Диаграммы удельных ускоряющих и замедляющих сил

Для решения многих практических задач по тяге поездов (например, для построения кривой скорости движения поезда или времени хода поезда) необходимо знать величину и направление (положительное, отрицательное) равнодействующей силы при различных скоростях движения. Для этого удобно пользоваться диаграммой:

.

Хотя движение поезда происходит по участку с разнообразным профилем пути, для построения, диаграмм ускоряющих и замедляющих сил и анализа по ним характера движения поезда достаточно рассчитать силы для случая движения поезда по прямому и горизонтальному пути.

Процесс движения поезда по участку характеризуется тремя режимами работы локомотива: тяги, выбега/холостого хода и торможения

Режим тяги характеризуется работающими двигателями локомотива и на поезд действует сила тяги F_К и сила основного сопротивления движению. Равнодействующая этих сил определяется выражением:

.

Диаграммой ускоряющих сил называют диаграмму этого режима.

,

а в удельных силах:

.

Режим пробега характеризуется движением поезда с выключенными двигателями. На поезд действует только сила основного сопротивления:

.

Диаграмма для этого режима называется диаграммой замедляющих сил:

или .

Режим торможения характеризуется движением поезда при включенных тормозах и выключенных тяговых двигателях. На поезд действует основная сила сопротивления при Х.Х. и тормозная сила.

Диаграмма для этого режима называется диаграммой замедляющих сил:

или .

Так как для построения кривой скорости учитывается служебное торможение, то формула примет вид:

.

Скорость, при которой кривая удельных ускоряющих сил пересекает вертикальную ось, называется равновесной. При этой скорости ускоряющие силы равны нулю, дальнейшее увеличение скорости невозможно. Наиболее часто эта скорость достигается на подъемах.

Диаграммы, построенные для прямого и горизонтального пути, можно использовать и при движении поезда по уклонам. Для этого достаточно передвинуть начало координат влево (подъем) или вправо (спуск) на число делений численно равное величине уклона, т.к.

, Н/кН.