4. Расчет значений равнодействующих сил, действующих на поезд при его движении

Движение поезда складывается из элементов этого процесса, относящихся к трем основным режимам движения: тяги, холостого хода и полного служебного торможения. В исключительных случаях машинист имеет возможность также применить режим экстренного торможения.

В соответствии с уравнением движения поезда, равнодейству­ющая удельных сил в зависимости от режима ведения поезда по прямому горизонтальному пути определяется следующими урав­нениями, Н/кН:

режим тяги (ускоряющая сила)

режим холостого хода (замедляющая сила)

режим полного служебного торможения (замедляющая сила)

режим экстренного торможения (замедляющая сила)

Расчет значений равнодействующих удельных сил, действую­щих на поезд при его движении, проводится с помощью Правил тя­говых расчетов для поездной работы [2,3] .

Исходные данные:

- расчетная тяговая характеристика локомотива (из [2,3], выделена жирной линией);

- веса состава поезда и локомотива (заданы зада­нием или определены ранее);

- формулы для расчета удельных сопротивлений движению подвиж­ного состава [1] );

- формулы для расчета значений равнодействующих удельных сил и удельных тормозных сил (приведены в табл. 5 и [1] ).

Расчет зависимостей , , , удобно выполнять с помощью ПЭВМ для дискретных (конкретных при фиксированном времени) значений скорости. Значения скорос­ти выбираются из интервала от "0" до конструкционной скорос­ти локомотива с шагом 10 км/ч. Кроме этого, расчеты значений удельных равнодействующих сил производят для рас­четной скорости и скорости, соответствующей точке перелома тя­говой характеристики локомотива. Результаты расчета целесооб­разно представить в виде распечатки-таблицы, аналогичной табл. 5. Необходимо подчеркнуть, что первая строка табл. 5 заполняется только по данным ПТР [2,3].

Таблица 5

Расчет значений удельных равнодействующих сил

№ п/п	Расчетный параметр	Размер­ность	Расчетная формула	Скорость, км/ч
				0	10	...
1.	Сила тяги	Н
2.	Удельная сила тяги	Н/кН
3.	Основное удель­ное сопротивле­ние движению локомотива в режиме тяги	Н/кН
4.	Основное удель­ное сопротивление движению вагонов	Н/кН
5.	Основное удельное сопротивление дви­жению поезда	Н/кН
6.	Удельная ускоряю­щая сила (режим тяги)	Н/кН
7.	Основное удельное сопротивление дви­жению локомотива в режиме холостого хода	Н/кН
8.	Удельная замедляю­щая сила (режим хо­лостого хода)	Н/кН
9.	Удельная тормозная сила (см.примечание)	Н/кН
10.	Удельная замедляю­щая сила (тормозной режим)	Н/кН
11.	Удельная замедляю­щая сила (режим экстренного тормо­жения)	Н/кН

Примечание:

Если вместо расчетного тормозного коэффициента зада­нием по подготовке курсовой работы задан процент тормозных осей по типам вагонов в составе грузового поезда, то величина тормозного коэффициента (строка 9 табл.5) определяется из следующего выражения:

где - расчетная сила нажатия чугунных тормозных колодок на вагонную ось, кН; в расчетах можно принять 68,5 кН;

, , - доля (не %!) тормозных осей у четырех-, шести- и восьмиосных вагонов, соответственно (из задания).

При выборе серии и числа секций локомотивов, использова­нии при тяговых расчетах промежуточных позиций рукоятки контроллера машиниста и ряде других тем заданий и УИРС расчеты удельной ускоряющей силы, следует провести последовательно для всех вариантов сравнения. Результаты дан­ного расчета можно представить в виде таблицы, аналогичной табл. 6. Расчеты зависимости проводятся для диа­пазона скоростей с шагом 10 км/ч. При расчете удельных замедляющих сил, действующих на поезд в режимах хо­лостого хода и торможения, можно ограничиться одним вариан­том сравнения.

В качестве примера на рис. 3 показан общий вид диаг­рамм удельных равнодействующих сил, действующих на поезд, для трех серий локомотивов.

Таблица 6

Расчет значений зависимости удельной ускоряющей силы для вариантов сравнения

Расчетный параметр	Вариант сравнения (серия локомотива)	Скорость, км/ч
		0	10	…
Сила тяги,	А Б В
Удельная сила тяги,	А Б В
Удельная ускоряю­щая сила (режим тяги),	А Б В