Расчет удельных ускоряющих и замедляющих сил поезда в режимах выбега и торможения

4. Расчет удельных ускоряющих и замедляющих сил поезда в режимах выбега и торможения

 

В режиме выбега на поезд действуют только одна сила – сопротивление движению W. Основное удельное сопротивление движению электровоза на выбеге больше, чем в режиме тяги. Для всех серий электровозов оно определяется по эмпирической формуле, Н/кН:

W_0x’=2,4+0,011v+0,00035v²,

где v – скорость движения, км/ч.

удельная замедляющая сила при выбеге определяется так:

f₃= -f_y -w_0x =

Расчеты выполняют для скоростей от 0 до конструкционной скорости локомотива v_к (через 10 км/ч). В диапазоне скоростей от 0 до 10 км/ч сопротивление движению электровоза и состава (вагонов) принимают неизменным и равным сопротивлению при скорости v=10км/ч

Численные значения w₀” берутся из табл. 4.

В режиме торможения на поезд действуют сила сопротивления движению W и тормозная сила В_т.

При служебном торможении удельная замедляющая сила, Н/кН:

f_з.с= - f_y=0,5b_т+w_0x,

где b_т=1000v_р.тф_к.р, Н/кН – удельная тормозная сила при экстренном торможении (пневматическими тормозами);

v_р.т- расчетный тормозной коэффициент, Н/кН (принмается раным 0,33);

ф_к.р – расчетный коэффициент трения колодки о бандаж, определяемый для чугунных стандартных колодок по формуле:

ф_к.р=

Результаты расчета удельных замедляющих сил сводятся в таблице 5.

Таблица 5 Удельные замедляющие силы поезда в режимах выбега и

торможения

 

V, км/ч	W0x’, Н/кН	W0x, Н/кН	фк.р	bт, н/кН	0,5bт+w0x, Н/кН
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110	0,24 2,55 2,76 3,05 3,40 3,87 4,32 4,89 5,52 6,12 7,00 7,85	0,84 1,00 1,10 1,24 1,41 1,62 1,83 2,05 2,37 2,68 3,04 3,42	0,27 0,20 0,16 0,14 0,13 0,11 0,11 0,10 0,10 0,09 0,09 0,09	89,10 65,34 53,46 46,33 41,58 37,90 35,64 33,66 32,08 30,78 29,70 28,79	45,46 33,67 27,83 24,41 22,20 20,57 19,65 18,88 18,41 18,07 17,89 17,82

Расчет удельных сил основного сопротивления движению поезда и удельных ускоряющих сил в режиме тяги следует выполнять с помощью ЭВМ . При отсутствии таковых расчет производится с помощью простейших вычислительных средств. По данным табл. 4 и 5 строятся кривые удельных ускоряющих и замедляющих сил в соответствии с рекомендованными масштабами

Таблица 6

Масштабы, рекомендованные при построении кривых движения

 

Масштаб	Значение масштабов для грузовых поездов
mv, мм/км/ч mf, мм/км/ч ms, мм/км mt, мм/с D , мм	1 6 20 1/6  30

5. Построение кривых движения

 

5.1 Построение кривой скорости v(s)

Построение кривой скорости движения поезда v(s) рекомендуется выполнять графическим способом МПС на основании кривых ускоряющих и замедляющих сил спрямленного профиля пути. Для построения кривых движения следует заготовить на миллиметровой бумаге в соответствии с рекомендованными масштабами совмещенную систему координат, в которой по оси ординат наносятся скорость движения поезда по перегону , его время хода, ток потребляемый электровозом, и вспомогательная вертикальная линия KN, а по оси абсцисс – уклон и длина спрямленного и приведенного элемента, номер километрового пикета.

Построение кривой v(s) начинают с момента трогания поезда.

5.1.1. Задаются первым приращением скорости (при следовании электровоза под током до выхода на автоматическую характеристику – не более 10 км/ч, после выхода на автоматическую характеристику не более 5 км/ч; при следовании на выбеге – не более 10 км/ч; в режиме торможения при скорости свыше 50 км/ч до нуля – не более 5 км/ч) и на кривой ускоряющих усилий отмечают точку, соответствующую средней скорости, с которой поезд будет следовать на первом отрезке пути. На эту точку и нуль накладывается линейка, а затем проводится прямая под прямым углом к данной прямой до пересечения с горизонталью, соответствующей приращению скорости.

Затем задаются вторым приращением скорости и аналогично строятся последующие прямые.

5.1.2. При разгоне и движении поезда, например, по подъему i=+3%₀ удельная ускоряющая сила f_y=f_k-w₀-w_i. Следовательно, она уменьшается на величину сопротивления от уклона и кривая f_y(v) смещается влево.

 Для того, чтобы каждый раз не перестраивать кривую ускоряющих усилий, начало системы координат переносят влево(при подъеме) или вправо (при спуске) на величину равную w_i==i.

5.1.3. Если удельная ускоряющая сила будет равна сопротивлению движения от подъема, то движение поезда будет равномерным и кривая скорости v(s) будет располагаться параллельно оси абсцисс.

5.1.4. При движении поезда по площадке установившаяся скорость характеризуется точкой пересечения кривой (f_k-w₀) c осью ординат.

5.1.5.Усли по условиям движения необходимо переходить с полного возбуждения ПВ на ослабленное возбуждение ОВ, то для построения кривой скорости v(s) пользуются кривыми для соответствующих ступеней ослабления возбуждения.

Допустим, что выход на характеристику ПВ осуществляется при скорости v₁, а переход на характеристику ОВ1 происходит при скорости v₂. Следовательно, приращение скорости будет v₁=v₂-v₁. Линия скорости В₁С₁проводжится перпендикулярно линии соответствующей ПВ соединенной с началом координат.

При скорости v₂ осуществляется переход движения поезда с ПВ на ОВ1. В этом случае приращение скорости будет v₂=v₃-v₂, а на кривой ускоряющих усилий для ОВ1 линия скорости откладывается аналогично.

При скорости v₃ осуществляется переход на ОВ2, и построение кривой v(s) производится аналогично.

При построении кривой скорости v(s) необходимо соблюдать установленные приращения скорости. Если приращения скорости будут больше установленных, то их делят на части так, чтобы соблюдать условие …v<5км/ч.