1. Анализ и спрямление профиля пути, установление величины расчетного подъема, максимального спуска и подъема

Для повышения точности результатов тяговых расчетов, а также для сокращения объема последних и, следовательно, времени на их выполнение, необходимо спрямлять профиль пути.

В процессе спрямления необходимо учитывать следующие ограничения.

Запрещается спрямлять:

- элементы станций и остановочных пунктов с соседними элементами (внутри станций элементы профиля пути спрямлять можно);

- элемент профиля расчетного подъема с соседними элементами;

- элементы профиля, на которых расположены максимальный спуск или подъем с соседними элементами;

- элементы профиля разного знака.

Спрямление профиля состоит в замене двух или нескольких смежных элементов продольного профиля пути одним элементом, длина которого s_c равна сумме длин спрямляемых элементов (s₁, s₂, …,s_n), т. е.

s_c = s₁+s₂₊…+s_n, (1)

а общая крутизна спрямляемых элементов вычисляется по формуле

= , (2)

где …, – крутизна элементов спрямляемого участка.

Чтобы расчеты скорости и времени движения поезда по участку были достаточно точными, необходимо выполнить проверку каждого спрямляемого элемента на возможность спрямления по формуле:

; (3)

где s_i – длина спрямляемого элемента, м;

– абсолютная величина разности между уклоном спрямляемого участка и уклоном проверяемого элемента, ‰, т. е. . Проверке по формуле (3) подлежит каждый элемент спрямляемой группы, но прежде всего тогда, когда спрямляемые соседние элементы резко отличаются друг от друга по крутизне и по длине.

На спрямленных элементах возможно расположение кривых, которые заменяются фиктивным подъемом. Величина фиктивного подъема определяется по формуле:

(4)

где – длина и радиус кривых в пределах спрямленного участка, м.

Если элемент профиля не подлежит спрямлению, а на нем расположена кривая, то фиктивный подъем от кривой определяется по формуле

, (5)

где – радиус кривой, м.

Окончательный уклон спрямленного участка в продольном профиле пути равен:

. (6)

Необходимо заметить, что знак крутизны может быть и положительным (для подъемов), и отрицательным (для спусков); знак крутизны фиктивного подъема от кривой всегда положительный.

По формулам (1), (2) спрямим элементы № 1, 2, 3.

‰.

По формуле (3) произведем проверку

Эл. № 1 <2000;

Эл. № 2 <2000.

Эл. № 3 <2000;

Вывод: элементы № 1, 2, 3 имеют право на спрямление.

По формулам (1), (2) спрямим элементы № 4, 5, 6.

‰.

По формуле (3) произведем проверку

Эл. № 4 <2000;

Эл. № 5 <2000.

Эл. № 6 <2000;

Вывод: элементы № 4, 5, 6 имеют право на спрямление; на элементе №4 расположена кривая, тогда рассчитаем фиктивный подъем от кривой по формуле (4):

‰.

Окончательный уклон спрямленного участка рассчитаем по формуле (6):

‰

‰

По формулам (1), (2) спрямим элементы № 7, 8, 9.

‰.

По формуле (3) произведем проверку

Эл. № 7 <2000;

Эл. № 8 <2000.

Эл. № 9 <2000;

Вывод: элементы № 7, 8, 9 имеют право на спрямление; на элементе №8 расположена кривая, тогда рассчитаем фиктивный подъем от кривой по формуле (4):

‰.

Окончательный уклон спрямленного участка рассчитаем по формуле (6):

‰

‰

По формулам (1), (2) спрямим элементы № 10, 11, 12, 13, 14, 15.

По формуле (3) произведем проверку

Эл. № 10 <2000;

Эл. № 11 <2000.

Эл. № 12 <2000;

Эл. № 13 <2000;

Эл. № 14 <2000.

Эл. № 15 <2000;

Вывод: элементы № 10, 11, 12, 13, 14, 15 имеют право на спрямление; на элементах №11, 13, 14 расположена кривая, тогда рассчитаем фиктивный подъем от кривой по формуле (4):

‰.

Окончательный уклон спрямленного участка рассчитаем по формуле (6):

‰

‰

По формулам (1), (2) спрямим элементы № 16, 17.

‰.

По формуле (3) произведем проверку

Эл. № 16 <2000;

Эл. № 17 <2000.

Вывод: элементы № 16, 17 имеют право на спрямление.

По формулам (1), (2) спрямим элементы № 18, 19.

‰.

По формуле (3) произведем проверку

Эл. № 18 <2000;

Эл. № 19 <2000.

Вывод: элементы № 18, 19 имеют право на спрямление.

По формулам (1), (2) спрямим элементы № 20, 21.

‰.

По формуле (3) произведем проверку

Эл. № 20 <2000;

Эл. № 21 <2000.

Вывод: элементы № 20, 21 имеют право на спрямление; на элементе №21 расположена кривая, тогда рассчитаем фиктивный подъем от кривой по формуле (4):

‰.

Окончательный уклон спрямленного участка рассчитаем по формуле (6):

‰

‰

По формулам (1), (2) спрямим элементы № 22, 23.

‰.

По формуле (3) произведем проверку

Эл. № 22 <2000;

Эл. № 23 <2000.

Вывод: элементы № 22, 23 имеют право на спрямление; элемент № 24 не подлежит спрямлению с соседними элементами.

По формулам (1), (2) спрямим элементы № 25, 26.

‰.

По формуле (3) произведем проверку

Эл. № 25 <2000;

Эл. № 26 <2000.

Вывод: элементы № 25, 26 имеют право на спрямление; элемент № 27 не подлежит спрямлению с соседними элементами, а на нем расположена кривая, тогда фиктивный подъем от кривой рассчитаем по формуле (5)

‰.

По формулам (1), (2) спрямим элементы № 28, 29, 30, 31, 32, 33.

По формуле (3) произведем проверку

Эл. № 28 <2000;

Эл. № 29 <2000.

Эл. № 30 <2000;

Эл. № 32 <2000;

Эл. № 32 <2000.

Эл. № 33 <2000;

Вывод: элементы № 28, 29, 30, 31, 32, 33 имеют право на спрямление; на элементах №29, 31, 33 расположена кривая, тогда рассчитаем фиктивный подъем от кривой по формуле (4):

‰.

Окончательный уклон спрямленного участка рассчитаем по формуле (6):

‰

‰

По формулам (1), (2) спрямим элементы № 34, 35, 36, 37, 38, 39.

По формуле (3) произведем проверку

Эл. № 34 <2000;

Эл. № 35 <2000.

Эл. № 36 <2000;

Эл. № 37 <2000;

Эл. № 38 <2000.

Эл. № 39 <2000;

Вывод: элементы № 28, 29, 30, 31, 32, 33 имеют право на спрямление; на элементах № 36, 37 расположена кривая, тогда рассчитаем фиктивный подъем от кривой по формуле (4):

‰.

Окончательный уклон спрямленного участка рассчитаем по формуле (6):

‰

‰

Элемент № 40, 41 не спрямляем, так как элементы профиля разного знака.

Результаты расчетов по спрямлению заданного профиля пути сводятся в таблицу 2.

№	Длина элемента s, м	Крутизна элемента i, ‰	Кривые		Длина , м	Крутиз-на , ‰	Фик-тивный подъем ‰	, ‰		№ спрям-лен-ного участка	При-меча-ние
								«ту-да»	«об-рат- но»
1	400	0,0			1200	+0,25		+0,25	-0,25	1	Ст. А
2	300	+1,0
3	500	0,0
4	400	+2,0	250	800	2000	+1,08	0,11	+1,19	-0,97	2
5	700	0,0
6	900	+1,5
7	500	-4,0			1800	-1,94	0,13	-1,81	+2,07	3
8	700	0,0	300	900
9	600	-2,5
10	1000	-8,0			6250	-8,33	0,09	-8,24	+8,42	4
11	1200	-9,0	400	1500
12	1050	-8,5
13	900	-7,5	360	1200
14	1250	-8,1	200	1000
15	850	-8,8
16	500	+2,0			1200	+1,71		+1,71	-1,71	5
17	700	+1,5
18	650	+2,4			1220	+2,17		+2,17	-2,17	6	Ст. Б
19	570	+1,9
20	450	-2,5			950	-2,87	0,13	-2,74	+3	7
21	500	-3,2	150	850
22	700	-10,5			1500	-9,97	0,13	-9,84	+10,1	8
23	800	-9,5
24	1200	0,0	250	900	1200	0,0		0,0	0,0	9
25	700	+12,5			1600	+12,2		+12,2	-12,2	10
26	900	+12,0
27	1000	0,0	400	1300	1000	0,0	+0,54	+0,54	-0,54	11
28	1200	+8,1			7950	+8,88	0,08	+8,96	-8,8	12
29	1400	+9,2	330	1100
30	1600	+8,8
31	1000	+8,4	280	950
32	1250	+9,0
33	1500	+9,5	400	1300
34	780	0,0			4730	+2,15	0,07	+2,22	-2,08	13
35	650	+1,5
36	800	+2,0	180	800
37	1000	+4,0	300	1200
38	900	+3,0
39	600	+1,5
40	800	-2,4			800	-2,4		-2,4	+2,4	14	Ст. В
41	600	+1,8			600	+1,8		+1,8	-1,8	15	Ст. В