4.4 Побудова діаграм питомих рівнодійних сил

Для побудови діаграм заздалегідь складається таблиця для трьох режимів ведення поїзда прямою горизонтальною колією:

а) режиму тяги f_к – w₀=f₁(v);

б) режиму холостого ходу (вибігу) – w_0Х=f₂(v);

в) режиму гальмування:

службового регулювального – (w_0Х+0,5b_Т)=f₃(v);

екстреного –(w_0Х+b_Т)=f₄(v).

Таблиця питомих рівнодійних сил, форма якої наведена у табл. 4, заповнюється для швидкостей від 0 до конструкційної v_констр через 10 км/год (перший стовпець); крім того, в цей стовпець потрібно внести значення швидкостей, відповідних характерним точкам тягової характеристики локомотива: швидкість виходу на автоматичну характеристику v_а та розрахункову швидкість v_р.

У другий стовпець заносяться значення сили тяги локомотива F_к (з [1] або з розрахункової характеристики локомотива) для вказаних в першому стовпці швидкостей. Швидкості v=0 (момент рушання потяга з місця) відповідає значення сили тяги F_{к руш}.

Розрахункову тягову характеристику заданого локомотива необхідно накреслити на міліметровому папері і навести в курсовій роботі.

Основний питомий опір локомотива при русі в режимі тяги w′₀ визначається за формулою (2). Основний питомий опір складу w″₀ для занесених в таблицю швидкостей визначається за формулою (3) з використанням формул (4) - (6) або з графіка w″₀=f(v) який може бути попередньо побудований за трьома точками для швидкостей 10, 50 і 100 км/год (тоді цей графік слід навести у курсовій роботі).

Основний питомий опір локомотива на холостому ходу, Н/кН, обчислюється за формулою

, (21)

Основні питомі опіри w′₀, w″₀, w_Х можна визначити, використовуючи розрахункові таблиці, наведені в [4].

Основний питомий опір всього поїзда (при слідуванні його по прямій горизонтальній колії), в Н/кН, при русі локомотива на холостому ходу підраховують за формулою

, (22) де Р – розрахункова маса локомотива, т;

Q – маса складу, т.

Величини w′₀, w″₀, w_Х , w_0Х визначаються вказаним чином для швидкостей, починаючи з 10 км/год і вище. Значення цих величин при v=0 приймаються такими ж, як і при 10 км/год.

Питома гальмова сила поїзда, в Н/кН, обчислюється за формулою

, (23)

де φ_кр – розрахунковий коефіцієнт тертя гальмових колодок о колесо

для стандартних чавунних колодок

, (24) для композиційних колодок

. (25)

величини φ_кр обчислюються для всіх швидкостей, що наведені у табл. 4;

– розрахунковий гальмовий коефіцієнт складу, кН/кН (визначається із точністю до третього знаку після коми)

, (26)

де n₄, n₈ – число осей відповідно в групах 4- та 8-вісних вагонів складу

n₄=4m₄, n₈=8m₈

m₄, m₈ – кількість відповідно 4- та 8-вісних вагонів у складі; розраховані за формулою (14);

К_р4, K_р8 – розрахункова сила натискання колодок на колеса однієї вісі відповідно 4- та 8-вісного вагона (при чавунних колодках К_р4= =К_р8=68,5 кН/вісь, при композиційних колодках К_р4=К_р8=41,5 кН/вісь);

σ – частка (не відсоток) гальмових осей у складі.

При визначенні розрахункового гальмового коефіцієнта вантажних поїздів на схилах до 20‰ маса і гальмові засоби локомотива, зазвичай, не враховуються, що спрощує розрахунки і не знижує їх точність. Тоді величина питомої уповільнюючої сили, що діє на поїзд в режимі гальмування, визначається як:

в режимі службового регулювального гальмування w_0Х + 0,5b_Т;

в режимі екстреного гальмування w_0Х + b_Т.

Всі результати обчислень заносяться до розрахункової таблиці. За даними цієї таблиці слід побудувати за розрахунковими точками діаграму питомих рівнодійних сил для режиму тяги f_к – w₀ = f₁ (v), холостого ходу w_0Х = f₂ (v) і режиму службового гальмування w_0Х + 0,5b_Т = f₃(v).

Діаграму питомих рівнодійних сил слід накреслити на окремому аркуші міліметрового паперу, аби в подальшому при побудові кривої v=f(s) її можна було б переміщувати вздовж профілю; розрахункові точки наносять на планшет олівцем, чітко аби було помітно їх розташування. Зразок діаграми питомих рівнодійних (прискорюючих і уповільнюючих) сил наведено на рис. 1.

При побудові графічних залежностей слід користуватися масштабами, наведеними у табл. 5.

Таблиця 5 – Масштаби для графічних побудов

Величини	Для загальних розрахунків		Для гальмових розрахунків
	1*	2	3	4*
Питомі сили 1Н/кН=k, мм Швидкість 1км/год=m, мм Шлях 1км = y, мм Постійна часу Δ, мм Час 1хв = x, мм Струм 100А=С, мм	6 1 20 30 10	10 2 48 25 10	1 1 120 - -	2 2 240 - -
	10- для електровозів постійного струму 50- для електровозів змінного струму

^*При виконанні курсової роботи бажано використовувати дану групу масштабів.

Таблиця 4 – Таблиця питомих рівнодійних (прискорюючих та уповільнюючих) сил
Режим тяги									Режим холостого ходу				Режим гальмування
V, км/год	Fк, H	w 0/, H/ кН	W0/= w 0/ ∙ Pg, H	w0//, H/ кН	W0//= w0//∙Qg, H	W0=W0/+W0//, H	Fк - W0, H	=fк–w0, H/кН	wx, H/ кН	Wx= wx∙ Pg, H	Wx+W0//, H	=wох, H/ кН	φкр	bт =1000 φкр∙р,, H/ кН	wох + 0,5 bт , H/ кН	wох + bт , H/ кН
								Fк – W0 (P +Q)g				Wх + W0// (P +Q)g
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17
0
10
vа
30
vр
…
vконстр

16

17
	Рисунок 1 – Діаграма питомих (прискорюючих та уповільнюючих) сил