диплом (Тяговый расчёт на участке Магдагачи-Талдан с локомотивом 3ЭС5К), страница 3

Графическое представление r(v) называют диаграммами удельных равнодействующих сил.

Удельные ускоряющие силы в режиме тяги рассчитываются по формуле

(2.18)

где – сила тяги локомотива, Н;

– основное удельное сопротивление локомотива в режиме тяги, Н/кН,

– основное удельное сопротивление вагонов, Н/кН;

m_л, и m_с – массы соответственно локомотива и состава, т;

g – ускорение свободного падения, 9,81 м/с².

Удельные замедляющие силы в режиме холостого хода определяются по формуле

(2.19)

где w_ох – основное удельное сопротивление движению тепловоза по холостому ходу находится по формуле

(2.20)

Удельные замедляющие силы в режиме торможения определяются по формуле

(2.21)

где α=1 – для экстренного торможения, α=0,5 – для служебного торможения;

– удельная тормозная сила поезда.

Удельная тормозная сила поезда рассчитывается по формуле

(2.22)

где – коэффициент трения колодок о колесо;

– расчетный тормозной коэффициент поезда.

Расчетный коэффициент трения при композиционных колодках равен

(2.23)

Расчетный тормозной коэффициент определяется по формуле

(2.24)

где – доля тормозных осей в составе;

К_р – расчетная сила нажатия тор­мозных колодок на ось, кН.

Масса локомотива m_л и его тормозные средст­ва включаются в расчет только при наличии на участке спусков круче 20 ‰ .

Расчетные нажатия композиционных колодок для грузовых вагонов при груженом ре­жиме составляет К_р = 41 кН.

Расчетный тормозной коэффициент характеризует степень обеспечения поезда тормозными средствами. Чем больше , тем больший тор­мозной эффект создадут тормозные силы, тем быстрее можно остановить поезд. Для обеспечения безопасности движения поездов наименьшее зна­чение расчетного тормозного коэффициента устанавливает ОАО РЖД. Для гру­зовых составов и рефрижераторных поездов при движении со скоростями до 90 км/ч наименьшее значение коэффициента установлено 0,33. Для порожних грузовых вагонов со скоростью движения до 100 км/ч – 0,58.

Определяем число осей в составе по формуле

(2.25)

осей.

Определяем расчетный тормозной коэффициент по формуле (2.24)

Рассчитываем удельные ускоряющие и замедляющие силы при скорости V=0.

По формуле (2.5) определяется основное удельное сопротивление локомотива в режиме тяги на бесстыковом пути

По формуле (2.7) определяется основное удельное сопротивление движению четырех- и шестиосных вагонов на роликовых подшипниках на бесстыковом пути:

- для четырехосного вагона

- для шестиосного вагона

По формуле (2.6) определяется основное удельное сопротивление состава

По формуле (2.20) определяется основное удельное сопротивление движению тепловоза по холостому ходу

По формуле (2.18) определяются удельные ускоряющие силы в режиме тяги

По формуле (2.19) определяются удельные замедляющие силы в режиме холостого хода

По формуле (2.19) определяется расчетный коэффициент трения при композиционных колодках

По формуле (2.22) определяется удельная тормозная сила поезда

Удельные замедляющие силы в режиме торможения определяются по формуле (2.21):

- для экстренного торможения α=1

- для служебного торможения α=0,5

Результаты расчета для остальных значений скорости состава массой 5450 т сведены в таблицу 2.4.

Таблица 2.4 – Результаты расчета удельных ускоряющих и замедляющих сил (электровоз 2ЭС5К; m_c=5450 т; )

По данным таблицы 2.4 вычерчиваются диаграммы удельных сил и в дальнейшем используются при построении кривой скорости движения. Диаграммы удельных сил представлены на чертеже ДП 23.05.03.11-ПСД(С)ЭТ-070.002.

Показанные кривые действуют на поезд на прямом горизонтальном пути. Однако этой диаграммой можно пользоваться и при движении поезда по уклонам, для чего достаточно передвинуть нулевую линию (ось ординат) влево (подъёмы) или вправо (спуски) соответственно величине уклона. Пользуясь диаграммой удельных сил, можно анализировать условия и характер движения поезда на различных элементах профиля пути. На диаграмме видно, что для каждого спуска или подъёма имеется своя нулевая линия. Точки пересечения этих линий с кривой сил определяют равномерную скорость.

Таким образом, на каждом элементе профиля пути поезд стремится к равномерной скорости, соответствующей крутизне уклона. Если скорость меньше равномерной, то она станет повышаться, если больше, то понижаться, стремясь в обоих случаях к равномерной скорости.

3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАИБОЛЬШИХ ДОПУСТИМЫХ СКОРОСТЕЙ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ ПО УСЛОВИЯМ ТОРМОЖЕНИЯ

При движении поезда по длинному спуску его скорость не должна превышать величину v_эт, при которой, применяя экстренное торможение, поезд может быть остановлен на расстоянии S_т (тормозной путь). Такая скорость называется допустимой по условиям торможения. Нормативная длина тормозного пути S_т устанавливается для каждой железной доро­ги (или её участка) и составляет для спусков крутизной до – 6 ‰ включительно – 1000 м, от 6 ‰ до 12 ‰ включительно – 1200 м, на спусках круче 12 ‰ – 1400м.

Тормозной путь в метрах слагается из пути подготовки к торможению S_n и пути действительного торможения S_д

S_т = S_n + S_д. (3.1)

Путь подготовки тормозов к действию в метрах определяется по формуле

(3.2)

где – скорость о начале торможения, км/ч;

– время подготовки тормо­зов к действию, с

Время подготовки автоматических тормозов к действию при конструкционной скорости электровоза 3ЭС5К определяется по форму­ле

(3.3)

где а и е – коэффициенты, определяемые в зависимости от числа осей, при числе осей 200–300: а = 10; е = 15;

– удельная тормозная сила при скорости начала торможения;

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

На плакате ДП 23.05.03.11-ПСД(С)ЭТ-070.003 представлена зависимость замедляющих сил при экстренном торможении.

В результате решения «тормозной» задачи получина ломанная линия AВCDEFGH, которая представляет собой графическую зависимость скорости торможения от пути.

Время подготовки тормозов к действию при скорости электровоза 120 км/ч расчитывается по формуле (3.2)

Путь подготовки определяется по формуле (3.1)