6. Гальмова путь потягу та її розрахунок, номограма.

Гальмівним шляхом називається відстань, що долає поїзд з моменту постановки ручки крана машиніста або стоп-крана в гальмівне положення до зупинки.

Є наступні способи визначення гальмівного шляху: аналітичний,графічний і по номограмах гальмівних шляхів.

Найбільшого поширення набув аналітичний метод, що опирається на чисельне інтегрування рівняння руху поїзда по інтервалам швидкості. При цьому гальмівний шлях S_Т для полегшення розрахунків розбивається на шлях підготовки і дійсний шлях гальмування.

Повний гальмівний шлях S дорівнює сумі підготовчого і дійсного шляхів гальмування. Таким чином вираз для визначення повного гальмівного шляху має вигляд:

, (4.1)

де – швидкість поїзда в початковий момент гальмування

– початкова і кінцева швидкість в інтервалі, км/год;

– сповільнення поїзда під дією одиничної сповільнюючої сили,

– час підготовки гальм до дії, с.

Шлях, який пройде локомотив за цей час:

м.

Підготовчий гальмівний шлях визначається з початкової швидкості V₀ і часу підготовки гальм t_п. Час підготовки залежить від складу потяга і визначається по формулах:

• вантажний склад довжиною до 200 осей: ;

• вантажний склад довжиною 200-300 осей:

• вантажний склад довжиною більш 300 осей: ;

• пасажирський потяг із пневматичним гальмами: ;

• пасажирський потяг з електропневматичними гальмами: ;

при спрацьовуванні автостопа: . (

де – питома складова сили тяжіння поїзда на уклоні,

– питома гальмівна сила, Н/т, значення якої визначають за формулою:

,

де – дійсний коефіцієнт тертя.

Дійсний коефіцієнт тертя в нашому випадку визначиться за формулою:

• для стандартної чавунної колодки:

;

• для чавунної колодки з підвищеним вмістом фосфору (для електропоїздів):

;

• для колодок з високофосфористого чавуна (3%):

;

• для композиційних колодок з матеріалу (ТИИР-300):

;

• для композиційних колодок з матеріалу (ТИИР-303):

.

Тоді загальний питомий опір руху поїзда дорівнює:

w_o = w_o” + w_o’.

Основний питомий опір локомотиву на холостому ходу визначиться з виразу:

.

- для порожніх чотириосьових вагоні

w_o” = 1,5 + 0,045V + 0,00027V²

Середня швидкість в інтервалі буде становити:

. (4.6)

Номограми довжин гальмівних шляхів попередньо розраховуються на ЕОМ чисельним інтегруванням рівняння руху поїзда, розглянутим вище, і дозволяють графічно вирішувати ряд наступних завдань, пов'язаних з гальмуванням:

• визначення довжини гальмівного шляху по відомим значенням розрахункового гальмівного коефіцієнта і швидкості руху;

• визначення необхідного розрахункового гальмівного коефіцієнта за заданими довжині гальмівного шляху і швидкості руху;

• визначення допустимої швидкості руху за встановленими довжині гальмівного шляху і розрахунковому гальмівного коефіцієнту;

• визначення найбільшого значення спуску по відомим розрахунковому гальмівного коефіцієнту, швидкості руху і довжині гальмівного шляху.

Для визначення гальмівного шляху по номограмах потрібно знайти гальмовий коефіцієнт

,

– розрахунковий гальмівний коефіцієнт поїзда;

де – розрахункове сумарне натиснення составу;

– маса составу;

– маса локомотиву.

Масу составу визначимо за формулою:

, (5.2)

де – кількість вагонів і - того типу;

– тара вагону і - того типу;

– вага вантажу в вагоні і - того типу.

Розрахункове натиснення гальмівних колодок визначається за формулою:

, (5.3)

де – нормативне натиснення на вісь вагону в залежності від його типу, навантаження, матеріалу колодок, приведене в [1] а також в [2];

– нормативне натиснення на вісь локомотиву в поїзді;

– кількість осей вагонів;

– кількість осей локомотиву

Рисунок 6 – Номограма для визначення гальмівного шляху вантажного поїзда на спуску і=-2 ‰.