Определение длины тормозного пути

В зависимости от заданной максимальной (начальной) скорости движения, силы нажатия тормозных колодок и профиля пути.

Задачи по определению длины тормозного пути и времени торможения решаются при заданных :

· начальной скорости торможения v_н,

· на участке торможения профиле пути i,

· тормозных средств поезда ,

· необходимых сведений о поезде.

Задача по определению длины тормозного пути решается аналитическим или графическим способами.

При решении тормозных задач аналитическим способом по интервалам скоростей полный тормозной путь S_т определяется как сумма двух составляющих:

_, (1)

где S_п – подготовительный тормозной путь

S_д – путь действительного торможения

Тормозной путь условно делят на подготовительный S_п и действительный S_д. Диаграмма наполнения тормозных цилиндров в грузовом поезде при экстренном торможении приведена на (рисунок 3). С целью упрощения тормозных расчётов в области неустановившегося режима действия тормозной силы при её возрастании, действительные диаграммы наполнения тормозных цилиндров (линии 1-3) заменяются условной скачкообразной линией ОСДВ, принимаемой одинаковой для всех тормозных цилиндров. При этом предполагается, что во время прохождения поездом пути подготовки тормозов к действию – t_п (линия О-С), давление во всех тормозных цилиндрах поезда равно нулю, а скорость поезда не изменяется. После этого давление в тормозных цилиндрах возрастает скачком (линия С-Д) и далее остаётся постоянным.

Время подготовки тормозов к действию зависит от длины поезда, типа тормозов, типа воздухораспределителя и режима его работы, так как от этого зависит характер и наклон диаграммы наполнения, а также от тормозной силы и уклона, на котором происходит подготовка тормозов к действию. В расчётах во время подготовки тормозов к действию скорость движения принимается постоянной, а фактически она возрастает или убывает в зависимости от уклона и тормозной силы.

Рисунок 3. Определение пути подготовки тормозов к действию.

Время подготовки тормозов к действию в секундах определяется по формуле

с, (2)

где a, c – коэффициенты, зависящие от типа поезда (грузовой или пассажирский), типа тормозов (пневматический или электропневматический) и числа осей;

b_т – удельная тормозная сила поезда, Н/кН;

i – профиль пути, на котором находится поезд при подготовке тормозов к действию, в ‰ со своим знаком.

После определения определяется путь подготовки тормозов к действию

, м, (3)

где - скорость, с которой начинается торможение, км/ч.

Действительный тормозной путь при прохождении поездом рассматриваемого интервала скорости торможения (интервалы 5 – 10 км/ч), расчёты производят по выражению

, м, (4)

где и - начальная и конечная скорости на принятом интервале, км/ч; - тормозной путь, проходимый поездом за время снижения скорости от до , м; - (дзета) приведённое «единичное» ускорение поезда, км/ч²/кг/т, или - удельная приведённая (с учётом инерционных сил) масса поезда ; - удельная тормозная сила, Н/кН; i – уклон, численная величина которого соответствует размерности Н/кН; если поезд движется на подъёме, то величина i в формуле с плюсом, если поезд на спуске, то величина i в формуле с минусом ; - удельное сопротивление движению поезда, Н/кН, вычисляется при средней скорости рассматриваемого интервала

км/ч. (6)

Действительный тормозной путь

м. (7)

Полный тормозной путь до конца принятого интервала скорости торможения

(8)

Время, затраченное поездом при прохождении рассматриваемого интервала скорости, рассчитывается по формуле

с . (9)

Общее время, затраченное поездом на торможение, рассчитывается как сумма времени по всем рассмотренным составляющим пути торможения

с. (10)

Расчёт тормозного пути по интервалам скорости удобно выполнять в форме таблице 3, в качестве первой строки занеся путь подготовки.

Расчёт тормозного пути по интервалам скорости

Таблица 3

vн

vк

vср

км/ч

км/ч

км/ч

Н/кН

Н/кН

Н/кН

Н/кН

Н/кН

Н/кН

м

м

с

с

Здесь - тормозной путь, пройденный с момента торможения до окончания данного интервала;

- время, прошедшее с момента начала торможения до окончания изменения скорости в данном интервале.

По результатам расчёта строятся графики зависимости и .

Пример 3. Определить тормозной путь, проходимый грузовым поездом при начальной скорости 60 км/ч до полной остановки на спуске величиной 5,4 ‰, если дано:

основное удельное сопротивление движению состава:

;

расчётный тормозной коэффициент чугунных колодок в поезде ;

расчётный тормозной коэффициент композиционных колодок в поезде ;

масса состава т;

масса локомотива т;

число осей состава n_о=124;

единичное ускорение поезда

поезд двигался по участку, на котором имеются уклоны круче 20 ‰.

Р е ш е н и е. 1. Определение удельной тормозной силы при начальной скорости:

;

;

Н/кН;

Н/кН;

общая (суммарная) удельная тормозная сила поезда равна

Н/кН.

2. Определение времени подготовки тормозов к действию:

с.

3. Определение пути подготовки тормозов к действию:

м.

Результаты расчётов вносятся в первую строку таблицы 9.4.

4. Определение тормозного пути, проходимого поездом в режиме действительного торможения первого интервала снижения скорости на 10 км/ч:

средняя скорость на первом интервале составит

км/ч.

значения расчётных коэффициентов трения чугунных и композиционных колодок при средней скорости 55 км/ч

;

;

удельные тормозные силы, создаваемые чугунными и композиционными колодками равны

Н/кН;

Н/кН;

общая удельная тормозная сила поезда

Н/кН;

Основное удельное сопротивление движению состава

Н/кН;

основное удельное сопротивление движению локомотива в режиме холостого хода

Н/кН.

основное удельное сопротивление движению поезда

Н/кН.

тормозной путь, проходимый в рассматриваемом интервале изменения скорости, равен

м.

5. Тормозной путь, пройденный с момента начала торможения до окончания изменения скорости в данном интервале

м.

6. Время, затраченное поездом на снижение скорости в данном интервале

с.

Время торможения, прошедшее с момента начала торможения до окончания изменения скорости в данном интервале

с.

Аналогично заполняются остальные графы табл. 9.4.

Необходимо иметь в виду, что при скоростях движения поезда 10 км/ч и менее основное удельное сопротивление движению следует принимать как при скорости 10 км/ч.

Результаты расчёта представлены на графиках скорости и времени торможения поезда (рисунке 4).

Рисунок 4. Определение тормозного пути.