Как определяется наибольшая допускаемая скорость движения поезда

шифр 084. Задача Построение тяговой характеристики 4 3 Задача Построение электромеханической характеристики 9

8 Задача 2. Определение наибольших допустимых скоростей движения поездов по условиям торможения

При движении поезда по длинному спуску его скорость не должна превышать величину v_дт, при которой, применяя экстренное торможение, поезд может быть остановлен на расстоянии S_T(тормозной путь). Такая скорость называется допускаемой по условиям торможения.

Так как наибольший спуск имеет значение величины уклона равной – 9,3 ‰, тогда нормативная длина тормозного пути S_Т равна 1200 м.

Выполним определение величины v_дт графическим методом. Для этого выполним построение двух кривых v(S) и S_П(v) используя кривую (w_0х+αb_Т)=-r(V) .

После построения кривой v=f(S) вычислим время подготовки тормозов к действию при конструкционной скорости тепловоза (для локомотива 2ТЭ25К v_констр = 110 км/ч, для локомотива ВЛ85 v_констр = 110 км/ч) по формуле

где =10 и =15 – коэффициенты;

— удельная тормозная сила при скорости начала торможения.

Значение коэффициента принимаем для скорости 110 км/ч локомотива 2ТЭ25К и скорости 110 км/ч локомотива ВЛ85 согласно таблиц 6.3 и 6.6.

Подставляем численные значения величин и вычислим:

локомотив 2ТЭ25К (конструкционная скорость 110 км/ч):

локомотив ВЛ85 (конструкционная скорость 110 км/ч)

Определим путь подготовки по формуле

где — скорость в начале торможения, км/ч;

Подставляем численные значения величин и вычислим:

Для локомотива 2ТЭ25К строим зависимость S_П= f(v) по двум точкам: S_П= f(110) = 188,07 м и S_П = f(0) = 0, для локомотива ВЛ85 – S_П= f(110) =195,712 м и S_П = f(0) = 0. Точка пересечения N зависимости S_П= f(v) и ломаной кривой v=f(S) определяет максимально допустимую скорость движения поезда на спуске 9,3 ‰ для локомотива 2ТЭ25К, которая будет равна 73 км/ч, для локомотива ВЛ85 – 72 км/ч

Выполним аналогичные построения для элемента профиля с уклоном 0 ‰ – допустимая скорость для локомотива 2ТЭ25К – 88 км/ч, для локомотива ВЛ85 – 88 км/ч.

Графическое определение наибольших допускаемых скоростей приведено в графической части работы.

9 Задача 3. Определение скорости движения поезда графическим методом

Допускаемая скорость по перегонам выбирается как наименьшая:

– из конструкционной скорости локомотива;

– конструкционной скорости вагонов – 100 км/ч;

– прочности пути – 100 км/ч;

– скорости безопасного движения поезда на спусках («скорость по тормозам») – 77…88 км/ч

С целью упрощения расчетов действие наименьшей «скорости по тормозам» распространим на весь перегон (на все спуски), действие скорости движения по приемоотправочным путям распространим только на длину элемента, на котором находится станция.

При построении кривой скорости следует соблюдать следующие правила:

– в режиме тяги, до выхода на автоматическою характеристику силы

тяги, и в режиме холостого хода интервалы изменения скорости Δv принимаем не более 10 км/ч;

– в режиме торможения интервалы изменения скорости Δvприни-маем не более 5 км/ч в диапазоне скоростей от 0 до 50 км/ч и не более10 км/ч в диапазоне скоростей выше 50 км/ч;

– скорости движения поезда определим для двух вариантов: с остановками на всех раздельных пунктах и без остановок;

– при определении скорости движения поезда на затяжных спусках до 10 км и крутизной до 18‰ разрешается строить кривую скорости v = f1(s) в виде горизонтальной линии, проводимой ниже уровня допустимой скорости на величину поправки Δv.

Построение кривой скорости производим способом Липеца (способ

10 Задача 4. Определение скорости движения поезда графическим методом

Построение кривой времени способом Лебедева производится в нижеприведенной последовательности в масштабе 1 мин=10 мм:

1. влево от оси скорости v на расстоянии D проводим вертикально ось времени t (для рассматриваемого масштаба постоянная времени D = 30 мм);

2. в пределах каждого отрезка скорости О–1, 1–2, 2–3 и т.д. определяем среднее значение скорости и проектируем её на ось времени t (точки а–в и т.д.);

3. через точки перелома кривой скорости 1, 2, 3 и т.д. проводим перпендикуляры к оси пути S (отрезки 1–a’, 2–б’,3–в’ и т.д.);

4. соединяем линейкой точку а с точкой О (начальная координата оси скорости v), прикладываем прямоугольник одним из катетов к линейке, восстанавливаем перпендикуляр из точки Она оси пути S до пересечения с отрезком 1–a’ и обозначаем конец этого отрезка точкой 1’.Отрезок О–1’ является первой частью кривой времени t = f(s). Ордината точки 1’ показывает время t₁, необходимое для прохождения поездом отрезка пути О–a’ или интервала скорости О–1;

6. соединяем линейкой точку б с точкой О, прикладываем прямоугольник одним из катетов к линейке, восстанавливаем перпендикуляр из точки 1’ до пересечения с отрезком 2–б’ и обозначаем конец этого отрезка точкой 2’. Отрезок 1’–2’ является следующей частью кривой времени t = f₂(s). Ордината точки 2’ показывает время t₂ прохождения поездом отрезка пути О–б’.

Построенные кривые скорости и времени приведены в графической части работы.

11 Задача 5. Построение кривой тока локомотива

Кривая тока генератора тепловоза в зависимости от пути строится на графике кривых скорости и времени в масштабе I_Г=50А=1 мм на основании кривой скорости v= f₁(s) и тока тягового ге­нератора тепловоза в зависимости от скорости I_Г = f(v).

На кривой v= f(s) берутся точки перелома скорости и для каждой из них по кривой I_Г = f(v) определяется ток генератора.

Нанесенные на график точки тока соединяются прямыми линиями.

В период трогания с места и разгона поезда значения тока I_Г следует принимать в соответствии с ограничениями по сцеплению или пусковому току. После выхода на автоматическую характеристику величина тока определяется с учетом режима работы тяговых электродвигателей (ТЭД) тепловоза, который обозначается на схемах следующим образом: ПП — полный поток возбуждения ТЭД, ОП1, ОП2 — ослабленный поток возбуж­дения ТЭД первой и второй ступени или соответственно ПВ, ОВ1 и ОВ2.

При скоростях, соответствующих переходу с одного режима работы ТЭД на другой, необходимо определить два значения тока и оба значе­ния нанести на чертеж (т.е. в этих местах ток изменяется «скачком»).

В местах выключения тока кривая I_Г = f(s)проводится вертикально вниз до нуля. Включение тока показывается вертикальной линией от ну­ля до значения тока, которое соответствует значению скорости движения поезда в данной точке.

На основании вышеизложенных требований проведем построение кривой тока локомотива, которая приведена в графической части работы.

Ниже на рисунке 10.1 приведена токовая характеристика тягового генератора ГП311Б тепловоза 2ТЭ10.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАИБОЛЬШИХ ДОПУСТИМЫХ СКОРОСТЕЙ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ ПО УСЛОВИЯМ ТОРМОЖЕНИЯ

При движении поезда по длинному спуску его скорость не должна превышать величину , при которой, применяя экстренное торможение, поезд может быть остановлен на расстоянии (тормозной путь). Такая скорость называется допускаемой по условиям торможения.

Нормативная длина тормозного пути для спусков круче 12 %о устанавливается 1400м.

Определим тормозной путь

где — путь подготовки тормозов действию, м;

— путь действительного торможения, м.

где — скорость в начале торможения, ;

— время подготовки тормозов к действию, с.

где и — коэффициенты, определяемые в зависимости от числа осей;

— удельная тормозная сила при скорости начала торможения.

Аналогичные вычисления выполняем для уклона i = 0 %о (рисунок 4.2).

ПРИБЛИЖЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВРЕМЕНИ И СРЕДНИХ СКОРОСТЕЙ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДА НА УЧАСТКЕ СПОСОБОМ УСТАНОВИВШЕХСЯ СКОРОСТЕЙ

Способ установившихся скоростей основан на предположении, что на протяжении каждого элемента профиля пути поезд движется с равномерной скоростью, соответствующей крутизне профиля данного элемента.

Используя данные таблицы 1.3 и по диаграмме удельных сил (рисунок 3.1) находим средние скорости движения для каждого элемента и определяем время движения по каждому элементу и по всему участку. Результаты вычислений сводим в таблицу 5.1.

Таблица 5.1 — Расчет времени хода поезда способом равномерных скоростей

Номера элементов j

Уклон элемента %о

Общее время нахождения поезда на участке определим по формуле

где — длина j-го элемента, км;

• — равномерная скорость на j-ом элементе, км/ч;
• — суммарное время простоя на промежуточных станциях участка,

• — суммарное время на разгон поезда после остановок,
• — суммарное время на торможение поезда при остановках,

При расчете показателей использования локомотивов пользуются тремя видами средних скоростей движения поезда по участку: ходовую, техническую и участковую.

Ходовой называется средняя скорость движения поезда на участке.

Технической скоростью называется средняя скорость движения поезда на участке, которая определяется с учетом суммарного времени, затраченного на разгон и замедление поезда на всех станциях участка.

Участковой скоростью называется средняя скорость движения поезда на участке, которая определяется с учетом суммарного времени, затраченного на разгон и замедление поезда на всех станциях участка и с учетом суммарного времени стоянок поезда на промежуточных станциях.

Ходовую скорость движения поезда определим по формуле

где — ходовая скорость;

— длина участка, км;

— среднее, ходовое время движения поезда по участку без учета времени стоянок поезда на промежуточных станциях и времени затраченного на разгон и замедление поезда, мин.

4 Определение наибольших допустимых скоростей движения поездов по условиям торможения

При движении поезда по длинному спуску его скорость не должна превышать величину , при которой, применяя экстренное торможение, поезд может быть остановлен на расстоянии(тормозной путь). Такая скорость называетсядопускаемой по условиям торможения.

Нормативная длина тормозного пути для спусков круче 12 %о устанавливается 1400м.

Определим тормозной путь

( 4.1 )

где – путь подготовки тормозов действию, м;

–путь действительного торможения, м.

( 4.2 )

где – скорость в начале торможения,;

–время подготовки тормозов к действию, с.

( 4.3 )

где и– коэффициенты, определяемые в зависимости от числа осей;

–удельная тормозная сила при скорости начала торможения.

Аналогичные вычисления выполняем для уклона i = 0 %о (рисунок 4.2).

( 4.4 )

где начальная и конечная скорости в расчетном интервале, км/ч;

замедляющая сила при экстренном торможении при средней скорости в каждом интервале, Н/кН;

замедление поезда под действием замедляющей силы в 1 Н/кН;

Путь действительного торможения не превышает нормативных значений для уклона

Путь действительного торможения не превышает нормативных значений для уклона i = 0.

5 Приближенное определение времени и средних скоростей движения поезда на участке способом установившехся скоростей

Способ установившихся скоростей основан на предположении, что на протяжении каждого элемента профиля пути поезд движется с равномерной скоростью, соответствующей крутизне профиля данного элемента.

Используя данные таблицы 1.3 и по диаграмме удельных сил (рисунок 3.1) находим средние скорости движения для каждого элемента и определяем время движения по каждому элементу и по всему участку. Результаты вычислений сводим в таблицу 5.1.

Таблица 5.1 – Расчет времени хода поезда способом равномерных скоростей

Длина элементов

Уклон элемента %о

Общее время нахождения поезда на участке определим по формуле

( 5.1 )

где – длинаj-го элемента, км;

–равномерная скорость на j-ом элементе, км/ч;

–суммарное время простоя на промежуточных станциях участка,

–суммарное время на разгон поезда после остановок,

–суммарное время на торможение поезда при остановках,

При расчете показателей использования локомотивов пользуются тремя видами средних скоростей движения поезда по участку: ходовую, техническую и участковую.

Ходовой называется средняя скорость движения поезда на участке.

Технической скоростью называется средняя скорость движения поезда на участке, которая определяется с учетом суммарного времени, затраченного на разгон и замедление поезда на всех станциях участка.

Участковой скоростью называется средняя скорость движения поезда на участке, которая определяется с учетом суммарного времени, затраченного на разгон и замедление поезда на всех станциях участка и с учетом суммарного времени стоянок поезда на промежуточных станциях.

Ходовую скорость движения поезда определим по формуле

( 5.2 )

где – ходовая скорость;

–длина участка, км;

–среднее, ходовое время движения поезда по участку без учета времени

стоянок поезда на промежуточных станциях и времени затраченного на

разгон и замедление поезда, мин.

Техническую скорость движения поезда определим по формуле

( 5.3 )

Участковую скорость движения поезда определим по формуле

( 5.4 )

Порядок движения поездов

16.30. Максимальные допускаемые на сети железных дорог скорости движения пассажирских и грузовых поездов в зависимости от конструкции пути и типов подвижного состава устанавливаются МПС России.

Скорости движения поездов по перегонам и станциям устанавливаются начальником железной дороги и предусматриваются в графике движения поездов. При этом скорость движения на боковые пути по стрелочным переводам с крестовиной марки 1/11 и круче должна быть не более 40 км/ч, по стрелочным переводам марки 1/9 пассажирских поездов — не более 25 км/ч, по переводам из рельсов типа Р65 с крестовиной марки 1/11 — не более 50 км/ч, по симметричным стрелочным переводам с крестовиной марки 1/11 — не более 70 км/ч, по переводам с крестовиной марки 1/18 — не более 80 км/ч.

Скорость проследования светофора с одним желтым (немигающим) огнем не должна превышать 60 км/ч для пассажирских и грузовых поездов.

Светофор с одним желтым (немигающим) огнем, расположенный на участке, оборудованном автоблокировкой, на расстоянии менее требуемого тормозного пути от следующего светофора, а на участке, не оборудованном автоблокировкой, расположенный от основного сигнала на расстоянии менее тормозного пути при полном служебном торможении, разрешается проследовать со скоростью, не более установленной начальником железной дороги.

Скорость движения поезда вагонами вперед допускается не более 25 км/ч; для хозяйственных поездов при наличии радиосвязи на локомотиве и специальном самоходном подвижном составе в зависимости от конструкции специального самоходного подвижного состава, восстановительных и пожарных поездов — не более 40 км/ч. Скорость следования снегоочистителей устанавливается МПС России.

При приеме на тупиковые станционные пути скорость движения поезда в начале пути приема должна быть не более 25 км/ч.

Скорость движения мотор-вагонного поезда при приеме на свободный участок пути, когда следующий участок этого пути занят другим мотор-вагонным поездом, допускается не более 20 км/ч.

Скорость движения по месту, требующему уменьшения скорости, должна соответствовать указанной в предупреждении или приказе начальника железной дороги, а при отсутствии этих указаний — не более 25 км/ч.

16.31. В случаях, когда при следовании поездов необходимо обеспечить особую бдительность локомотивных бригад и предупредить их о производстве работ, на поезда выдаются письменные предупреждения.

при неисправности пути, устройств контактной сети, переездной сигнализации, искусственных и других сооружений, а также при производстве ремонтных и строительных работ, требующих уменьшения скорости или остановки в пути;

при вводе в действие новых видов средств сигнализации и связи, а также при включении новых, перемещении или упразднении существующих светофоров и при их неисправности, когда светофор невозможно привести в закрытое положение;

при неисправности путевых устройств автоматической локомотивной сигнализации;

при отправлении поезда с грузами, выходящими за пределы габарита погрузки, когда при следовании этого поезда необходимо снижать скорость или соблюдать особые условия;

при работе на двухпутном перегоне снегоочистителя, балластера, путеукладчика, подъемного крана, щебнеочистительной и других машин;

при постановке в поезд подвижного состава, который не может следовать со скоростью, установленной для данного участка;

при работе съемных подвижных единиц, а также при перевозке на путевых вагончиках тяжелых грузов;

во всех других случаях, когда требуется уменьшение скорости или остановка поезда в пути, а также когда необходимо предупредить локомотивные бригады об особых условиях следования поезда.

Выдача предупреждений на поезда производится в соответствии с порядком, установленным инструкцией по движению поездов и маневровой работе на железных дорогах Российской Федерации.

16.32. На двухпутных перегонах каждый главный путь, как правило, служит для движения поездов в одном определенном направлении.

На многопутных линиях порядок движения по каждому главному пути в пределах двух и более железных дорог устанавливается МПС России, а в пределах одной железной дороги — начальником железной дороги.

Порядок организации движения поездов на участках трех- или четырехниточного пути (при сплетении путей) устанавливается начальником железной дороги.

16.33. Для регулирования движения поездов по приказу поездного диспетчера может применяться отправление поездов по неправильному пути.

Отправление пассажирских поездов по неправильному пути допускается лишь как исключение в каждом отдельном случае по приказу дежурного по отделению железной дороги, а при отсутствии в составе железной дороги отделений железной дороги — старшего дорожного диспетчера службы перевозок железной дороги.

Меры обеспечения безопасности движения при следовании поездов по неправильному пути устанавливаются инструкцией по движению поездов и маневровой работе на железных дорогах Российской Федерации.

16.34. При необходимости может применяться соединение поездов и следование их соединенными с действующими локомотивами в голове каждого из этих поездов.

Организация движения таких поездов устанавливается начальником железной дороги в соответствии с инструкцией МПС России.

16.35. Следование поездов вагонами вперед допускается:

при движении на железнодорожные подъездные пути и обратно;

при движении хозяйственных, восстановительных и пожарных поездов.

В голове такого поезда ставится вагон с переходной площадкой, обращенной в сторону направления движения, на которой должен находиться работник, обязанный следить за свободностью пути и при угрозе безопасности движения или жизни людей принимать меры к остановке поезда.