Определение допустимой скорости движения на спусках различной крутизны.
Эта задача удобно решается графическим методом. Для известного числа осей состава поезда и тормозных средств , строится диаграмма замедляющих сил (рисунок 1а) при торможении – в выбранном масштабе. Задаваясь некоторыми значениями уклонов ,для каждого уклона на диаграмме строится кривая торможения в пределах заданного тормозного пути (рисунок 1б).
Рисунок 1. Определение допустимой скорости движения.
Пути подготовки определяются по формуле:
, м,
где - находится на оси ординат для каждого значения уклона;
‑ время подготовки тормозов к действию.
Полученные значения откладываются на диаграмме (рисунок 1б) и в пересечении с соответствующими кривыми скоростей находятся допускаемые скорости начала торможения в точках D1 … D3. Затем строится вспомогательная диаграмма (рисунок 1в), по которой определяется искомая допускаемая скорость v доп для любого значения уклона.
Пример 1. Определить допустимые скорости движения поезда на уклонах различной крутизны звеньевого пути. Поезд состоит из электровоза ВЛ80к массой 184 т и состава массой 3800 т, сформированный из четырёхосных вагонов на подшипниках качения, со средней массой, приходящейся на ось, 17,5 т. Расчётный тормозной коэффициент . Вагоны состава оснащены стандартными чугунными колодками.
Решение. 1. Вначале производятся расчёты, необходимые для построения диаграммы замедляющих сил заданного поезда:
Определение веса локомотива: кН;
Определение веса состава: кН;
Определение количества осей в составе: осей;
Определение средней осевой нагрузки в составе кН/на ось.
Затем рассчитываются данные для построения диаграммы замедляющих сил поезда, и результаты расчётов заносятся в таблицу 1.
Таблица 1. Расчётные данные для построения диаграммы замедляющих сил поезда
км/ч | Н/кН | Н | Н/кН | Н | Н | Н/кН | Н/кН | Н/кН | |
2,4 2,54 2,74 3,045 3,4 4,06 4,32 4,89 5,52 | 4332,1 4584,8 4945,8 5496,0 6137,1 7328,5 7797,8 8826,6 9963,8 | 0,87 0,95 1,05 1,18 1,34 1,53 1,74 1,99 2,26 | 32431,8 35414,1 39141,9 43988,0 49952,5 57035,3 64863,7 74183,2 84248,3 | 36763,9 39998,9 44087,7 49484,0 56089,6 64363,8 72661,5 83009,8 94212,1 | 0,94 1,02 1,13 1,27 1,44 1,65 1,86 2,12 2,41 | 0,27 0,198 0,162 0,140 0,126 0,116 0,108 0,102 0,097 | 89,1 65,3 53,5 46,2 41,6 38,3 35,6 33,7 32,0 | 90,04 66,32 54,63 47,47 43,04 39,95 37,46 35,82 34,41 |
По полученным результатам расчёта в масштабе, рекомендуемом ПТР для графических расчётов, на миллиметровой бумаге строят кривую удельных замедляющих сил. На этой же миллиметровой бумаге на продолжении абсциссы откладывают в масштабе расстояние тормозного пути м. От конца тормозного пути строятся кривые скорости торможения для ‰, ‰, ‰ до пересечения с ординатой – начала торможения. Точка пересечения с ординатой кривой скорости торможения указывает скорость , с помощью которой определяется путь подготовки. Допускаемая скорость движения заданного поезда по тормозному обеспечению на соответствующем по крутизне спуске определяется из построения луча - от начала торможения до конца найденного пути подготовки при скорости . Точка пересечения построенного луча с кривой скорости торможения и есть допускаемая скорость движения на соответствующем уклоне.
2. Для этого вычисляется время подготовки тормозов к действию при торможении на прямом горизонтальном пути, то есть ‰:
с,
где ‰ – прямой горизонтальный путь, поэтому второе слагаемое равно нулю.
Далее производится определение пути подготовки тормозов к действию
м.
Полученное значение , в принятом масштабе (1 км – 120 мм), наносится на диаграмму при скорости 96 км/ч. В пересечении луча (от начала торможения до конца ) (рисунок 1б) с кривой скорости (D1) торможения на прямом горизонтальном пути определяется допускаемая скорость движения на расчётном участке по тормозам. Её значение км/ч.
3. Определение времени подготовки тормозов к действию при торможении на спуске ‰. Вначале определяется значение b т при скорости (из диаграммы) км/ч. Сначала вычисляется для этой скорости
,
тогда
Н/кН.
Затем определяется время подготовки тормозов к действию на торможение
с.
Теперь определяется путь подготовки тормозов к действию на торможение на спуске ‰.
м.
Полученное значение вновь наносится на диаграмму, и в пересечении луча (от начала торможения до конца линии при скорости км/ч) с кривой скорости торможения (D 2) на уклоне ‰ пути определяется допускаемая скорость начала торможения. Её значение км/ч.
1. Определение пути подготовки тормозов к действию при торможении на спуске ‰.
Вначале определяется коэффициент трения стандартных чугунных колодок при торможении при скорости движения (из графика 3 диаграммы) км/ч
.
Затем определяется удельная тормозная сила
Н/кН.
Теперь можно определить время подготовки тормозов к действию при торможении на ‰ уклоне
с,
и определить путь подготовки тормозов к действию при торможении
м.
Полученное значение вновь наносится на диаграмму, и в пересечении луча (от начала торможения до конца линии при скорости км/ч) с кривой скорости торможения (D 3) на уклоне ‰ пути определяется допускаемая скорость начала торможения. Её значение км/ч.
5. На основе полученных допустимых скоростей по тормозному оснащению поезда в зависимости от величины уклона, строится вспомогательная диаграмма (рис.9.1в) , по которой можно найти допустимую скорость движения поезда для любого значения уклона.