Графическое решение тормозной задачи

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

На кривой w_ox + b_T =f (v) отмечают точки, соответствующие средним значениям скоростей выбранного скоростного интервала10 км/ч (т.е. точки, соответствующие 5, 15, 25, 35 км/ч и т.д.). Через эти точки из точки М на ocи w_ox + b_T, соответствующейкрутизне 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. впределах 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. Началокаждого 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:

S_П =0,278 v_н t_п, м, (12)

где v _н — скорость в начале торможения, км/ч:

t_п — время подготовки тормозов к действию, с; это время для автотормозов грузового типа равно:

t_п = 7 - — для составов длиной 200 осей и менее;

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

t_п = 12 - — для составов длиной более 300 осей,

где i _c — крутизна уклона, для которого решается тормозная задача (для спусков со знаком минус);

b _T — удельная тормозная сила при начальной скорости торможения v _н.

Число осей в составе n =4m₄.

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

Считают, что заторможенный поезд движется слева направо.

Графическую зависимость между s_П и v _Н строят в тех же выбранных масштабах. Значение S_П, вычисленноедля скорости v _H= 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 v _Н =0 имеем S_П = 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 s_T. Полученные после решения тормозной задачи результаты следует указать в работе (v _доп =... км/ч; s _п=...м; s _Д=... 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. Построение кривых зависимости скорости от пути v = f(s) и времени от пути t = f(s) производится следующим образом:

В соответствии с ПТР при выполнении тяговых расчетов поезд рассматривается как материальная точка, в которой сосредоточена вся масса поезда и к которой приложены внешние силы, действующие на поезд. Условно при­нимают, что эта материальная точка расположена в середине поезда.

Замена рассредоточенной массы поезда материальной точкой, конечно, вносит некоторую погрешность в расчеты, однако такая погрешность допустима с точки зрения практически необходимой точности; вто же время методы расчетов при этом упрощаются и их объем сокращается.

Кривую зависимости скорости от пути строят для движения поезда в одном (заданном) направлении, исходя из того, что поезд отправляется со ст. А(К) и делает остановку на ст. К(А). При этом надо соблюдать условие, что скорость поезда по входным стрелкам станции, на которой предусмотрена остановка, в соответствии с ПТЭ не должна превышать 50 км/ч вследствие возможного приема на боковой путь для скрещения или обгона.

По построенной кривой зависимости скорости от пути следует проверить прохождение поездом подъем большей крутизны, чем расчетный.

На кривой зависимости скорости от пути необходимо делать отметки о включении и выключении тяговых электродвигателей локомотива («Вкл», «Выкл») и отметки о включении и отпуске тормозов («Т», «О.Т.»).

При построении кривой зависимости скорости от пути v = f(s) необходимо учитывать ограничения наибольшей допустимой скорости движения поезда; в работе следует принимать следующие ограничения:

конструкционная скорость грузовых вагонов 100 км/ч;

наибольшая допустимая скорость поезда по прочности пути 100 км/ч;

конструкционная скорость локомотива;

наибольшая допустимая скорость движения поезда по тормозным средствам (определена выше при решении тормозной задачи).

Следует иметь в виду, что при выполнении тяговых расчетов необходимо стремиться к возможно более полному использованию тяговых свойств и мощности локомотива с тем, чтобы время движения поезда по перегонам было минимальным. Только в этом случае может быть освоена наибольшая пропускная способность участка. Поэтому переход с режима тяги на режим холостого хода или торможения может быть оправдан лишь в случаях, когда скорость, возрастая, доходит до наибольшего допустимого значения.

Кривая зависимости скорости от пути изображает движение центра массы поезда.

Построение кривой скорости следует начинать от оси первой станции заданного участка. Оси станций заданного участка проводят в середине элементов пути, на которых они расположены.

При построении кривой зависимости времени от пути t = f(s) следует иметь в виду, что эта кривая нарастающая. Поэтому, чтобы не иметь дела с очень большим листом бумаги, при достижении ординаты, равной 10 мин, кривую зависимости времени от пути следует оборвать, точку обрыва снести по вертикали вниз на ось абсцисс и продолжать построение кривой зависимости времени от пути снова от нулевого уровня. Таким образом, кривая зависимости времени от пути обрывается через каждые 10 мин.

Построенные графические зависимости должны быть обозначены: v = f(s), t = f(s).

Кривые зависимости скорости от пути и времени от пути строят на листе миллиметровой бумаги, в нижней части которого следует расположить заданный профиль. Кроме того, необходимо указать километровые отметки.

Построения кривых зависимости скорости от пути и времени от пути, являющихся результатом графического интегрирования уравнения движения поезда, а также диаграммы равнодействующих сил, являющейся основой для такого интегрирования, должны выполняться хорошо заточенным твердым карандашом тонкими, но четкими линиями.

Следует обращать внимание на точность и аккуратность всех построений.

8. Техническая скорость движения поезда по участку в км/ч:

,

где t – время хода поезда по заданному участку в мин., определяется по построенной кривой зависимости времени от пути t=f(S).

L – длина участка в км.

L = , для отдельных вариантов + или + .

Вопросы

1. Какие ограничения могут накладываться на тяговую характеристику локомотива?

2. Что такое крутизна уклона, ее размерность и как отличить по записи подъем от спуска?

3. Что необходимо знать при определении массы состава?

4. Что такое удельное сопротивление движению (физический смысл) и почему основное удельное сопротивление движению локомотива больше основного удельного сопротивления движению состава?

5. Для чего выбирают расчетный подъем?

6. Какие ограничения может иметь рассчитанная масса состава?

7. Как обеспечивается безопасность движения после определения максимально допустимой скорости движения по наибольшему спуску заданного участка?

8. Какова последовательность решения тормозной задачи графическим способом для определения максимально допустимой скорости движения по наибольшему спуску заданного участка?

9. Какие пять факторов влияют на длину подготовительного тормозного пути?