1. Анализ и спрямление профиля пути

Для сокращения объема тяговых расчетов и повышения их точности необходимо спрямлять продольный профиль пути.

В тяге поездов принято крутизну подъемов обозначать со знаком плюс, а спусков – со знаком минус.

Перед выполнением спрямления необходимо проанализировать профиль пути и выделить расчетный и максимальный подъемы.

Расчетный подъем – это наиболее трудный для движения в данном направлении элемент профиля пути, на котором скорость поезда может упасть до расчетной, соответствующей расчетной силе тяги локомотива.

Если наиболее крутой подъем участка достаточно длинный, то он принимается за расчетный подъем. Если наиболее крутой подъем заданного участка имеет небольшую протяженность и ему предшествуют спуски и площадки (горизонтальные элементы), на которых поезд может развить высокую скорость, то такой подъем не может быть принят за расчетный, так как поезд преодолеет его за счет накопленной кинетической энергии. В этом случае за расчетный следует принять подъем меньшей крутизны, но большей протяженности, на котором может быть достигнута равномерная расчетная скорость.

Спрямление профиля состоит в замене двух или нескольких смежных элементов продольного профиля пути одним элементом, длина которого S_с равна сумме длин спрямляемых элементов (S₁, S₂, S₃, …, S_n), т.е.

S_с= S₁+S₂+S₃+…+S_n. (1.1)

При спрямлении группируются рядом находящиеся элементы профиля пути одного знака, близкие по крутизне. Горизонтальные элементы (площадки), имеющие нулевой уклон, могут включаться в спрямляемые группы как с элементами, имеющими положительный знак крутизны (подъемами), так и с элементами отрицательной крутизны (спусками). Элементы, на которых расположены раздельные пункты (станции), а также расчетный подъем и максимально крутой подъемы, в группы для спрямления не включаются.

Для намеченной группы элементов сначала определяется крутизна i_c` спрямленного уклона по формуле:

, (1.2)

где i₁,i₂, …, i_n – крутизна элементов спрямленного участка, ⁰/₀₀.

Затем проверяется допустимость спрямления по условию:

, (1.3)

где S_i – длина отдельного спрямляемого элемента

Δi – абсолютная разность между крутизной спрямленного участка и крутизной проверяемого элемента, ⁰/₀₀, т.е.

Δi = [i_c-i_i]. (1.4)

Если какой-либо элемент в группе не удовлетворяет вышеприведенному условию, то делается новая группировка.

Кривые на спрямленном участке заменяются фиктивным подъемом i_c``, крутизна которого определяется по формуле, ⁰/₀₀:

, (1.5)

где S_крi и R_i – длина и радиус кривых в пределах спрямленного участка, м.

Окончательно крутизна спрямленного участка с учетом фиктивного подъема от кривой определяется по формуле, ⁰/₀₀:

i_c = i_c`+i_c``. (1.6)

В табл. 1.1 представлены исходные данные по профилю пути, выбранные по методическим указаниям в соответствии с номером варианта, и результаты расчетов по спрямлению.

Таблица 1.1

Результаты расчётов по спрямлению заданного профиля

Исходный						Спрямленный
№ элемента	i, ‰	R, м	Sкр, м		S, м	, м	, ‰	, ‰	, ‰	№ спрямлённого участка
1	2	3	4		5	6	7	8	9	10
1	0,0	Станция А			1500	1500	–	–	–	1
2	-2,0	­­­–	–		1200	3000	­­­-2,5	0,6	1,7	2
3	-4,0	–	–		1100
4	0,0	600	200		700
5	+4,5	–	–		900	2800	+6,5	–	–	3
6	+6,2	–	–		700
7	+8,1	–	–		1200
8	+2,0	700	400		400	2100	+9	0,4	9,3	4
9	+10,1	100	500		800
10	+11,0	–	–		900
11	-7,0	–		–	1500	1500	–	–	–	5
12	+1,0	Станция Б			1300	1300	–	–	–	6
13	0,0	1000	500		600	1500	-3,4	1	-2,4	7
14	-5,0	–	–		500
15	-6,3	–	–		400
16	-3,0	600	200		300

Окончание табл. 1.1

17	-10,5	960	300		600	1600	-9,8	0,3	–		8
18	-12,0	–	–		700
19	0,0	700	500		700	700	–	–	–		9
20	+12,0	–	–		900	1600	+8,3	–	–		10
21	+8,4	–	–		400
22	+6,7	–	–		300
23	-2,0	–		–	1000	1000	–	–		–	11
24	-0,5	Станция В			1300	1300	–	–	–		12
25	-3,4	–	–		200	500	-5,9	0,5	-5,4		13
26	-6,2	850	300		300
27	-8,6	–	–		3600	3600	–	–	–		14
28	-4,7	1200	300		2500	2500	–	–	–		15
29	0,0	–	–		1200	1200	–	–	–		16
30	+3,5	–	–		2000	4000	+4,1	–	–		17
31	+4,7	–	–		2000
32	+15,0	–	–		4500	4500	–	–	–		18
33	+2,3	700	300		300	300	–	–	–		19
34	-3,7	1000	200		200	700	-4,1	0,5	-3,6		20
35	-4,20	640	200		500
36	0,0	Станция Г			1800	1800	–	–	–		21

Все расчеты по спрямлению профиля пути проведены с учетом правил тяговых расчетов для поездной работы. Указанная точность расчетов соответствует точности, требуемой правилами тяговых расчетов для поездной работы: расстояние – для элементов профиля в метрах – с одним знаком после запятой; уклоны – в промилле (⁰/₀₀) с одним знаком после запятой.