Побудова діаграми питомих рівнодіючих сил

Для побудови діаграми питомих рівнодіючих сил попередньо складається таблиця за формою приведеною нижче для трьох режимів ведення поїзда по прямій горизонтальній дільниці:

а) для режиму тяги ƒ_д −ω₀=ƒ₁(V);

б) для режиму холостого ходу ω_0x = ƒ₂(V);

в) для режиму гальмування:

– при службовому регулювальному гальмуванні ω_0х+0,5b_г=ƒ₃ (V),

– при екстреному гальмуванні ω_0х+b_г=ƒ₄ (V).

Таблиця заповнюється для швидкостей від 0 до конструкційної V_к через 10 км/год (1-й стовпчик); крім цього, в цей стовпчик необхідно внести також величини швидкостей, що відповідають характерним точкам тягової характеристики заданого локомотива: швидкість виходу на автоматичну характеристику та розрахункову швидкість.

У 2-й стовпчик заносяться значення сили тяги локомотива F_д для вказаних в 1-му стовпчику швидкостей. Значення сили тяги визначаються за розрахунковою тяговою характеристикою локомотива, яка приведена в [4]. Швидкості V =0 км/год (момент зрушення поїзда з місця) відповідає значення сили тяги F_д зруш.

Основний питомий опір локомотива при русі під струмом ω′₀ визначаємо за графіками, які приведені в [3, 4], або за формулою (7). Основний питомий опір складу ω₀′′ для занесених в розрахункову таблицю швидкостей визначаємо за формулою (8) з використанням формул (9)–(13) або за графіком ω₀′′ =ƒ(V), який може бути попередньо побудований по трьох точках для швидкостей 10, 50 і 100 км/год (цей графік потрібно привести в курсовій роботі).

Основний питомий опір локомотива на холостому ході (при русі без струму) для різних значень швидкості визначається за графіками ω_х=ƒ(V), які приведені в [4]; основний питомий опір локомотивів, для яких ці графічні залежності в [4] відсутні, може бути розрахований за формулою:

Основні питомі опори ω′₀, ω_х і ω₀′′ можна визначати, використовуючи розрахункові таблиці, приведені в [4]. Основний питомий опір всього поїзда (при слідуванні його по прямій горизонтальній ділянці колії) при русі локомотива на холостому ході (без струму) розраховуємо за формулою

де Р – розрахункова маса локомотива, т;

Q – маса складу, т.

Величини ω′₀, ω_х, ω₀′′ і ω_0х визначаємо вказаним шляхом для швидкостей, починаючи з 10 км/год і вище до конструкційної. Значення цих величин при V =0 (в момент зрушення поїзда з місця) приймаємо відповідно такими ж, як при V =10 км/год.

Питомі гальмівні сили поїзда розраховуємо за формулою

де ϕ_кр – розрахунковий коефіцієнт тертя колодок о колесо, його значення

розраховуємо за формулою:

– для гальмових чавунних колодках

– для гальмових композиційних колодках

де ϑ_р – розрахунковий гальмівний коефіцієнт складу.

де n₄,n₆,n₈ – число осей відповідно в групах 4-, 6- і 8-вісних вагонів складу: n₄ =4m₄, n₆ =6m₆, n₈ =8m₈;

k_р4,k_р6,k_р8 – розрахункові сили натиснення гальмівних колодок відповідно на вісь 4-, 6-, 8-вісного вагона (при чавунних колодках k_р4=k_р6=k_р8=68,5 кН/вісь);

σ – частка гальмівних осей в склад

Значення розрахункового гальмівного коефіцієнта ϑ_р потрібно вираховувати до третього знака після коми.

При визначенні розрахункового гальмівного коефіцієнта вантажних поїздів на спусках до 20 ‰ маса і гальмівні засоби локомотива звичайно не враховуємо; це спрощує розрахунки і не знижує їхню точність.

Питома сповільнююча сила, яка діє на поїзд в режимі гальмування, Н/кН:

– при службовому регулювальному гальмуванні ω_0х+0,5b_г;

– при екстреному гальмуванні ω_0х+b_г1.

Всі результати обчислень заносимо в табл. 4. За даними цієї таблиці потрібно побудувати по розрахункових точках діаграму питомих рівнодіючих сил для режиму тяги ƒ_д −ω₀=ƒ₁(V), режиму холостого ходу ω_0х=ƒ₂ (V) і режиму службового гальмування ω_0х+0,5b_г=ƒ₃ (V), рис. 4.

Діаграму питомих рівнодіючих сил необхідно накреслити на окремому

листі міліметрового паперу, з тим, щоби в подальшому при побудові кривої V=ƒ(S) її можна було б переміщати вздовж профілю.

При побудові графічних залежностей варто користуватися масштабами, що приведені в табл. 3, або задатися двома значеннями: швидкості m і прискорюючої сили k, а масштаб шляху j підрахувати за формулою

Таблиця 3 - Масштаби для графічних розрахунків

Розрахуємо значення при швидкості 10 км/год