1.1. Определение потребной тормозной силы по заданной длине тормозного пути.

Исходные данные:

- максимальная скорость движения поезда V = 100 км/ч;

- величина уклона 0,006;

- тара платформы 29т;

- грузоподъемность платформы 64т;

- расчетное значение тормозного пути при ЭТ грузового поезда Sт = 1200м;

Среднее значение основного удельного сопротивления движению платформы:

;

где: - скорость движения подвижного состава, км/ч; =100 км/ч

- эмпирические коэффициенты, зависящие от типа подвижного состава и конструкции буксового узла колесных пар. Для платформы с буксами на роликовых подшипниках соответственно равны:

где: - масса вагона, приходящаяся на одну ось, т;

Т;

Удельное ускоряющее усилие на грузовой поезд от уклона пути: i_c = 10*i.

где: i – уклон пути, принимают на подъеме со знаком <<+>>, а на спуске со знаком << - >>;

1.1.1 Среднее значение удельной тормозной силы по расчетной длине пути:

Определение средней удельной тормозной силы вагона, потребной для остановки поезда на тормозном пути St, сводится к решению квадратного уравнения b²тс+Abтс+В=0

где: - время подготовки тормоза к действию при торможении поезда на равнинном участке пути, с. Для грузового поезда с пневматическим тормозом = 7с;

-составляющая времени подготовки тормоза к действию при торможении поезда на уклоне, с. Для грузового поезда с пневматическим тормозом =10с;

- замедление поезда под действием замедляющей силы 1Н/т, принимаемое с учетом инерции вращающихся масс равным 12 для грузовых и пассажирских поездов, км/ч2;

При этом следует иметь в виду, что время подготовки тормозов к действию t_n также

является функцией удельной тормозной силы, в том числе и среднего её значения:

Где d₁ =7, с – время подготовки тормоза к действию при торможении поезда на равнинном участке пути;

l₁=10, с – составляющая времени подготовки тормоза к действию при торможении поезда на уклоне;

1.2.Проверка потребной тормозной силы по допустимой величине замедления

Известно, что с учетом требований эргономики, комфорта и безопасности пассажиров и обслуживающего персонала расчетное (среднее) замедление при торможении для пассажирских вагонов магистрального, пригородного и городского транспорта принимают в пределах 1,2-1,3 м/с2. Перед остановкой поезда при малых скоростях движения тормозная сила фрикционных тормозов может резко возрасти, что вызвано нелинейной зависимостью коэффициента трения от скорости.

С учетом сохранности груза допустимая величина замедления не должна превышать 2 м/c². Такое замедление возникает при действии на платформу удельной тормозной силы, равной 2182,3 н/т.

Тогда искомую величину замедления ат и действия на платформу потребной удельной тормозной силы Вт=474 н/т можно определить из пропорции: ат/2=474,5/2182.3. Откуда ат=2(474,5/2182.3)=0,435 м/с²

Таким образом полученная потребная тормозная сила создает замедление поезда в допустимых пределах и обеспечивает сохранность перевозимого груза.

1.3.Расчет допускаемой тормозной силы из условия безьюзового торможения подвижного состава

Для тормозов, основанных на использовании сцепления колес с рельсами, реализуемая сила трения колодок Т не должна превышать силу сцепления вс, так как возможно заклинивание колесных пар. Кроме того, приводящее к возрастанию тормозного пути.(см. рис. 1.1)

Рис.1.1. Силы, действующие на колесо при

торможение подвижного состава.

Условие безъюзного торможения колесной пары:

где: В_Т- реализуемая сила трения колодок колесной пары, Н;

В_с- предельное значение силы сцепления рельса с колесом или допускаемая тормозная сила по сцеплению, Н; В_с = [в_т];

 - коэффициент сцепления колеса и рельса,

q - статическая осевая нагрузка единицы подвижного состава, Н;

К_с - расчетный коэффициент запаса по сцеплению.

Определим среднюю допускаемую удельную тормозную силу по сцеплению для платформы.

Вес брутто 93т., конструкционная скорость – 100 км/ч.

Расчетный коэффициент сцепления:

В новой редакции типового тормозного расчета вагонов значение функции скорости предлагается определять по следующей зависимости.

Для подвижного состава на грузовых тележках модели 18-100

Допускаемая тормозная сила:

Результаты расчетов и соответствующие скоростям движения платформы от 100 км/ч до полной остановки, сведем в таблицу № 1.1

На основании полученных данных строем графическую зависимость удельной тормозной силы от скорости движения (рис 1.2)

Таблица 1.1