2. Построение кривой скорости движения поезда

Цель работы – расчет скорости движения поезда для участков пути с различной величиной уклона.

Исходные данные: диаграммы удельных ускоряющих и замедляющих сил, профиль пути одного перегона.

Порядок расчета. Расчет выполняется графическим способом по правилам МПС. Масштаб пути определяется по формуле

,

где m – масштаб скорости, К – масштаб удельных сил, принятые при построении диаграмм удельных ускоряющих и замедляющих сил.

Прежде чем приступить к построению кривой скорости, производят спрямление профиля пути. Спрямленный профиль уменьшает объем работ и время расчета.

Спрямлению подлежат только близкие по крутизне элементы одного знака и если длина каждого не превышает длины поезда. Уклон спрямленного участка определяется по величине уклона i и длине S каждого участка

.

Проверка возможности спрямления производится для каждого элемента действительного профиля, входящего в спрямленный участок, по формуле

,

где – длина элемента действительного профиля пути, подлежащего спрямлению;

–алгебраическая разность уклонов действительного и спрямленного профилей пути.

Перед построением кривой скорости V=f (S) спрямленный профиль пути и диаграммы совмещаются так, чтобы оси пути и удельных сил совпадали, а начало профиля пути и ось скорости произвольно не совпадали.

Построение кривой скорости ведется для центра тяжести поезда, расположенного в начальной точке профиля пути и совпадающего с серединой приемо-отправочного пути станции.

Рассмотрим порядок построения для участка прямого горизонтального пути. Задаемся интервалом скорости от 0 до 10 км/ч. Находим соответствующую средней скорости этого интервала удельную ускоряющую силу: точка 1 на кривой (рис. 2). Через точку 1 и начало координат проводим луч, к которому восстанавливаем перпендикуляр из начала профиля пути 0 и продолжаем его до пересечения с горизонталью, соответствующей скорости 10 км/ч. Точку пересечения обозначим буквой А. Линия 0–А будет первым отрезком кривой скорости. При дальнейшем построении перпендикуляр к очередному лучу восстанавливается из верхней точки построенной кривой скорости.

Подробный порядок построения изложен в литературе [1]. В режимах тяги и выбега интервалы скорости, в которых удельные силы считаются постоянными, принимать не более 10 км/ч, а в режиме торможения – не более 5 км/ч в диапазоне скоростей от 0 до 50 км/ч и не более 10 км/ч в диапазоне скоростей свыше 50 км/ч.

В процессе построения не превышать конструкционную скорость локомотива. При переходе с одного элемента профиля пути на другой начинать с переноса оси скорости относительно начала координат для горизонтального элемента пути: при подъеме – влево, при спуске – вправо на величину, численно равную величине уклона нового элемента. Кроме того, необходимо сравнить достигнутую скорость с равновесной для нового элемента пути. В случае ее превышения интервал скорости необходимо брать в сторону уменьшения до достижения равновесной скорости. При равенстве достигнутой построением равновесной скорости проводится горизонтальная линия до перелома профиля.

Построение кривой скорости на последнем элементе профиля пути ведется в обратном направлении, начиная с места остановки поезда, центр тяжести которого находится в конечной точке профиля пути. Для построения используется диаграмма удельных равнодействующих сил в режиме служебного торможения. Построение заканчивается в точке пересечения с ранее построенной кривой скорости.

Пример построения кривой скорости V=f(S) показан на рис. 2.