4. Расчет длины тормозного пути поезда

1. Расчёт тормозного пути по интервалам скорости

Степень обеспеченности поезда тормозными средствами оценивается расчетным тормозным коэффициентом

, (4.1)

где P и Q – вес локомотива и состава, кН;

–суммарное расчетное фактическое нажатие по всем осям в составе, кН.

Суммарное расчетное фактическое нажатие находится по всем осям транспортных средств в поезде или составе по формуле

(4.2)

где К_р1, К_р2, …, К_рn – расчетные нажатия тормозных колодок на одну ось, кН;

а₁, а₂,…, а_n – число тормозных осей данного транспортного средства;

n₁, n₂, …,n_n – количество вагонов или локомотивов данного типа.

Вес состава:

(4.3)

Тогда расчетный тормозной коэффициент:

В последующих расчетах будут использованы различные проценты от числа – от 0 до 100%.

Расчетный коэффициент трения тормозных колодок:

, (4.4)

где h, f, e – коэффициенты для чугунных колодок. h = 0,27, е = 100; f = 5.

Удельная тормозная сила:

, (4.5)

Удельное сопротивление движению локомотива на холостом ходу:

. (4.6)

Основное удельное сопротивление движению поезда на холостом ходу поезда:

, (4.7)

где W₀’’ – основное удельное сопротивление движению состава, Н/кН.

, (4.8)

где W₀₈’’, W₀₄’’, W_0n’’ – основное удельное сопротивление движению восьмиосных , четырехосных и других типов вагонов, Н/кН.

, (4.9)

, (4.10)

где q₀ – нагрузка на ось, равная 230 кН.

Общее удельное сопротивление движению, Н/кН:

C = b_т+W_0x+i_c . (4.11)

Изменение скорости, км/ч:

Δv = -0,1·C. (4.12)

Скорость после торможения V, км/ч

V = V_н+ΔV. (4.13)

Средняя скорость, км/ч:

. (4.14)

Приращение длины тормозного пути в интервале Δt, м

. (4.15)

Получив для каждого интервала скоростей отрезки действительных тормозных путей ΔS_д и сложив их поочерёдно от минимальной (остановочной) до максимальной (или требуемой для построения графика), занесли их в соответствующую графу в таблице 7.

Затем, складывая эти значения с ранее рассчитанным для данной скорости движения S_п, получили величину S_т для построения графика S_т=f(V₀). Результаты расчётов записаны в таблицу 7.

Кроме того, по данным расчётов построены следующие зависимости: S_п, ∑ΔS_д = f(V₀), а также b_т, W’’₀, W_х, W_ох = f(V₀).

Рисунок 4.1 – Зависимости S_т, S_п, ∑ΔS_д = f(V₀)

Рисунок 4.3 – Зависимости W’’₀, W_х, W_ох = f(V₀)

Рисунок 4.2 – Зависимость b_т = f(V₀)

Из графиков видно, что с ростом скорости длина тормозного пути растёт, причём при малых значениях скоростей (до 35км/ч) преобладающее влияние оказывает величина подготовительного тормозного пути. Это объясняется тем, что на этом интервале общее сопротивление движению поезда максимально, следовательно, поезд тормозит быстрее и действительный тормозной путь получается небольшим.

С ростом скорости основная составляющая общего сопротивления движению поезда - тормозная сила - начинает уменьшаться из-за уменьшения коэффициента трения между колодкой и колесом, а действительный тормозной путь начинает расти, причём нелинейно, из-за аналогичной зависимости коэффициента трения от скорости движения.

2. Определение тормозного пути по номограммам

Номограмма для тормозных путей предварительно рассчитывается на ЭВМ численным интегрированием уравнения движения поезда и позволяет графически решать ряд следующих задач:

- определение длины тормозного пути по известным значениям тормозного коэффициента и скорости движения;

- определение необходимого расчётного тормозного коэффициента по заданным длине тормозного пути и скорости движения;

- определение допустимой скорости движения по установленным длине тормозного пути и расчётного тормозного коэффициента;

- определение наибольшего значения спуска по известным расчётному тормозному коэффициенту, скорости движения и длине тормозного пути.

По заданию необходимо определить длину тормозного пути на спуске i=-0,005. Для этого используем таблицу на странице 135 [7] , которая заменяет номограмму и даёт более точный расчет.

Рассчитываемые тормозные пути сводим в таблицу 8.

Таблица 8 – Расчётные тормозные пути, определённые по номограмме

	10	15	20	25	30	35	40	45	50	55	60	65	70	75	80
	27	45	68	96	130	169	214	266	325	391	464	545	634	731	836

Рисунок 4.4 – Характеристики тормозного пути