2.3 Построение диаграммы удельных результирующих сил поезда

Для получения в дальнейшем кривых движения поезда графическим спо­собом предварительно рассчитаю удельные результирующие силы, действующие на поезд при движении его по прямому и горизонтальному участ­ку пути. При этом удельные результирующие силы поезда рассчитаю и построю на графике в зависимости от скорости движения для всех трех возмож­ных режимов ведения поезда: тяги - f_T, выбега – f_в, служебного механического торможения - f_CJI._T. Совместное графическое изображение этих зависимостей принято называть диаграммой удельных результирующих сил поезда.

В тяговом режиме

f_т = f_к –w_о, (2.13)

в режиме выбега

f_в=-w_ox, (2.14)

в режиме служебного механического торможения

f_сл.т = -(0,5b_т+ w_ox) (2.15)

где f_K - удельная сила тяги, Н/кН;

w₀ - удельное основное сопротивление движению поезда при езде локомотива под

током, Н/кН; w_ox - удельное основное сопротивление движению поезда при езде локомотива без

тока, Н/кН;

b_т - удельная тормозная сила при механическом торможении, Н/кН.

В свою очередь

w_о = (m_л*w_o' + m_с*w_o") / (m_л + m_с), (2.16)

w_ox = (m_л*w_x + m_с*w_o") / (m_л + m_с), (2.17)

f_к = F_к/[(m_л + m_с)*g], (2.18)

b_т = 1000φ_кр*υ_р; (2.19)

где w_x - удельное основное сопротивление движению поезда при езде без тока, Н/кН;

F_K - сила тяги электровоза, Н;

φ_кр - расчетный коэффициент трения колодок о бандаж;

υ_р - расчетный тормозной коэффициент ( из исходных данных 0,33)

Для всех серий поездов

w_x = 2,4 + 0,011V + 0,00035V² , (2.20)

w_x = 2,4 + 0,011*10 + 0,00035*10² = 2,54 Н/кН.

Для чугунных тормозных колодок

φ_кр = 0,27(V + 100) / (5V + 100), (2.21)

φ_кр = 0,27(10 + 100) / (5*10 + 100) = 0,2,

b_т = 1000*0,2*0,33=65,5 Н/кН,

f_к = 806000/[(276+4400)*9,8] =14,82 Н/кН,

w_ox = (276*2,54 + 4400*1,15) / (276 + 4400) = 1,06 Н/кН,

w_о = (276*1,9 + 4400*1,15) / (276+4400) = 1,03 Н/кН,

f_сл.т = -(0,5*65,5+ 1,06) = -33,78 Н/кН,

f_в=-w_ox = -1,06 Н/кН,

f_т = 14,82 –1,03 = 34,79 Н/кН.

Расчет значений удельных сил поезда выполню для ряда скоростей движения в диапазоне от нуля до конструкционной скорости с интервалом 10 км/ч.

В диапазоне скоростей движения от нуля до скорости выхода на характе­ристику полного возбуждения ПВ силу тяги принимаю равной силе сцепления.

Сопротивление движению локомотива и состава при скоростях 0...10 км/ч принимаю неизменным и равным его величине при скорости движения V - 10 км/ч.

Полученные данные занесу в таблицу 2.2, графы 6, 7, 10, 11, 13, 14, 15, 16 и 17, а по данным граф 11, 16 и 17 построю на отдельном листе миллиметро­вой бумаги диаграмму удельных результирующих сил поезда соответственно f_T(V), f_в(V), и f_{cл т}(V).