Антиплагиат. Полный отчет. Поспелов Д.Е. (1234785), страница 9
Текст из файла (страница 9)
В общем виде формула для расчетаколичества экипажей имеет вид(4.1)Идентификатор массы вагона в программе UM Input равен 90 тонн.Количество секций локомотивов определяется из схем формирования.Для поезда массой 6300 тыс. тонн количество экипажей равно:Аналогично для поезда массой 12 тыс. тонн:Для схем формирования массой 14 тыс. тонн и 18 тыс. тонн соответственно:Установив необходимое количество экипажей, во вкладке Вагонывыбирается тип вагона – полувагон и назначается для всех экипажей. Затем, всоответствующие места, устанавливаются локомотивы. Для этого во вкладкеЛокомотивы, с помощью контекстного меню нужно выполнить команду«заменить текущий» рисунок 4.10Рисунок 4.10 – Создание модели поезда массой 12 тыс.
тоннТаким образом, полувагон будет заменен локомотивом в требуемом месте.Таким способом модель поезда создается намного быстрей, нежели каждыйэкипаж вставлялся бы на соответствующую позицию по отдельности. Далее дляэкипажей назначается тип межвагонных соединений. Для всех межвагонныхсоединений будет назначен тип поглощающего аппарата Ш-2-В, рисунок 4.11.Рисунок 4.11 – Назначение типа межвагонных соединений.На рисунках 4.12, 4.13, 4.14 показана готовая модель поезда массой 12 тыс.тонн, соответственно головная часть, средняяи хвостовая часть.Рисунок 4.12 – Модель поезда массой 12 тыс.
тонн (головная часть)Рисунок 4.13 – Модель поезда массой 12 тыс. тонн (средняя часть)Рисунок 4.14 – Модель поезда массой 12 тыс. тонн (хвостовая часть)Аналогично создаются модели для остальных схем формирования поездов сраспределенной тягой.Созданные модели требуется сохранить и перейти к следующему этапу –задание параметров для моделирования программе UM Simulation.
Открывсозданную ранее модель, в инспекторе моделирования, назначаются параметрыдля моделирования.В первую очередь создается макрогеометрия, редактор которой находится вовкладке Инструменты – редактор макрогеометрии.Окно редактора, рисунок 4.15, делится на 2 части.
В верхней части окназадается профиль пути в плане, а в нижней части – вертикальный профиль.Профиль пути в плане описывает геометрию пути в горизонтальной плоскости,здесь описываются как кривые, так и участки профиля не содержащих кривых.Окно задания параметров кривой показано на рисунке 4.13.Рисунок 4.15 – Окно редактора макрогеометрии.Нижняя часть окна макрогеометрия содержит описание вертикальногопрофиля пути, в котором можно задать параметры участка пути с уклоном либобез уклона.Для расчетов наиболее интересен участок Анисимовка – тоннель, так онимеет наиболее сложный профиль, представляющий череду подъемовкрутизной до 27,8 ‰, с кривыми малого радиуса.
Протяженность участкасоставляет 7 км.Спрямленный профиль пути показан на рисунке 4.16.Рисунок 4.16 – Спрямленный профиль участка Анисимовка‒тоннельВ окне редактора макрогеометрии, участок Аниссимовка – тоннельвыглядит, как показано на рисунке 4.17.Рисунок 4.17 – Вид пути в плане и вертикального профиля пути, для участкаАнисимовка-тоннель.Если сравнить этот вид, с видом со спутника в программе Google Earthрисунок 4.18, то можно сделать вывод, параметры профиля заданы, верно, снебольшой погрешностью в некоторых местах.Рисунок 4.18 – Анисимовка-тоннель в Google Earth.Все настройки параметров поезда расположены на вкладке Поезд вИнспекторе моделирования объекта.
Чтобы назначить силу сопротивления длямодели поезда, требуется назначить модель локомотив для всех локомотивов.Для груженых вагонов необходимо создать модель силы сопротивления. Поправилам тяговых р асчетов на бесстыков39ом пути основное удельноесопротивление движению четырехосных вагонов на роликовых подшопределяют по формуле89ипниках85(4.2)В программе формула удельного сопротивления имеет следующий вид:(4.3)где М – масса вагона, кг;v – скорость движения, м/c;3,6 – коэффициент перевода скорости из м/c в км/ч;9,81 – коэффициент перевода из кгс в Н.Созданная модель сопротивления показана на рисунке 4.19.Рисунок 4.19 – Созданная модель сопротивления груженого четырёхосного вагона нароликовых подшипниках.Эта модель сохраняется, а затем во вкладке Сопротивление ‒ основное ееследует добавить в базу сопротивлений программы и назначить всем вагонам всоставе, рисунок 4.20.Рисунок 4.20 – Сила сопротивления для модели поезда.Сопротивления в кривой задается как показано на рисунке 4.21Рисунок 4.21 – Задание сопротивления в кривойЗадавать параметры рычажной передачи и тормозной системы не требуется,так как исследуется тяговый режим.Далее задается силы тяги.
В программном комплексе «Универсальныймеханизм» существуют несколько способов задания режима тяги: по графикупозиции контроллера машиниста, по графику скорости, по графику силы тяги, атакже режим квазистатики с приложением постоянной силы к локомотивам ирежим x(t) = const для удержания на месте экипажа поезда.Более детально эти режимы выглядят так:Пользовательский – в этом режиме на тягу не заданы ограничения (кромеограничения по сцеплению) – пользователь самостоятельно управляет силойтяги, с помощью пульта управления.Контроллер – задание режима тяги по графику позиции контроллерамашиниста.F = F(t)[F(s)] – задание режима тяги по графику силы тяги.V = v(t)[v(s)] – задание режима тяги по графику скорости экипажа.
Графикможет быть задан для любого локомотива.Квазистатика – режим, при котором к локомотивам прикладываетсяпостоянная сила. Данный режим может применяться для расчета, сохранения ипоследующего использования начальных условий, например, с цельюмоделирования движения поезда из растянутого или сжатого состояния.x(t) = const – в этом режиме указанный экипаж удерживается силой вположении, заданном начальными условиями.В программном комплексе «Универсальный механизм» сила тягиограничивается силой сцепления, рассчитываемой как произведение весалокомотива, коэффициента трения между колесом и рельсом икоэффициента использования сцепного веса(4.4)где η – коэффициент использования сцепного веса (используется и в режиметяги, и в режиме торможения);ψ – коэффициент сцепления между колесом и рельсом;M – масса экипажа, кг.Коэффициент использования сцепного веса задается в моделиидентификатором adhesive_weight_factor.
Коэффициент сцепления задаетсякоэффициентом трения между колесом и рельсом при создании модели пути, вредакторе макрогеометрии. По умолчанию коэффициент трения равен 0,25.Масса экипажа задается обязательным идентификатором Mass.При исследовании всех схем формирования будет использоватьсяпользовательский режим тяги, рисунок 4.22.Рисунок 4.22 – Настройки режима тяги.Для корректной реализации режима тяги, в пользовательском режиме,требуется создание пульта управления. Для каждых 2х секций локомотивовсоздается ползунок, которому присваивается идентификатор. Этимидентификатором будет являться позиция контроллера машинистаthrottle_position.
На каждый ползунок можно присвоить несколько однотипныхидентификаторов.Пример пульта управления для схемы формирования поезда массой 6300тыс. тонн показан на рисунке 4.23. В данном примере, на каждый ползунокбудет присвоено по 2 идентификатора, рисунок 4.24, т.е. на каждую секцию поодному идентификатору. Шаг ползуна = 1, минимальное значение = 0,максимальное = количеству тяговых кривых, т.е. 4.Рисунок 4.23 – Редактор пульта управленияРисунок 4.24 – Редактор идентификаторовТаким образом, с помощью пульта управления можно управлять тяговымипозициями в режиме моделирования.Следующим этапом будет создание переменных, позволяющиханализировать динамику поезда. Этими переменными будут выступать силы вмежвагонных соединениях, иначе продольные силы на автосцепках.
Так же, дляинтереса, стоит добавить график реализованной силы тяги с учетом предела посцеплению, а также график изменения скорости состава.В Мастере переменных во вкладке Поезд, требуется добавить переменные, аименно, силы в межвагонных соединениях, как показано на рисунке 4.25.Затем эти переменные следует добавить в графическое окно, для построенияграфика сил при моделировании, а также скопировать эти переменные в окногистограмм, для построения гистограммы сил в межвагонных соединениях, длябольшей информативности.Рисунок 4.25 – Добавление переменных (сил в межвагонных соединениях)Таким же образом, добавляются переменные реализованной силы тяги длявсех локомотивов, рисунок 4.26 и переменные изменения скорости движения.Рисунок 4.26 – Добавление исследуемых переменных (реализованной силы тяги)Рисунок 4.27 – Добавление исследуемых переменных (скорость движения)Заключительный шаг подготовки модели – назначение параметровмоделирования, рисунок 4.27.Рисунок 4.27 – Параметры моделирования объектаВ качестве численного метода будет использован метод Парка (Park).
Такженеобходимо включить опцию (Расчет матриц Якоби). В качестве переменнойбудет выступать путь – путь, пройденный с момента начала моделирования.Значение пути, которое необходимо установить в качестве переменной, беретсяиз файла макрогеометрии, рисунок 4.28 и равно 7200.Рисунок 4.28 – Параметры моделирования объектаВыполнив все этапы подготовки объекта к моделированию, можно запускатьпроцесс интегрирования.5 АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ, ПРОИСХОДЯЩИХ ПРИДВИЖЕНИИ ПОЕЗДА С18РАСПРЕДЕЛЕННОЙ ТЯГОЙ.Масса состава – один из важнейших показателей, влияющих наэффективность работы железной дороги. Ее увеличение в допустимых пределахпозволяет повысить провозную способность линий, снизить себестоимость иповысить экономичность перевозок, улучшить использование силы тяги имощности локомотива, снизить расход электрической энергии или топлива натягу поездов. Чрезмерно большая масса состава может вызвать18преждевременный выход из строя оборудования локомотива.Поэтому массу грузового состава рассчитывают, исходя из полногоиспользования силы тяги локомотива при движении по наиболее тяжеломуподъему.18Перед расчетом массы состава грузового поезда анализируют профильпути на участке и выбирают наиболее тяжелый для движения поезда подъем,называемый расчетным, с учетом его крутизны и крутизны уклонов,прилегающих к нему элементов профилю пути.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
