Время подготовки при автоматических тормозах определяется формулой

t_п = a – e · i / b_T , (4.3)

где a и e – коэффициенты из табл. 4.1;

bт– удельная тормозная сила при скорости начала торможения;

i – спуск со знаком «–» или подъём со знаком «+».

Таблица 4.1 – Коэффициенты формулы

Наименование коэффициента	Узкая колея	Число осей
		Менее 200	200–300	Более 300
a	5	7	10	12
e	7	10	15	18

Действительный тормозной путь определяется по формуле

, (4.4)

где v_н и v_к – начальная и конечная скорости в расчетном интервале, км/ч;

b_T + w_ох + i – замедляющая сила при экстренном торможении при средней скорости в каждом интервале, кгс/т;

 – замедление поезда в под действием замедляющей силы в 1 кгс/т, км/ч², принимаем для грузового поезда равным 120.

В дипломном проекте определим допускаемую скорость по тормозам для поезда массой 6100 т на спуске i = – 11,2 ‰.

Время подготовки тормозов к действию при конструкционной скорости тепловоза (v_констр = 120 км/ч):

t_п = 10 – 15(–11,2) / 33,65 = 15 с.

Путь подготовки тормозов:

S_П = 0,278 · 120 · 15 = 500 м.

Максимально допустимая скорость движения поезда на спуске 11,2 ‰, на основании графика, представленного в графической части дипломного проекта, будет равна 83 км/ч.

Выполним аналогичные расчеты для профиля пути с i = 0 ‰. Путь подготовки тормозов к действию при скорости v = 120 км/ч в этом случае будет равен

S_П = 0,278 ·120 ·10 = 334 м,

а допускаемая скорость по условиям торможения – 93 км/ч.

5 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВРЕМЕНИ ХОДА И СРЕДНИХ СКОРОСТЕЙ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДА НА УЧАСТКЕ СПОСОБОМ УСТАНОВИВШИХСЯ СКОРОСТЕЙ

Способ установившихся (равномерных) скоростей основан на предположении, что на протяжении каждого элемента профиля пути поезд движется с равномерной скоростью, соответствующей крутизне профиля данного элемента.

Равномерные скорости для каждого элемента определяются по диаграмме удельных равнодействующих сил. Для этого необходимо из точек на оси ±r(v), соответствующих крутизне элементов профиля пути, восстановить перпендикуляры до пересечения с кривой r(v) = f_к – w_о или с линией ограничения по тормозам, и из точек пересечения опустить перпендикуляр на ось скорости (представлено в графической части).

Для подъема, круче расчетного, величина равномерной скорости принимается равной расчетной скорости локомотива.

Общее время нахождения поезда на участке в минутах определяется по формуле

Т_дв = ∑(60 S_j / v_j) + t_ст + t_раз + t_зам, (5.1)

где S_j – длина j–го элемента, км;

v_j – равномерная скорость на j–м элементе, км/ч;

t_ст – суммарное время простоя на промежуточных станциях участка, мин, стоянки на промежуточных станциях не предусматриваются;

t_раз – суммарное время на разгон поезда после остановок на промежуточных станциях, мин;

t_зам – суммарное время на торможение поезда при остановках на промежуточных станциях.

При приближенных расчетах принимают: t_раз = 2 мин; t_зам = 1 мин.

Способ равномерных скоростей дает хорошие результаты для равнинных профилей пути с однообразными и длинными элементами. На участках с резко изменяющимся профилем этот способ завышает время хода.

При расчете показателей использования локомотивов используют три вида средних скоростей движения поезда по участку: ходовую, техническую и участковую.

Ходовой называется средняя скорость движения поезда на участке, которая определяется по формуле

v_x = 60L /  (60 S_j / v_j ) = 60L / Т_{х ,} (5.2)

где v_x – ходовая скорость, км/ч;

L – длина участка, км;

Т_х – среднее, ходовое время движения поезда по участку без учета времени стоянок поезда на промежуточных станциях и времени затраченного на разгон и замедление поезда, мин.

Технической скоростью называется средняя скорость движения поезда на участке, которая определяется с учетом суммарного времени, затраченного на разгон и замедление поезда на всех станциях участка по формуле

v_тех = 60 L / (Т_х + t_раз + t_зам). (5.3)

Участковой скоростью называется средняя скорость движения поезда на участке, которая определяется с учетом суммарного времени, затраченного на разгон и замедление поезда на всех станциях участка и с учетом суммарного времени стоянок поезда на промежуточных станциях по формуле

v_у = 60L / (Т_х + t_ст + t_раз + t_зам). (5.4)

Используя данные, представленные в первом чертеже графической части , по диаграмме удельных сил (чертеж 2) находим средние скорости движения для каждого элемента и определяем время движения по каждому элементу и по всему участку. Результаты вычислений сводим в таблицу 5.1.

Определяем ходовую скорость движения поезда на участке по формуле (5.2)

v_x = 60 · 92,9 / 72,44 = 76,95 км/ч.

Определяем техническую скорость движения поезда на участке по формуле (5.4) с учетом разгона и замедления поезда на промежуточных станциях.

v_тех = 60 · 92,9 / (72,44 + 12 + 6) = 61,63 км/ч.

Таблица 5.1 – Расчет времени хода поезда способом равномерных скоростей

Номер элемента j	Длина элемента Sj, км	Уклон элемента ij, ‰	vj, км/ч	60Sj / vj, мин
Ст. Талдан	1,1	-2,0	93	0,71
2	0,7	-7,3	79	0,53
3	1,1	- 6,8	88	0,75
4	1,2	+ 7,0	51	1,41
5	0,7	- 4,8	87	0,49
6	0,2	+ 1,3	85	0,14
7	0,9	-7,0	85	0,64
8	0,1	+ 0,7	93	0,05
9	0,1	- 0,6	92	0,07
10	0,7	+ 3,4	92,5	0,45
11	0,6	- 1,6	91	0,4

Продолжение таблицы 5.1

Номер элемента j	Длина элемента Sj, км	Уклон элемента ij, ‰	vj, км/ч	60Sj / vj, мин
12	0,9	+ 5,6	68	0,79
13	0,4	- 1,5	83	0,29
14	0,4	+ 5,4	68,5	0,35
15	0,9	+ 8,5	50	1,08
16	1,0	+ 4,7	68	0,88
17	1,1	+ 5,1	69	0,96
18	0,9	+ 3,6	67	0,81
19	1,1	+ 5,6	65	1,02
20	0,9	+ 9,3	49	1,1
21	1,1	+ 7,6	68	0,97
22	0,8	+ 8,8	68,5	0,7
23	1,0	- 4,1	83	0,72
24	0,8	+ 6,0	50	0,96
25	1,0	- 2,3	83	0,72
26	0,4	+ 3,6	95	0,25
27	1,2	+ 4,7	75	0,96
28	0,2	- 0,6	83	0,15
Ст. Джиктанда	0,1	+ 0,9	93	0,07
30	0,3	- 0,8	93	0,19
31	0,9	+ 6,7	59	0,92
32	0,7	+8,0	53	0,79
33	0,6	+ 5,7	62	0,58
34	1,2	- 7,0	83	0,87
35	0,2	+ 1,7	83	0,15
36	0,6	- 1,6	93	0,39
37	1,0	- 2,2	93	0,65
38	0,6	- 6,3	60	0,6
39	0,6	- 7,1	58	0,62

Продолжение таблицы 5.1

Номер элемента j	Длина элемента Sj, км	Уклон элемента ij, ‰	vj, км/ч	60Sj / vj, мин
40	0,1	+ 0,7	83	0,07
41	0,3	- 1,5	92	0,2
42	0,4	+ 1,6	92	0,26
43	1,1	- 3,3	83	0,8
44	0,7	+ 4,9	89	0,47
45	1,2	- 5,3	91	0,79
46	0,7	- 7,0	86	0,49
47	1,0	- 7,7	86	0,7
48	0,1	+ 7,2	57	0,11
49	1,4	- 7,9	85	0,99
50	0,5	- 2,3	90	0,35
51	0,3	+ 10,4	50	0,36
52	1,0	+ 9,2	84	0,71
53	1,0	+ 7,9	85	0,71
54	0,5	+ 7,4	85	0,35
55	0,7	+ 3,8	83	0,5
Ст. Ангарыч	0,1	- 2,0	90	0,07
57	0,7	+ 7,7	57	0,74
58	0,9	+ 8,1	50	1,08
59	1,1	+ 8,1	50	0,32
60	0,8	+ 8,1	50	0,96
61	0,9	+ 7,8	51	0,06
62	1,5	+ 8,6	49	1,84
63	0,6	+ 1,5	93	0,39
64	0,1	+ 0,4	93	0,07
65	0,1	- 0,5	93	0,07
66	1,4	+ 7,6	57	1,47
67	0,9	+ 9,2	48	1,13

Продолжение таблицы 5.1

Номер элемента j	Длина элемента Sj, км	Уклон элемента ij, ‰	vj, км/ч	60Sj / vj, мин
68	0,9	+ 7,7	57	0,95
69	1,1	+ 8,5	50	1,32
70	0,9	+ 5,7	63	0,86
71	0,9	- 2,5	90	0,6
72	0,7	+ 6,2	60	0,7
73	0,1	- 0,2	93	0,07
74	0,3	+ 1,4	93	0,19
75	0,1	- 0,6	93	0,07
76	0,25	+ 0,7	93	0,16
Ст. Ульручьи	0,1	- 0,4	93	0,07
78	0,2	+ 6,8	59	0,2
79	0,45	+ 3,0	90	0,3
80	0,2	- 2,5	90	0,13
81	1,0	- 6,1	88	0,68
82	0,8	- 8,1	85	0,57
83	1,1	- 6,9	87	0,76
84	1,1	- 7,4	85	0,78
85	0,9	- 6,7	88	0,61
86	0,7	- 6,4	87	0,48
87	0,2	+ 3,1	93	0,13
88	0,1	0	93	0,07
89	0,9	- 3,2	90	0,6
Ст. Ковали	0,1	+ 0,5	93	0,07
91	1,2	- 7,1	85	0,85
92	1,1	- 5,9	88	0,75
93	0,9	- 8,6	84	0,64
94	1,0	- 6,9	85	0,71
95	0,3	+ 3,6	93	0,19

Продолжение таблицы 5.1

Номер элемента j	Длина элемента Sj, км	Уклон элемента ij, ‰	vj, км/ч	60Sj / vj, мин
96	1,0	- 7,1	85	0,71
97	0,5	- 8,3	84	0,36
98	0,6	- 7,4	85	0,42
99	0,5	- 8,7	84	0,36
100	1,1	- 8,0	86	0,77
101	0,5	- 1,6	93	0,35
102	0,3	+ 0,6	93	0,19
103	0,8	- 6,8	85	0,57
104	1,0	- 7,7	85	1,07
105	1,3	- 6,8	84	0,93
106	1,0	- 7,0	85	0,71
107	0,6	- 7,3	85	0,42
108	0,9	- 7,3	85	0,34
109	0,8	- 0,8	93	0,52
110	0,7	- 3,8	88	0,48
111	0,3	+ 1,2	93	0,19
112	0,6	- 1,1	92	0,39
Ст. Большой Невер	1,1	- 6,2	87	0,76
114	0,9	- 4,4	88	0,61
115	0,7	- 2,8	92	0,46
116	0,1	+ 1,2	93	0,07
117	0,1	0	93	0,07
118	1,0	- 3,7	89	0,67
119	0,4	+ 0,5	93	0,26
120	1,0	- 11,2	83	0,72
121	0,7	- 2,7	92	0,46
122	1,0	- 2,1	92	0,65

Окончание таблицы 5.1

Номер элемента j	Длина элемента Sj, км	Уклон элемента ij, ‰	vj, км/ч	60Sj / vj, мин
123	0,6	- 2,0	92	0,39
124	0,15	+ 4,5	69	0,13
125	0,25	- 0,8	93	0,16
126	0,35	+ 0,4	93	0,23
127	0,15	- 1,2	92	0,1
128	0,2	0	93	0,3
129	0,2	- 2,7	91	0,13
130	0,4	+ 2,9	90	0,27
131	0,5	- 2,8	90	0,33
132	0,7	+ 1,0	93	0,45
133	0,9	- 7,4	84	0,64
134	1,0	- 4,4	88	0,68
135	0,9	- 10,1	83	0,65
136	0,1	+ 0,9	93	0,07
137	0,3	- 1,2	93	0,19
138	0,6	+ 0,9	93	0,39
Ст. Сковородино	0,1	- 2,4	90	0,07
 Sj = L = 92,9 км		60  Sj / vj = Тх = 72,44 мин

Участковая скорость движения поезда на участке Талдан – Сковородино будет равна технической, так как остановки на промежуточных станциях не предусматриваются.