Определение допустимых скоростей движения поезда по условиям безопасности

В данном разделе, необходимо найти скорость движения, при которой расчётный тормозной путь на спуске не превысит допустимой величины, а именно:

– для спусков крутизной до -6 ‰ (включая 0);

– для спусков крутизной от -6 ‰ до -12 ‰;

– допустимый расчётный тормозной путь.

Величину определяют, как сумму двух составляющих:

Где – путь подготовки тормозов, м;

– действительный тормозной путь при экстренном торможении, м.

Для нахождения начальных скоростей, при которых расчётный тормозной путь не превысит допустимую величину, нужно решить тормозную задачу графическим методом.

На миллиметровой бумаге вертикально проводим ось скоростей V, км/ч в масштабе 1км/ч = 1мм. Вправо от начала координат откладываем ось равнодействующих сил , Н/кН и отрицательных уклонов , ‰ в масштабе 1‰ = 1 Н/кН = 1 мм. Влево от начала координат проведём ось пути S, км, в масштабе 1 км = 120 мм.

В правой части построим кривую по данным таблицы 4. Поскольку значения равнодействующей силы крайне незначительно отличается между собой у тепловоза и электровоза, то не принципиально важно для какого из локомотивов брать эти значения.

Далее необходимо рассчитать число осей состава, для этого необходимо знать число вагонов каждого типа в данном составе. Чтобы вычислить его воспользуемся следующей формулой:

Где – заданная весовая норма грузового состава, кН;

– масса грузового вагона, т;

– доля вагонов конкретного типа в составе;

– ускорение свободного падения, м/с².

В заданном составе число 4-х осных вагонов:

Число 8-ми осных вагонов:

Соответственно общее число осей в заданном составе будет определяться по формуле:

Теперь нужно рассчитать время подготовки тормозов , с. Для этого задаёмся значением уклона = 0 ‰ и скорости = 100 км/ч. Расчёт производим по эмпирической формуле, подходящей для числа осей в диапазоне более 300:

Где – удельная тормозная сила при заданной скорости. при = 50 км/ч, = 38 Н/кН.

Подставив значения уклона и тормозной силы в формулу (23) получим:

Найдём путь подготовки тормозов , м при = 100 км/ч и уклоне по формуле:

Построим на миллиметровой бумаге график по двум точкам, а именно при = 0 км/ч и = 50 км/ч. А затем на заготовленном планшете строим кривую для экстренного торможения на уклоне = 0 ‰. Способ её построения аналогичен способу построения кривой скорости по методу А.И. Липеца: возьмём интервал скорости , среднее значение скорости на этом интервале равно 5 км/ч, находим значение равнодействующей силы r, Н/кН при 5 км/ч по графику , соединяем линией это значение со значением уклона на оси , ‰ , в данном случае 0 ‰, т.е. начало координат, и перпендикулярно этой линии проводим отрезок кривой скорости в интервале . Далее тоже самое выполняем на интервале скорости и так далее. Находим значение скорости , км/ч в точке пересечения кривой и графика – это и есть искомая допустимая скорость, при которой будет выполняться условие для данного уклона.

Расчёт по формулам (23) и (24), а также построения графика и кривой необходимо повторить для уклонов и . Соответственно при : , . При : , . После этого, справа от оси скоростей , строим график изменения допустимой скорости в зависимости от уклона и по нему определяем значения допустимых скоростей для промежуточных уклонов.