9.2 Построение кривых потерь энергетических высот при частичном торможении

Анализ кривой h_w^ox(S) показывает, что остаточная энергетическая высота в расчетной точке для ОХ, скатывающегося при неблагоприятных условиях без торможения, велика и не обеспечивает безопасности роспуска.

Очень хороший бегун должен подтормаживаться для подвода к РТ с остаточной энергетической высотой.

Для построения кривой энергетических высот с частичным торможением h_WT^ox(S) необходимо определить границы зоны торможения. Для этого от начала и конца ТП откладываем величину, равную половине длины колесной базы ОХ (для 4-осн. п/в база составляет 10,50м)

Общая энергетическая высота, погашаемая на тормозных позициях, определяется параллельным переносом кривой h_w^OX(S) таким образом, чтобы она проходила через точку с^’ на участке ес. Полученная точка характеризует уровень энергетической высоты ОХ, выпускаемого из ПТП, а линия ее^” – суммарную высоту, погашаемую на трёх тормозных позициях.

Условия разделения ОП и ОХ выполняются наилучшим образом при равенстве средних скоростей бегунов от УВГ до разделительного элемента. При равенстве V_ср^оп и V_ср^ох интервал на раздельном элементе будет примерно равен интервалу на вершине горки, что достаточно для гарантированного разделения отцепов. Ввиду значительных различий в ходовых свойствах ОП и ОХ и возможности торможения только на ограниченных участках, обеспечить равенство их скоростей во всех точках невозможно. Поэтому более высокие скорости ОХ (по сравнения с ОП) перед ТП должны компенсироваться более низкими скоростями после торможения.

Построения кривой h_WT^ох(S) с частичным торможением выполняются следующим образом: через середину отрезка кривой h_w^оп(S) между границами зон торможения 2ТП и ПТП проводим линию, параллельную кривой h_w^ox(S). Получаем точки г^” и д^” на границах зон торможения. От точки д^’ строим отрезок д^’е^’, параллельные де. Величина отрезка е^’е^” соответствует погашаемой энергетической высоте на ПТП – h_ПТП. Величина h_ПТП не должна превышать суммарной мощности ПТП. При оборудовании ПТП замедлителями РНЗ-2 эта величина составит 1,05 м.э.в.

Рисунок 9.2 – Построение кривой потерь энергетических высот ОХ при частичном торможении

Аналогично через середину отрезка кривой h_w^оп(s) между границами зон торможения 1ТП и 2ТП проводим линию, параллельную кривой h_w^ох(s).

Получаем точки б^’ и в^’. Строим отрезок в^’г^’, параллельный вг.

Отрезки бб^’ и г^’г^”- погашаемые энергетические высоты соответственно на 1ТП и 2 ТП. Эти величины не должны превышать расчетных.

Соединяя точки М-а^’-б^’-в^’-г^”-д’-е^”-с^’, получаем линию, являющуюся кривой потерь энергетических высот с частичным торможением – h_Wt^ох(s).

10 Кривые скорости и времени скатывания отцепов. Оценка

_{качества запроектированного продольного профиля спускной части горки}

_{10.1 Построение кривых скорости и времени скатывания отцепов}

_{Кривые скорости строят для очень плохого бегуна, скатывающегося на трудный путь при неблагоприятных условиях, и очень хорошего бегуна, скатывающегося на путь, смежный с трудным при неблагоприятных усло­виях с частичным торможением.}

_{Для построения кривых скорости и времени скатывания отцепов расчетный путь на всем протяжении, начиная от УВГ до РТ, разбивается на участки длиной не более 10 м. Границы участков назначаются:}

_{- в точках, соответствующих положению УВГ и РТ:}

_{- на расстоянии половины базы вагона от границ стрелочных изо­лированных участков;}

_{- то же, от изостыков первого замедлителя тормозной позиции (ТП и 2ТП );}

_{- на границах зон торможения.}

_{С этой целью предварительно рассчитывают координаты начала и конца элементов развертки трудного пути. Координату УВГ принимают равной 0.00 м, а положение последующих точек относительно УВГ опреде­ляют суммированием длин предшествующих элементов, после чего полу­ченные значения наносят на развертку.}

_{Затем переходят к расчету координат изостыков разделительных эле­ментов ( стрелочных переводов и замедлителей).}

_{Положение изостыков на входе в разделительный элемент опреде­ляется:}

_{- для стрелочных переводов S}^вх_{ис стр, м, рассчитывается по формуле (28)}

_S^вх_{ис стр = Sн стр – lпр стр, (28)}

_{- для замедлителей S}^вх_{ис зам , м, рассчитывается по формуле (29)}

_S^вх_{ис зам = Sн зам – 0.50 (29)}

_{где S}^вх_{ис стр, S}^вх_{ис зам - координаты изостыков на входе в разделительный элемент, соответственно для стрелочного перевода и замедли­теля;}

_{Sн стр - положение начала стрелочного перевода относительно УВГ, м;}

_{Sн зам - расстояние от УВГ до балок замедлителя, м;}

_{lпр стр - длина предстрелочного участка, принимается равной 5,26м; 0.50 - расстояние от изостыка до балок замедлителя.}

_{Координаты изостыков разделительных элементов на выходе S}^вых_{ис, м, рассчитываются по формуле (30)}

_S^вых_{ис = S}^вх_{ис + lиз, (30)}

_{где S}^вых_{ис - положение изостыка на выходе из разделительного элемента, м;}

_S^вх_{ис-координата изостыка на входе в}

_{разделительный элемента, м;}

_{lиз - протяженность изолированного участка, принимается равной:}

_{- для стрелочных переводов 11.38 м:}

_{- для замедлителей типов КНП-5 и ВЗПГ-5 - 12,475 м.}

_{Затем переходят к расчету координат положений отцепов в моменты входа на разделительные элементы и выхода из них.}

_{Расчетные схемы представлены на рисунке 10.1}

а) замедлитель б) стрелочный перевод

Рисунок 10.1 - Схемы для определения положений отцепов на разделитель­ных элементах

_{Координата положения отцепа на входе в разделительный элемент Sвх, м, рассчитывается по формуле (31)}

_{Sвх = S}^вх_{ис – b / 2, (31)}

_{где b - длина колесной базы отцепа, для полувагона b =10.50 м.}

_{Координата положения отцепа на выходе из разделительного элемента Sвых, м, рассчитывается по формуле (32)}

_{Sвых = S}^вых_{ис + b / 2, (32)}

_{После переходят к расчету координат положений отцепов в момент их разделения у предельного столбика последнего стрелочного перевода. Координаты положений отцепов при разделении у предельного стол­бика последней стрелки S}^,_{пс, м, рассчитывается по формуле (33)}

_{- первого отцепа:}

_S^,_{пс = Sпс + l1 / 2, (33)}

_{где Sпс – координата предельного столбика относительно УВГ, м;}

_{l1 – длина первого отцепа, м;}

_{- длина второго отцепа ,рассчитывается формуле (34)}

_S^,,_{пс = Sпс – l2 / 2, (34)}

где l₂ – длина второго отцепа, м.

Границы зон торможения соответствуют положениям центра тяжести отцепа в моменты входа на тормозную позицию и выхода из нее, поэтому их назначают на расстоянии половины базы отцепа от начала и конца ба­лок замедлителей, уложенных на тормозной позиции.

Рассчитанные координаты следует упорядочить по возрастанию и вычислить длины отрезков, ограниченных указанными точками.

Длинные элементы (более 10 м) разбиваются на ряд участков.

Остаточную энергетическую высоту, характеризующую кинети­ческую энергию отцепов, можно определить в любой точке расчетного пути как ординату между соответствующей суммарной кривой потерь энергети­ческих высот и линией профиля.

Скорость бегуна в любой точке V _I, м/с, рассчитывается по формуле (35)

V _I = 2 * g' * h_i, (35)

где g' - ускорение свободного падения с учетом инерции вра­щающихся масс бегуна м/с² (для ОП g^,_оп = 9.11 м/с²; для OX g^,_ох - 9.62 м/с²);

h_i – остаточная энергетическая высота в данной точке, м.э.в.

Время хода отцепа между двумя соседними точками t_i, с, рассчитывается по формуле (36)

t_i = (2 * S_j) / (V_j + V_j+i), (36)

_{где Si - длина участка, на котором определяется время хода, м;}

_{Vi - скорость бегуна соответственно в начале участка, м/с;}

_{Vi+j - скорость бегуна соответственно в конце участка, м/с.}

_{Суммарное время хода бегунов от УВГ до i-й точки T, с, рассчитывается по формуле (37)}

_{T = ∑ti, (37)}

_{Значения Т рассчитываем отдельно для ОХ(Х) и ОП(П). Расчеты удобно свести в таблицу следующей формы (таблица 6)}

Таблица 6 - Расчет скорости и времени хода бегунов

№ точек	Наименование точек	Координаты и длины участков, м		Остаточная энергетическая высота отцепов				Скорости отцепов Vi, м / с		Время хода отцепов
				hi , мм масштаба		hi , м.эн.в.				ti, с		T = ∑ti, с
		S	S	ОП	ОХ	ОП	ОХ	ОП	ОХ	ОП	ОХ	ОП	ОХ
1	УВГ	-				0.150	0.150	1.70	1.70	-	-	0.00	0.00
2	-	13	13.00	25	26	0.50	0.520	3.018	3.163	4.052	3.239	4.052	3.239
3	-	13	26.00	44	53	0.80	1.060	4.004	4.516	2.358	2.132	6.410	5.371
4	-	13.26	39.26	61	75	1.120	1.5	4.714	5.372	1.974	1.738	8.384	7.109
5	-	13	52.26	69	66	1.380	1.720	4.014	5.752	1.764	1.541	10.148	8.650
6	Вх 1ТП	12.1	64.36	74	95	1.480	1.920	5.122	6.046	1.586	1.356	11.734	10.006
7	Вых 1ТП	38.45	102.81	82	78	1.640	1.560	5.466	5.479	4.826	4.688	16.560	14.694
8	-	12	114.81	80	77	1.60	1.540	5.399	5.443	1.476	1.467	18.036	16.161
9	-	12	126.81	80	79	1.60	1.580	5.399	5.514	1.481	1.457	19.517	17.618
10	-	12	138.81	73	86	1.460	1.720	5.158	5.753	2.223	1.410	21.740	19.028
11	Вх 2ТП	10.79	149.6	74	75	1.480	1.50	5.193	5.372	1.388	1.308	23.128	20.338
12	Вых 2ТП	31.95	181.55	72	50	1.440	1000	5.122	4.386	4.139	0.221	27.267	20.559
13	-	14	195.55	65	45	1.30	0.90	4.867	4.161	1.885	2.203	29.152	22.762
14	-	14	209.55	59	45	1.180	0.90	4.637	4.161	1.980	3.124	31.132	25.886
15	-	14	223.55	64	45	1.280	0.90	4.637	4.161	2.013	3.124	33.145	29.010
16	-	14	237.55	50	45	1000	0.90	4.268	4.161	2.126	3.124	35.271	32.134
17	-	14	257.55	44	43	0.880	0.860	4.004	4.068	2.281	2.277	37.552	34.411
18	-	14	265.55	38	43	0.760	0.860	3.721	4.068	2.446	2.294	39.598	36.705
19	-	14	279.55	34	43	0.680	0.860	3.520	4.068	2.602	2.294	42.6	38.999
20		13	292.55	28	43	0.560	0.860	3.194	4.068	2.624	2.130	45.224	41.129
21		13	305.55	23	42	0.460	0.840	2.895	4.020	2.894	2.147	48.118	43.276
22	-	13	318.55	19	42	0.380	0.840	2.631	4.020	3.187	2.156	51.305	45.432
23	Вх3ТП	13.3	331.88	15	31	0.30	0.620	2.338	3.454	3.558	2.379	54.863	47.811
24	Вых 3ТП	20.1	351.98	11	13	0.220	0.260	2.002	2.237	6.339	5.070	61.202	52.881
25	-	12	363.98	8	8	0.160	0.160	1.707	1.754	4.431	4.178	65.633	57.059
26	-	12	375.98	6	6	0.120	0.120	1.479	1.519	5.145	5.008	70.778	62.067
27	-	12	387.98	3	6	0.06	0.120	1.045	1.519	6.721	5.267	77.499	67.334
28	РТ	12	399.98	2	6	0.04	0.120	0.854	1.519	8.718	5.267	86.217	72.601

Кривые скорости строятся в масштабе 1 м/с – 4 см, кривые времени хода строятся в масштабе 1сек – 2мм. Кривые времени для ОП(П) и ОХ_т(Х_т) строятся:

- первая кривая для ОП(П) от нуля;

- кривая времени для ОХ_т(Х_т) сдвигается вверх на величину интервала следования бегунов через вершину горки t₀ при скорости роспуска V₀.

Выше кривой ОХ_т(Х_т) также на величину t₀ начинают построение второй кривой времени для ОП(П).

Величину интервала на вершине горки определяем из расчетной схемы (рисунка 10.2)

Рисунок 10.2 - Расстояние между отцепами на вершине горки в момент отрыва l-го отцепа от состава L, м, рассчитывается по формуле (38)

L = (l₁ + l₂) / 2, (38)

где l₁ – длина первого отцепа

l₂ – длина второго отцепа

Интервал времени t₀, с, рассчитывается по формуле (39)

t₀ = l / V₀, (39)

где V₀ – заданная скорость роспуска, м/с.