Теория локомотивной тяги (стр. 10 )

Определение точек начала торможения перед ограничением скорости движения и для остановки на станции.

Заранее невозможно определить место начала торможения для точного попадания на начало ограничения скорости или точной остановки по оси станции. В этих случаях следует производить построение кривой скорости в обратном направлении («обратно») до пересечения с кривой скорости в обычном направлении («туда»). Точка пересечения кривых «туда» и «обратно» будет являться местом начала применения торможения. На рис. 6.2. показаны такие построения.

.

Рис.6.2. Пример построения кривой скорости для определения места начала торможения для точной остановки по оси станции

Кривая скорости, построенная по данным примера 6.1, приведена на рис.6.4.

6.3. Техника построения кривой времени способом Лебедева

Теоретическое обоснование этого способа подробно изложено в учебниках [2,4,5,6].

Пример 6.2. Определить время движения поезда по участку А-Б-В (рис.6.4) в целом и по перегонам, время на разгон tраз и замедление tзам поезда по ст. Б, техническую и участковую скорость поезда, а также коэффициент участковой скорости gу по данным о спрямленном профиле пути из табл.1.3 (графа «туда»), используя кривую скорости на рис.6.4. Время стоянки на ст. Б: tст = 5 мин.

Последовательность построения кривой времени (Рис.6.3).

1. Кривая времени =f2(s) строится на основании кривой скорости v = f1(s) на том же графике и в том же масштабе, где построен график скорости.

2. Влево от оси скорости v на расстоянии D проводим вертикально ось времени t (для 2-го масштаба из табл.3.3 постоянная времени D = 30 мм).

Рис.6.3. Пример техники построения кривой времени методом Лебедева

3. 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, б, в и т. д.)

4. 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.).

5. Соединяем линейкой точку а с точкой О (начальная координата оси скорости v), прикладываем прямоугольник одним из катетов к линейке, восстанавливаем перпендикуляр из точки О на 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 = f2(s). Ордината точки 1’ показывает время t1, необходимое для прохождения поездом отрезка пути О–a’ или интервала скорости О–1. В нашем примере t1 = 0,5 мин.

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’. Время движения поезда до точки пути б’ будет равно t2 = 1,1 мин.

Аналогичные построения проводим для следующих отрезков скорости и находим время движения поезда до остальных точек пути на рис 6.3: t3 = 1,25 мин; t4 = 3,05 мин; t5 = 3,5 мин; t6 = 3,9 мин; t7 = 4,5 мин; t8 = 4,9 мин.

Полностью построение кривой времени для участка А–Б–В приведено на рис.6.4.

Если поезд движется по длинному участку, то кривая времени может выйти за пределы графика. Для устранения этого кривую времени, как правило, строят до 10 мин, а затем опускают до оси пути и продолжают построение. На рис 6.4 такое построение показано в двух местах ( в точках О1 и О2).

По кривой времени определяем время движения поезда по перегонам и в целом по участку без остановки на ст. Б:

tАБ = 17,4 мин; tБВ = 11,4 мин; tАВ = 28,8 мин.

Для определения времени на замедление поезда по ст. Б строится кривая скорости в обратном направлении от точки b (координата оси ст. Б) до пересечения с кривой скорости в прямом направлении – точка а на рис.6.4. После этого определяется время движения поезда от точки a до точки b (tаb = 2 мин) и от точки а до точки с (tас = 0,9 мин – время движения поезда от точки a до оси ст. Б без остановки).

Время на замедление по ст. Б будет равно

tзам = tаb – tас = 2 – 0,9 = 1,1 мин.

Для определения времени на разгон поезда по ст. Б строится кривая скорости от точки b (координата оси станции Б) до пересечения с кривой скорости при движении поезда без остановки на ст Б – точка d. Затем определяется время движения поезда через станцию Б без остановки до точки d, которое равно

tсd = t1сd + t2сd = 2,7 + 1,3 = 4,0 мин

и с учетом остановки на станции Б – tсd’= 5,8 мин.

Время на разгон по ст. Б будет равно

tраз = tсd’ – tсd = 5,8 – 2,0 = 1,8 мин.

Техническую и участковую скорость движения поезда определяем по формулам (5.3) и (5.4) и результаты заносим в табл. 6.2

Таблица 6.2.

Время и скорости движения поезда на участке А-Б-В

Перегон	Расстояние между станциями, км	Время хода, мин	Время на разгон, мин	Время на замедление, мин	Время стоянки на ст. Б, мин	Скорость, км/ч
vтех	vуч
А –Б	11,575	17,4	–	1,1	–	37,54	–
Б – В	9,075	11,4	1,8	–	5	41,25	–
А – В	20,650	28,8	1,8	1,1	–	39,08	33,76

Так как станции А и В являются границами участка обращения локомотивов, т. е. остановка на этих станциях обязательна, поэтому для этих станций время на разгон и замедление поезда не определяется.

Коэффициент участковой скорости gу для участка равен

gу = vуч / vтех = 33,76 / 39,08 = 0,863.

Анализ результатов расчета из табл.5.2 и табл.6.2 показывает, что ошибка d приближенного метода равномерных скоростей по сравнению с точным графическим методом МПС составляет:

- по общему времени движения поезда по участку

dt = 100(31,7 – 29,09) / 31,7 = 8,23 %;

- по технической скорости

dvтех = 100(42,59 – 39,08) / 39,08 = 8,98 %;

-по участковой скорости

dvуч = 100(36,34 – 33,76) / 33,76 = 7,64 %.

7. ПОСТРОЕНИЕ КРИВОй ТОКА ЛОКОМОТИВА

7.1. Построение кривой тока генератора тепловоза

Кривая тока генератора тепловоза в зависимости от пути IГ = f(s) строится на графике кривых скорости и времени в масштабе, приведенном в табл. 3.3, на основании кривой скорости v = f1(s) и тока тягового генератора тепловоза в зависимости от скорости IГ = f(v). Токовые характеристики тяговых генераторов тепловозов приведены на рис. 7.1–7.4 и в [1, рис.5.27–5.40 ].

На кривой v = f1(s) берутся точки перелома скорости и для каждой из них по кривой IГ = f(v) определяется ток генератора.

Нанесенные на график точки тока соединяются прямыми линиями.

В период трогания с места и разгона поезда значения тока IГ 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 IГ = 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.

Пример построения кривой тока генератора тепловоза 2ТЭ10М, в зависимости от скорости и пути, приведен на рис.6.4.

Кривая тока строится в масштабе 1 мм = 50 А. Ось тока располагаем слева от оси времени. На токовой характеристике генератора (рис.7.1) и [1, рис.5.12 и рис.5.35] находим ток генератора при скорости v = 0 км/ч (точка 0 кривой скорости) IГ = 5750 А, наносим это значение на график и обозначаем точкой 0”. Для точки 1 (v = 10 км/ч) ток генератора равен 5060 А. Наносим это значение на график и обозначаем точкой 1”. Соединяем эти точки прямой линией. Аналогично находим значения и для других переломных точек кривой скорости. При достижении скорости 38 км/ч (точка перехода с режима работы ТЭД с ПП на ОП1) определяем два значения тока: для режима ПП - IГ = 3100 А, для режима ОП1 – IГ = 3800 А. На графике этот переход обозначается «скачком» тока вверх от 3100 А до 3800 А. При достижении на кривой скорости точки 7 (место проверки действия автотормозов) ток генератора выключается, и в этом месте от точки 7” проводится вертикальная линия вниз до нуля. В точке 8 (v = 45 км/ч) опробование тормозов заканчивается, ток включается, что обозначается вертикальной линией вверх до значения тока генератора при скорости 45 км/ч (IГ = 3550 А). Значения тока генератора в зависимости от кривой скорости тепловоза на рис.6.4 приведены в табл.7.1.