Расчет тормозного пути

В настоящее время существует три метода тормозных расчетов:

Ø аналитический метод Правил тяговых расчетов;

Ø метод численного интегрирования уравнения движения поезда по интервалам времени;

Ø графический способ.

С помощью аналитического метода ПТР решают задачи, в которых реализуется полная тормозная сила:

Ø при определении расстояния ограждения мест препятствий движению поезда - экстренное торможение;

Ø при выборе расстояния между постоянными сигналами – полное служебное торможение;

Ø при проверке расчета выбора расстояния между постоянными сигналами - автостопное торможение.

Тормозной путь при полном служебном торможении рассчитывается так же как при экстренном торможении, но значение тормозного коэффициента принимается равным 0,8 от его полного значения.

В практике часто возникает необходимость точного расчета тормозного пути или скорости движения поезда при ступенчатых торможениях, во время безостановочного следования по переломному не спрямляемому профилю пути и при других разнообразных условиях торможения. В таких случаях тормозные задачи решают численным интегрированием уравнения движения поезда не по интервалам скорости, а по интервалам времени.

Расчет тормозного пути Методом ПТР.

Полный тормозной путь , проходимый поездом от начала торможения до остановки, принимается равным сумме пути подготовки тормозов к действию Sп и действительного пути торможения.

Sт = Sп + SSд(1.11)

(1.12)

Величина пути подготовки тормозов к действию определяется по формуле

где: Vнт - скорость поезда в момент начала торможения, км/ч;

t п - время подготовки тормозов поезда к действию, с;

3,6 -переводной коэффициент.

Время подготовки тормозов к действию определяется из условия замены медленного, реального процесса наполнения тормозного цилиндра среднего вагона, мгновенным наполнением до полной величины, при условии равенства тормозных путей, проходимых поездом при реальном и условном наполнении тормозных цилиндров (рис. 1.6).

В зависимости от рода подвижного состава и его длины время подготовки тормозов к действию определяется по формуле

(1.13)

где: ic– спрямленный уклон;

bт – удельная тормозная сила.

Величины коэффициентов а иб зависят от рода движения, вида управления тормозами в пассажирском поезде, от длины поезда в осях и принимаются по таблице (1.2).

(1.14)

Величина действительного пути торможения определяется суммированием величин пути торможения в выбираемых интервалах скорости при условии постоянства величин удельных сил, действующих на поезд в этом интервале, по формуле 1.14.

где: Vн, Vк - начальная и конечная скорости поезда в принятом интервале скоростей, км/ч;

bт - удельная тормозная сила, кг/т;

wох - удельное основное сопротивление движению поезда, кг/т;

iс - спрямленный уклон, о/оо.

Таблица 1.2

Зависимость коэффициентов а и бот типа поезда

  Условия выбора величины коэффициента     а   б
  Пассажирский поезд: с пневматическими тормозами с электропневм. тормозами          
  Грузовой поезд длиной: до 200 осей до 300 осей до 400 осей до 400 осей, если все В\р № 483        

Удельная тормозная сила определяется по формуле

bт = 1000 ´ j кр ´ Jр (1.15)

· где: Jкр - расчетный тормозной коэффициент поезда. Он показывает сколько тонн нажатия тормозных колодок приходится на одну тонну веса поезда.

· jкр - расчетный коэф. трения тормозных колодок.

Расчетный тормозной коэф. поезда с учетом веса и нажатия локомотива вычисляется по формуле

Jр = ( Крл + Крв) / (Р + Q)(1.16)

где:Крл, Крв - сумма расчетных сил нажатия тормозных колодок локомотива и вагонов, т;

Р - вес локомотива;

Q - вес состава.

Сумма расчетных сил нажатия тормозных колодок поезда подсчитывается по формуле или берется из справки формы ВУ-45

Кр = n1´ Кр1´ m1 + n 2´Кр2´ m2 + n 3´ Кр3´ m 3... (1.17)

где:ni - количество однотипных вагонов, оборудованных однотипными колодками;

К - расчетное тормозное нажатие на колодку;

mi - количество колодок на единице подвижного состава.

При определении тормозного коэффициента грузового груженого поезда на спусках до 20 о/оо вес локомотива и нажатие его колодок не учитываются.

Расчетное значение коэф. трения чугунных колодок определяем по формуле

jкр = 0,27´(V + 100) / (5´V + 100) (1.18)

Основное удельное сопротивление движению поезда при холостом ходе локомотива может быть подсчитано по формуле

(1.19)

где: Wо - основное удельное сопротивление движению вагонов;

Wх - основное удельное сопротивление движению локомотива на холостом ходу

Wх = 2,4 + 0,011´V + 0,00035´V2 (1.20)

Основное удельное сопротивление движению, например грузовых вагонов:

порожние четырехосные на роликовых подшипниках при осевой нагрузке g <= 6 т/ось

Wо = 1,0 + 0,044´V + 0,00024´V2 (1.21)

груженые четырехосные на роликовых подшипниках при осевой нагрузке g > 6т/ось

Wо= 0,7 + (3 + 0,1´V +0,0025´V2) / g (1.22)

для остальных видов вагонов расчетные формулы приведены в Правилах тяговых расчетов для поездной работы (ПТР).

Величина сопротивления от пути iс подставляется в формулы в виде суммарного значения сопротивления от уклона элементов профиля пути с учетом сопротивления от кривой на участке, равном длине поезда плюс ожидаемая длина тормозного пути

ic =(i1´ l1 +i2´ l2 +i3´ l3 ...+in´ln) / (L + Sт)(1.23)

где: i - значения уклонов элементов профиля пути, о/оо;

l - длина элементов профиля пути, м;

L - длина поезда, м;

Sт - ожидаемый тормозной путь, м.

Пример. Имеется некоторый участок пути со следующим профилем:

Спрямленный уклон для этого участка пути составит:

iс = (3´100 + 4´300 – 1,5´400 - 2´350 + 5´250 + 2,5´150) / ( 100 + 200 + 300 + 400 + 350 + 250 + 150)= 0,7 о/оо

Результаты расчетов тормозного пути сводятся в табл. 1.3

Таблица 1.3

Vср   y bт   Wox Ic
               
               

Действительный тормозной путь при автостопном торможении определяется так же, как при экстренном торможении, а время подготовки тормозов к действию рассчитывают с учетом дополнительных 12 секунд необходимых для срабатывания ЭПК автостопа.

По этой методике можно рассчитать тормозной путь любого поезда при полных торможениях.

Глава 2