Подготовка профиля пути для выполнения тяговых расчетов

4.1 Анализ продольного профиля пути и выбор расчетного подъема

Анализ заданного профиля пути участка заключается в следующем:

– определение станции, на которой будет проверяться критическая масса состава по условию взятия поезда с места;

– установление наибольшего спуска, на котором будет решаться тормозная задача;

– обоснование и выбор расчетного подъема, значение которого будет использоваться в дальнейшем при определении критической массы состава.

Для выбора расчётного подъёма, т.е. самого трудного подъёма на заданном участке, необходимо выделить несколько элементов разной длины и крутизны и один из них принять за расчётный. Если самый крутой подъём имеет небольшую длину, а ему предшествуют «легкие» элементы пути (спуски, площадки), позволяющие поезду развить высокую скорость движения и преодолеть часть его за счёт использования накопленной кинетической энергии, то такой подъём считать расчётным нецелесообразно. С целью более полного использования тяговых свойств локомотива, за расчётный подъём принимают не самый крутой, но достаточно длинный подъём, на котором может быть достигнута равномерная скорость движения поезда.

4.2 Спрямление и приведение профиля пути

Для упрощения тяговых расчетов продольный профиль и план пути подвергают обработке, состоящей из двух операций:

1) спрямление продольного профиля – объединение ряда его смежных элементов в один участок с однородным уклоном i^’_c;

2) спрямление пути в плане – замена кривых фиктивными подъемами i^’’_c в пределах спрямленных элементов профиля.

Спрямлённый профиль должен сохранять особенности действительного профиля, поэтому нельзя спрямлять:

– элементы профиля пути станций;

– элементы с уклонами разного знака;

– расчётного подъёма с прилегающими элементами.

Крутизну спрямлённого элемента i^’_c, ‰, определяют по формуле

, (4.1)

где i₁, i₂, ... i_n – уклоны спрямляемых элементов, ‰;

S₁, S₂, ... S_n – длины спрямляемых элементов, м.

Чтобы в расчётах не допустить больших погрешностей из-за замены действительного профиля спрямлённым, проводят проверку допустимости их спрямления по эмпирической формуле

(4.2)

где S _j – длина спрямляемого элемента пути, м;

Di – абсолютная разность между уклонами спрямлённого

и спрямляемого элементов, ‰.

Такой проверке подвергают все элементы, входящие в спрямляемую группу. Если хотя бы один элемент не удовлетворяет условию (4.2), то такую группу спрямлять нельзя.

Если на спрямляемых элементах расположены кривые, то их заменяют фиктивным подъёмом от кривой i^’’_c, ‰, по формуле

, (4.3)

где n – количество кривых на спрямленном участке;

S_кр – длина кривой, м;

R_кр – радиус кривой, м.

Приведенный уклон спрямленного элемента в продольном профиле и плане пути i_c, ‰, определяется по выражению

i_c = i^’_c + .(4.4)

Результаты расчётов по спрямлению заданного профиля пути сводятся в таблицу 4.1.

Таблица 4.1 – Таблица спрямления профиля пути

Необходимо отметить, что знак крутизны уклона может быть как положительным (для подъёмов), так и отрицательным (для спусков). Знак крутизны фиктивного подъёма от кривой всегда положительный. Это обстоятельство надо учитывать при вычислении крутизны спрямлённого участка.

Горизонтальные элементы профиля пути (площадки) могут включаться в спрямляемые группы как с элементами, имеющими положительный знак крутизны, так и с элементами отрицательной крутизны.

В тексте пояснительной записки достаточно привести только те расчеты, которые подтверждают возможность спрямления.

Рисунок 4.1 – Пример оформления профиля пути