Практическая работа № 4,5 «Построение кривой скорости и времени в различных режимах движения»

Для построения кривой скорости необходимо наличие диаграм­мы f(v), заданный участок с действительным и спрямленным про­филем пути и оси v, t, I_э I_д , построенные на миллиметровой бумаге.

Пример построения участка движения приведен на рис. 4. Масшта­бы скорости и пути: m_v = 2 мм/(км/ч), m_s = 40 мм/км.

Для получения отрезка кривой v (S) необходимо:

а) выбрать режим ведения поезда;

б) при уклоне i 0 перенести начало координат на диаграмме f(v), в точку оси f, где f = i;

в) определить знак силы f при начальной скорости v_n (по диаграмме f(v) при новом положении начала координат). Знак силы f опре­деляет знак приращения скорости Δv;

г) определить абсолютную величину приращения скорости Δv, среднюю скорость v_cp и очередное значение скорости v_{n+ 1} по выра­жениям:

При определении Δv необходимо соблюдать следующие условия:

При определении необходимо соблюдать следующие условия:

где — максимально допустимое приращение скорости движения. Согласно ПТР = 5—10 км/ч; v_gon— допустимая скорость движения на рассматриваемом элементе профиля пути. Кроме того, необходимо сле­дить, чтобы точки излома кривой f(v) и значение установившейся скорос­ти движения в выбранном режиме не попадали внутрь интервала Δv;

д) на кривой f(v) для выбранного режима ведения поезда найти точку, соответствующую скорости v_ср , и из этой точки провести луч в начало координат;

Рисунок 3

Участок АБ со спрямленным и приведенным профилем

Рис. 5. Построение кривой скорости v = f(s) способом МПС

Рисунок 4.(а)

Построение кривой скорости v = f(s)способом МПС.

Рисунок 4.(б)

Построение кривой скорости v = f(s) с остановкой на раздельном пункте.

Практическая работа № 6,7 «Решение тормозной задачи по определению Sт и Vн»

1. Рассчитать удельные тормозные силы для экстренного и служебного торможения:

b_т (V) - экстренное торможение (ЭТ);

0,5 b_т (V) - служебное торможение (СТ).

Исходные данные: масса вагона и их количество взять из задания согласно варианта:

приложение стр 77

2. Рассчитать и построить диаграммы удельных замедляющих сил для экстренного и служебного торможения:

-экстренное торможение, (b_T + w_ox)*(V);

-служебное торможение, (0,5b_T+w_ox)*(V).

3.Определить графическим способом полный тормозной путь S_т, начальную скорость торможения V_н.

Масштабы построения:

Сила, 1 Н/кН - 6 мм; Скорость, 1 км/ч- 1мм.

Расчет и построение диаграмм удельных тормозных сил.

Удельная тормозная сила поезда определяется по формуле:

где - расчетный тормозной коэффициент трения;

V_p -расчетный тормозной коэффициент грузового поезда.

Расчетный коэффициент трения для композиционных коло­док определяется по формуле:

Расчетный коэффициент трения подсчитывается для скоро­стей от V=0 до V=100 км/ч с интервалом в 5 км/ч.

Расчетный тормозной коэффициент грузового поезда равен:

где n_в - количество вагонов;

n_о- количество осей вагона;

k_р - тормозное расчетное нажатие на ось, тс;

g =9,81м/c².

Полное нажатие колодок реализуется только при экстренном торможении.

При служебном торможении (например, при подходе к оста­новочным пунктам, регулировании скорости) для расчетов прини­мается у грузовых поездов 0,5V_p, в соответствии с этим и рассчи­тывается характеристика удельной тормозной силы для служебно­го торможения - 0,5 b_т (V).

Согласно ПТР, в грузовых поездах на спусках не круче 20 ^о/_оо тормозную силу и вес локомотива в расчет не принимают.

Пример:

Дано: n_в=50 - количество 4-х осных вагонов;

m_в=80т - масса одного вагона.

Определить b_т (V) и 0,5 b_т (V).

Решение:

Находим φ_кр для скоростей от V=0 до V=100 км/ч.

V=0, φ_кр=0,36

V=10, и т.д.

Определим удельную тормозную силу

V=0,

и т.д.

Результаты расчетов своди в таблицу 4 (графы 1,2,3,4,5)

Таблица 4

V км/ч	Vр	φкр	bт Н/кН	0,5bт Н/кН	wox Н/кН	bт +wox Н/кН	0,5 bт +wox Н/кН
1	2	3	4	5	6	7	8
0
10
Δ10
100

2. Диаграммой удельной замедляющих сил для экстренно­го торможения называется зависимость b_{т +}w_ox (V); для служеб­ного торможения 0,5 b_{т +}w_ox (V).

Кривая основного удельного сопротивления при движении поезда на холостом ходу w_ox (V) рассчитаны в практической ра­боте №3 (данные заносятся в графу 6 таблицы 4).

На основании данных таблицы (графы 1,7, 8) строим диа­граммы, которые будут иметь вид, показанный на рис. 5

Масштаб построения: 1 Н/кН=6 мм. 1 км/ч =1мм

Рисунок 5

3.Тормозные задачи можно решать аналитически (численными методами) или графически. Рассмотрим графический способ решения:

Пример: Имеем поезд, вес состава которого Q =3 550 т,

расчетный вес локомотива (тепловоза ТЭЗ) Р = 254 т;

расчетный тормозной коэффициент V_р= 0,31.

Начальная скорость тор­можения V_H = 80 км/ч. Торможение производится на спуске

i_с = 10‰.

Требуется определить полный тормозной путь S_T при усло­вии, что тормоза действуют с полной расчетной силой b_T. Решим данный пример графическим способом. Для этого необходимо произвести построение зависимости скорости от пройденного пути V = V(S) выполненное в практической работе №3 заторможенного поезда в соответствии с заданными условиями.

Рисунок 6

Графическое решение тормозной задачи первой группы

Пользуясь снова данными табл. 4 , в левом углу чертежа (рис. 6) построим графическую зависимость от скорости сил w_ox + b_Т, это будет линия mbcdefghmn. Далее разделим диапа­зон скорости от V_n = 80 км/ч до нуля на интервалы через 10 км/ч; отметим точки а, Ь, с, d, е, f, g, h на линии abcdefghmn, соответствую­щие средним значениям скоростей каждого интервала. По условиям примера торможение производится на спуске крутизной i = —10%о; следовательно, полюс построения кривой V = V(S) из точки 0 нужно перенести вправо, в точку М, на число кг/т, соответствующее кру­тизне спуска i = —10%₀. Проводим теперь из полюса М через точки а, Ь, с, d, e, f, g, h лучи 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 и 8 м и построим к этим лучам перпендикуляры. Эти построения производим на правой стороне чер­тежа, где предварительно фиксируем положение осей координат — скорости O'V и пути OS с началом координат в точке О'. Для удоб­ства пользования чертежом направление оси пути O'S принимаем влево от начала координат О'. Так как конечная скорость торможе­ния равна нулю, то построение начинаем с точки О'. Перпендикуляр, проведенный к лучу 1, распространяем на интервал изменения ско­рости от 0 до 10 км/ч; это будет отрезок прямой О'А; далее перпенди­куляр к лучу 2 распространяем на интервал изменения скорости от 10 до 20 км/ч в виде отрезка прямой АВ; к лучу 3 — на интервал от 20 до 30 км/ч отрезком прямой ВС, и т. д.; перпендикуляр к лучу 8 отсекаем в пределах интервала от 70 до 80 км/ч в виде от­резка прямой GH. Начало каждого последующего отрезка перпен­дикуляра совпадает с концом предыдущего.

В результате описанного построения получим ломаную линию О'ABCDEFGH, которая, очевидно, представляет графически выра­женную зависимость скорости заторможенного поезда от пути, т. е. V = V(S). Пользуясь построенным графиком V = V(S), найдем тормозной путь, соответствующий начальной скорости торможе­ния V = 80 км/ч. Для этого из точки Н линии О'ABCDEFGH, соот­ветствующей скорости V = 80 км/ч, опустим перпендикуляр на ось пути, который пересечет эту последнюю в точке К. Отрезок О'К изображает путь, пройденный заторможенным поездом, при изме­нении его скорости от 80 км/ч до нуля. Однако нужно при этом хорошо помнить, что это будет действительный путь торможения S_Д, ибо он найден при постоянном действии тормозной силы. Поль­зуясь масштабом пути, равным 120 мм в одном километре, мы легко найдем, что S_Д = 956 м.