РАСЧЕТ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДА ПО УЧАСТКУ

Скорость движения поезда, наряду с его весом и расхо­дом энергоресурсов на тягу поездов, являются важнейшими тягово-экономическими показателями работы локомотива. Эти показа­тели, в основном, позволяют оценивать пропускную и провозную способности железнодорожных участков и железных дорог в це­лом, находить оптимальные способы организации перевозок, фор­мировать эксплуатируемый парк локомотивов и решать другие эко­номические и технические проблемы железных дорог. Расчет скорости движения поезда производится на основа­нии решения дифференциального уравнения движения поезда, кото­рое в общем виде может быть представлено следующей зависи­мостью:

, (30)

где ξ - ускорение поезда, км/ч² , при действии удельной силы в I Н/кН;

r_у - равнодействующая удельных сил, действующих на поезд, Н/кН.

В учебной литературе описано достаточно много способов расчета скорости движения поезда. Для определения скорости движения поезда по участку студентам, как правило, ре­комендуется использовать графический метод А.И. Липеца. По согласованию с преподавателем кафедры отдельные студенты могут провести сравнительные расчеты изменения скорости движения поезда по участку численным методом с применением ПЭВМ. Результаты расчетов в любом случае представляются студентами в виде кривой =f(S) выполненной в масштабе на миллиметровой бумаге.

Графическое построение кривой изменения скорости движения поезда по участку методом А.И. Липеца

Данный способ определения скорости (графическое интег­рирование уравнения движения поезда) основан на геометричес­кой связи между кривыми удельных ускоряющих и замедляющих сил и скорости движения поезда при соответствующем подборе мас­штабов этих величин. В таблице 7 приведены масштабы величин, которые рекомендуются для практического использования в курсовой ра­боте. Техника графического построения кривой изменения скорости движения поезда по участку =f(S) методом А.И. Липеца, подробно излагается в учебной литературе [1,4] . Следует обратить внимание на некоторые особенности графи­ческих построений кривой =f(S) способом А.И. Липеца: 1. Построение кривой скорости проводят с использованием спрямленного пути, который по данным табл. 1 наносят в масштабе на лист миллиметровой бумаги (планшет). В качестве примера на рис. 3-5 показаны размещение на общем планшете части спрямленного профиля, кривых удельных равнодей­ствующих сил f_к - w₀= f( ); w_0х = f( ) и 0,5b_т + w_0х = f( ), построенных по данным табл. 5 и график =f(S), построенный методом А.И. Липеца. 2. При обычных тяговых расчетах движение поезда рассмат­ривается (одно из допущений) как движение материальной точки (т.е. длина поезда не учитывается). Учитывая это обстоя­тельство и то, что локомотив и вагоны поезда одновременно трогаются с места и в одно и то же время приходят на станции, построение кривой скорости =f(S) следует начинать с точки, соответствующей расстоянию /2 от выходных стрелок (станция А), соответствующим образом нужно и останавливать поезд на станциях Б и В (на расстоянии /2 от выходных стрелок). 3. На правильность графического расчета скорости движения по­езда по участку влияют не только правильность выбора интерва­ла изменения скорости из условия ∆ ≤ 10 км/ч, но и определе­ние характера изменения скорости (возрастет, будет снижаться, останется постоянной), особенно при переходе с элемента на эле­мент. Для определения характера изменения скорости необходимо определить знак удельной равнодействующей силы r_у , дей­ствующей на поезд, при заданном режиме ведения поезда и при условии движения по элементу известной крутизны с постоянной скоростью, Н/кН:

r_у= ± (r + i), (31)

где r - равнодействующая удельных сил при движении поезда по прямому горизонтальному пути, Н/кН; определя­ется по графикам f_к - w₀= f( ); w_0х = f( ) и 0,5b_т + w_0х = f( ), для значения скорости, с которой поезд начинает движение по следующему эле­менту профиля пути. 4. Скорость поезда на спусках не должна превышать значе­ния допустимых по безопасности скоростей движения, определен­ных в разделе 5 указаний. 5. При подходе поезда к остановочным пунктам его скорость движения по входной стрелке не должна превышать величины 40 км/ч. При этом необходимо учесть то обстоятельство, что когда голова поезда достигнет входной стрелки, центр его тя­жести будет находиться на расстоянии l_п/2 от начала станции (рис. 6). Поэтому следует предусмотреть (при необходимости) снижение скорости поезда на расстоянии l_п/2 от входной стрел­ки станции. 6. При построении кривой скорости =f(S) необходимо, с одной стороны, стремиться к достижению максимально возможных скоростей дви­жения поезда по всем элементам профиля (что позволит повы­сить провозную и пропускную способности участка железной до­роги), с другой стороны - обеспечить экономию энергоресурсов (топлива на тепловозах, электроэнергии на электровозах) на тягу поездов. Нетрудно заметить, что это два взаимно исклю­чающих требования. Тем не менее, эта задача решается за счет использования энергетики движения поезда, т.е. накопления и рационального использования кинетической и потенциальной энергии движущегося поезда. Наиболее эффективно применение рациональных методов вождения поездов на т.н. "вредных" подъ­емах и спусках, где машинист иногда вынужден прибегать к торможению. В качестве примера на рис. 7 показаны два вари­анта прохождения поездом "вредного" (затяжного) спуска - 7/2000. Очевидно, что при примерно одинаковой участковой скорости для обоих вариантов (и времени хода поезда), при варианте Б достигается экономия энергоресурсов за счет при­менения холостого хода на элементе +0,5/1200 и прохождения участка -7/2000 без применения тормозных средств. Также не­обходимо стремиться, чтобы скорость перед крутыми и затяжны­ми подъемами была максимально возможной для заданного профи­ля. 7. Кривые скорости =f(S) строятся для всех вариантов сравнения. Эти кривые желательно вычертить линиями с определенными обозначениями. 8. На кривых =f(S) в точках перелома нужно отметить режимы управления локомотивом: РТ; ХХ; ТР. Режим работы локомотива проставляется в начале интервала изменения скорости.

Дата добавления: 2014-09-08; просмотров: 664; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!