Методы решения тормозных задач

Определение допустимой скорости движения на спусках различной крутизны.

Эта задача удобно решается графическим методом. Для известного числа осей состава поезда и тормозных средств , строится диаграмма замедляющих сил (рисунок 1а) при торможении – в выбранном масштабе. Задаваясь некоторыми значениями уклонов ,для каждого уклона на диаграмме строится кривая торможения в пределах заданного тормозного пути (рисунок 1б).

Рисунок 1. Определение допустимой скорости движения.

Пути подготовки определяются по формуле:

, м,

где - находится на оси ординат для каждого значения уклона;

‑ время подготовки тормозов к действию.

Полученные значения откладываются на диаграмме (рисунок 1б) и в пересечении с соответствующими кривыми скоростей находятся допускаемые скорости начала торможения в точках D₁…D₃. Затем строится вспомогательная диаграмма (рисунок 1в), по которой определяется искомая допускаемая скорость v_доп для любого значения уклона.

Пример 1. Определить допустимые скорости движения поезда на уклонах различной крутизны звеньевого пути. Поезд состоит из электровоза ВЛ80^к массой 184 т и состава массой 3800 т, сформированный из четырёхосных вагонов на подшипниках качения, со средней массой, приходящейся на ось, 17,5 т. Расчётный тормозной коэффициент . Вагоны состава оснащены стандартными чугунными колодками.

Решение. 1. Вначале производятся расчёты, необходимые для построения диаграммы замедляющих сил заданного поезда:

Определение веса локомотива: кН;

Определение веса состава: кН;

Определение количества осей в составе: осей;

Определение средней осевой нагрузки в составе кН/на ось.

Затем рассчитываются данные для построения диаграммы замедляющих сил поезда, и результаты расчётов заносятся в таблицу 1.

Таблица 1. Расчётные данные для построения диаграммы замедляющих сил поезда

км/ч	Н/кН	Н	Н/кН	Н	Н	Н/кН		Н/кН	Н/кН
	2,4 2,54 2,74 3,045 3,4 4,06 4,32 4,89 5,52	4332,1 4584,8 4945,8 5496,0 6137,1 7328,5 7797,8 8826,6 9963,8	0,87 0,95 1,05 1,18 1,34 1,53 1,74 1,99 2,26	32431,8 35414,1 39141,9 43988,0 49952,5 57035,3 64863,7 74183,2 84248,3	36763,9 39998,9 44087,7 49484,0 56089,6 64363,8 72661,5 83009,8 94212,1	0,94 1,02 1,13 1,27 1,44 1,65 1,86 2,12 2,41	0,27 0,198 0,162 0,140 0,126 0,116 0,108 0,102 0,097	89,1 65,3 53,5 46,2 41,6 38,3 35,6 33,7 32,0	90,04 66,32 54,63 47,47 43,04 39,95 37,46 35,82 34,41

По полученным результатам расчёта в масштабе, рекомендуемом ПТР для графических расчётов, на миллиметровой бумаге строят кривую удельных замедляющих сил. На этой же миллиметровой бумаге на продолжении абсциссы откладывают в масштабе расстояние тормозного пути м. От конца тормозного пути строятся кривые скорости торможения для ‰ , ‰ , ‰ до пересечения с ординатой – начала торможения. Точка пересечения с ординатой кривой скорости торможения указывает скорость , с помощью которой определяется путь подготовки. Допускаемая скорость движения заданного поезда по тормозному обеспечению на соответствующем по крутизне спуске определяется из построения луча - от начала торможения до конца найденного пути подготовки при скорости . Точка пересечения построенного луча с кривой скорости торможения и есть допускаемая скорость движения на соответствующем уклоне.

2. Для этого вычисляется время подготовки тормозов к действию при торможении на прямом горизонтальном пути, то есть ‰:

с,

где ‰ – прямой горизонтальный путь, поэтому второе слагаемое равно нулю.

Далее производится определение пути подготовки тормозов к действию

м.

Полученное значение , в принятом масштабе (1 км – 120 мм), наносится на диаграмму при скорости 96 км/ч. В пересечении луча (от начала торможения до конца ) (рисунок 1б) с кривой скорости (D₁) торможения на прямом горизонтальном пути определяется допускаемая скорость движения на расчётном участке по тормозам. Её значение км/ч.

3. Определение времени подготовки тормозов к действию при торможении на спуске ‰. Вначале определяется значение b_т при скорости (из диаграммы) км/ч. Сначала вычисляется для этой скорости

,

тогда

Н/кН.

Затем определяется время подготовки тормозов к действию на торможение

с.

Теперь определяется путь подготовки тормозов к действию на торможение на спуске ‰.

м.

Полученное значение вновь наносится на диаграмму, и в пересечении луча (от начала торможения до конца линии при скорости км/ч) с кривой скорости торможения (D₂) на уклоне ‰ пути определяется допускаемая скорость начала торможения. Её значение км/ч.

1. Определение пути подготовки тормозов к действию при торможении на спуске ‰.

Вначале определяется коэффициент трения стандартных чугунных колодок при торможении при скорости движения (из графика 3 диаграммы) км/ч

.

Затем определяется удельная тормозная сила

Н/кН.

Теперь можно определить время подготовки тормозов к действию при торможении на ‰ уклоне

с,

и определить путь подготовки тормозов к действию при торможении

м.

Полученное значение вновь наносится на диаграмму, и в пересечении луча (от начала торможения до конца линии при скорости км/ч) с кривой скорости торможения (D₃) на уклоне ‰ пути определяется допускаемая скорость начала торможения. Её значение км/ч.

5. На основе полученных допустимых скоростей по тормозному оснащению поезда в зависимости от величины уклона, строится вспомогательная диаграмма (рис.9.1в) , по которой можно найти допустимую скорость движения поезда для любого значения уклона.