент участка.

=8300 м. = +8%о

км/ч = 3-8=-5 Н/кН.

=1,02 мин.

=937 м.

км/ч = 4,5-8=-3,5 Н/кН.

=1,4 мин.

=1072 м.

км/ч = 6,5-8= -1,5 Н/кН.

=3,3 мин.

=1946 м.

937+1072+1946=3955 м.

Итого пройденное расстояние по подъему крутизной = +8%о-го подъема

8300-3955=4355 м

=10,8 мин.

Девятый элемент участка.

=2000 м. = +2%о

При расчетной скорости 24 км/ч. Равнодействующие силы

2000 м

=5 мин.

Итого пройденного пути по прямому участку.

33+119+258+531+859+959+441=3200 м.

Определим техническую скорость движения поездов по участку в км/ч.

Где

t- время хода поезда по перегону заданного участка, мин.

S- длина перегона ( расстояние от ст. А до ст. К ), км.

==37,6 км/ч

Сводная таблица результатов расчетов

Таблица 6

Параметры элемента	Скоростной интервал	км/ч	км/ч	ср Н/кН	мин	мин	м	м	Режим работы локомотива

Размещено на Allbest.ru

...