Расчет длины тормозного пути поезда

4.1. 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:

Δ v = -0, 1·C. (4.12)

Скорость после торможения V, км/ч

V = V_н+Δ V. (4.13)

Средняя скорость, км/ч:

. (4.14)

Приращение длины тормозного пути в интервале Δ t, м

. (4.15)

Получив для каждого интервала скоростей отрезки действительных тормозных путей Δ S_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, ∑ Δ S_д = f(V₀), а также b_т, W’’₀, W_х, W_ох = f(V₀).

Рисунок 4.1 – Зависимости S_т, S_п, ∑ Δ S_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.