4. Тормозная задача

Перед тем, как приступить к построению кривых скорости и времени хода поезда по участку, следует решить тормозную задачу, которая состоит в определении максимально допустимой скорости движения поезда по участку при заданных тормозных средствах и принятом тормозном пути. Эта задача решается графическим способом.

Процесс торможения определяется следующими факторами:

1. величиной тормозной силы, расчетного тормозного коэффициента;

2. скорости поезда в начале торможения;

3. скорости поезда в конце торможения;

4. длиной тормозного пути.

Длиной тормозного пути называется расстояние, проходимое поездом за время от момента поворота ручки крана машиниста до полной остановки поезда.

От момента начала экстремальных действий на тормозную систему поезда до условного момента прижатия тормозных колодок к колесам проходит некоторое время, называемое периодом подготовки к торможению, в течение которого поезд проходит путь (подготовительный тормозной путь).

Полный (расчетный) тормозной путь

, м (4.1.)

где - подготовительный тормозной путь, м;

- действительный тормозной путь, на протяжении которого поезд двигается с действующим в полную силу тормозами (конец пути совпадает с началом пути ), м.

Равенство 4.1. позволяет искать допустимую скорость как величину, соответствующую точке пересечения графических зависимостей подготовительного пути и действительного тормозного пути от скорости движения поезда на режиме торможения. Поэтому тормозная задача решается следующим образом.

По данным расчетной таблицы удельных равнодействующих сил строим графическую зависимость удельных замедляющих сил при экстренном торможении от скорости (см. табл.4.), а рядом справа, устанавливаем в соответствующем масштабе систему координат V – S (рисунок 1).

Оси скоростей V в обеих системах координат должны быть параллельны, а оси удельных сил и пути должны лежать на одной прямой.

Масштабы для графических построений приведены в табл.5.

Решаем тормозную задачу следующим образом. От точки О₁ в право от оси S откладываем значение полного тормозного пути S_T, который следует принять равным: на спусках крутизной до ‰ включительно – 1000м, на спусках круче 6‰ – 1200м.

На кривой отмечаем точки, соответствующие средним значениям скоростей выбранного скоростного интервала 10км/ч (т.е. 5, 15, 25, …, 95км/ч). Через эти точки из точки на оси , соответствующей крутизне выбранного спуска участка (полюс строения), проводим лучи ( ) и т.д.

Построение кривой V(S) начинаем из точки О, так как нам известно, что конечное значение скорости при торможении равно нулю. Из этой точки проводим (с помощью линейки и треугольника) перпендикуляр к лучу до конца первого интервала, т.е. в пределах от 0 до 10 км/ч и т.д. Начало каждого последующего отрезка совпадает с концом предыдущего. В результате получаем ломаную линию, которая представляет собой выраженную графическую зависимость скорости заторможенного поезда от пройденного пути.

На тот же график следует нанести зависимость подготовительного пути от скорости

, м (4.2.)

где - скорость в начале торможения, км/ч;

- время подготовки тормозов к действию, с. Это время равно:

- для грузового состава длиной до 200 осей; (4.3.)

Здесь i - крутизна уклона, для которого решается тормозная задача, ‰; (для спусков со знаком минус);

b_т - удельная тормозная сила при начальной скорости торможения.

Число осей в составе

, осей (4.4.)

Построение зависимости подготовительного тормозного пути от скорости производим по двум точкам, для чего подсчитываем значения при и .

Графическую зависимость строим в тех же масштабах.

Значение , вычисленное для скорости, равной конструкционной скорости локомотива, откладываем в масштабе (см.табл.5) вправо от вертикальной оси О₁V на уровне той скорости, для которой вычислено . Получаем точку C, соединяем ее с точкой О. Точка пересечения ломаной линии с линией О₁C – точка D – определяет максимальную скорость движения поезда по данному элементу пути S_T.

Расчеты и графические построения производят для трех величин уклонов . Пересечение прямых V(S_П) и кривых V(S_Д) для каждого значения i дает искомую допустимую скорость на этом уклоне. По полученным трем точкам стоят кривую на диаграмме замедляющих сил или на отдельном листе.

Результаты решения тормозной задачи необходимо учитывать при построении кривой скорости, допустимой по тормозам, т.е. чтобы поезд мог всегда быть остановлен на расстоянии, не превышающем длины полного тормозного пути.

Расчет:

=164+66=130 осей

i=-12‰

=7+ с

S