2.3 Построение диаграммы удельных результирующих сил поезда

Для получения в дальнейшем кривых движения поезда графическим способом необходимо предварительно рассчитать удельные результирующие силы, действующие на поезд при движении его по прямому и горизонтальному участку пути. При этом удельные результирующие силы поезда рассчитывают и строят на графике в зависимости от скорости движения для всех трех возможных режимов ведения поезда: тяги – f_т, выбега – f_в, служебного механического торможения – f_сл..т. Совместное графическое изображение этих зависимостей принято называть диаграммой удельных результирующих сил поезда.

В тяговом режиме

f_т = f_к  w_о, (2.13)

в режиме выбега

f_в = w_ох , (2.14)

в режиме служебного механического торможения

f_сл..т =  (0,5b_т + w_ох), (2.15)

где f_к  удельная сила тяги, Н/кН;

w_о  удельное основное сопротивление движению электровоза при езде

под током, Н/кН;

w_ох  удельное основное сопротивление движению электровоза при езде без тока, Н/кН;

b_т  удельная тормозная сила при механическом торможении, Н/кН.

В свою очередь

w_о = (m_л  w_o  + m_c  w_о  ) / (m_л + m_c), (2.16)

w_ох = (m_л  w_x + m_c  w_о  ) / (m_л + m_c), (2.17)

f_к = F_к / [( m_л + m_c)  g], (2.18)

b_т = 1000_кр  _р; (2.19)

где w_ох  удельное основное сопротивление движению электровоза при

езде без тока, Н/кН;

F_к  сила тяги электровоза, Н;

_кр  расчетный коэффициент трения колодок о бандаж;

_р  расчетный тормозной коэффициент.

Для всех серий электровозов

w_х = 2,4 + 0,011V + 0,00035V². (2.20)

Для чугунных тормозных колодок

_кр = 0,27(V + 100) / (5V + 100). (2.21)

Расчет значений удельных сил поезда выполняют для ряда скоростей движения в диапазоне от нуля до конструкционной скорости с интервалом 10 км/ч.

В диапазоне скоростей движения от нуля до скорости выхода на характеристику полного возбуждения ПВ силу тяги принимают равной силе сцепления.

Сопротивление движению локомотива и состава при скоростях 0…10 км/ч принимают неизменным и равным его величине при скорости движения V = 10 км/ч.

Полученные данные заносятся в таблицу 2.1, графы 6, 7, 10, 11, 13, 14, 15, 16 и 17, а по данным граф 11, 16 и 17 строится на отдельном листе миллиметровой бумаги диаграмма удельных результирующих сил поезда соответственно f_т(V), f_в(V), и f_сл.т(V).

V, км/ч

f_т

f _в f_сл..т

+ f_т, Н/кН 0 - f_т, Н/кН

Рисунок 2.2 – Диаграмма удельных равнодействующих сил

При построении диаграммы рекомендуется пользоваться следующими масштабами:

– для скорости движения – m_v = 2 мм / (км/ч);

– для удельных сил – m_f = 12мм / (Н/кН).