3 Построение диаграммы удельных результирующих сил поезда
Для получения в дальнейшем кривых движения поезда графическим способом необходимо предварительно рассчитать удельные результирующие силы, действующие на поезд при движении его по прямому и горизонтальному участку пути. При этом удельные результирующие силы поезда рассчитывают и строят на графике в зависимости от скорости движения для всех трех возможных режимов ведения поезда: тяги, выбега, служебного механического торможения. Совместное графическое изображение этих зависимостей принято называть диаграммой удельных результирующих сил поезда.
В тяговом режиме
,
(20)
где
– удельная сила тяги, Н/кН;
–удельное основное
сопротивление движению поезда при
работе электровоза под током, Н/кН.
В режиме выбега
,
(21)
где
– удельное основное сопротивление
движению при работе электровоза без
тока, Н/кН.
В режиме служебного механического торможения
,
(22)
где
– удельная тормозная сила при механическом
торможении Н/кН.
В свою очередь
(23)
(24)
(25)
(26)
(27)
(28)
Расчет значений удельных сил поезда выполняют для ряда скоростей движения с интервалом 10 км/ч в диапазоне от нуля до конструкционной скорости. В диапазоне скоростей движения от нуля до скорости выхода на характеристику полного возбуждения ПВ силу тяги принимают равной силе сцепления.
Сопротивление движению электровоза и состава при скоростях от 0 до 10 км/ч принимают неизменным и равным его величине при скорости движения 10 км/ч.
Полученные расчетные
значения вышеприведенных физических
величин занесли в соответствующие
таблицы (таблица 3, 4, 5), по данным которых
на отдельном листе миллиметровой бумаги
построили диаграмму удельных результирующих
сил поезда –
,
,
.
При построении диаграммы воспользовались следующими масштабами:
– для скорости
движения –
;
– для удельных
сил –
.
Таблица 3 – Результаты расчетов (режим выбега)
|
V, км/ч |
w₀₄ʺ, H/kH |
w₀₈ʺ, H/kH |
w₀ʺ, H/kH |
wₓ, H/kH |
w₀ₓ, H/kH |
fᵦ, H/kH |
|
0 |
0,88 |
1,11 |
1,01 |
2,40 |
1,08 |
-1,08 |
|
10 |
0,95 |
1,15 |
1,07 |
2,55 |
1,15 |
-1,15 |
|
20 |
1,06 |
1,21 |
1,17 |
2,76 |
1,25 |
-1,25 |
|
30 |
1,19 |
1,31 |
1,34 |
3,05 |
1,43 |
-1,43 |
|
40 |
1,35 |
1,44 |
1,54 |
3,40 |
1,64 |
-1,64 |
|
46,7 |
1,48 |
1,53 |
1,64 |
3,68 |
1,75 |
-1,75 |
|
50 |
1,55 |
1,59 |
1,70 |
3,83 |
1,81 |
-1,81 |
|
60 |
1,77 |
1,77 |
1,90 |
4,32 |
2,03 |
-2,03 |
|
70 |
2,02 |
1,98 |
2,20 |
4,89 |
2,34 |
-2,34 |
|
80 |
2,31 |
2,22 |
2,50 |
5,52 |
2,66 |
-2,66 |
|
90 |
2,62 |
2,49 |
2,86 |
6,23 |
3,04 |
-3,04 |
|
100 |
2,96 |
2,78 |
3,23 |
7,00 |
3,43 |
-3,43 |
Таблица 4 – Результаты расчетов (режим тяги)
|
V, км/ч |
Fк, кН |
fк, Н/кН |
W0', Н/кН |
W0", Н/кН |
W0, Н/кН |
fт, Н/кН |
Масштаб fт |
|
0 |
614,11 |
17,968 |
1,90 |
1,01 |
1,85 |
16,96 |
33,92 |
|
10 |
514,04 |
15,040 |
2,03 |
1,07 |
1,98 |
13,97 |
27,94 |
|
20 |
492,46 |
14,409 |
2,22 |
1,17 |
2,16 |
13,24 |
26,48 |
|
30 |
475,79 |
13,921 |
2,47 |
1,34 |
2,41 |
12,58 |
25,16 |
|
40 |
461,07 |
13,490 |
2,78 |
1,54 |
2,71 |
11,95 |
23,90 |
|
46,7 |
451,26 |
13,203 |
3,02 |
1,64 |
2,95 |
11,56 |
23,13 |
|
50 |
447,34 |
13,088 |
3,15 |
1,70 |
3,07 |
11,39 |
22,78 |
|
57,5 |
437,53 |
12,801 |
3,47 |
2,30 |
3,41 |
10,50 |
21,00 |
|
60 |
393,38 |
11,510 |
3,58 |
1,90 |
3,49 |
9,61 |
19,22 |
|
70 |
263,89 |
7,721 |
4,07 |
2,20 |
3,97 |
5,52 |
11,04 |
|
80 |
196,20 |
5,741 |
4,62 |
2,50 |
4,51 |
3,24 |
6,48 |
|
90 |
147,15 |
4,305 |
5,23 |
2,86 |
5,10 |
1,45 |
2,89 |
|
100 |
109,87 |
3,215 |
5,90 |
3,23 |
5,76 |
-0,02 |
-0,03 |
|
M=(mл+mс)*9,81 |
mc= |
184 | ||
|
34178,04 |
|
mл= |
3300 | |
|
|
|
M=mл+mс |
3484 | |
Таблица 5 – Результаты расчетов (режим служебного торможения и экстренного)
|
V, км/ч |
|
b т, Н/кН |
w₀ₓ, H/kH |
f сл т Н/кН |
fэкст, Н/кН |
Масштаб fсл.т |
Масштаб fэкст |
|
0 |
0,27 |
89,10 |
1,08 |
-45,63 |
-90,18 |
-547,60 |
-180,37 |
|
10 |
0,20 |
65,34 |
1,15 |
-33,82 |
-66,49 |
-405,81 |
-132,98 |
|
20 |
0,16 |
53,46 |
1,25 |
-27,98 |
-54,71 |
-335,81 |
-109,43 |
|
30 |
0,14 |
46,33 |
1,43 |
-24,60 |
-47,76 |
-295,15 |
-95,52 |
|
40 |
0,13 |
41,58 |
1,64 |
-22,43 |
-43,22 |
-269,14 |
-86,44 |
|
46,7 |
0,12 |
39,19 |
1,75 |
-21,34 |
-40,94 |
-256,13 |
-81,88 |
|
50 |
0,12 |
38,19 |
1,81 |
-20,91 |
-40,00 |
-250,86 |
-80,00 |
|
60 |
0,11 |
35,64 |
2,03 |
-19,85 |
-37,67 |
-238,17 |
-75,34 |
|
70 |
0,10 |
33,66 |
2,34 |
-19,17 |
-36,00 |
-230,06 |
-72,00 |
|
80 |
0,10 |
32,08 |
2,66 |
-18,70 |
-34,74 |
-224,37 |
-69,47 |
|
90 |
0,09 |
30,78 |
3,04 |
-18,43 |
-33,82 |
-221,13 |
-67,64 |
|
100 |
0,09 |
29,70 |
3,43 |
-18,28 |
-33,13 |
-219,35 |
-66,26 |
|
V p= |
0,33 |
|
|
|
|
mл= |
184 |
|
mc= |
3300 |
|
mл+mc= |
3484 |