19 Графический метод инегрирования

Графическое интегрирование основано на замене бесконечно малых приращений скорости приращениями V и на замене в интервалах V переменной ускоряющей силы постоянной, соответствующей средней скорости в данном интервале. Графическое построение зависимости сводится к тому, что строится отрезок для каждого интервала скорости по формуле:

, м

где S – конечное приращение пути, м;

V_К, V_Н – скорости, соответствующие началу и концу рассматриваемого интервала, км/ч;

- средняя величина равнодействующей силы, принимаемая неизменной в интервале скорости v, Н/кН.

Кривая скорости строится для движения поезда в одном направлении, исходя из того, что поезд отправляется со ст.А(Е), проходит без остановки станцию К и делает остановку на станции Е(А). При этом надо соблюдать условие, что скорость поезда по входным стрелкам станции, на которой предусмотрена остановка, в соответствии с ПТЭ не должна превышать 50км/ч вследствие возможного приема на боковой путь для скрещивания или обгона.

По построенной криво скорости следует проверить прохождение поездом подъема большей крутизны, чем расчетный.

На кривой скорости необходимо сделать отметки включении и выключении тяговых электродвигателей локомотива и отметки о включении и отпуске тормозов(«Вкл.», «Выкл.», «Т», «О.т.»).

При построении кривой V(S) необходимо учитывать ограничение наибольшей допустимой скорости движения поезда; в курсовой работе следует ограничиться конструкционной скоростью грузовых вагонов v= 100км/ч, допустимая скорость поезда по прочности пути 100 км/ч; конструкционная скорость локомотива; наибольшая допустимая скорость по тормозным средствам определена в пункте 4.

Максимально допустимая скорость поезда при построении кривой V = f(S) должна приниматься как наименьшая из четырех перечисленных выше ограничительных скоростей. Если при построении кривой скорости поезда на спусках скорость стремится превзойти допускаемую, то необходимо применять служебное регулировочное торможение. В таких случаях рекомендуется, руководствуясь п.1.4.8.ПТР, в соответствии с которым разрешается строить кривую скорости, проводимой V = f(S) на таких спусках в виде горизонтальной линии, проводимой ниже уровня допустимой скорости на величину поправки.

Обязательно следует иметь в виду, что при выполнении тяговых расчетов необходимо стремиться к возможно более полному использованию тяговых свойств и мощности локомотива с тем, чтобы время движения поезда по перегонам было минимальным. Только в том случае может быть освоена наибольшая пропускная способность участка. Поэтому переход с режима тяги на режим холостого хода или торможения может быть оправдан лишь в случаях, когда скорость возрастая, доходит до наибольшего допустимого значения. При построении кривой V = f(S) нужно учитывать проверку тормозов в пути следования, которая согласно Инструкции по эксплуатации тормозов выполняется при достижении поездом скорости 40-60км/ч на площадке или спуске; снижение скорости при этом для грузовых поездов допускается на 15-20км/ч.

При графическом построении считаем, что центр массы поезда располагается примерно посередине поезда по его длине, оси станций – в середине элементов, на которых они расположены, входные стрелки соответственно на расстоянии 425, 525, 625 и 725м от оси станции (0,5L_ПОП).

Кривая скорости изображает движение центра массы поезда, когда локомотив, например, входит на входные стрелки, центр массы поезда находится от них на расстоянии. равном половине длины поезда (0,5L_П). Это необходимо учитывать при построении криво скорости при остановке поезда на станции. В данном случае допускаемая скорость движения 50км/ч должна выдерживаться не на рубеже, где расположены стрелки, а на расстоянии (0,5L_П) от вертикальной линии, проведенной через место расположения входных стрелок на станционном элементе профиля пути.

Построение кривой скорости следует начинать от оси первой станции заданного участка. Ось станции проводим в середине элементов пути, на которой они расположены. Варианты управления движением поезда при подходе к станции, на которой предусмотрена остановка, иллюстрируются кривыми. приведенными на рис.1.

Построение диаграммы V = f(S) производится следующим образом.

Поезд отправляется со станции А. В тяговых расчетах условно считают, что середина поезда есть его центр тяжести, совпадающий при отправлении со станции с ее осью. За ось станции прием левый край первого элемента профиля пути и спроектируем эту точку н горизонтальную ось. Так получим, что данная точка на горизонтальной оси есть центр тяжести поезда, стоящего на станции.

С момента трогания скорость поезда начинает увеличиваться. По вертикальной оси (ось скорости) берется первый интервал растущей скорости 0-10км/ч, средняя точка этого интервала V_СР = (0+10) ½=5 проектируется на кривую ускоряющих усилий f_К-w_O = f(v). Обозначим эту точку а1. Через точку а1 и начало координат (ноль диаграммы ускоряющихся сил) про водится луч а1в. Луч проводится через ноль координат потому, что поезд начинает движение по горизонтальной площадке. К этому лучу из точки 100 восстанавливается перпендикуляр, который продолжают до величины скорости 10 км/ч (точка1). Отрезок перпендикуляра 0-01 есть отрезок кривой скорости, меняющейся в границах от до 10км/ч. Если спроектировать точку 01 на горизонтальную ось, то эта проекция будет являться величиной пройденного пути поездом за время достижения скорости 10 км/ч.

Далее берется второй интервал времени от 10-20км/ч, его средняя точка 15км/ч намечается на кривую ускоряющих усилий. Через полученную точку а2 и ноль координат проводится луч а2-в2. К лучу из точки 0 восстанавливается перпендикуляр 0-02. Его намечают пунктиром, т.к. элементом кривой скорости является продолжение перпендикуляра в границах от 10-20км/ч – отрезок 0-02.

Аналогично строятся и другие отрезки скорости. При этом последний перпендикуляр 0-07, достигнув уровня скорости 60 км/ч, вышел за пределы первого элемента профиля. Это показывает, что последний интервал скорости 60м/ч взят очень большим. Методом подбора интервала выбираем интервал 50-58 км/ч, при котором конец первого элемента совпадает со скоростью 58 км/ч, т.е. с верхней границей интервала.

Затем поезд вступает на элемент профиля с уклоном +4,12‰. Что будет со скоростью движения, будет ли она повышаться или понижаться? На этот вопрос отвечает левая часть диаграммы ускоряющих усилий. При уклоне +4,12‰ центр построения переноситься в точку в 7, которая соответствует данному уклону, далее построения ведутся так, ж как было показано выше. При отрицательном значении уклона центр построения переносится влево.

При спуске скорость постепенно может достигнуть значительной величины. При построении кривой скорости нужно учитывать следующие факторы:

а) ограничение участковой скорости;

б) ограничение конструкционной скорости;

в) переход в режим холостого хода;

г) при увеличении скорости перехода на режим торможения.

Допустим скорость достигла 80 км/ч, а впереди элемент профиля с затяжным спуском. Переходим в режим холостого хода и производим построение при помощи диаграммы . Для этого проецируем точку с, соответствующую скорости 85 км/ч, на кривую . Находим точку соответствия величины спуска, проводим луч С-С. К этому лучу проводим перпендикуляр и конца последнего отрезка кривой скорости и получим следующий отрезок кривой . Построение производится аналогично построениям в режиме холостого хода.