Попов Юрий Викторович, Стрекалов Николай Николаевич учебно-методический комплекс

Вид материала

Учебно-методический комплекс

Содержание

Диаграммы удельных равнодействующих сил поезда
Графическое решение тормозной задачи
Методические указания студентам

Подобный материал:

1 2 3 4 5 6 7 8

Таблица удельных равнодействующих сил

Локомотив ___________; масса состава Q =___________т

v, км/ч

100

Режим тяги

F_k,H

w'₀ ,H/кН

W'₀= w'₀Pg, H

w₀'', Н/кН

W''₀= w₀''Qg, H

W₀= W'₀₊ W''₀, H

F_k-W₀, H

Режим холостого хода

w_x, Н/кН

W_x= w_x Pg, H

W_x+ W''₀ , H

, Н/кН

Режим торможения

φ_kp

b_T=1000 φ_kp

, H/кН

w_o_x+ 0,5b_T, Н/кН

w_o_x+ b_T, Н/кН

Диаграммы удельных равнодействующих сил рекомендуется вычертить на отдельном листе, с тем, чтобы в дальнейшем при построении кривой v=f(s) ее можно было бы перемещать вдоль профиля.

При построении графических зависимостей следует пользоваться масштабами, приведенными в таблице.

Величины	Для общих расчетов		Для тормозных расчетов
Величины	1	2	3	4
Удельные силы 1 Н/кН=… мм	6	10	1	2
Скорость 1 км/ч =… км	1	2	1	2
Путь 1 км =… мм	20	48	120	240
Постоянная времени Δ=…мм	30	25	-	-
Время 1 мин=… мм	10	10	-	-

Диаграммы удельных равнодействующих сил вычерчивают на миллиметровой бумаге, расчетные точки наносят на планшет заточенным карандашом четко, чтобы их положение было заметно (образец оформления показан на отдельном листе).

Пользуясь построенными диаграммами удельных равнодействующих сил для определенной массы состава и типа локомотива, можно анализировать условия и характер движения поезда на различных элементах профиля пути: определять равномерную скорость движения поезда на элементах различной крутизны, удельную равнодействующую силу на разных элементах в зависимости от скорости и т.д.

6. Перед тем, как приступить к определению скорости и времени хода поезда по участку, следует решить тормозную задачу, которая состоит в определении максимально допустимой скорости движения поезда по наиболее крутому спуску участка при заданных тормозных средствах и принятом тормозном пути. Эта задача в работе решается графическим способом.

Полный (расчетный) тормозной путь

S_T= S_П + SД (11)

где S_П — путь подготовки тормозов к действию, на протяжении которого тормоза поезда условно принимаются недействующими (от момента установки ручки крана машиниста и тормозное положение до включения тормозов поезда);

S_Д — действительный тормозной путь, на протяжении которого поезд движется с действующими в полную силу тормозами (конец пути S_П совпадает с началом пути S_Д).

I_B

f_3c

Диаграммы удельных равнодействующих сил поезда

Равенство S_T= S_П + SД позволяет искать допустимую скорость как величину, соответствующую точке пересечения графических зависимостей подготовительного пути S_Пи действительного тормозного пути S_Д от скорости движения поезда на режиме торможения. Поэтому решают тормозную задачу следующим образом.

По данным расчетной таблицы удельных равнодействующих сил строят по точкам графическую зависимость удельных замедляющих сил при экстренном торможении от скорости w_ox + b_T =f (v), а рядом, справа, устанавливают в соответствующих масштабах систему координат v - s . Оси скоростей V в обеих системах координат должны быть параллельны, а оси удельных сил (w_ox + b_T) и пути s должны лежать на одной прямой. Масштабы для графических построений при тормозных расчетах следует выбирать из выше расположенной таблицы.

Графическое решение тормозной задачи

Решают тормозную задачу следующим образом. От точки О' вправо на оси s откладывают значение полного тормозного пути S_Т, который следует принимать равным: на спусках крутизной до 6‰ включительно - 1000 м, на спусках круче 6 ‰ — 1200 м.

На кривой w_ox + b_T =f (v) отмечают точки, соответствующие средним значениям скоростей выбранного скоростного интервала 10 км/ч (т.е. точки, соответствующие 5, 15, 25, 35 км/ч и т.д.). Через эти точки из точки М на ocи w_ox + b_T, соответствующей крутизне самого крутого спуска участка, проводят лучи 1, 2, 3, 4 и т.д.

Построение кривой v =f(s) начинают из точки О, так как нам известно конечное значение скорости при торможении, равное нулю. Из этой точки проводят (с помощью линейки и угольника) перпендикуляр к лучу 1 до конца первого интервала, т.е. в пределах от 0 до 10 км/ч (отрезок ОВ). Из точки В проводят перпендикуляр к лучу 2 до конца второго скоростного интервала от 10 до 20 км/ч (отрезок ВС); из точки С проводят перпендикуляр к лучу 3 и т.д. Начало каждого последующего отрезка совпадает с концом предыдущего. В результате получают ломаную линию, которая представляет собой выраженную графически зависимость скорости движения поезда от пройденного пути при экстренном торможении (или, иначе говоря, зависимость пути, пройденного поездом на режиме торможения, от скорости движения поезда).

На тот же график следует нанести зависимость подготовительного тормозного пути от начальной скорости торможения:

S_П =0,278v_н t_п, м, (12)

где v_н — скорость в начале торможения, км/ч:

t_п — время подготовки тормозов к действию, с; это время для автотормозов грузового типа равно:

t_п= 7 -

— для составов длиной 200 осей и менее;

t_п= 10 -

— для составов длиной от 200 до 300 осей;

t_п= 12 -

— для составов длиной более 300 осей,

где i_c — крутизна уклона, для которого решается тормозная задача (для спусков со знаком минус);

b_T — удельная тормозная сила при начальной скорости торможения v_н.

Число осей в составе n =4m₄ .

Построение зависимости подготовительного тормозного пути S_П от скорости производим по двум точкам, для чего подсчитываем значения S_П при v_н = 0 и в этом случае S_П = 0) и при v_H = 100 км/ч S_Пследует вычислить.

Считают, что заторможенный поезд движется слева направо.

Графическую зависимость между s_П и v_Н строят в тех же выбранных масштабах. Значение S_П , вычисленное для скорости v_H = 100 км/ч , откладывают в масштабе вправо от вертикальной оси O-v на уровне скорости 100 км/ч. Получают точку К; соединяют ее с точкой О' (так как при v_Н =0 имеем S_П = 0). Точка пересечения ломаной линии OBCDEFGHIP с линией О'К - точка N — определяет максимально допустимую скорость движения поезда на наиболее крутом спуске участка при данном расчетном тормозном пути s_T . Полученные после решения тормозной задачи результаты следует указать в работе (v_доп = ... км/ч; s_п=...м; s_Д=... м).

Результаты решения тормозной задачи необходимо учитывать при построении кривой скорости движения поезда v = f(s) с тем, чтобы при движении по наиболее крутому спуску участка не превысить скорость, допустимой по тормозам, т.е. чтобы поезд мог быть всегда остановлен экстренным торможением на расстоянии, не превышающем длины полного тормозного пути в случае внезапно возникшего препятствия или в другом непредвиденном случае .

7. Построение кривых зависимости скорости от пути v = f(s) и времени от пути t= f(s) производится следующим образом:

В соответствии с ПТР при выполнении тяговых расчетов поезд рассматривается как материальная точка, в которой сосредоточена вся масса поезда и к которой приложены внешние силы, действующие на поезд. Условно принимают, что эта материальная точка расположена в середине поезда.

Замена рассредоточенной массы поезда материальной точкой, конечно, вносит некоторую погрешность в расчеты, однако такая погрешность допустима с точки зрения практически необходимой точности; в то же время методы расчетов при этом упрощаются и их объем сокращается.

Кривую зависимости скорости от пути строят для движения поезда в одном (заданном) направлении, исходя из того, что поезд отправляется со ст. А(К) и делает остановку на ст. К(А). При этом надо соблюдать условие, что скорость поезда по входным стрелкам станции, на которой предусмотрена остановка, в соответствии с ПТЭ не должна превышать 50 км/ч вследствие возможного приема на боковой путь для скрещения или обгона.

По построенной кривой зависимости скорости от пути следует проверить прохождение поездом подъем большей крутизны, чем расчетный.

На кривой зависимости скорости от пути необходимо делать отметки о включении и выключении тяговых электродвигателей локомотива («Вкл», «Выкл») и отметки о включении и отпуске тормозов ( «Т», «О.Т.»).

При построении кривой зависимости скорости от пути v = f(s) необходимо учитывать ограничения наибольшей допустимой скорости движения поезда; в работе следует принимать следующие ограничения:

конструкционная скорость грузовых вагонов 100 км/ч;

наибольшая допустимая скорость поезда по прочности пути 100 км/ч;

конструкционная скорость локомотива ;

наибольшая допустимая скорость движения поезда по тормозным средствам (определена выше при решении тормозной задачи).

Следует иметь в виду, что при выполнении тяговых расчетов необходимо стремиться к возможно более полному использованию тяговых свойств и мощности локомотива с тем, чтобы время движения поезда по перегонам было минимальным. Только в этом случае может быть освоена наибольшая пропускная способность участка. Поэтому переход с режима тяги на режим холостого хода или торможения может быть оправдан лишь в случаях, когда скорость, возрастая, доходит до наибольшего допустимого значения.

Кривая зависимости скорости от пути изображает движение центра массы поезда.

Построение кривой скорости следует начинать от оси первой станции заданного участка. Оси станций заданного участка проводят в середине элементов пути, на которых они расположены.

При построении кривой зависимости времени от пути t= f(s) следует иметь в виду, что эта кривая нарастающая. Поэтому, чтобы не иметь дела с очень большим листом бумаги, при достижении ординаты, равной 10 мин, кривую зависимости времени от пути следует оборвать, точку обрыва снести по вертикали вниз на ось абсцисс и продолжать построение кривой зависимости времени от пути снова от нулевого уровня. Таким образом, кривая зависимости времени от пути обрывается через каждые 10 мин.

Построенные графические зависимости должны быть обозначены: v = f(s), t= f(s).

Кривые зависимости скорости от пути и времени от пути строят на листе миллиметровой бумаги, в нижней части которого следует расположить заданный профиль. Кроме того, необходимо указать километровые отметки.

Построения кривых зависимости скорости от пути и времени от пути, являющихся результатом графического интегрирования уравнения движения поезда, а также диаграммы равнодействующих сил, являющейся основой для такого интегрирования, должны выполняться хорошо заточенным твердым карандашом тонкими, но четкими линиями.

Следует обращать внимание на точность и аккуратность всех построений.

8. Техническая скорость движения поезда по участку в км/ч:

,

где t – время хода поезда по заданному участку в мин., определяется по построенной кривой зависимости времени от пути t=f(S).

L – длина участка в км.

L = , для отдельных вариантов +

или +

.

Вопросы

1. Какие ограничения могут накладываться на тяговую характеристику локомотива?

2. Что такое крутизна уклона, ее размерность и как отличить по записи подъем от спуска?

3. Что необходимо знать при определении массы состава?

4. Что такое удельное сопротивление движению (физический смысл) и почему основное удельное сопротивление движению локомотива больше основного удельного сопротивления движению состава?

5. Для чего выбирают расчетный подъем?

6. Какие ограничения может иметь рассчитанная масса состава?

7. Как обеспечивается безопасность движения после определения максимально допустимой скорости движения по наибольшему спуску заданного участка?

8. Какова последовательность решения тормозной задачи графическим способом для определения максимально допустимой скорости движения по наибольшему спуску заданного участка?

9. Какие пять факторов влияют на длину подготовительного тормозного пути?

Методические указания студентам

Зачеты, установленные утвержденным учебным планом, служат формой проверки усвоения студентом знаний по изучаемым дисциплинам (теоретические зачеты), контроля выполнения лабораторных и расчетно-графических работ, курсовых проектов (работ), а также учебной, производственной и преддипломной практик. Теоретические зачеты оцениваются отметкой "зачет", "незачет". По некоторым дисциплинам, а также курсовым проектам (работам), и всем видам практик предусмотрены зачеты с оценками "отлично", "хорошо", "удовлетворительно", "неудовлетворительно" (так называемые дифференцированные зачеты). Теоретический зачет проводится по окончании чтения семестрового курса лекций до начала экзаменационной сессии путем опроса или в иной форме, устанавливаемой филиалом; принимается преподавателем, читающим лекционный курс, и при положительных результатах оценивается отметкой "зачет", проставляемой в зачетную книжку студента и зачетную ведомость, а при отрицательных результатах - отметкой "незачет", проставляемой только в зачетную ведомость. Преподавателю предоставляется право поставить зачет без опроса тем студентам, которые в процессе занятий и по результатам промежуточного контроля и текущей аттестации показали успешное овладение учебным материалом. Неявка студента на зачет проставляется преподавателем в зачетной ведомости отметкой "неявка". Студент имеет право до окончания экзаменационной сессии на пересдачу каждого зачета (курсового проекта, работы и т.д.) не более двух раз. Дата, время и аудитория проведения теоретического зачета и проведения двух его пересдач назначаются преподавателем и согласовываются с учебным отделом филиала. Студенты, не выполнившие без уважительных причин до начала экзаменационной сессии всех установленных учебным планом лабораторных, расчетно-графических работ, домашних заданий, курсовых проектов (работ) не допускаются к экзамену по данной дисциплине. К экзаменам по другим дисциплинам они могут быть допущены по разрешению заместителя директора филиала. При наличии уважительных причин (болезнь, семейные обстоятельства и др.) невыполнения в полном объеме учебного плана семестра студенту по его заявлению на имя директора филиала может быть предоставлена возможность сдачи зачетно - экзаменационной сессии по индивидуальному графику.

Blog

Попов Юрий Викторович, Стрекалов Николай Николаевич учебно-методический комплекс

Содержание