8. Рішення гальмівної задачі

Перед тим, як приступити до побудови кривих швидкості і часу ходу поїзда по дільниці, необхідно вирішити гальмівну задачу, яка полягає в визначенні максимально допустимої швидкості руху поїзда по найбільш крутому спуску дільниці при заданих гальмівних засобах і прийнятому гальмівному шляху¹. Ця задача в курсовій роботі розв’язується графічним способом.

Повний (розрахунковий) гальмівний шлях

, (34)

де – шлях підготовки гальм до дії, на протязі якого гальма поїзда умовно приймаються недіючими (від моменту встановлення ручку крана машиніста в гальмівне положення до включення гальм поїзда), м;

– дійсний гальмівний шлях, на протязі якого поїзд рухається з діючими в повну силу гальмами (кінець шляху співпадає з початком шляху ), м.

Рівняння (34) дозволяє знайти допустиму швидкість як величину, що відповідає точці перетину графічних залежностей підготовчого шляху і дійсного гальмівного шляху від швидкості руху поїзда в режимі гальмування.

За даними розрахункової таблиці питомих рівнодіючих сил будуємо по точках залежність питомих сповільнюючих сил при екстреному гальмуванні від швидкості , а поруч, справа, встановлюємо у відповідних масштабах систему координат (рис. 2).

Осі швидкостей в обох системах координат повинні бути паралельні, а осі питомих сил і шляху повинні лежати на одній прямій. Масштаби для графічних побудов при гальмівних розрахунках варто вибирати з табл. 4.

Розв’язуємо гальмівну задачу наступним чином. Від точки вправо на осі відкладаємо значення повного гальмівного шляху , який слід приймати рівним: на спусках крутизною до включно – 1000 м, на спусках крутизною більше – 1200 м.

На кривій відмічаємо точки, які відповідають середнім значенням швидкостей вибраного швидкісного інтервалу 10 км/год (тобто точки, що відповідають 5, 15, 25, 35, … км/год). Через ці точки з точки М на осі , що відповідає крутизні самого крутого спуску дільниці (полюс побудови), проводимо промені 1, 2, 3, 4 і т. д.

_______

¹ Крутизну найбільш крутого ухилу заданої дільниці, для якого розв’язується гальмівна задача, необхідно обов’язково вказати (наприклад, ).

Рис. 2. Графічне розв’язування гальмівної задачі

Побудову кривої починаємо з точки О, оскільки нам відоме кінцеве значення швидкості при гальмуванні, рівне нулю. З цієї точки проводимо (за допомогою лінійки і трикутника) перпендикуляр до променя 1 до кінця першого інтервалу, тобто в межах від 0 до 10 км/год (відрізок ОВ). Із точки В проводимо перпендикуляр до променя 2 до кінця другого швидкісного інтервалу від 10 до 20 км/год (відрізок ВС); з точки С проводимо перпендикуляр до променя 3 і т. д. Початок кожного наступного відрізку співпадає з кінцем попереднього. В результаті отримуємо ламану лінію, яка являє собою графічно виражену залежність швидкості загальмованого поїзда від пройденого шляху (або, інакше кажучи, залежність шляху, пройденого поїздом в режимі гальмування, від швидкості руху).

На цей же графік варто нанести залежність підготовчого гальмівного шляху від швидкості

, (35)

де – швидкість на початку гальмування, км/год; – час підготовки гальм до дії, с; цей час для автогальм вантажного типу рівний:

– для складу довжиною 200 осей і менше

;

– для складу довжиною від 200 до 300 осей

;

– для складів довжиною більше 300 осей

,

де – крутизна ухилу, для якого розв’язується гальмівна задача (для спусків зі знаком мінус), ¹;

– питома гальмівна сила при початковій швидкості гальмування , Н/кН.

Число осей в складі (див. п. 7).

Побудову залежності підготовчого гальмівного шляху від швидкості виконуємо по двох точках, для чого розраховуємо значення при (в цьому випадку ) і при .

________

¹ Відповідно, при осей с, при осей с і при осей с.

Вважаємо, що загальмований поїзд рухається зліва направо.

Графічну залежність між і будуємо в тих же вибраних масштабах.

Значення , розраховане для швидкості, що рівна конструкційній швидкості локомотива ( приведена в [4]), відкладаємо в масштабі (див. табл. 4) вправо від вертикальної осі на «рівні» тієї швидкості, для якої підраховувалось значення (тобто навпроти швидкості, що рівна ). Отримуємо точку К, з’єднуємо її з точкою (оскільки при маємо ). Точка N перетину ламаної лінії АBCDEFGHIP з лінією позначає максимально допустиму швидкість руху поїзда на найбільш крутому спуску дільниці при даному розрахунковому гальмівному шляху . Отримані після розв’язання гальмівної задачі результати потрібно вказати в курсовій роботі ( ).

Графічне рішення гальмівних задач і теоретичне обґрунтування графічних методів розв’язання детально розглянуті в роботах [1, 2].

Результати вирішення гальмівної задачі необхідно враховувати при побудові кривої швидкості руху поїзда з тим, щоб ніде не перевищити швидкості, яка допускається по гальмах, тобто щоб поїзд міг бути завжди зупинений на відстані, яка не перевищує довжини повного гальмівного шляху.