5 Гальмові розрахунки

Для забезпечення безпеки руху поїзда по ділянці необхідно знати максимально допустиму швидкість руху поїзда на схилах різної крутизни, тобто при екстреному гальмуванні поїзд на будь-якому схилі повинен бути зупиненим у межах заданого гальмового шляху.

Величина гальмового шляху нормується спеціальними розпорядними документами, які враховують категорію поїзда, швидкість його руху та величину уклону схилу. У курсовій роботі граничний гальмовий шлях вантажного поїзда приймається 1000м на схилах крутизною до 6‰ та 1200 на схилах крутіше 6‰ .

Допустимі швидкості початку гальмування можуть бути визначені аналітичним або графічним способом шляхом рішення гальмової задачі.

Як відомо, гальмовий шлях поїзда S_т є сумою підготовчого шляху S_п та дійсного гальмового шляху S_д:

, (5.1)

де S_п – підготовчий (перед гальмовий) шлях вантажного поїзда, м, який залежить від швидкості початку гальмування V_нт типу гальм, схилу та кількості осей у складі поїзда;

S_д – дійсний гальмовий шлях, м, на відстані якого поїзд рухається з діючими у повну силу гальмами (кінець шляху S_п збігається з початком шляху S_д).

Рівність (5.1) дозволяє визначити допустиму швидкість як величину, яка відповідає точці перетину графічних залежностей підготовчого шляху S_п та дійсного гальмового шляху S_д від швидкості руху поїзда у режимі гальмування.

Розрахунок підготовчого шляху ведеться за формулою:

, (5.2)

де V_нт – швидкість з початку гальмування, км/год;

t_п – час підготовки гальм до дії, с.

Число вісей у составі визначається за формулою:

n = ( n₄ + n₈ ) ∙ σ (5.3)

де n₄ – чисто осей чотиривісних вагонів;

n₈ – чисто осей восьмивісних вагонів;

σ – частка гальмових вісей у составі, σ = 0,98

n = (4∙ 15+ 8 ∙ 20)∙ 0,98 = 216

Час підготовки гальм до дії визначається за емпіричною формулою для складу, який має 200 осей і більше:

(5.4)

Знайдемо підготовчі шляхи для схилів 0; -6; -12‰:

с;

с;

с.

м;

м;

м.

Побудова залежності підготовчого гальмового шляху S_п від швидкості виробляється за двома точками. Одна з точок відповідає значенню V_нт=0 (у цьому випадку S_п=0), а друга може бути визначена для будь-якої вибраної швидкості V_нт (приймаємо рівну максимальній швидкості локомотива, V=80 км/год ).

Побудова дійсного гальмового шляху S_д=f(V) ведеться на тому ж графіку за питомою гальмовою характеристикою екстреного гальмування . Оскільки початкова швидкість гальмування невідома, побудова ведеться з кінця прийнятого гальмового шляху при швидкості V=0 заднім ходом.

Проекція точки схрещення прямої S_п=f(V) та ламаної кривої S_д=f(V) на вісь ординат (V) буде відповідати максимально допустимій швидкості поїзда при його русі по конкретному схилу.

Гальмову задачу вирішуємо для схилів 0,-6 та-12‰. Вибір групи схилів відбувається таким чином, щоб можна було на основі отриманих рішень побудувати узагальнену залежність V_max=f(i) для всього діапазону зустрічних схилів заданого профілю.

Графічне рішення гальмових задач зображене на рисунку 2 у додатках.