2.4 Определение допустимых скоростей движения поезда на спусках

Определение допустимых скоростей движения поезда на спусках произ­водится с целью недопущения проследования поездом участков пути, имеющих спуски, со скоростями движения, превышающими допустимые значения по тормозным средствам поезда. Такая задача называется тормозной задачей и решается путем расчета режима экстренного торможения поезда, когда по за­данным значениям тормозного пути S_T, профиля пути i_с и тормозным средствам поезда b_r определяется максимально допустимое значение скорости начала торможения V нт.

Тормозной путь Sт м, имеет две составляющие

S_r = S_n + S_д, (2.22)

где S_n -подготовительный тормозной путь, м;

S_д - действительный тормозной путь, м.

Путь S_n, пройденный поездом за время подготовки тормозов к действию, находимпо формуле

S_n = 0,278 * V нт *tп , (2.23)

где V нт - скорость движения поезда в момент начала торможения, км/ч;

t_n - время подготовки тормозов к действию, с.

В зависимости от количества осей в грузовом составе N_o время находим по одной из эмпирических формул:

-при N _о ≤ 200

t_п = 7 - 10 i_с / b_r , (2.24)

-при 300 ≥ N_o ≤200

t_n=10 -15 i_t /b_{т ,} (2.25)

- при N_o > 300

t_n=12 -18 i_t /b_{т ,} (2.26)

где ic - уклон спрямленного элемента профиля пути, %о.

Количество осей в составе определяем по формуле

N_o = 4 n₄ + 8 n₈. (2.27)

Таким образом, расчет значений подготовительного тормозного пути S_n выполняем по (2.23) с учетом (2.24 - 2.27) для ряда скоростей начала торможе­ния в диапазоне от 0 до V_K с шагом 10 км/ч и результаты расчетов заносим в

таблицу 2.1, графы 8 и 9.

Зависимость действительного тормозного пути от скорости начала торможения S_д(V_нт) определяем путем решения графическим методом МПС основного уравнения движения поезда в режиме его экстренного торможения, когда удельная равнодействующая сила поезда f_экс.т, равна

f_экс.т= -b_J – wох (2.28)

Учитывая, что зависимость S_n(V_нт) начинается в начале заданного тор­мозного пути и имеет нарастающий характер, а зависимость S_д(Vнт) заканчива­ется в конце заданного тормозного пути и имеет убывающий характер, то оче­видно, что две эти зависимости на интервале тормозного пути пересекаются, а точка их пересечения и есть решение тормозной задачи.

2.5 Построение кривых движения поезда

2.5.1 Кривые движения поезда V(S) и t(S) - это зависимости, соответст­венно, скорости движения поезда и времени его хода от пути. Эти кривые по­лучаем в результате решения основных дифференциальных уравнений движе­ния поезда:

V (dV/dS) = 120f, (2.29)

dS/dt = V, (2.30)

где V - скорость движения поезда, км/ч;

S - путь, пройденный поездом, км;

f - удельная результирующая сила, действующая на поезд, Н/кН;

t - время движения поезда, ч.

Значения f определяем по (2.13), (2.14) или (2.15) в зависимости от режима ведения поезда, приведены в таблице 2.1 и на диаграмме удельных результирующих сил поезда f(V).

Используем графический способ ин­тегрирования уравнений (2.29), (2.30) - способ МПС. При этом сначала строим кривую скорости V(S), а затем кривую времени t(S).

Обе кривые строим на общем графике на листе миллиметровой бумаги высотой 297 мм и шириной, которая определяется длиной пути заданного уча­стка А-Б-В и принятым масштабом пути. Учитывая, что при решении уравне­ния (2.29) исходные данные берутся из диаграммы f(V), масштабы величин f и V для которой уже приняты, то масштаб пути для кривой V(S) определяем однозначно

ms= 120mv²/m_f = 40мм/км. (2.31)

Вдоль оси пути (ниже ее) приводим данные о заданном профиле пути (длина элемента и его уклон), километровые отметки, а также наносим оси станций и показываем длину станционных путей. Масштабная сетка оси скорости - 10км/ч. На графике V(S) наносим допус­каемые скорости движения поезда на перегонах (в том числе на спусках), стан­ционных путях, а также по предупреждению (последнее пунктиром).