2.6 Методи побудови рівняння руху поїзда. Побудова кривих швидкості і часу

Щоб розв'язати рівняння руху поїзда зі змінними питомими прискорювальними силами, необхідно знати закони їх зміни, які надзвичайно складні. Питомі прискорювальні або уповільню вальні сили без урахування до­даткового опору рухові показують у вигляді графіків ƒр(V),які називають діаграмою прискорювальних (уповільню вальних) сил (рис. 4.16). На діаграмі для зручності питомі прискорювальні сили відкладають ліво­руч від початку координат, уповільню вальні — праворуч. Крива питомих прискорювальних сил у режимі тяги одержана відніманням від значень ƒк за відповідної швидкості значень основного опору w0. В режимі вибігу ви­користовують графік уповільню вальних сил w_oх(V). В режимі механічно­го гальмування графік уповільню вальних сил одержують шляхом скла­дення гальмової сили bі сил опору w_oх за кожного значення швидкості.

Рівняння руху поїзда можна розв'язувати двома способами: аналітич­ним і графічним. Аналітичний метод використовує формули рівняння ру­ху для визначення Δt і V_ср, він є надзвичайно громіздкий, потребує багато часу на розрахунки і використовується переважно для розв'язання рівняння руху поїзда за допомогою обчислювальних машин. Графічний метод частіше виконується на практиці.

Побудова кривої V(S), ґрунтується на використанні графічної залежності зміни швидкості під дією питомої прискорювальної дії(рис.4.17). Криву t(S) будують на підставі кривої V(S) (рис.4.18).

Для розв’язання рівняння руху поїзда графічним методом додатково знати сили додаткового опору рухові від підйомів і кривих, які визначають шляхом випрямлення і приведення профілю колії і плану

Суть випрямлення полягає в заміні декількох рядом розміщених елементів з близькими за величиною нахилами, одним елементом, який повинен мати довжину, рівну сумі довжин випрямлених елементів, і середньозважений ухил:

Рис. 4.16. Діаграма питомих прискорювальних

і'_с= ∑і_і×Sі / ∑Sі, ‰ (4.52)

де і'_с – ухил випрямленого відрізка колії, ‰;

і_і – ухил кожного складового елемента,‰;

Sі – довжина кожного складового елемента, м.

Рис. 4.18. Принцип побудови кривої часу.

Правила тягових розрахунків дозволяють випрямлення елементів та умовою:

S_і=2000/Δі, м, (4.53)

де Δі= (і_с-і_і) – абсолютна різниця(без урахування знаку)між ухилами випрямленими і елемента , що перевіряється.

Не допускається випрямлення елементів профілю колії в пунктах зупинки поїздів.

Роботу локомотива для подолання сил додаткового опору при русі поїзда в кривих враховують у межах всього випрямленого відрізка колії S_с(S_с=∑S_і) або, якщо він не випрямляється –в межах елемента S_і і вважають її рівною роботі для подолання умовного (фіктивного ) підйому і''_с.

Фіктивний підйом – це такий умовний (уявний) підйом, за подолання якого поїзд затрачає стільки ж енергії , як і за подолання кривої.

Фіктивний підйом визначається за формулами:

і'_с=w_r =12,2×∑α°_і / S_с, (‰), (4.54)

або і''_с=w_r =700/R × ∑S_кр / R_і, (‰), (4.55)

де α°_і – центральний кут кривої, град.;

S_кр – довжина кожної кривої в межах випрямленого елемента, м.;

R_і – радіус кожної кривої, м;

S_с – довжина випрямленого елемента, м.

Суму величин і'_с та і''_с називають приведеним ухилом. і_с. На підйомі ухил і'_с має знак «+», на спуску – «-». Величина і''_с завжди має знак «+».