Метод получения кривых движения

Кривые движения - зависимости скорости движения и времени хода от пути. Эти кривые получают в результате решения дифференциального уравнения

 = 120f ;                     (6.1)

 = V,                       (6.2)

где V - скорость движения поезда, км/ч;

S - путь, пройденный поездом, км;

f - удельная результирующая сила, действующая на поезд, Н/кН;

t - время движения поезда, ч.

В курсовом проекте рекомендуется использовать графический способ интегрирования уравнений (6.1 )-(6.2) - способ МПС. Сначала строим кривую V(S), затем t(S).

Построение кривой скорости движения поезда V ( S ) способом МПС

Для построения кривой скорости необходима диаграмма f(V), построенная на миллиметровой бумаге. Масштабы пути, скорости движения и силы увязываются между собой.

Для получения очередного отрезка кривой V(S) необходимо выполнить следующее:

а) выбрать режим ведения поезда;

б) при уклоне i≠0 перенести начало координат на диаграмме f(V) в точку на оси, где f=i;

в) определить знак силы f при начальной скорости (при новом положении начала координат). Знак силы определяет знак приращения скорости движения ∆V;

г) определить абсолютную величину приращения скорости ∆V, среднюю скорость  движения  V_cp  и  очередное  значение  скорости  движения  V_n+1 по выражениям:

V_ср =V_n +∆V/2 ,                                                                      (6.3)

V_n+1 =V_n+∆V,                                                                         (6.4)

д) при определении ∆V необходимо чтобы соблюдались условия:

|∆V|≤∆V_max,                                                                            (6.5)

V_n+1 ≤V_доп,                                                                              (6.6)

где ∆V_max — максимально допустимое приращение скорости движения. Согласно ПТР ∆V = 5... 1 0 км/ч

— допустимая скорость движения на рассматриваемом элементе профиля пути.

Кроме того, необходимо следить, чтобы точки излома кривой f(V) и значение установившейся скорости движения не попадали внутрь интервала ∆V

е) на кривой f(V) для выбранного режима ведения поезда находим точку. соответствующую скорости V_ср , и из этой точки проводим луч в начало координат;

ж) на графике V(S), ось скорости которого должна быть параллельна оси V на диаграмме f(V) через начальную точку кривой скорости V провести в пределах ∆V отрезок прямой, перпендикулярный полученному лучу на диаграмме f(V). Конец этого отрезка принимаем за начальную точку скорости движения на следующем отрезке пути. При подходе к перелому профиля пути чаще всего последняя точка, построенная для данного элемента, попадает на следующий элемент с другим уклоном. В этом случае отрезок кривой скорости проводят только до границы элемента, и точка пересечения с границей элемента принимается за начальную точку кривой скорости на следующем элементе профиля пути.

Далее необходимо перейти к пункту а) и повторить рассмотренные действия.

На кривой скорости в местах изменения условий ведения поезда делаем отметки необходимые для дальнейшего построения кривых тока.

Кривую скорости строят для двух вариантов движения с остановкой на промежуточной станции и без остановки).

Выбор режима ведения поезда

Для исключения неопределенности при выборе режима ведения поезда выбираем условия, соблюдение которых дает однозначное решен задачи. Такими условиями могут быть: получение наименьшего времени хода; получение наименьшего расхода электроэнергии при соблюдении данного времени хода; получение наименьших эксплуатационных затрат и многое другое.

Если каждый элемент профиля пути будет проследован с наименьшим временем, то и общее время хода будет минимальным.

Для получения наибольшей средней скорости требуется наибольшая результирующая сила, которая получается в тяговом режиме с наибольшими тяговыми усилиями (с учетом действующих ограничений силы тяги).

При одном и том же ускорении средняя скорость тем больше, чем больше начальная скорость.

Скорость движения поезда ограничена конструкцией пути, вагонов и локомотива и при тяговом режиме может достичь допустимого значения, В этом случае для обеспечения наименьшего времени хода движение поезда до конца элемента должно осуществляться с допустимой скоростью. Режим ведения поезда

с постоянной скоростью определяется из условия равенства нулю результирующей силы при этой скорости. Однако часто ни в одном из режимов это условие не выполняется, и тогда за счет чередования режимов скорость движения поддерживается около допустимого значения.

Движение с возможной наибольшей силой тяги до конца элемента профиля пути, или до точки пути, где скорость достигает максимального значения, дальнейшее движение со скоростью, близкой к допустимой, обеспечивает наибольшую скорость в конце рассматриваемого элемента профиля пути. Тем самым создаётся условие для получения наименьшего времени хода на следующем элементе.