Продольный профиль жд характеризуется крутизной, длинной и способами сопряжения смежных (соседних) элементов в точках их пересечения.
Крутизна элемента определяется его уклоном i, т.е. тангенсом угла наклона a элемента к горизонту. tga = 0.009 –> i = 9 ‰ –> 9 м на 1 км.
Точку сопряжения двух смежных элементов продольного профиля называют «перелом профиля». Перелом характеризуется алгебраической разностью сопрягаемых уклонов Δi = i2-i1 – разность уклонов.
Длину элемента профиля отождествляют с её проекцией на горизонтальную плоскость; при относительно малой крутизне уклонов продольного профиля, применяемых на жд, допускаемая при этом погрешность незначительна.
Классификация уклонов:
1. Ограничивающий уклон – это уклон, который ограничивает max крутизну элементов продольного профиля
2. Уклоны проектирования – это уклоны, которые оказывают влияние на баланс энергии движущегося поезда (режим движения поезда)
Ограничивающие уклоны:
Руководящий (расчётный) уклон - iр – это уклон неограниченной протяжённости, преодолеваемый поездом расчётной массы с расчётной скоростью с одним локомотивом.
|
|
ip = (Fк(р) - P*w0’*g - Q*w0’’*g) / ((P+Q)*g)
Fк(р) – расчётная сила тяги;
P – масса локомотива;
Q – масса состава вагонов:
(P+Q) – масса поезда
g=9.81
w0’ и w0’’ – основные удельные сопротивления соответственно локомотива и вагонного состава
Для особо грузонапряжённых линий ip ≤ 9 ‰; на линиях I категории ip ≤ 12 ‰, II категории - ip ≤ 15 ‰
Уклон усиленной тяги – iус (уклон кратной тяги – iкр) – это уклон крче руководящего, в общем случае неограниченной протяжённости, преодолеваемый поездом расчётной массы с расчётной скоростью с 2-мя или несколькими локомотивами.
ip = (n*Fк(р) – n*P*w0’*g - Q*w0’’*g) / ((n*P+Q)*g)
n – число локомотивов
max усиленный уклон ~ в 2 раза больше руководящего
Уравновешенный уклон – iур – это уклон круче руководящего в общем случае неограниченной протяжённости, применяемый в «негрузовом» направлении при ярковыраженной неравномерности перевозок по направлениям
ip = (Fк(р) - P*w0’*g - Qобр*w0’’*g) / ((P+Qобр)*g)
Qобр – масса поезда в обратном направлении
Инерционный уклон – ij – это уклон круче руководящего ограниченной протяжённостью, преодолеваемой поездом расчётной массы не только за счёт силы тяги, но и за счёт запаса кинетической энергии, накопленной поездом на предыдущем участке
Уклоны проектирования:
Вредные уклоны – это уклоны, требующие торможения (что бы не превысить max допустимую скорость на спуске)
Предельный безвредный уклон примерно равен основному сопротивлению поезда в режиме холостого хода (wох) ≈ 1,5 – 2,5 ‰
|
|
Средний уклон – iср – уклон, определяемый между двумя точками на профиле без учёта отметок промежуточных точек (в тяговых расчётах он называется спрямлённым уклоном)
Эквивалентный уклон – iэк – уклон, численно равный сопротивлению от кривой
iэк = wr; wr = 700/R Н/кН
Приведенный уклон – iк – представляет собой алгебраическую сумму действительного и эквивалентного уклонов
iк = ±iд + iэк