5 Тормозные расчеты для заданного поезда

5.1 Определение длины тормозного пути, времени торможения и замедления при торможении

Величина S_n учитывает путь, проходимый поездом с момента приведения тормозов в действие до развития полной тормозной силы за время подготовки t_n секунд. Предполагается, что в это время поезд продолжает двигаться с начальной скоростью v_n, м/с.

, (5.1)

Время для экстренного торможения определяется по формуле для пассажирских поездов

, (5.2)

где – время подготовки при начальной скорости движения, с;

i – подъем пути, i = 5 ^o/_oo;

b_T – удельная тормозная сила, Н/м.

Основное удельное сопротивление движению локомотивов и вагонов определяем по формулам

, (5.3)

, (5.4)

Основное удельное сопротивление движению поезда, Н/т:

, (5.5)

Величина действительного тормозного пути ∆S_Д (м) определяется методом численного интегрирования по интервалам скорости

, (5.6)

где ξ– замедление поезда, м/с², под действием замедляющей силы в 1Н/т;

V_H, V_H+1 – начальная и конечная скорости в расчётном интервале, м/с;

– удельное сопротивление движению поезда от уклона пути, Н/т.

, (5.7)

м/с².

Величина полного действительного тормозного пути S_Д (м) определяется путем поэтапного сложения действительного тормозного пути ∆S_Д на каждом интервале скорости.

Тормозной путь S поезда при экстренном торможении подразделяется на путь, проходимый за время подготовки тормозов S_П и действительный тормозной путьS_Д

(5.8)

Рассчитаем тормозной путь поезда при начальной скорости движения V_Н = = 100 км/ч (V_Н = 27,8 м/с)

с;

м;

Н/т;

Н/т;

Н/т;

м;

м;

м.

Используя результаты расчёта длины тормозного пути (таблица 5.1), определим время торможения и замедление поезда при торможении.

Время, за которое поезд полностью затормозит (V_К = 0) при начальной скорости торможения V_H = 140 км/ч, можно определить по формуле

, (5.9)

где – время подготовки при начальной скорости движения, c;

–действительное время торможения, с.

Время, которое поезд проходит при торможении со скорости V_H до скорости V_H-1, можно определить по формуле

, (5.10)

где j – величина среднего замедления

. (5.11)

Определим время торможения и величину замедления.

м/с²,

с,

с,

с.

Аналогично определяем длину тормозного пути, время торможения и замедление при остальных скоростях движения. Результаты расчёта заносим в таблицы 5.1.

По данным таблицы 5.1 строим график зависимости длины тормозного пути от скорости s=f(V).

Рисунок 5.1 – График зависимости s=f(V)

По данным таблицы 5.1 строим график зависимости замедления от средней скорости j=f(V) (рисунок 5.2).

Рисунок 5.2 – График зависимости j=f(V)

5.2 Расчет продольно-динамических усилий в поезде

В связи с неодновременным наполнением тормозных цилиндров сжатым воздухом в начальный период торможения тормозные силы в головной части поезда значительно превышают тормозные силы хвостовой части, что приводит к сжатию поезда. В этом периоде в поезде возникают максимальные продольно-динамические усилия. В дальнейшем, по мере выравнивания тормозных сил, под действием упругой силы (отдачи) поглощающих аппаратов поезд приходит в свободное состояние. При равномерном распределении по длине поезда удельной тормозной силы никаких реакций в этой фазе в сцепных приборах не будет.

Максимальные усилия, испытываемые автосцепкой в области наибольших реакций по длине поезда, определяются по формуле

, (5.12)

где – тормозная сила поезда при заданной скорости движения, с которой начинается торможение, кН;

A – коэффициент, учитывающий состояние поезда перед торможением;

–длина тормозной магистрали поезда, м;

, (5.13)

где N_в – количество вагонов в составе, N_в=16;

l – длинна магистрали с руковами, l =24,537 м.

м

V_ТВ – скорость распространения тормозной волны, V_ТВ =160 м/с;

t_Ц – время наполнения тормозного цилиндра отдельного вагона, t_Ц =6 с.

При полном служебном торможении растянутого (идет на подъем) пассажирского поезда на скорости V=100 км/ч, .

;

кН.