Самостійна робота №3.
Тема: Розрахунок довжини гальмівного шляху поїзда.
Методичні вказівки.
При розрахунках гальмівний шлях поїзда умовно поділяють на підготовчий Sп та дійсний Sд гальмівний шлях, тобто
Sг= Sп+ Sд (м)
Підготовчий шлях визначають:
Sп=0,278·vп·tп (м)
де vп – початкова швидкість, км/год;
tп – час підготовки гальм до дії, який визначається (при довжині состава до 200 осей):
(с)
де i – ухил ділянки, 0/00,
α – коефіцієнт, що враховує тип гальмування, при повному службовому гальмуванні α=0,8, при екстреному α=1;
bг – питома гальмівна сила, що визначається:
(Н/кН)
Розрахунковий коефіцієнт тертя колодки об колесо визначають:
для стандартних чавунних колодок
для композиційних колодок
Дійсний гальмівний шлях визначають в інтервалі не більше 10км/год, а потім отримані значення складають. В інтервалі дійсний гальмівний шлях визначають за формулою:
(м)
vп. vк – відповідно початкове та кінцеве значення швидкості в інтервалі км/год;
wox – основний питомий опір руху поїзда Н/кН;
(Н/кН)
Р – маса локомотива, т;
Q – маса состава, т;
wх – основний питомий опір руху локомотива, Н/кН;
w//0 – основний питомий опір руху вагонів, Н/кН.
Маса состава визначається:
Q=nв·(Т+Qно) (т)
Т – маса тари вагона;
Qно – вантажепід'ємність вагона (для порожнього вагона Qно=0)
Основний питомий опір визначають:
(Н/кН)
(Н/кН)
a,b,c – емпіричні коефіцієнти;
v – швидкість руху.
Приклад.
Визначити довжину гальмівного шляху поїзда, що складається з тягового агрегату ПЭ2У та дев'яти завантажених думпкарів 2ВС-105, при повному службовому гальмуванні зі швидкості 26км/год на ухилі -360/00, якщо колодки композиційні, а розрахунковий гальмівний коефіцієнт 0,23.
Розв’язання.
Визначаємо підготовчий гальмівний шлях поїзда. Розрахунковий коефіцієнт тертя композиційної колодки об колесо
Питома гальмівна сила
Н/кН
Час підготовки гальм до дії
с
Підготовчий гальмівний шлях складає
м
Розрахунок дійсного гальмівного шляху виконуємо в табличній формі.
Інтервал швидкостей, км/год |
Середня швидкість Vc км/год |
Основний питомий опір руху локомотива wx Н/кН |
Повний опір руху локомотива wxP, Н |
Основний питомий опір руху вагонів w//0 Н/кН |
Повний опір руху вагонів w//0Q, Н |
Повний опір руху поїзда, Н/кН |
Основний питомий опір руху поїзда w0х Н/кН |
Коефіцієнт тертя колодки об колесо φкр |
Питома гальмівна сила bг, Н/кН |
Питома уповільнююча сила αbг+w0x+i, Н/кН |
Дійсний гальмівний шлях, м |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
26-20 |
23 |
2,39 |
879,52 |
4,18 |
5774,67 |
6654,19 |
3,80 |
0,318 |
73,14 |
26,31 |
43,8 |
20-10 |
15 |
1,94 |
713,92 |
3,98 |
5498,37 |
6212,29 |
3,55 |
0,330 |
75,90 |
28,27 |
44,3 |
10-0 |
5 |
1,64 |
603,52 |
3,73 |
5152,99 |
5756,51 |
3,29 |
0,349 |
80,27 |
31,51 |
13,2 |
До першої колонки заносимо інтервали швидкостей від максимальної до нуля.
В другу колонку заноситься середнє значення швидкості у заданому інтервалі.
У третій колонці значення основного питомого опору руху локомотива
Н/кН
Четверта колонка – повний опір руху локомотива
wx·P=2,39·368=879,52 Н
У п'ятій колонці значення основного питомого опору руху вагонів
Н/кН
Шоста колонка – повний опір руху вагонів
w//0·Q=4.18·1381.5=5774.67 Н,
де Q – маса состава
Q=nв·(Т+Qно)=9·(48,5+105)=1381,5 т
Сьома колонка – повний опір руху поїзда, тобто сума 4 та 6 колонок.
Восьма колонка знаходиться поділом сьомої колонки на масу поїзда (P+Q).
Дев’ята колонка – це коефіцієнт тертя колодки об колесо при заданій середній швидкості
Десята колонка – питома гальмівна сила
Н/кН
Одинадцята колонка – питома уповільнююча сила (знаменник дробу дійсного гальмівного шляху)
аbг+w0x+i=0,8·73,14+3,80-36=26,31 Н/кН
Дванадцята колонка – дійсний гальмівний шлях в інтервалі швидкостей
м
Аналогічно виконуються розрахунки для інших інтервалів швидкостей. Обчислення можна записувати лише для однієї строчки, а результати заносити до таблиці для всіх інтервалів.
Дійсний гальмівний шлях поїзда на ділянці визначається як сума значень дванадцятої колонки, тобто
Sд=43,8+44,3+13,2=101,3 м
Повний гальмівний шлях поїзда становить
Sг= Sп+ Sд=95,4+101,3=196,7 м
Відповідь: гальмівний шлях поїзда 196,7м.
Завдання.
Визначити довжину гальмівного шляху вантажного поїзда при заданих початкових даних.
№ варіанта |
Локомотив |
Вагони |
Кількість вагонів |
Завантаженість |
Тип колодок |
Ухил, 0/00 |
Вид гальмування |
Початкова швидкість |
Розрахунковий гальмівний коефіцієнт. |
1 |
ПЭ2У |
ВС-60 |
12 |
Завантажені |
Композиційні |
-6 |
Повне службове |
22 |
0,33 |
2 |
2ТЭ116 |
ВС-85 |
14 |
-8 |
23 |
0,32 |
|||
3 |
ЕL1 |
ВС-90 |
6 |
-10 |
24 |
0,31 |
|||
4 |
ТЭМ2 |
2ВС-105 |
7 |
-12 |
25 |
0,30 |
|||
5 |
ОПЭ1А |
ТВС-145 |
11 |
-14 |
26 |
0,29 |
|||
6 |
ЧМЭ3 |
ВС-60 |
6 |
-16 |
27 |
0,28 |
|||
7 |
ЕL10 |
ВС-85 |
13 |
Порожні |
-18 |
28 |
0,27 |
||
8 |
ТЭМ7 |
ВС-90 |
10 |
-20 |
29 |
0,26 |
|||
9 |
ЕL21 |
2ВС-105 |
5 |
-22 |
30 |
0,25 |
|||
10 |
2ТЭ10В |
ТВС-145 |
15 |
-24 |
22 |
0,24 |
|||
11 |
ПЭ2У |
ВС-60 |
18 |
-26 |
Екстрене |
23 |
0,23 |
||
12 |
2ТЭ116 |
ВС-85 |
17 |
-28 |
24 |
0,22 |
|||
13 |
ЕL1 |
ВС-90 |
7 |
Завантажені |
-30 |
25 |
0,21 |
||
14 |
ТЭМ2 |
2ВС-105 |
4 |
-32 |
26 |
0,20 |
|||
15 |
ОПЭ1А |
ТВС-145 |
12 |
-34 |
27 |
0,33 |
|||
16 |
ЧМЭ3 |
ВС-60 |
7 |
Стандартні чавунні |
-7 |
28 |
0,32 |
||
17 |
ЕL10 |
ВС-85 |
12 |
-9 |
29 |
0,31 |
|||
18 |
ТЭМ7 |
ВС-90 |
13 |
-11 |
30 |
0,30 |
|||
19 |
ЕL21 |
2ВС-105 |
8 |
Порожні |
-13 |
22 |
0,29 |
||
20 |
2ТЭ10В |
ТВС-145 |
17 |
-15 |
23 |
0,28 |
|||
21 |
ПЭ2У |
ВС-60 |
19 |
-17 |
Повне службове |
24 |
0,27 |
||
22 |
2ТЭ116 |
ВС-85 |
22 |
-19 |
25 |
0,26 |
|||
23 |
ЕL1 |
ВС-90 |
9 |
-21 |
26 |
0,25 |
|||
24 |
ТЭМ2 |
2ВС-105 |
8 |
-23 |
27 |
0,24 |
|||
25 |
ОПЭ1А |
ТВС-145 |
12 |
Завантажені |
-25 |
28 |
0,23 |
||
26 |
ЧМЭ3 |
ВС-60 |
8 |
-27 |
29 |
0,22 |
|||
27 |
ЕL10 |
ВС-85 |
13 |
-29 |
30 |
0,21 |
|||
28 |
ТЭМ7 |
ВС-90 |
18 |
-31 |
22 |
0,20 |
|||
29 |
ЕL21 |
2ВС-105 |
9 |
-33 |
23 |
0,33 |
|||
30 |
2ТЭ10В |
ТВС-145 |
14 |
-35 |
24 |
0,32 |
Характеристики локомотивів
Тип локомотива |
Серія локомотива |
Розрахункова маса Р, т |
Осьова характеристика |
Тепловоз |
2ТЭ116 |
276 |
2(30-30) |
ЧМЭ3 |
123 |
30-30 |
|
ТЭМ2 |
120 |
30-30 |
|
ТЭМ7 |
168 |
(20+20)-(20+20) |
|
2ТЭ10В |
276 |
2(30-30) |
|
Тяговий агрегат |
ПЭ2У |
368 |
3(20-20) |
ОПЭ1А |
372 |
3(20-20) |
|
EL10 |
367 |
3(20-20) |
|
Електровоз |
EL1 |
150 |
20+20+20 |
EL21 |
160 |
20+20+20 |
Характеристики думпкарів
Серія думпкара |
Маса тари |
Вантажепід'ємність |
Число осей |
ВС-60 |
27 |
60 |
4 |
ВС-85 |
35 |
85 |
4 |
ВС-90 |
38 |
90 |
4 |
2ВС-105 |
48,5 |
105 |
6 |
ТВС-145 |
64,5 |
145 |
8 |
Коефіцієнти для розрахунку основного питомого опору руху поїзда
Тип рухомого складу |
а (а1) |
в (в1) |
с (с1) |
Тепловоз |
3,0 |
0 |
0 |
ЕРС 4-осний екіпаж |
1,6 |
0 |
0,0015 |
ЕРС 6-осний екіпаж |
1,5 |
0 |
0,0014 |
Думпкар 4 та 8-осний |
2,9 |
0,026 |
0 |
Думпкар 6-осний |
3,6 |
0,025 |
0 |