Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
1. Вибір розрахункового підйому
Розрахунковий підйом - це найбільш важкий для руху в даному напрямку елемент профілю колії, на якому досягається розрахункова швидкість та розрахункова сила тяги локомотива. Для вибору розрахунковою підйому необхідно провести аналіз заданого профілю колії. При цьому можуть мати місце два варіанти:
1. Задана ділянка колії включає підйом з найбільшою крутістю, який також має найбільшу довжину. Такий підйом приймається за розрахунковий.
2. Найбільш крутий підйом заданої ділянки мас малу довжину і
перед ним розташовані легкі для руху поїзда елементи (площадки, ухили), на
яких поїзд може розвинути високу швидкість. Такий підйом не може бути
прийнятий за розрахунковий, тому що поїзд долає його за рахунок накопиченої кінетичної енергії. У такому випадку за розрахунковий слід приймати підйом меншої крутості, але найбільшої довжини.
Отже, розрахунковий підйом елемент №14 крутістю 9‰ і довжиною 9000м.
2. Визначення маси состава
Масу вантажного состава визначають виходячи з повного використання потужності і сили тяги локомотива Для вибраного розрахунковою підйому масу состава в тоннах обчислюють за формулою:
Q = (Fкр - (ω′0 + ip)Pg)/(ω″0 + ip)g (1)
де: Fкр - розрахункова сила тяги локомотива;
Р - розрахункова маса локомотива;
ω′0 - основний питомий опір руху локомотива, Н/кн;
ω″0 - основний питомий опір руху поїзда, Н/кН;
ip - крутість розрахункового підйому, ‰;
g - прискорення вільною падіння, g=9.81м/c2.
Q = (320000 - (2,14 + 9)*120*9.81)/(1,11 + 9)*9.81= 3094т
Величини ω′0, ω″0 визначають при розрахунковій швидкості локомотива Vр=16км/год.
Основний питомий опір руху локомотива в H/кН визначають по формулі:
ω′0 = 1.9 + 0.01V + 0.0003 V2 (2)
ω′0 = 1,9 + 0,01*16 + 0,0003*162 = 2,14 Н/кН
Основний питомий опір руху состава в Н/кН визначають по формулі:
ω″0 = α ω″04 + βω″06 + γω″08 (3)
ω″0 = 0.15*1.31 + 0.25*1.12 + 0.6*1.06= 1.11Н/кН
ω″04 - основний питомий опір руху 4-вісних навантажених вагонів, Н/кН;
ω″04 = ((3 + 0.1V + 0.0025V2 )/q04) + 0.7; (4)
ω″04 = ((3 + 0.1*16+0.0025*162)/18) + 0.7 = 1.31 Н/кН;
ω″06 - основний питомий опір руху 6-вісних навантажених вагонів, Н/кН;
ω″06 = ((8 + 0.1V + 0.0025 V2)/ q06) + 0.7; (5)
ω″06 = ((8 + 0.01*16 + 0.0025*162)/20.8) + 0.7 = 1.12 Н/кН;
ω″08 - основний питомий опір руху 8-вісних навантажених вагонів, Н/кН;
ω″08 = ((6 + 0.038V + 0.002V2)/q08) + 0.7; (6)
ω″08 = ((6 + 0.038*16 + 0.002*162)/20) + 0.7 = 1.06 Н/кН;
У наведених формулах q04, q06, q08 - маса, яка приходиться на одну колісну пару відповідно 4 -, 6 -, і 8-вісного вагона, т/вісь:
q04= q4/4; q06= q6/6; q08= q8/8 (7)
де q4, q6, q8 - маса брутто відповідно 4-, 6-, і 8-вісного вагона,
q4 = 72т, q6 = 125т, q8 = 160т.
3.Перевірка розрахованої маси поїзда на можливість надійного подолання підйому, крутість якого перевищує крутість розрахункового підйому.
Перевірочний підйом елемент №7 крутістю 11 ‰ і довжиною 1000м.
Одержана маса поїзда перевіряється на можливість надійного подолання розташованого на дільниці короткого підйому, крутість якого перевищує розрахунковий підйом. Поїзд рухається при цьому за рахунок сили тяги локомотива та за рахунок використання кінетичної енергії, накопиченої на легких елементах, що передують підйому. Перевірка виконується аналітичним способом з використанням формули:
S = 4.17(Vк2 - Vп2)/(fкср - ωкср), м (8)
де Vп - швидкість на початку підйому яка вибирається з умов руху перед елементом, що перевіряється (для вантажних поїздів можна приймати Vп =70-90 км/год, але не вище конструкційної швидкості заданого локомотива); приймаємо Vп =70 км/год і Vк - швидкість у кінці підйому. Ця швидкість повинна бути не нижче розрахункової, тобто повинна дотримуватися умова Vк≥ Vр . У курсовій роботі приймаємо Vк= Vр =16 км/год.
Питому силу тяги fкср і питомий опір руху ωкср обчислюють в Н/кН при середній швидкості руху на даному інтервалі:
Vср = (Vп + Vк)/2 (9)
Vср = (16 + 70)/2=43 км/год
по формулах:
fкср = Fкср/((P + Q)*g) (10)
fкср = 140000/((120 + 3094)*9.81) = 4,44 H/кH
ωкср = ((ω′оср + іпр)Pg+( ω″оср + іпр)Qg)/((P + Q)*g) (11)
де іпр – крутість найбільшого підйому, для якого виконується перевірка;
ω′оср – основний питомий опір руху локомотива для середньої швидкості визначаємо по формулі (2), де замість V підставляємо Vср:
ω′оср = 1.9 + 0.01Vср + 0.0003 Vср2 (2′)
ω′ оср = 1,9 + 0,01*43 + 0,0003*432 = 2.88 Н/кН
ω″оср – основний питомий опір руху поїзда визначаємо по формулі:
ω″ оср = αω″ о4ср + βω″ о6ср + γω″ о8ср (3′)
де ω″ о4ср, ω″ о6ср, ω″ о8ср - знаходимо по формулам (4), (5), (6), підставляючи середнє значення швидкості:
ω″ о4ср = ((3 + 0.1V + 0.0025V2 )/q04) + 0.7; (4′)
ω″ о6ср = ((8 + 0.1V + 0.0025 V2)/ q06) + 0.7; (5′)
ω″ о8ср = ((6 + 0.038V + 0.002V2)/q08) + 0.7; (6′)
Підставляємо значення:
ω″ о4ср = ((3 + 0.1*43 + 0.0025*432 )/18) + 0.7 = 1.36 Н/кН
ω″ о6ср = ((8 + 0.1*43 + 0.0025 *432)/ 20.8) + 0.7 = 1.51 Н/кН
ω″ о8ср = ((6 + 0.038*43 + 0.002*432)/20) + 0.7 = 1.27 Н/кН
Знаходимо основний питомий опір руху поїзда по формулі (3′):
ω″ оср = 0.15*1.49 + 0.25*1,62 + 0.6*1.27 = 1.34 Н/кН
Знаходимо питомий опір руху ωкср по формулі (11):
ωкср = ((2,88+11 )*120*9.81+(1.34+11)*3094*9.81)/((120+3094)*9.81)
= 12,4 H/кH
S=4.17(162 - 702)/(4,44 - 12.4) = 2433 м
S = 2433 м, Sпр = 1000 м
2433 м > 1000 м
S > Sпр (12)
Отже, при розрахунковій масі поїзда Q поїзд , з урахуванням використання накопиченої до початку елемента кінетичної енергії, надійно подолає підйом з крутістю іпр більшою за крутість розрахункового підйому.
4. Перевірка розрахованої маси поїзда на зрушення з місця
Перевірочна станція А крутістю 1 ‰ і довжиною 1200 м
Перевірка розрахованої маси поїзда на зрушення з місця виконується для станції, на якій умови зрушення поїзда з місця найважчі Такою буде станція, яка розташована на елементі профілю з найбільшим значенням крутості. Перевірка виконується по формулі:
Qтр = (Fктр/((ωтр + iтр)*g) - Р (12)
Qтр =(400000/((1.03 + 1)*9.81) – 120 = 20483 т
де: Fктр - сила тяги локомотива при зрушенні поїзда з місця, Н;
iтр - крутість найбільш важкого елемента, на якому розташована станція, ‰;
ωтр - питомий опір руху поїзда при зрушенні з місця на площинці, Н/кН;
ωтр = αωтр4 + βωтр6 + γωтр (13)
ωтр =0,15*1,12 + 0.25*0,97 + 0,6*1,03=1.03H/кH
Тут:ω″тр4, ωтр6, ωтр8 - питомі опори при зрушенні з місця відповідно 4-, 6-, та 8-вісних вагонів, α β γ- відповідно частки 4-, 6-, та 8-вісних вагонів у складі поїзда. Для вагонів на підшипниках котіння:
ωтр = 28/(qоп + 7) (14)
У формулі qоп - маса, яка приходиться на одну колісну пару для даної групи вагонів(qo4, qo6, qo8). При обчисленні по формулі (14) значень ωтр4, ωтр6, ωтр8 підставляємо величину qоп отриману раніше по формулах (7). Маса поїзда Qтр отримана при умові зрушення з місця, повинна бути не менше маси поїзда Q, отриманої для розрахункового підйому, тобто повинна виконуватись умова:
Qтр ≥ Q
49930 т > 3094 т
Так як для перевірки маси поїзда на зрушення з місця була вибрана станція, розташована на найбільш важкому елементі, в цьому випадку робиться висновок про те, що зрушення з місця та розгін поїзда забезпечені на всіх роздільних пунктах дільниці.
Перевірка маси поїзда по довжині колій станцій
Розрахована маса поїзда підлягає перевірці по довжині приймальних та відправочних колій станцій. Для перевірки необхідно визначити число вагонів у потязі, довжину поїзда та порівняти цю довжину із заданою довжиною приймальних та відправочних колій станції. Число вагонів у вантажному поїзді:
а) 4-вісних: m4 = αQ/q4
m4 = 7
б) 6-вісних m6 = βQ/q6
m6 = 6
в) 8-вісних m8 = γQ/q8
m8 = 12
Отримані кількості вагонів необхідно округлити до цілих числових значень. Довжина вагонів приймається рівною: 4-вісного – 15м, 6-вісного – 17м, 8-вісного – 20м. Довжина локомотива ТЕ132 дорівнює 19м. Загальні довжина поїзда:
lп = 20m + 17m + 15m + lл + 10 м (18)
lп= 20*12 + 17*6 + 15*7 + 19 + 10 = 476 м
(тут 10м - запас довжини на неточність установки поїзда). Поїзд може розміститись на приймально-відправочних коліях станції при виконанні умови:
ln ≤ lпвк (19)
де lпвк - довжина приймально-відправочних колій, м.
lпвк = 1800м, lпвк = 800м, lпвк =2000м.
6. Спрямлення профілю колії
Для підвищення точності та скорочення обсягів тягових розрахунків необхідно спрямити профіль колії. Спрямлення профілю полягає в заміні двох або декількох суміжних елементів повздовжнього профілю колії одним елементом, довжина якого Sc рівна сумі довжин спрямлюваних елементів (S1, S2 … Sn).
Sc = S1 + S2 +…+ Sn (20)
а крутість i′c обчислюється по формулі:
i′c = (i1S1 + i2S2 +…+ inSn)/ (S1 + S2 +…+ Sn) (21)
де: i1, i2 … in - крутість елементів спрямлюваної ділянки.
Щоб розрахунки швидкості та часу руху поїзда по ділянці були достатньо точними, необхідно виконати перевірку можливості спрямлювання елементів профілю по формулі:
Sc ≤ 2000/∆і (22)
де: Sc - довжина елемента, що входить у спрямлювану ділянку, м;
∆і - абсолютна величина різниці між ухилом спрямленої ділянки і ухилом елемента, що перевіряється, ‰, тобто , ∆і = ׀i′c- i׀і
Перевірці по формулі (22) кожний елемент спрямлюваної групи. Чим коротше елементи спрямлюваної групи, тим більша ймовірність, що перевірка їх на задоволення умови (22) буде виконана.
Криві на спрямленій ділянці змінюються фіктивним підйомом, крутість якого визначається по формулі:
де: SКРі і Rі – довжина та радіус кривих у межах спрямленої ділянки, м.
Крутість спрямлю вальної ділянки з урахуванням фіктивного підйому від кривої:
іС = +
де і′′с – фіктивний підйом, крутість якого визначаємо по формулі:
Необхідно відзначити, що знак крутості ухилу може бути і позитивним (для підйому), і негативним (для ухилів); знак крутості фіктивного підйому від кривої завжди позитивний.
Елементи, на яких розміщені роздільні пункти, не спрямляються. Не слід спрямляти також розрахунковий підйом і найбільш крутий підйом; для якого виконувалася перевірка можливості подолання його поїздом з урахуванням накопиченої кінетичної енергії.
Розрахунки по спрямленню елементів профілю колії:
і2 = -1,5‰ S2 = 1600 м
і3 = -3‰ S3 = 1500 м
Sc = 4500 м
i′c = (-1,5*1600 - 3*1500)/3100 = -2,2‰
Δi2 = 0.7‰, Δi3 = 0.8‰
S2 = 2000/0.7 = 2857 м, S3 = 2000/0.8 = 2500м
1600 ≤ 2857, 1500 ≤ 2500
Елементи спрямляються.
i13 = -11‰ S6 = 1000м
і14 = -9‰ S7 = 8000м
Sc = 9000 м
i′c = (-11*1100 - 9*8500)/9000 = -9.2‰
Δi6 = 1.8‰, Δi7 = 0.2‰
S6 = 2000/1.8 = 1111 м, S7 = 2000/0.2 = 10000м
1000 ≤ 1111, 8000 ≤ 10000
Елементи спрямляються.
Підрахуємо фіктивні підйоми для всіх елементів, на яких знаходяться криві.
Таблиця 1. Спрямлення профілю колії
7. Побудова діаграм питомих рівнодійних сил
Для побудови діаграми питомих рівнодійних сил спочатку складаємо таблицю для трьох режимів ведення поїзда на прямій горизонтальній ділянці:
для режиму тяги fк – ω0 = f1(v)
для режиму холостого ходу ω0x = f2(v)
для режиму гальмування:
при службовому гальмуванні ω0x + 0,5bТ = f3(v)
при екстреному гальмуванні ω0x + bТ = f4(v)
Основний питомий опір локомотива при русі в режимі тяги визначаємо по формулі (2), а основний питомий опір поїзда визначаємо по формулах (3) – (6). Основний питомий опір руху локомотива в режимі вибігу для різних значень швидкості визначаємо по формулі:
ωx = 2,4 + 0,011V + 0,00035V2, Н/кн.
Основний питомий опір руху всього поїзда при русі локомотива в режимі вибігу підраховуємо по формулі:
де: P – розрахункова маса локомотива, т;
Q – маса поїзда, т.
Величини , ωx, і ω0x визначаються для швидкостей, починаючи з 10 км/год і вище. Значення цих величин при v = 0 км/год приймається таким же, як при v = 10 км/год
Питомі гальмівні сили поїзда в Н/кн. Обчислюються по формулі:
bТ = 1000φкрvр
де: φкр – розрахунковий коефіцієнт тертя колодок об колесо:
vр – розрахунковий гальмовий коефіцієнт поїзду в кН/кн.
Коефіцієнт тертя при композиційних гальмових колодках:
φкр = 0,36((V + 150)/(2V + 150))
Розрахунковий гальмовий коефіцієнт поїзда обчислюється по формулі
Vр = (σ(Кр4n4 + Кр6n6 + Кр8n8))/(Qq)
де: n4, n6, n8 – число осей відповідно в групах 4-, 6- і 8-вісних вагонів поїзда:
n4 = 4m4, n6 = 6m6, n8 = 8m8
(Значення m4, m6, m8 підраховують за формулами (15) – (17);
Кр4, Кр6, Кр8 розрахункові сили натискання гальмових колодок відповідно на вісь 4-, 6- і 8-вісного вагону, при композиційних колодках
Кр4 = Кр6 = Кр8 = 41,5 кН/вісь; σ – частка гальмових осей у потязі (див. Завдання)
Таблиця 1. Розрахунок питомих рівнодійних сил
Локомотив ВЛ85; маса поїзда Q = 4010 т.
Розрахунковий підйом ір = 17 ‰, розрахункова швидкість Vp = 50 км/год.
Студент гр. 2-ОПУТ-1 Звьоздін О.М.
8. Рішення гальмової задачі
Рішення гальмової задачі робимо для елемента спрямленого профілю під №13 крутістю -11‰ і довжиною 1000м.
Гальмова задача полягає у визначенні допустимої швидкості руху поїзда по найбільш крутому спуску ділянки при заданих гальмових засобах і прийнятою гальмовою путтю. Повний (розрахунковий) гальмовий шлях:
Sг = Sп + Sд (31)
де: Sп – шлях підготовки гальм до дії, протягом якої гальма поїзда умовно приймаються недіючими;
Sд – дійсний гальмовий шлях, протягом якого поїзд рухається з діючими в повну силу гальмами.
Шлях підготовки гальм до дії визначають по формулі:
Sп =0,278*Vп*tп (32)
Sп =0,278*90*10 = 250 м
де: Vп - будь-яка вибрана швидкість початку гальмування в км/год (можна прийняти її рівною 90 км/год);
tп - час підготовки гальм до дії в секундах , визначають по емпіричній формулі для поїздів довжиною від 200 до 300 осей :
n4 + n6 +n6 = 15*4 + 25*6 + 4*8 = 202 осей
tп = 10 - 15*іс/ bT
tп = 10 – (-0,011)*15/30,71 = 10 с
Порядок рішення задачі
По даним таблиці розділу 7 будуємо графічну залежність питомої рівнодійної сили від швидкості ω0x + bТ = f(V) при екстреному гальмуванні. На кривій ω0x + bТ = f(V) наносемо точки 1, 2, 3, 4,..., що відповідають середнім значенням швидкостей в інтервалах 0-10, 10-20, 20-30,....На осі ω0x + bТ відмічаємо точкою М полюс побудови, абсциса якого чисельно рівна крутості спуску, для якого вирішується задача. Через полюс М і відміченні на графіку ω0x + bТ = f(V) точки 1, 2, 3, 4,... проводимо промені 1/, 2/, 3/, 4/... і т. д.
Праворуч від ω0x + bТ = f(V), будуємо у відповідних масштабах систему координат V – O/ – S. Праворуч від початку координат О/, на осі S, відкладають значення повного гальмівного шляху Sг. Згідно з ПТЕ Sг приймається в нашому випадку 1200 м, так як, при спусках більше 6‰ – Sг = 1200 м.
Будуємо криву V(S) за допомогою трикутника та лінійки. Проводимо відрізок у межах 0-10 км/год перпендикулярно променю 1. Наступний відрізок проводимо з кінця першого відрізка перпендикулярно променю 2 в межах інтервалах 10-20 км/год, і т. д. Отримана ламана лінія – залежність V(S) при діючих гальмах.
Визначаємо час підготовки гальм до дії:
Загальна кількість осей буде рівна:
Sо = 4*m4 + 6*m6 + 8*m8
Sо = 4*5 + 6*25 + 8*4 = 202 осей
Тоді нам підходить друга формула, для поїздів довжиною від 200 осей до 300 осей:
tп = 10 – (15іс/bт)
tп = 10 – (15*(-0,011)/30,71) = 10 с
Визначаємо залежність підготовчої гальмової путі Sп від швидкості, при Vп = 100 км/год
Sп = 0,278*90*10 = 250 м
На рівні V = 100 км/год відкладаємо на графіку V-S в масштабі відрізок Sп. Отримуємо точку К, яка належить прямій Sп = f(V). Через точку К і початку координат О/ проводимо пряму, яка є залежністю Sп = f(V)
Знаходимо точку перетину прямої Sп = f(Vп) і кривої V(S). Ордината точки рівна допустимій швидкості руху поїзда на розглянутому спуску при заданій гальмовій путі Sг. Значення допустимої швидкості руху поїзда використовуємо для побудови кривої швидкості руху поїзда V = f(S)
Допустима швидкість за графіком дорівнює VДОП = 76
9. Розрахунок та побудова кривих швидкості і часу ходу поїзда
9.1 Формули для розрахунку кривих
Побудова кривих здійснюється на основі рішення диференційного рівняння поїзда:
де: – прискорення руху поїзда км/год2
Fк – сила тяги локомотива, Н;
W0 – основний опір руху поїзда, Н;
P – маса локомотива, т;
Q – маса поїзда, т;
γ – коефіцієнт інерції вузлів поїзда, що обертаються.
Різниця між слою тяги і основним опором (Fк – W0) віднесена до 1 кг маси поїзда, є питомою прискорюючою силою:
Якщо питому прискорюючу силу виразити в Н/кн, то:
де: q = 9,81 м/с2 – прискорення вільного падіння
γ = 0,0583 – середнє значення коефіцієнта інерції (1 + γ = 1,0583)
Позначимо ξ = = 120,13 км/год2, тоді рівняння руху буде мати вигляд:
(38)
Необхідно пам’ятати що в режимі тяги fп = (fк – ω0);
в режимі службового гальмування fп = – 0,5bт – ω0х;
в режимі вибіга локомотива fп = – ω0х,
де: fк – питома сила тяги, Н/кН;
ω0 – питома сила основного опору руху поїзда в режимі тяги, Н/кН;
ω0х – питома сила основного опору руху поїзда в режимі вибіга локомотива, Н/кН
bт – питома гальмова сила, Н/кН.
Введемо в рівняння руху шлях, для якого помножимо і розділимо на dS ліву частину рівняння:
тоді одержимо
Рішення диференційного рівняння руху поїзда виконаємо методом Ейлера.
Рис1. Рішення задачі методом Ейлера.
Якщо праву частину рівняння показати як , то згідно з методом Ейлера при заданих початкових значеннях S1 і V1 в точці 1(рис.1) можна обчислити значення функції V(S) в точці 2 – V2
V1
V2
V3
S1
S2
S3
1
2
3
V2 = V1 + ∆S1f(S1,V1)
де: ∆S1 = S2 – S1. При відомих значеннях V2, S2 в точці 2 можна обчислити значення функції в точці 3 – V3
V3 = V2 + ∆S2f(S2,V2), де ∆S2 = S3 – S2.
У загальному вигляді згідно методу Ейлера:
Vn+1 = Vn + ∆Snf(Sn, Vn)
Рисунок 1.
Одержані координати точок (S1,V1), (S2,V2), ..., (Sn,Vn) дають можливість побудувати криву швидкості V = f(S) руху поїзда.
Робоча формула рішення диференційного рівняння має вигляд:
(40)
Vn+1 = Vn + ∆S× 0,12(fПn – ік)
де: Vn, Vn+1 — значення швидкості в точках n, n+1, км/год;
∆S — задане значення відрізка шляху, що пройшов поїзд, м;
fПn — значення питомої прискорюючої сили в точці n, Н/кН;
ік — крутість наведеного ухилу, ‰.
Для знаходження часу ходу поїзда знайдемо із рівняння руху (38)
Якщо нескінченно малі прирощення замінити скінченими, одержимо
(41)
(42)
Із виразу (39) маємо
(43)
Після інтегрування (42) одержимо
Вираз (43) запишемо у вигляді
а замість (Vn+1 – Vn) = ∆V підставимо його значення із виразу (41) ∆V = ∆tξfп
Одержимо формулу для розрахунку часу ходу поїзда ∆t у хвилинах
де: ∆S – відрізок шляху, що пройшов поїзд, м;
Vn+1 + Vn – швидкість руху поїзда на початку та в кінці відрізка шляху ∆S, км/год
9.2. Підготовка графіка до побудови кривих V(S) і t(S)
9.2.1. Розміщення обмежень допустимої швидкості руху поїзда
Необхідно нанести обмеження допустимої швидкості руху поїзда:
по найбільшому спуску
по елементах, на яких мають місце обмеження по допустимій швидкості руху поїзда
по решті елементів найбільша допустима швидкість руху прирівнюється найменшій швидкості із наступних обмежень:
найбільша допустима швидкість по міцності колії – 100 км/год
конструктивна швидкість вантажних вагонів 100 км/год
конструктивна швидкість локомотива
9.2.2 Загальні вказівки
Згідно з ПТР при виконанні тягових розрахунків поїзд розглядається як матеріальна точка, в якій зосереджена вся маса поїзда.
Криву швидкості V(S) будують для руху поїзда в одному заданому напрямку, виходячи з того, що поїзд відправляється зі станції А, проходить без зупинки станцію К і робить зупинку на станції Е. При цьому необхідно виконувати умову, що швидкість поїзда на вхідних стрілках станції, де передбачена зупинка, згідно ПТЕ не перевищувала 50 км/год.
Крім цього необхідно побудувати другий варіант кривої швидкості, виходячи з того, що поїзд зупиняється перед ст. Е, перед закритим світлофором. Тривалість зупинки 5 хвилин. Місце розташування світлофора із забороняючим показанням наведене в завданні.
На кривій V(S) необхідно робити позначки про включення і виключення тягових двигунів (вкл., викл.), а також позначки про включення та відпуск гальм (Г, ВГ). Побудову кривої необхідно починати з осі ст. А.
Після відправлення поїзда зі станції А слід передбачити перевірку гальм на ефективність на шляху прямування, яка згідно інструкції по експлуатації гальм виконується при досягненні поїздом швидкості 40-60 км/год на площинці або ухилові. Зниження швидкості при цьому допускати для вантажних поїздів на 15-20 км/год.
9.2.3. Вибір режиму роботи локомотива
При розрахунку кривої V(S) необхідно забезпечити мінімальним час руху поїзда по ділянці, що необхідно для досягнення найбільшої пропускної можливість ділянки. Разом з тим необхідно забезпечити рух поїзда при якомога мінімальних витратах електроенергії на тягу. Цього можна досягти шляхом раціонального управління рухом поїзда, яке залежить від вибраних режимів роботи локомотива (тяга, вибіг, гальмування).
У пусковий період та в період розгону локомотив працює в режимі тяги. Якщо швидкість руху близька до допустимої і на наступному елементі ухил, то не раціонально продовжувати рух в режимі тяги, а потім, щоб швидкість не перевищила допустиму, застосувати режим регулювального гальмування. Краще перед затяжним ухилом перейти в режим вибіга локомотива (виключити тягові двигуни). Якщо швидкість все таки буде збільшуватись і досягне допустимої, то необхідно перейти в режим регулювального гальмування і зменшити швидкість руху на ∆V=20 км/год. Якщо ухил продовжується, то необхідно знову перейти в режим вибіга і при досягненні допустимої швидкості застосувати режим гальмування для зменшення швидкості на ∆V=20 км/год, і так продовжувати до тих пір, поки поїзд не пройде ухил.
Слід пам'ятати, що за час підготовки гальм до дії поїзд проходить шлях підготовки гальм Sп>400 м. У зв'язку з чим за режимом тяги не може слідувати режим гальмування. Необхідно після режиму тяги перейти в режим вибігу, пройти в режимі вибігу не менше ніж 400 м, а потім застосувати режим гальмування.
Режим службового гальмування для зупинки поїзда використовується на станції Е, а також для зупинки перед світлофором із забороняючим показанням поїзда.
Коли локомотив входить на вхідні стрілки станції, то центр маси поїзда знаходиться від них на відстані рівній половині довжини поїзда (Lп/2). Щоб не перевищити допустиму швидкість руху 50 км/год на вхідних стрілках станції Е, необхідно щоб центр мас поїзда не перевищував її на відстані Lп/2 від вхідних стрілок. На плані ділянки необхідно на відстані рівній половині довжини приймально-відправочних колій (Lпвк/2) від осі ст. Е провести вертикаль вхідних стрілок і від неї на відстані Lп/2 провести другу вертикаль, на якій швидкість не повинна перевищувати 50 км/год.
9.2.4 Порядок розрахунку
Розрахунок параметрів кривих V(S) і t(S) виконуються в такій послідовності:
заносимо в таблицю “Результати розрахунку швидкостей та часу руху поїзда без зупинок” номер елемента, його довжину та крутість;
заносимо в цю ж таблицю початкове значення швидкості Vп км/год (Vп ≥ 1);
вибирається режим роботи локомотива (тяга, вибіг, гальмування);
із графіка питомих рівнодійних сил, відповідно заданому режиму роботи визначаємо величину питомої рівнодійної сили fп Н/кН, що відповідає швидкості Vп, і заносимо у стовпець 5 таблиці;
визначають відрізок шляху ∆S[м], який повинен пройти поїзд, при цьому 0<∆S≤LЕ, де LЕ – довжина елемента, на якому рухається поїзд;
обчислюємо по формулі (40) значення швидкості Vn+1 км/год в кінці відрізку шляху ∆S;
виконуємо перевірку умови Vn+1 – Vn ≤ 10 км/год
якщо умова пункту 7 виконується, то значення Vn+1 заносимо у стовпець 7 таблиці, і переходимо до пункту 9. Якщо умова пункту 7 не виконується, то необхідно повернутися до пункту 5 і прийняти менше значення ∆S і до тих пір, поки не буде виконана умова п. 7
обчислюємо по формулі (44) значення часу руху поїзда, хв. Результат заноситься в таблицю;
обчислюємо Σt, і в межах елемента ΣS;
одержане по формулі (40) значення швидкості Vn+1 приймають за початкове. Якщо поїзд ще знаходиться на даному елементі профілю, то переходять до пункту 2 порядку розрахунків. Якщо поїзд пройшов заданий елемент з п.1
9.2.5. Розрахунок кривої швидкості при гальмуванні з метою зупинки
поїзда в заданій точці
Розрахунок кривої швидкості виконується в зворотному напрямку, починаючи з нульового значення .аналогічно режиму тяги. При цьому значення питомої рівнодійної сили fp в режимі гальмування приймають зі знаком «плюс». Рух у зворотному напрямку розпочинають від осі елемента ст. Е або від осі елемента, на якому поїзд зупиняється перед закритим світлофором.
Розрахунок кривої у зворотному напрямку виконують до тих пір, поки швидкість перевищить 70-80 км/год.
При підході до місця зупинки необхідно завчасно (за 400-450м) перейти з режиму тяги в режим вибігу. Початком режиму гальмування є точка перетину кривої V(S) режиму вибігу і кривої V(S), побудованої в зворотному напрямку.
9.2.6. Порядок побудови кривих V(S) і t(S)
Після закінчення розрахунків параметрів руху поїзда на вибраному елементі, необхідно на вертикалі, що проходить через кінці відрізків ∆Sі -, нанести в масштабі одержані значення Vn+1 і Σt із стовпців 7,9 таблиці (див. далі) Якщо мав місце перехід на новий режим роботи локомотива, то необхідно у відповідному місці поставити умовну позначку нового режиму роботи. Після цього переходять на наступний елемент і починають розрахунки з пункту 1.
Крива часу t(S) наростаюча. Для зменшення розмірів графіка t(S) по вертикалі необхідно, при досягненні ординати 10 хвилин, криву t(S) обірвати. Точку обриву перенести по вертикалі вниз на вісь абсцис і продовжити побудову кривої t(S) знову з нуля. Таким чином крива часу обривається через кожні 10 хвилин.
На графік необхідно нанести точки кривих V(S). і t(S) для варіанта руху поїзда без зупинки на ділянці і для варіанту зупинки його на перегоні між ст. К і ст. Е.
Таблиця 3. Результати розрахунку швидкостей та часу руху поїзда