- •Список изменений
- •Список cокращений
- •Общие указания
- •1 Ориентированная на проект конфигурация
- •1.2.1 Электродинамический тормоз
- •1.2.2 Тормоз, зависящий от сцепления
- •1.2.3 Тормоз, независящий от сцепления
- •1.2.4 Дисковый тормоз
- •2 Результаты, непрямодействующий тормоз SB 0%0, нормальная нагрузка
- •2.1 Исходные данные
- •2.2 Результаты
- •3 Результаты, непрямодействующий тормоз SB -4%, перегрузка
- •3.1 Исходные данные
- •3.2 Результаты
- •4 Результаты, непрямодействующий тормоз SB 0%0, перегрузка
- •4.1 Исходные данные
- •4.2 Результаты
- •5 Результаты стояночного тормоза, весь подвижной состав
- •5.1 Исходные данные
- •5.2 Результаты
- •6 Результаты экстренного торможения, непрямодействующий тормоз + ЭД, перегрузка
- •6.1 Исходные данные
- •6.2 Результаты
- •7 Результаты экстренного торможения, непрямодействующий тормоз (- вагон C) + ЭД, перегрузка
- •7.1 Исходные данные
- •7.2 Результаты
- •8 Результаты, служебный тормоз с ЭД, перегрузка, 0,8 м/с², пропорциональный режим
- •8.1 Исходные данные
- •8.2 Результаты
- •9 Результаты, непрямодействующий тормоз SB 0%, нулевая нагрузка
- •9.1 Исходные данные
- •9.2 Результаты
- •10 Результаты, служебный тормоз с ЭД, перегрузка, 0,8 м/с², выход из строя A, сбалансированный режим
- •10.1 Исходные данные
- •10.2 Результаты
- •11 Результаты, служебный тормоз с ЭД, перегрузка, 1 м/с², пропорциональный режим
- •11.1 Исходные данные
- •11.2 Результаты
- •12 Результаты, служебный тормоз с ЭД, перегрузка, 1 м/с², основной режим
- •12.1 Исходные данные
- •12.2 Результаты
- •13 Результаты буксировки
- •13.1 Исходные данные
- •13.2 Результаты
- •14 Результаты стояночного тормоза, концевой вагон
- •14.1 Исходные данные
- •14.2 Результаты
- •15 Результаты стояночного тормоза, вагон C
- •15.1 Исходные данные
- •15.2 Результаты
- •16 Результаты, непрямодействующий тормоз SB, перегрузка (- вагон C)
- •16.1 Исходные данные
- •16.2 Результаты
- •17 Результаты, непрямодействующий тормоз SB, перегрузка (- вагон C и E)
- •17.1 Исходные данные
- •17.2 Результаты
- •18.1 Исходные данные
- •18.2 Результаты
- •19.1 Исходные данные
- •19.2 Результаты
- •A - Ориентированные на проект характеристики и параметры
- •A Ориентированные на проект характеристики и параметры
- •A.2 Характеристики
- •B - Общие пояснения
- •B Общие пояснения
- •B.1 Введение
- •B.2 Общие принципы расчета
- •B.2.1 Физические величины
- •B.2.2 Правило знаков для обозначения усилия и ускорения
- •B.2.3 Точность вычислений
- •B.2.4 Константы
- •B.2.5 Учет вращающихся масс
- •B.2.6 Учет общих характерных особенностей тормозных усилий
- •B.2.7 Учет временных характеристик
- •B.2.8 Интегрирование по времени
- •B.3 Эффективность торможения тормозных систем
- •B.3.1 Тормоз, зависящий от сцепления (1.0.1)
- •B.3.2 Тормоз, зависящий от сцепления (1.0.1)
- •B.3.3 Электродинамический тормоз (1.0.1)
- •B.3.4 Дисковый тормоз (1.0.0)
- •B.4 Обработка окончательных результатов
- •B.4.1 Тормозной путь s
- •B.4.2 Замедление a
- •B.4.3 Тормозное усилие FB
- •B.4.4 Сила торможения FV
- •B.4.5 Коэффициент сцепления колесо/рельс τreq
- •B.4.6 Коэффициент сцепления колесо/рельс, максимальный τmax
- •B.4.7 Удерживающая сила FH
- •B.4.8 Коэффициент сцепления колесо/рельс, статический τreq;st
- •B.4.9 Фиксация остановки SH
- •B.4.10 Фиксация против отката SR
- •C - Пары взаимозависящих значений графических характеристик
- •C Пары взаимозависящих значений графических характеристик
- •C.1 C+E, нормальная нагрузка
- •C.2 D, нормальная нагрузка
- •C.3 Время формирования усилия, непрямодействующий тормоз
- •C.4 A+B, перегрузка
- •C.5 C+E, перегрузка
- •C.6 D, перегрузка
- •C.7 Время формирования усилий, прямодействующий тормоз
- •C.8 Совмещение тормозов D, замедление 0,8, пропорциональный режим
- •C.9 Совмещение тормозов A+B, замедление 0,8, пропорциональный режим
- •C.10 Совмещение тормозов C+E, замедление 0,8, пропорциональный режим
- •C.11 Время формирования усилия, ЭД тормоз
- •C.12 A+B, нормальная нагрузка
- •C.13 A+B, нулевая нагрузка
- •C.14 C+E, нулевая нагрузка
- •C.15 D, нулевая нагрузка
- •C.16 Выход из строя служебного тормоза вагона A, вагон B, замедление 0,8
- •C.17 Выход из строя служебного тормоза вагона A, вагоны C + E, замедление 0,8
- •C.18 Выход из строя служебного тормоза вагона A, вагон D, замедление 0,8
- •C.19 Совмещение тормозов A+B, замедление 1, пропорциональный режим
- •C.20 Совмещение тормозов C+E, замедление 1, пропорциональный режим
- •C.21 Совмещение тормозов D, замедление 1, пропорциональный режим
- •C.22 Совмещение тормозов A+B, замедление 1, основной режим
- •C.23 Совмещение тормозов C+E+D, замедление 1, основной режим
- •C.24 Сопротивление движению, нулевая нагрузка
- •C.25 Сопротивление движению, нормальная нагрузка
- •C.26 C/E давление буксировки
- •C.27 D давление буксировки
- •C.28 A/B давление буксировки
- •C.29 Сопротивление движению, перегрузка
- •D Сведения о версиях программного обеспечения
- •D.1 Сведения о версиях
|
Документ №: TA35452/41A-RU |
Версия 1.0.2RC |
Ред.:06 |
Общие пояснения |
Стр. 6 из 14 |
|
|
Рисунок B.2: Интегрирование временных интервалов методом трапеции
B.3 Эффективность торможения тормозных систем
Далее описываются тормозные системы, которые используются при расчете. Описание тормозной системы состоит из следующих частей:
•Общее описание тормозной системы и ее физического принципа действия.
•Математическое описание системы. Все данные относятся к формальным единицам параметров тормозной системы (см. ниже)
•Схематическое изображение тормозной системы или изображение характерного распределения электродинамического усилия. Это изображение используется только в качестве блок-схемы. (опция)
•Описание параметров тормозной системы. В качестве единицы измерения каждого параметра указывается сначала формальная единица измерения, а затем единица, ориентированная на конкретный проект.
TA35452_41A_ru_06.doc
|
Документ №: TA35452/41A-RU |
Версия 1.0.2RC |
Ред.:06 |
Общие пояснения |
Стр. 7 из 14 |
B.3.1 Тормоз, зависящий от сцепления (1.0.1)
Тормозное усилие этой тормозной системы указывается в качестве параметра. Благодаря зависимости параметра от расстояния, времени, скорости или других величин, характерных для конкретного подвижного состава, можно определить любую характеристику тормозного усилия.
Указав максимальное ограничение, можно простым способом отрегулировать тормозное усилие.
B.3.1.1 Расчет тормозного усилия
динамический расчет: |
|
FB = min(Fch ; Fch,max ) |
|
|
Тормозное усилие: |
|
(27) |
||
статический расчет: |
|
FB = Fch,st |
|
|
Тормозное усилие: |
|
(28) |
||
|
Таблица B.3: Тормоз, зависящий от сцепления |
|
||
|
|
|
|
|
Наименование |
Символ |
Ед. изм. |
Описание |
|
Тормозное усилие |
Fch |
[Н]; [Н] |
Тормозное усилие тормозной системы |
|
Макс. ограничение |
Fch;max |
[Н]; [Н] |
Максимально действующее тормозное усилие ограничивается этим |
|
|
|
значением |
|
|
|
|
|
|
|
Статическое тормозное |
Fch;st |
[Н]; [Н] |
Тормозное усилие тормозной системы для статистических расчетов |
|
усилие |
|
|
|
|
|
|
|
|
B.3.2 Тормоз, зависящий от сцепления (1.0.1)
Тормозное усилие этой тормозной системы указывается в качестве параметра. Благодаря зависимости параметра от расстояния, времени, скорости или других величин, характерных для конкретного подвижного состава, можно определить любую характеристику тормозного усилия.
Указав максимальное ограничение, можно простым способом отрегулировать тормозное усилие.
B.3.2.1 Расчет тормозного усилия
динамический расчет: |
|
FB = min(Fch ; Fch,max ) |
|
|
Тормозное усилие: |
|
(29) |
||
статический расчет: |
|
FB = Fch,st |
|
|
Тормозное усилие: |
|
(30) |
||
|
Таблица B.4: Тормоз, независящий от сцепления |
|
||
|
|
|
|
|
Наименование |
Символ |
Ед. изм. |
Описание |
|
Тормозное усилие |
Fch |
[Н]; [Н] |
Тормозное усилие тормозной системы |
|
Тормозное усилие, |
Fch;max |
[Н]; [Н] |
Максимально действующее тормозное усилие ограничивается этим |
|
максимальное |
|
значением |
|
|
|
|
|
||
Тормозное усилие, |
Fch;st |
[Н]; [Н] |
Тормозное усилие тормозной системы для статистических расчетов |
|
статическое |
|
|
|
|
|
|
|
|
TA35452_41A_ru_06.doc
|
Документ №: TA35452/41A-RU |
Версия 1.0.2RC |
Ред.:06 |
Общие пояснения |
Стр. 8 из 14 |
B.3.3 Электродинамический тормоз (1.0.1)
Расчет тормозного усилия, которое зависит от скорости, электродинамической тормозной системы по образцу стандарта EN14531.
В электрических тяговых подвижных составах для торможения без износа может использоваться транспортный двигатель. В зависимости от конструкции выделяющаяся при этом энергия возвращается в сеть или при помощи сопротивления преобразуется в тепло.
Характеристика электродинамического тормозного усилия зависит от скорости и может быть описана в четыре этапа. После линейного повышения тормозного усилия в точке скорости v3 достигается максимальное электродинамическое тормозное усилие. После этого, начиная со скорости v2, тормозное усилие понижается по гиперболической траектории. При скорости выше, чем v1, тормозное усилие обратно пропорционально квадрату мгновенной скорости. Посредством точек скорости от v1 до v4 можно отрегулировать характерное распределение тормозного усилия. В состоянии частичной нагрузки существует возможность ограничить 100% характеристики тормоза при помощи FBED;limit.
Рисунок B.3: Электродинамический тормоз
B.3.3.1 Расчет тормозного усилия
динамический расчет:
Тормозное усилие: |
|
v ≥ v1 |
FB = FBED = FBED;max · (v1 · v2)/v2 |
(31) |
|
v1 |
> v ≥ v2 |
FB = FBED = FBED;max · (v2)/v |
(32) |
|
v2 |
> v ≥ v3 |
FB = FBED = FBED;max |
(33) |
|
v3 |
> v ≥ v4 |
FB = FBED = FBED;max · (v - v4)/(v3 - v4) |
(34) |
|
|
v4 > v |
FB = FBED = 0 |
(35) |
Ограничение тормозного усилия: |
|
|
FB = min(FBED; FBED;limit) |
|
статический расчет: |
|
|
|
|
Тормозное усилие: |
|
|
FB = FBED = 0 |
(36) |
TA35452_41A_ru_06.doc
|
|
|
|
|
Документ №: TA35452/41A-RU |
|
|
|
Версия 1.0.2RC |
Ред.:06 |
|||
Общие пояснения |
|
|
|
Стр. 9 из 14 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица B.5: Электродинамический тормоз |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Наименование |
Символ |
|
Ед. изм. |
Описание |
|
|
Тормозное усилие, |
FBED;max |
|
[Н]; [Н] |
максимальное ЭД тормозное усилие |
|
|
максимальное |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Скорость v_1 |
v1 |
|
[м/с]; [км/ч] |
Опорная точка скорости v1, начало отрезка графической характеристики 1/(v2) |
|
|
Скорость v_2 |
v2 |
|
[м/с]; [км/ч] |
Опорная точка скорости v2, начало отрезка графической характеристики 1/v |
|
|
Скорость v_3 |
v3 |
|
[м/с]; [км/ч] |
Опорная точка скорости v3, начало стабильного отрезка графической |
|
|
|
|
|
характеристики |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Скорость v_4 |
v4 |
|
[м/с]; [км/ч] |
Опорная точка скорости v4, начало линейного отрезка графической |
|
|
|
|
|
характеристики |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тормозное усилие, |
FBED;limit |
|
[Н]; [Н] |
Действующее тормозное усилие ограничивается этим значением |
|
|
ограниченное |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
B.3.4 Дисковый тормоз (1.0.0)
Дисковый тормоз является фрикционным тормозом, в котором тормозное усилие создается посредством трения плоской поверхности между тормозным(и) диском(ами) и тормозной(ыми) накладкой(ами).
Усилие, создаваемое тормозным цилиндром, передается при помощи рычага/рычажной передачи с передаточными числами и коэффициентами полезного действия (которые следует учитывать) на тормозные накладки. При этом необходимо принимать во внимание усилие пружины цилиндра.
Если рычаг/рычажная передача воздействует при этом на несколько тормозных дисков (многодисковый тормозной механизм), то их количество учитывается как ndisc;C.
Для статических расчетов в качестве параметра задается общее действующее усилие колодок.
Отрицательнные усилия торможения не разрешаются, это значит, что минимально возможное тормозное усилие ограничивается значением "0".
Рисунок B.4: Дисковый тормоз
TA35452_41A_ru_06.doc
|
Документ №: TA35452/41A-RU |
Версия 1.0.2RC |
Ред.:06 |
Общие пояснения |
Стр. 10 из 14 |
B.3.4.1 Расчет тормозного усилия |
|
|
|
динамический расчет: |
|
|
|
1. |
Усилие цилиндра: |
FC = pC · AC · iC · ηC + FS;C |
(37) |
2. |
Сила натяжения: |
Fb = FC · irig · ηrig · ndisc;C |
(38) |
3. Тормозное усилие: |
FB = Fb · μst · 2 · rs/D · itra/ηtra |
(39) |
|
статический расчет: |
|
|
|
1. Тормозное усилие: |
FB = Fb;st · μst · 2 · rs=D · itra/ηtra |
(40) |
Таблица B.6: Дисковый тормоз
Наименование |
Символ |
Ед. изм. |
Описание |
Число тормозных дисков |
ndisc;C |
[-]; [-] |
Количество тормозных дисков на один тормозной цилиндр |
Давление в цилиндре |
pC |
[Па]; [бар] |
|
Поверхность тормозного цилиндра |
AC |
[м²]; [см²] |
Действующая поверхность тормозного цилиндра |
КПД цилиндра |
ηC |
[-]; [-] |
|
Передаточное число цилиндра |
iC |
[-]; [-] |
Для пружинного аккумулятора i_C является отрицательным! |
Упругость цилиндра |
FS;C |
[Н]; [Н] |
Усилия пружин, которые снижают силу, необходимо указывать как отрицательные! |
КПД рычажной передачи |
ηrig |
[-]; [-] |
|
Передаточное число тяг |
irig |
[-]; [-] |
|
Степень действия редуктора |
ηtra |
[-]; [-] |
|
Передаточное число редуктора |
itra |
[-]; [-] |
|
Коэффициент трения колодок |
µ |
[-]; [-] |
При динамических процессах торможения. |
Поверхность колодок |
Ab |
[м²]; [см²] |
Поверхность накладки. Клещевой механизм обладает двумя накладками. Накладки, |
|
|
|
установленные вместе, определяются как одна накладка. |
Радиус трения |
rs |
[м]; [мм] |
|
Усилие колодок, статическое |
Fb;st |
[Н]; [Н] |
Усилие колодок в статическом состоянии (например, стояночный тормоз) |
Коэффициент трения накладок, |
µst |
[-]; [-] |
Коэффициент трения колодок в статическом состоянии (например, стояночный |
статический |
|
тормоз) |
|
|
|
||
Количество накладок на один |
nb;C |
[-]; [-] |
Клещевой механизм обладает двумя накладками. Накладки, установленные вместе, |
тормозной цилиндр |
|
|
определяются как одна накладка. |
Поверхность трения |
AS |
[м²]; [см²] |
Перекрытая поверхность трения на каждый тормозной диск |
Устойчивое давление отпуска |
pC;0 |
[Па]; [бар] |
Системное давление надежно отпущенного тормоза. Это давление используется, |
|
|
|
если силовое воздействие на дисковый тормоз отсутствует. |
Давление нагрузки |
pT |
[Па]; [бар] |
ПРИМЕЧАНИЕ: Давление нагрузки используется не для расчета. Оно фиксируется |
|
|
|
только с целью документирования. |
B.3.4.2 Расчет внутренних величин Макс. давление в цилиндре pC;max
Максимальное давление в цилиндре соответствует самому большому значению, которое может быть рассчитано при анализе всего процесса торможения от начала до конца.
Давление в цилиндре не является суммируемой величиной.
pC;max = max(pC) |
(41) |
TA35452_41A_ru_06.doc