Построение кривой скорости
ВВЕДЕНИЕ
Для обеспечения высокой пропускной и провозной способности, безопасности движения поездов на магистральных линиях, а также повышения производительности и улучшения условий труда железнодорожников используют средства автоматики и телемеханики. К ним относятся комплекс устройств интервального регулирования движения поездов (автоматическая локомотивная сигнализация числового кода (АЛСН), автоматическая блокировка, автоматическое регулирование скорости, система автоматического управления тормозами, частотный диспетчерский контроль) и устройства электрической централизации.
Эти устройства обеспечивают безопасность движения и заданную пропускную способность при меньшем количестве людей, занятых организацией перевозок, исключают опасный и тяжелый труд, связанный с переводом стрелок торможением вагонов и т. д.
При разработке технических решений, связанных с проектированием устройств автоматики и телемеханики используются тяговые расчеты для построения кривых скорости, а так же времени хода поезда, по которым производится расстановка проходных светофоров, для проверки длины блок-участков по условиям торможения, для определения мест расположения тормозных точек при проектировании автостопов, для расчета элементов горки и прочих.
Курсовой проект разработан на основании технического задания и содержит схему разработанных устройств автоматики и телемеханики.
Расстановка светофоров на перегоне
Спрямление профиля
Под спрямлением профиля понимается две процедуры:
- замена нескольких участков пути одним, имеющим длину, равную сумме длин исходных участков, и фактический уклон, создающий такое же тормозящее или ускоряющее действие на поезд, как и спрямляемые участки пути;
- замена кривых, входящих в спрямляемый участок, фиктивным подъемом.
Окончательный уклон спрямляемого участка при наличии на нем кривых определяется по формуле:
iс=i'c+i''c
Уклон спрямляемого участка i'cможет быть определен из следующего выражения
где i,S –соответственно уклон и длина каждого из элементов профиля, входящих в спрямляемый участок.
Спрямлению подлежат только близкие по крутизне элементы профиля одного знака. Элементы профиля на раздельных пунктах с прилегающими элементами профиля перегонов спрямлять нельзя.
Возможность спрямления проверяется для каждого элемента действительного профиля, входящего в спрямляемый участок, по формуле
где ij и Sj-уклон и длина спрямляемого профиля
Кривые на спрямляемом участке заменяют фиктивными подъемами, крутизну которых определяют по формуле:
где , -длина и радиус i-ой кривой -суммарный угол поворота поезда
Полученные результаты спрямления профиля и проверки приведены в таблице 1.1
Таблица 1.1
| Действительныйпрофиль | Результирующие значения уклонов | Фиктивный профиль | ||||||||||
| № элем. | Длина элем. | Уклон | R | Sкр | α | iн | iч | Sс | № спр. элем. | i'с | i''с | |
| - | - | - | - | - | ||||||||
| -4,8 | 4,8 | 4,8 | - | 714,3 | ||||||||
| 909,1 | ||||||||||||
| 8,8 | 10, 18 | -8,1 | 9,1 | 8,62 | 0,48 | |||||||
| 8,6 | ||||||||||||
| 8,3 | ||||||||||||
| 8,9 | 7142,8 | |||||||||||
| 1,2 | -1,2 | 1,2 | 1,2 | |||||||||
| -5,6 | 5,6 | -5,6 | -5,6 | |||||||||
| -12 | 12,5 | -12,5 | -12,5 | |||||||||
| -13 | ||||||||||||
| -8,6 | 8,6 | 8,6 | 4545,45 | |||||||||
| 833,3 | ||||||||||||
| -6 | -11,6 | -11,8 | 0,2 | 344,8 | ||||||||
| -13,5 | 1176,5 | |||||||||||
| -12 | ||||||||||||
| -4,5 | 4,5 | 4,5 | 444,4 | |||||||||
| 444,4 | ||||||||||||
Построение кривой скорости
При проектировании устройств железнодорожной автоматики и телемеханики не требуется большой точности тяговых расчетов, поэтому целесообразно применять графический метод построения кривой скорости с использованием спрямленного профиля участка.
Кривую скорости строим для центра тяжести поезда, в качестве которого принимаем середину поезда. Построение ведем следующим образом. К вычерченному в масштабе спрямленному профилю прикладываем диаграмму ускоряющих и замедляющих сил так, чтобы ось сил совпала с направлением оси пути. Поезд отправляется со станции. Центр тяжести поезда выбираем на середине станции, задаемся первым диапазоном скоростей 0-10 км/ч и для средней скорости 5 км/ч находим тяговое усилие на кривой F=[fk - wo] (V). Эту точку, соответствующую этому усилию, соединяем с началом координат и к этому лучу проводим перпендикуляр от начала координат до пересечения с
горизонтальной линией на уровне скорости 10 км/ч. Получаем первую точку. Далее, задаемся вторым диапазоном скоростей 10-20 км/ч и находим тяговое усилие для средней скорости 15 км/ч. Также проводим луч от начала координат до точки, соответствующей тяговому усилию при 15 км/ч, и к этому лучу восстанавливаем перпендикуляр от первой точки до пересечения с горизонтальной линией на уровне 20 км/ч. Аналогично, продолжаем построение до окончания данного элемента профиля пути. Если после очередного построения кривой скорости окажется, что проекция полученного отрезка кривой скорости на ось абсцисс будет больше оставшейся части элемента профиля пути, то последний диапазон скоростей необходимо уменьшить так, чтобы абсцисса конца последнего участка кривой скорости совпала с концом элемента профиля. При переходе к следующему элементу профиля необходимо перенести ось ординат влево или вправо на i делений в зависимости от того, имеет ли место подъем или спуск на следующем участке пути, где i - уклон спрямленного участка.
Если точка пересечения кривой ускоряющих сил с новой осью ординат окажется выше скорости поезда, достигнутой на предыдущем участке пути, то скорость поезда будет возрастать. Если же эта точка окажется ниже, то скорость поезда будет уменьшаться, и в этом случае при построении необходимо задавать диапазон скоростей в сторону уменьшения скорости. Для упрощения построения кривой скорости на затяжном спуске допускается строить ее в виде горизонтальной линии, проведенной ниже допустимой скорости на величину v, значение которой в зависимости от крутизны спуска выбирается по таблице 1.2, приведенной в методичке .
Построение кривой скорости на станции приема производим в такой же последовательности, только для построения используем диаграмму замедляющих сил, а ось ординат переносим на середину станции приема.
При приеме поезда на станцию с остановкой учитываем, что поезд должен двигаться по стрелкам со скоростью не более 50 км/ч, поэтому с середины станции в обратном порядке строим кривую скорости (кривую торможения) от 0 до 50 км/ч, задаваясь интервалами скоростей через 5 км/ч. От остряка входной стрелки откладываем половину длины поезда и отмечаем точку, от которой проводим горизонтальную линию вправо на уровне 50 км/ч до пересечения с кривой торможения. Далее, влево от полученной точки, продолжаем строить кривую торможения до пересечения с кривой скорости.
Построение кривой скорости производим в двух вариантах: без остановки на станции , и с остановкой. В первом случае предусматривается пропуск поезда по главному пути, во втором - прием на боковой путь.
Продольный профиль пути и построенная кривая скорости приведены в Приложении .