5 Тормозные расчеты для заданного поезда

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

Тормозной путь – это расстояние, проходимое поездом с момента перевода ручки крана машиниста в тормозное положение до полной остановки поезда.

Движение тормозящегося поезда рассматривается как движение массы, сосредоточенной в центре тяжести. Полагают, что тормозная сила приложена в центре тяжести поезда. Возрастание тормозной силы в период наполнения тормозных цилиндров сжатым воздухом условно заменяют мгновенным скачком до максимальной величины по истечении времениподготовки тормозов к действию. В соответствии с этим тормозной путьпоезда при экстренном торможении подразделяется на путь, проходимый за время подготовки тормозови действительный тормозной путь

. (5.1)

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

, (5.2)

где – начальная скорость, м/с.

Время для экстренного торможения грузового поезда длиной более 300 осей

, (5.3)

где	–	уклон пути, i= 8‰;
–		удельная тормозная сила поезда, Н/т.

Величина действительного тормозного пути , м, определяется методом численного интегрирования по интервалам скорости

, (5.4)

где – длина тормозного путиi-го интервала, м;

, (5.5)

где – замедление поезда, м/с², под действием замедляющей силы в 1 Н/т. Для грузового груженого состава.

, (5.6)

где	−	замедление соответственно локомотива и состава, м/с, под действием замедляющей силы в 1 Н/т. Для тепловоза для грузового груженого состава.
–			начальная и конечная скорости в принятом расчетном интервале, м/с;
	–	удельное сопротивление движению поезда от уклона пути, Н/т;
	–	удельная тормозная сила, Н/т, при средней скорости в каждом интервале, равной ;
	–	основное удельное сопротивление движению поезда, Н/т,

, (5.7)

где – основное удельное сопротивление движению локомотива, Н/т,

; (5.8)

–то же для вагона данного типа с учетом их фактической загрузки, Н/т,

; (5.9)

	–	часть массы состава, приходящаяся на вагоны данного типа и загрузки, т;
	–	учетная масса локомотива, т;
	v –	скорость движения поезда, км/ч.

Рассчитаем тормозной путь поезда при начальной скорости движения км/ч.

Замедление поезда

;

м;

Н/т;

Н/т;

Н/т;

м;

Аналогично определяем длину тормозного пути при остальных скоростях движения. Результаты расчета заносим в таблицу 5.1.

Таблица 5.1 – Результаты расчета тормозного пути поезда

v, км/ч	, Н/т	, с	, м	, км/ч	, Н/т	, Н/т	, Н/т	, Н/т	, Н/т	, км/ч	, м	, м	s, м
110	513	9,19	281	105	517	21,74	74,14	23,51	620	110-100	138	753	1034
100	521	9,24	257	95	526	19,65	66,04	21,21	627	100-90	123	615	872
90	531	9,29	232	85	537	17,73	58,64	19,10	636	90-80	109	492	724
80	542	9,34	208	75	548	15,97	51,94	17,19	646	80-70	94,5	383	591
70	555	9,40	183	65	562	14,39	45,94	15,46	658	70-60	80,5	289	472
60	569	9,47	158	55	578	12,98	40,64	13,91	672	60-50	66,6	208	366
50	586	9,54	133	45	597	11,74	36,04	12,56	689	50-40	53,1	142	274
40	607	9,63	107	35	619	10,68	32,14	11,40	710	40-30	40,1	88,5	196
30	631	9,72	81,0	25	646	9,78	28,94	10,42	737	30-20	27,6	48,4	129
20	662	9,82	54,6	15	681	9,05	26,44	9,64	771	20-10	15,8	20,8	75,4
10	701	9,94	27,6	5	728	8,50	24,64	9,04	817	10-0	4,98	4,98	32,6

м.

м.

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

Время торможения определяется по формуле

, (5.10)

где	−	время подготовки тормозов к действию, с (из таблицы 5.1);
	−	действительное время торможения.

, (5.11)

где

−

действительное время, за которое поезд проходит при торможении со скорости до скорости.

, (5.12)

где	–	средняя скорость поезда на i-ом интервале скорости, км/ч;
	–	длина тормозного пути i-го интервала, м.

Замедление поезда, м/с², определяется по формуле

, (5.13)

где

–

Начальная и конечная скорости в принятом расчетном интервале, м/с.

Произведем расчет для интервала скоростей [110-100] км/ч:

с;

;

.

Результаты расчета для остальных интервалов скорости приведены в таблице 5.2

Таблица 5.2 − Результаты расчета времени торможения и замедления поезда

, км/ч	,м	,с	с	, с	t, с
110-100	138	4,72	47,1	9,19	56,3	0,588
100-90	123	4,67	42,4	9,24	51,6	0,595
90-80	109	4,61	37,7	9,29	47,0	0,603
80-70	94,5	4,54	33,1	9,34	42,4	0,612
70-60	80,5	4,46	28,6	9,40	38,0	0,623
60-50	66,6	4,36	24,1	9,47	33,6	0,637
50-40	53,1	4,25	19,7	9,54	29,3	0,653
40-30	40,1	4,12	15,5	9,63	25,1	0,673
30-20	27,6	3,98	11,4	9,72	21,1	0,698
20-10	15,8	3,80	7,39	9,82	17,2	0,731
10-0	4,98	3,59	3,59	9,94	13,5	0,774

На основе полученных данных построим графики зависимостей s=f(v); t = f(v); j = f(v).

Рисунок 5.1 – График зависимости длины тормозного пути от начальной скорости

Рисунок 5.2 – График зависимости времени торможения от скорости

Рисунок 5.3 – График зависимости замедления от скорости