Расчет длины тормозного пути поезда

 

Расчёт тормозного пути по интервалам скорости

 

Степень обеспеченности поезда тормозными средствами оценивается расчетным тормозным коэффициентом

                                      ,                                        (4.1)

где P и Q – вес локомотива и состава, кН;

 – суммарное расчетное фактическое нажатие по всем осям в составе, кН.

Суммарное расчетное фактическое нажатие  находится по всем осям транспортных средств в поезде или составе по формуле

       (4.2)

где К_р1, К_р2, …, К_рn – расчетные нажатия тормозных колодок на одну ось, кН;

а₁, а₂,…, а_n – число тормозных осей данного транспортного средства;

n₁, n₂, …,n_n – количество вагонов или локомотивов данного типа.

Вес состава:       

                                        (4.3)

Тогда расчетный тормозной коэффициент:

В последующих расчетах будут использованы различные проценты от числа  – от 0 до 100%.

Расчетный коэффициент трения тормозных колодок:

                                      ,                                        (4.4)

где h, f, e – коэффициенты для чугунных колодок. h = 0,27, е = 100; f = 5.

Удельная тормозная сила:

                                 ,                                   (4.5)

Удельное сопротивление движению локомотива на холостом ходу:

                       .                         (4.6)

Основное удельное сопротивление движению поезда на холостом ходу поезда:

                               ,                                 (4.7)

где W₀’’ – основное удельное сопротивление движению состава, Н/кН.

              ,               (4.8)

где W₀₈’’, W₀₄’’, W_0n’’ – основное удельное сопротивление движению восьмиосных, четырехосных и других типов вагонов, Н/кН.

                      ,                        (4.9)

                    ,                    (4.10)

где q₀ – нагрузка на ось, равная 230 кН.

Общее удельное сопротивление движению, Н/кН:

                                    C = b_т+W_0x+i_c.                                    (4.11)

Изменение скорости, км/ч:

                                      Δv = -0,1·C.                                      (4.12)

Скорость после торможения V, км/ч

                                      V = V_н+ΔV.                                      (4.13)

Средняя скорость, км/ч:

                                     .                                     (4.14)

Приращение длины тормозного пути в интервале Δt, м

                                          .                                 (4.15)

Получив для каждого интервала скоростей отрезки действительных тормозных путей ΔS_д и сложив их поочерёдно от минимальной (остановочной) до максимальной (или требуемой для построения графика), занесли их в соответствующую графу в таблице 7.

Затем, складывая эти значения с ранее рассчитанным для данной скорости движения S_п, получили величину S_т для построения графика S_т=f(V₀). Результаты расчётов записаны в таблицу 7.

 

Кроме того, по данным расчётов построены следующие зависимости: S_п, ∑ΔS_д = f(V₀), а также b_т, W’’₀, W_х, W_ох = f(V₀).

 

 Рисунок 4.1 – Зависимости S_т, S_п, ∑ΔS_д = f(V₀)

 

Рисунок 4.3 – Зависимости W’’₀, W_х, W_ох = f(V₀)

Рисунок 4.2 – Зависимость b_т = f(V₀)

 

Из графиков видно, что с ростом скорости длина тормозного пути растёт, причём при малых значениях скоростей (до 35км/ч) преобладающее влияние оказывает величина подготовительного тормозного пути. Это объясняется тем, что на этом интервале общее сопротивление движению поезда максимально, следовательно, поезд тормозит быстрее и действительный тормозной путь получается небольшим.

С ростом скорости основная составляющая общего сопротивления движению поезда - тормозная сила - начинает уменьшаться из-за уменьшения коэффициента трения между колодкой и колесом, а действительный тормозной путь начинает расти, причём нелинейно, из-за аналогичной зависимости коэффициента трения от скорости движения.