14 Методы интегрирования

Аналитический метод расчетов относится к числу практически точных он непригоден для вычислений в пределах всей дороги или полигона тяги из-за трудоемкости. Отсутствие наглядности затрудняет проверку правильности и поиск допущенной ошибки, а округление цифр приводит к накоплению погрешностей. Тем не менее этот метод применяют для решения тормозных задач, для проверки возможности прохождения подъема за счет использования кинетической энергии поезда, для решения частных задач на участках небольшой длины, для тяговых расчетов с применением ЭВМ.

Графический метод расчета являлся основным до 60-х годов. к его достоинствам относятся: наглядность и возможность легкого поиска допущенной ошибки сравнительная простота вариантных решений для поиска оптимального меньшая трудоемкость по сравнению с ана- литическим методом: достаточная точность для инженерных расчетов. Метод используется для решения тормозных задач, вариантных расчето при выявлении оптимального решения, для расчета расхода энер- ресурсов на тягу поездов и эффективности внедрения организационно- технических мероприятий на дороге.

Численный метод интегрирования уравнения движения поезда яв- ется в настоящее время основным для расчетов на ЭВМ в масштабах дороги или полигонов тяги при разработке графика движения поездов при проектировании новых железных дорог, при унификации норм массы маршрутных поездов и др

в экономических расчетах часто используется метод равномерных скоростей, который относится к числу приближе

15-16 Равнодействующая сила тяги. Диаграмма удельных равнодействующих сил.

Методика расчета диаграммы удельных равнодействующих сил

Для удобства построения диаграмм равнодействующих сил поезда расчет ведут отдельно для трех режимов: 1) тяги; 2) холостого хода локомотива; 3) служебного торможения.

Режим тяги. Равнодействующие силы поезда определяют по тяговой характеристике локомотива и расчетным формулам сопротивления движению подвижного состава. Расчет проводят табличным способом (таблица1.).

Графа 1. Данные берут по расчетной части тяговой характеристики с интервалом в 5 км/ч в диапазоне скоростей от 0 до 50 км/ч и 10 км/ч в диапазоне от 50 км/ч до установленной скорости. В диапазоне скоростей 0 -10 км/ч силы принимают, как при 10 км/ч.

Необходимо указать скорости: расчетную (для локомотива заданной серии), прямых и обратных переходов, (ПП-ОП1, ОП1-ПП, ОП1-ОП2, ОП2-ОП1), смены режимов в точках ограничения силы тяги по сцеплению, току, возбуждению ТЭД, мощности дизеля.

Графа 2. Сила тяги соответствующая скоростям графы 1. Для скоростей смены режимов работы тепловозов значения силы тяги принимают среднеарифметической в ньютонах.

Графы 3-5. Основное удельное сопротивление подвижного состава, определяемое по формулам, приведенным в ПТР.

Графа 6. Основное удельное сопротивление движению состава w^//₀=aw^//_04c+(1-a)w^//_04p, где a=m_4c/m_c – отношение массы вагонов с подшипниками скольжения к массе состава поезда.

Графы 7-9. Полное основное сопротивление движению локомотива, состава и поезда, равное соответственно W^/₀ =w^/₀m_л, W^//₀ = w^//₀m_c и W₀ = W^/₀ + W^//₀.

Графа 10. Равнодействующая сила поезда.

Графа 11. Удельная равнодействующая сил поезда f_y = (F_k – W₀) / (m_c + m_л)

Таблица 1. Данные для построения диаграммы равнодействующих сил в режиме тяги.

ν, км/ч	Fк, Н	ω/0, Н/т	ω//ос, Н/т	ω//ор, Н/т	ω/0, Н/т	W/0 , Н	W//0 , Н	W0 , Н	FK-W0, H	fy, H/т	fy/ g
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
…	…	…	…	…	…	…	…	…	…	…	…

Таблица 2. Данные для расчета режимов холостого хода и служебного торможения.

ν, км/ч	ω0, Н/т	WX , Н	ω//о, Н/т	W //O , Н	W OX , Н	ω0X, Н/т	1000φкр	0,5 bT H/т	(0,5 bT+wox)/g H/т
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
…	…	…	…	…	…	…	…	…	…
…	…	…	…	…	…	…	…	…	…

Графа 12. Данные этой графы получены делением силы f_y на g = 9,81 м/с².

Режимы холостого хода локомотива и служебного торможения поезда для остановки на станциях. Расчет производят в форме табл. 2.

Графа 1. Скорость движения в диапазоне от 0 до v_доп , с интервалом 5 км/ ч при изменении от 0 до 50 км/ч и 10 км/ч при скорости выше 50 км/ч.

Графа 2. Основное удельное сопротивление движению локомотива в режиме холостого хода, определенное по формулам, приведенных в ПТР.

Графа 3. Полное основное сопротивление движению локомотива W_x =w_xm_л .

Графа 4-5. Основное удельное w^//₀ и полное основное сопротивление движению состава W^//₀ =w^//₀m_c.

Графа 6. Полное основное сопротивление движению поезда W_ox = W_x + W^//₀ .

Графа 7. Удельное сопротивление движению поезда в режиме холостого хода локомотива w_ox = W_ox / (m_c + m_л).

Графа 8. Расчетный коэффициент трения тормозных колодок, умноженный на 1000.

Графа 9. Удельная тормозная сила поезда при служебном торможении при остановках на станциях, предусмотренных расписанием движения поездов, 0,5 b_т = 0,5 х 1000 φ_кр υ_р. Для грузового движения норматив МПС устанавливает значение υ_p = 3,30 из расчета 330 кН нажатия на каждые 100 т массы поезда при v_max до 90 км / ч; 5,8 – для порожних вагонов при v_max = 100 км /ч; для пассажирских поездов – 6,0 при v_max до 120 км /ч; 7,8 – при v_max = 120 - 140 км /ч и 8 – при v_max = 140 -160 км/ч.

Графа 10. Удельная равнодействующая сила поезда при служебном торможении, поделенная на g.

По данным граф 1-7 строят диаграмму w_ox(v), а по данным граф 1-10 – диаграмму 0,5 b_т + w_ox =ψ(v) в тех же масштабах, что и _к – w₀ =φ(v) .

нных и поэтому изъят новых правил тяговых расчетов.