8 Построение диаграммы ускоряющих и замедляющих сил, действующих на поезд
Для
построения диаграммы удельных
равнодействующих сил произведем расчеты,
результаты которых внесем в таблицы
8.1 (для режима тяги) и 8.2 (для режимов
холостого хода и торможения).
Режим тяги.
В первый столбец вносим значения скорости движения поезда от 0 до конструкционной скорости электровоза ВЛ11 (100 км/ч) с интервалом 10 км/ч. Кроме того, дополнительно вносим значение расчётной скорости – 46,7 км/ч.
На основании тяговой характеристики электровоза ВЛ11 (рисунок 1.1), вносим значения касательной силы тяги, соответствующие скоростям движения локомотива.
Т.к. поезд движется
по звеньевому пути, то по формуле (3.3)
определяем значения основного удельного
сопротивления движению локомотива в
режиме тяги
для скоростей, принятых из первого
столбца. Для скорости 0 принимаем
значение, рассчитанное для 10 км/ч.
По формуле (8.1) определяем основное полное сопротивление движению локомотива в режиме тяги
(8.1)
Значения
средневзвешенного основного удельного
сопротивления движению состава
определяем по формулам (3.4), (3.5), (3.6). Для
скорости 0 принимаем значение, рассчитанное
для 10 км/ч.
По формулам (8.2) и (8.3) определяем соответственно основное сопротивление движению состава и основное сопротивление движению поезда
(8.2)
(8.3)
А по формуле (8.4) – равнодействующую всех сил, действующих на поезд при движении в режиме тяги
(8.4)
Удельную равнодействующую всех сил, действующих на поезд при движении в режиме тяги, определяем по формуле (8.5)
(8.5)
Все результаты расчетов сводим в таблицу 8.1. На основании результатов расчета строим график удельных равнодействующих сил для режима тяги, представленный на рисунке 8.1.
Таблица 8.1 – Данные для построения диаграммы удельных равнодействующих сил для режима тяги
|
v, км/ч |
Fк, Н |
Н/т |
Н |
Н/т |
Н |
Wо, Н |
R, Н |
r, Н/т |
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
0 |
355000 |
20,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
10 |
300000 |
20,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
12 |
290000 |
20,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
20 |
200000 |
22,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
30 |
140000 |
24,7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
40 |
105000 |
27,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
50 |
85000 |
31,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
60 |
75000 |
35,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
70 |
60000 |
40,7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
80 |
50000 |
46,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
90 |
45000 |
52,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
100 |
40000 |
59,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
,
,
,
,
Режим холостого хода.
Основное удельное сопротивление движению локомотива в режиме холостого хода определяем по формуле 8.6:
(8.6)
Для скорости 0
принимаем значение, рассчитанное для
10 км/ч. Основное полное сопротивление
движению локомотива в режиме холостого
хода определяем по формуле (8.7):
(8.7)
Основное полное сопротивление движению поезда на холостом ходу определяем по формуле (8.8), а основное удельное сопротивление движению поезда – по формуле (8.9):
,
(8.8)
.
(8.9)
Результаты расчетов представляем в таблице 8.2, а график удельных равнодействующих сил в режиме холостого хода на рисунке 8.1. При построении графика учитываем направление действия силы, и значения основного удельного сопротивления движению поезда на холостом ходу принимаем со знаком минус.
Режим торможения.
По заданию тормозные колодки чугунные, следовательно, значения расчетного коэффициента трения тормозных колодок φкр определяем по формуле
(8.10)
Прежде, чем определить значения удельной тормозной силы по формуле (8.10), определим расчетный тормозной коэффициент по формуле (8.11).
(8.11)
где
- расчетный тормозной коэффициент
состава.
,
(8.12)
где n4, n6, n8 – число осей соответственно в группах 4-, 6- и 8-осных вагонов состава: n4 = 4m4, n6 = 6m6, n8 = 8m8;
kр4, kр6, kр8 – расчетные силы нажатия тормозных колодок соответственно на ось 4-х, 6-ти и 8-осного вагона, для чугунных колодок
kр4 = kр6 = kр8 = 70 кН/ось;
σ – доля тормозных осей в составе, σ = 0,97.
.
Удельную равнодействующую всех сил, приложенных к поезду, для режима служебного торможения определяем по формуле (8.13), а для режима экстренного торможения – по формуле (8.14).
(8.13)
(8.14)
Все результаты расчетов сводим в таблицу 8.2. На основании результатов расчета строим график удельных равнодействующих сил для режима служебного торможения, представленный на рисунке 8.1.
Приведем пример расчета для скорости 10 км/ч:
Н/т;
Н;
Н;
Н/т;
Н/т;
Н/т;
Н/т.
Таблица 8.2 – Данные для построения диаграммы удельных равнодействующих сил для режимов холостого хода и торможения
|
v, км/ч |
wх, Н/т |
Wх, Н |
Wох, Н |
wох, Н/т |
φкр |
bт, Н/т |
rтс, Н/т |
rтэ, Н/т |
|
0 |
25,5 |
7038 |
75638,0 |
10,4 |
0,270 |
1053,0 |
536,9 |
1063,4 |
|
10 |
25,5 |
7038 |
75638,0 |
10,4 |
0,198 |
772,2 |
396,5 |
782,6 |
|
20 |
27,6 |
7617,6 |
81817,6 |
11,2 |
0,162 |
631,8 |
327,1 |
643,0 |
|
30 |
30,5 |
8418 |
91718,0 |
12,6 |
0,140 |
546,0 |
285,6 |
558,6 |
|
40 |
34,0 |
9384 |
102484,0 |
14,1 |
0,126 |
491,4 |
259,8 |
505,5 |
|
46,7 |
36,8 |
10156,8 |
110956,8 |
15,2 |
0,119 |
464,1 |
247,3 |
479,3 |
|
50 |
38,3 |
10570,8 |
116270,8 |
16,0 |
0,116 |
452,4 |
242,2 |
468,4 |
|
60 |
43,2 |
11923,2 |
131623,2 |
18,1 |
0,108 |
421,2 |
228,7 |
439,3 |
|
70 |
48,9 |
13496,4 |
148596,4 |
20,4 |
0,102 |
397,8 |
219,3 |
418,2 |
|
80 |
55,2 |
15235,2 |
168535,2 |
23,2 |
0,097 |
378,3 |
212,3 |
401,5 |
|
90 |
62,3 |
17194,8 |
190094,8 |
26,1 |
0,093 |
362,7 |
207,5 |
388,8 |
|
100 |
70,0 |
19320 |
214620,0 |
29,5 |
0,090 |
351,0 |
205,0 |
380,5 |
