Определение тормозного пути (аналитический метод)
Для обеспечения безопасности движения необходимо знать расчетный тормозной путь при заданной массе состава и скорости. В курсовой работе тормозной путь определяется аналитически.
Полный (расчетный) тормозной путь:
,
где – путь подготовки тормозов к действию, по протяжении которого тормоза поезда условно принимаются недействующими (от момента установки крана машиниста в тормозное положение до включения тормозов поезда);
– действительный тормозной путь, по протяжении которого поезд движется с действующими в полную силу тормозами.
Путь подготовки зависит от начальной скорости и времени подготовки тормозов в действие.
м,
где – скорость в начале торможения, км/ч,
– время полготовки тормозов, с.
Это время для автотормозов грузового поезда равно
для состава длиной 200 осей и менее;
для состава от 200 до 300 осей;
для состава более 300 осей.
Здесь – крутизна уклона, для которого решается тормозная задача.
Число осей в составе
n = ,
где ;; – соответственно число 8, 6 и 4-х осных вагонов;
– удельная тормозная сила при начальной скорости торможения
= ,
где – расчетный коэффициент трения колодки о бандаж при
наибольшей скорости (принимаются по ПТР для всех скоростей);
– расчетный тормозной коэффициент состава (принимаем =0.34)
Действительный тормозной путь задается снижением скорости от начального значения до 50 км/ч через интервалы в 10 км/ч и с 50 км/ч до полной остановки поезда через интервалы в 5 км/ч .
Действительный тормозной путь(м) в интервал скорости от Vнач до Vкон
или ,
где – основное удельное сопротивление поезда кгс/тс;
– расчетный коэффициент трения колодок о бандаж;
– расчетный тормозной коэффициент поезда;
– заданный расчетный спуск, ‰;
ζ – замедление поезда (км/ч2) под действием замедляющей силы, равной 1 кгс/тс (принимаем 120 )
Дано: Q=4000 тс, P=254 т.
Состав из 4-х осных вагонов весом q=70 тс, i = - 9 ‰, =80 км/ч до полной остановки поезда при тормозном нажатии 34 тс на 100 тс поезда () и экстренном торможении. Вагоны оборудованы подшипниками качения.
Решение
1 Число осей в составе
осей,
где тс.
2 Время подготовки тормозов к действию
Так как число осей 228, т.е. 228˂300 используем формулу
сек,
где (при V=80 км/ч для чугунных колодок из таблицы).
3 Предтормозной путь
м.
4 Для определения действительного тормозного пути предварительно находим значения
– основное удельное сопротивление движению локомотива на холостом ходу;
– основное удельное сопротивление всего поезда (при движении по прямому горизонтальному участку пути) на холостом ходу;
– расчетный коэффициент трения колодок о колесо;
– удельная тормозная сила поезда.
Для каждого интервала снижения скорости: с 80 до 50 км/ч через 10 км/ч; с 50 км/ч до остановки через 5 км/ч.
Для первого интервала 80 км/ч – 70 км/ч км/ч, тогда
кгс/тс.
Для интервала 20 км/ч – 15 км/ч км/ч, тогда
кгс/тс.
Основное удельное сопротивление вагонов
интервал 80 км/ч – 70 км/ч
кгс/тс,
интервал 20 км/ч – 15 км/ч
кгс/тс,
где – нагрузка на ось 4-ти осного вагона.
Далее:
интервал 80 км/ч – 70 км/ч
кгс/тс.
интервал 20 км/ч – 15 км/ч
кгс/тс.
кгс/тс.
кгс/т.
кгс/тс.
кгс/т.
5 Действительный тормозной путь в интервале скоростей (80–70) км/ч
м,
где .
Действительный тормозной путь в интервале скоростей (20–15) км/ч
м.
Таким порядком находим действительный тормозной путь для остальных интервалов снижения скорости до полной остановки поезда.
Результаты расчетов сводим в таблицу.
Км/ч |
Кгс/тс |
Кгс/тс |
Кгс/тс |
Кгс/тс |
Кгс/тс |
Кгс/тс |
м |
||||||
75 |
5.12 |
|
|
0.099 |
|
|
|
139 |
|||||
65 |
4.53 |
1.85 |
2.01 |
0.105 |
35.70 |
37.71 |
46,7 |
116 |
|||||
55 |
4.01 |
1.62 |
1.76 |
0.112 |
38.08 |
39.84 |
48,8 |
94 |
|||||
47.5 |
3.66 |
1.47 |
1.60 |
0.119 |
40.29 |
41.89 |
50,9 |
39 |
|||||
42.5 |
3.46 |
1.37 |
1.50 |
0.124 |
41.99 |
43.49 |
52,5 |
34 |
|||||
37.5 |
3.27 |
1.29 |
1.40 |
0.130 |
44.03 |
45.43 |
54,4 |
29 |
|||||
32.5 |
3.09 |
1.21 |
1.32 |
0.137 |
46.41 |
47.73 |
56,7 |
24 |
|||||
27.5 |
2.94 |
1.14 |
1.24 |
0.145 |
49.30 |
50.54 |
59,5 |
19 |
|||||
22.5 |
2.80 |
1.07 |
1.18 |
0.156 |
53.04 |
54.22 |
63,2 |
15 |
|||||
17.5 |
2.68 |
1.02 |
1.11 |
0.170 |
57.63 |
58.74 |
67,7 |
11 |
|||||
12.5 |
2.58 |
0.97 |
1.06 |
0.188 |
63.75 |
64.81 |
73,8 |
7 |
|||||
7.5 |
2.49 |
0.92 |
1.02 |
0.213 |
72.25 |
73.27 |
82,3 |
4 |
|||||
2.5 |
2.43 |
0.89 |
0.98 |
0.249 |
84.49 |
85.47 |
94,5 |
1 |
∑531 м
6 Полный действительный тормозной путь
м.
7 Полный тормозной путь
м.