Способы снижения сопротивлению делят на конструкционные и организационно- технические. К конструкционным относятся: 1) замена звеньевого пути на бесстыковой, что уменьшает основное сопротивление движению ПС. 2) усиление верхнего строения пути, что снижает потери от рассеяния энергии. 3) «смягчение» профиля пути, особенно на участках с неблагоприятной структурой профиля по крутизне, протяженности и сочетанию элементов, что позволяет увеличить массу и скорость движения поездов. 4) перевод ПС на подшипники качения, что снижает основное сопротивление движению примерно на 15% и расход энергии на 7%. 5) уменьшение массы тары ПС путем применения материалов и сварных конструкций, что уменьшает основное и допсопротивление движению. 6) снижение аэродинамического сопротивления. 7) применение упругой подвески тормозной рычажной передачи. 8) повышение нагрузок от колесной пары вагонов на рельсы, что существенно снижает основное удельное сопротивление движению.
К организационно- техническим относятся:
1)содержание буксового узла вагонов в исправном техническом состоянии. 2) своевременное смазывание шкворней и устранение перекоса тележек. 3) устранение проката, ползунов, набегов. 4) подбор комплекта колесных пар с небольшой разницей диаметров колес. 5) устранение провисания тормозных колодок. 6) повышение требований к содержанию пути железобетонными шпалами. 7) улучшения технического состояния пути, вагонов ,ПОНАБ (прибор обнаружения нагрева букс) и устранение ограничесний скорости движения ниже расчетных по состоянию пути. 8) рациональная расстановка путевых сигналов 9) сокращение числа остановок поездов, особенно на подъемах и перед подъемами большой крутизны. 10) формирование составов из однотипных вагонов, закрытие люков и дверей грузовых вагонов.
Тормозная сила поезда.
Тормозными силами называют управляемые внешние силы, действующие против движения поезда для снижения скорости движения или поддержания ее на спуске. От значения тормозных сил зависит безопасность движения поездов. Поэтому должна быть обеспечена высокая надежность и эффективность тормозов.
В зависимости от принципа создания тормозных сил применяют механическое или электрическое торможение. При механическом торможении тормозная сила образуется в результате трения тормозных колодок о поверхности катания колес или о тормозные диски, специально укрепленные на колесных парах некоторых типов пассажирских вагонов и вагонов электропоездов. Тормозные силы создаются на ободах всех колесных пар подвижного состава, имеющих тормозные колоди.
Управление механическими тормозными силами может быть пневматическим (воздушным) или электропневматическим. В первом случае машинист управляет торможением, изменяя давление в тормозной магистрали поезда. Его снижение приводит к включению тормозов. В связи с неодновременным понижением давления с помощью крана машиниста локомотива тормоза головной части поезда срабатывают раньше, чем в хвостовой части, что вызывает продольные динамические силы в поезде.
Электрическое торможение основано на использовании принципа обратимости электрических машин. Тяговые электродвигатели переводят в генераторный режим, при котором потенциальная энергия поезда, движущегося с постоянной скоростью по спуску, или кинетическая энергия поезда при замедлении превращается в электрическую энергию. Возникающие при этом электромагнитные силы используют для получения тормозной силы.
46. Тормозной коэффициент поезда (расчетный, действительный).
тОРМОЗНОЙ КОЭФФИЦИЕНТотношение суммы нажатий тормозных колодок поезда к его весу. Т. к. показывает, какую часть от веса поездасоставляет сумма нажатий тормозных колодок. Т. к. поезда обозначается греческой буквой θ (тэта) иопределяется по формуле:
δ – доля тормозных осей в составе.
n4, n6, n8 – количество соответственно 4, 6, 8-осных вагонов;
Kр4, Kр6, Kр8 – расчетное нажатие тормозных колодок на одну ось соответственно 4, 6, 8-осных вагонов, кН/ось.
Под расчётным коэффициентом поезда понимают расчётную силу нажатия тормозных колодок на 1кН веса поезда.
Действительный тормозной коэффициент ft показывает, какая величина силы нажатия колодок на банДажи колес приходится на 1 m веса поезда.
1. Расчет массы состава.
47. Масса состава — один из важнейших показателей, влияющих на эффективность работы железной дороги. Ее увеличение в допустимых пределах позволяет повысить провозную способность линий, снизить себестоимость и повысить экономичность перевозок, улучшить использование силы тяги и мощности локомотива, снизить расход электрической энергии или топлива на тягу поездов. Чрезмерно большая масса состава может вызвать преждевременный выход из строя оборудования локомотива.
Поэтому массу грузового состава рассчитывают, исходя из полного использования силы тяги локомотива при движении по наиболее тяжелому подъему.
Перед расчетом массы состава грузового поезда анализируют профиль пути на участке и выбирают наиболее тяжелый для движения поезда подъем, называемый Расчетным, с учетом его крутизны и крутизны уклонов, прилегающих к нему элементов профилю пути.
На расчетном подъеме учитывают дополнительное сопротивление движению от спрямленного подъема и кривых, которые заменяют фиктивными подъемами в пределах спрямленного элемента. Если на наиболее трудном подъеме протяженностью более длины поезда находится одна или несколько кривых малого радиуса, то спрямленные элементы разбивают на элементы, длина которых должна быть не более длины поезда. Масса состава Q определяется из условия равенства расчетной касательной силы тяги локомотива силам сопротивления движению поезда при движении с расчетной скоростью на расчетном подъеме:
(3.1)
где Fкр – расчётное значение силы тяги локомотива, Н;
P – масса локомотива, т;
– основное удельное сопротивление движению локомотива, Н/т;
– основное удельное сопротивление движению состава, Н/т.
Основное удельное сопротивление движению локомотива в режиме тяги определяется в соответствии с выражениями:
Основное удельное сопротивление движению состава, сформированного из различных типов вагонов, определяется по формуле
48. Проверка массы состава на преодоление скоростного подъема.
Проверка массы состава на прохождение скоростного подъема, заключается в расчете скорости поезда при движении по подъемам, крутизна которых превышает крутизну расчетного подъема.
Аналитическая проверка выполняется в соответствии с условием
(4.1)
где sпр – длина проверяемого инерционного подъема, м;
– путь, пройденный поездом с использованием кинетической энергии при изменении скорости от максимально допустимого значения до расчетной, м.
Путь, который преодолевает поезд при движении по скоростному подъему, определяется из выражения
(4.2)
где vнi – начальная скорость рассматриваемого интервала, км/ч;
vкi – конечная скорость рассматриваемого интервала, км/ч;
ζ – коэффициент; ζ = 12;
rсрi – удельная замедляющая сила, для средней на рассматриваемом интервале изменения скорости, Н/т.
Как правило, интервал изменения скорости не должен превышать 10 км/ч, т.к. при увеличении данного интервала увеличивается погрешность расчетов.
49. Проверка массы состава на трогание с места.
При трогании поезда ускоряющая сила должна быть больше нуля. Только в этом случае ускорение движения поезда положительно, а следовательно, возможно увеличение скорости, т.е. трогание поезда.
Масса состава, определенная ранее по расчетному или инерционному подъему, проверяется по формуле
(5.1)
где Fктр – касательная сила тяги локомотива при трогании поезда с места, Н;
wтр – удельное сопротивление движению состава при трогании с места, Н/т;
iтр – уклон элемента профиля пути, на котором происходит трогание поезда, ‰.
Сопротивление троганию поезда можно определить как средневзвешенное, рассчитав предварительно сопротивление троганию отдельных групп вагонов
(5.2)
где 
– удельное сопротивление троганию 4-осных, 6-осных и
8-осных вагонов, Н/т.
Удельное сопротивление троганию вагонов
50. Проверка массы состава
по длине приемо-отправочных путей
Масса состава, рассчитанная по наиболее трудному элементу профиля пути, прошедшая проверки на прохождение более крутого, чем расчетный, подъема и на трогание поезда, может оказаться, тем не менее, слишком большой для того, чтобы поезд уместился в пределах приемо-отправочных путей.
Для проверки следует определить длину поезда
(6.1)
где lл – длина локомотива, м;
lс – длина состава, м;
10 – допуск на неточность установки поезда.
Для определения длины состава необходимо определить число вагонов. Число однотипных вагонов можно рассчитать, если известна, например, доля массы данной группы вагонов в общей массе состава:
(6.2)
Длина состава определяется по формуле
(6.3)
где li – длина вагона i-й группы, м.
Если вычисленная по формуле (6.1) длина поезда оказывается больше длины приемо-отправочных путей, то массу состава следует уменьшить. При этом осуществляется корректировка количества вагонов по формуле (6.2).
51. Спрямление профиля пути
Для повышения точности расчетов, учета влияния кривых в плане пути и упрощения расчетов и построений (за счет уменьшения числа элементов профиля) служит спрямление профиля пути.
Спрямлением называют замену нескольких действительных элементов профиля пути одним условным.
При тяговых расчетах поезд обычно рассматривают как материальную точку, расположенную в центре тяжести поезда. То есть при расчете скорости движения дополнительное сопротивление от крутизны уклона профиля принимается именно для того элемента профиля, на котором располагается центр поезда. На самом деле, часть поезда может располагаться на другом элементе (как показано на рисунке 7.1), крутизна которого отличается, и, следовательно, реально действующее дополнительное сопротивление будет отличаться от принятого в расчетах.
Длина спрямленного элемента участка
(7.1)
где si – длина i-го элемента спрямляемого участка, м;
n – количество спрямляемых элементов.
Уклон спрямленного участка
(7.2)
где ii – уклон i-го спрямляемого участка, ‰.
При проведении расчетов по спрямленному профилю погрешность вычислений будет тем больше, чем больше различаются между собой отдельные элементы. Поэтому спрямлять можно только элементы с уклонами одного знака (подъемы – с подъемами, а спуски – со спусками; горизонтальные участки можно спрямлять и с подъемам, и со спусками), мало отличающиеся по величине.
Для количественной оценки возможности спрямления профиля вводят условие
(7.3)
Не спрямляют с другими элементами:
– элементы, на которых расположены остановочные пункты;
– расчетный подъем;
– скоростной подъем.
Если на элементе профиля (независимо от того, спрямляется он с другими или нет) в плане расположена кривая, то ее необходимо заменить фиктивным подъемом. Крутизну фиктивного подъема принимают такой, чтобы создаваемое им дополнительное сопротивление движению было равно дополнительному сопротивлению от заменяемой кривой.
Фиктивный подъем от действия кривой определяется по одной из формул:
– если кривая задана радиусом Rкр и длиной кривой sкр,
(7.4)
– если кривая задана центральным углом α,
(7.5)
Если на спрямляемых элементах расположено несколько кривых, то их фиктивные подъемы суммируются.
Следует помнить, что знак 
при движении на подъеме положительный, а при движении на спуске – отрицательный. Значение 
всегда положительно, поскольку дополнительное сопротивление движению в кривой всегда направлена против движения поезда.
Окончательно уклон спрямленного участка, на котором расположены кривые, принимают
(7.6)
Величину ic часто называют приведенным уклоном. Очевидно, что при наличии кривых одни и те же участки приведенного профиля пути при движении в противоположных направлениях отличаются не только знаком, но и величиной.
Предлагаемый алгоритм спрямления профиля рассмотрим на примере.
2. 52/ Диаграмма удельных равнодействующих сил.
Диаграмма равнодействующих сил – это графическая зависимость между удельными силами, действующими на поезд при различных режимах движения, и скоростью. По этой диаграмме удобно анализировать картину движения поезда в данный момент времени в различных движениях на площадке и на любом уклоне. Диаграммы строят для условий движения поезда на площадке, поэтому при подсчете удельных сил сопротивления вычисляют лишь основное средневзвешенное сопротивление движению поезда и .
При построении диаграммы удельных равнодействующих усилий положительные равнодействующие усилия откладываются влево от оси координат, а отрицательные – вправо.
Удельные равнодействующие усилия рассчитываются на прямом горизонтальном участке пути для трех режимов движения: тяги, холостого хода и торможения.
53. Удельная равнодействующая сила в режиме тяги.
– 9-й столбец. Определяются значения удельной равнодействующей сил, действующих на поезд при движении по прямому горизонтальному пути в режиме тяги, по формуле
54. Удельная равнодействующая сила в режиме холостого хода
Режим холостого хода (выбега) - на поезд действует сила сопротивления движению. Равнодействующая в режиме холостого хода равна: 
При холостом ходе, т. е. на выбеге, тяговые двигатели локомотива отключены, а движение поезда осуществляется под действием накопленной ранее кинетической энергии. Равнодействующая сила в данном случае определяется силой сопротивления движению со знаком минус: - W.
Дата: 2019-12-10, просмотров: 631.
