Технология, управление, нормирование маневровой работы (Глава 5 учебного пособия по курсу «Управление эксплуатационной работой железных дорог и качеством перевозок»), страница 3

Время на выполнение основных составляющих полурейсов и полурейсов в целом нормируется в зависимости от длины маневрового передвижения, величины маневрового состава, скорости  движения, уклонов пути и других факторов.

Для расчетов основных элементов полурейсов – времени разгона t_p, расстояния разгона, времени торможения t_T, расстояния торможения , времени движения по инерции  и расстояния движения по инерции –  может быть использован метод тяговых расчетов, основанный на использовании таких характеристик локомотивов, как сила тяги, мощность, а также сила сопротивления движению.

Наибольшая скорость разгона vв полурейсе зависит от расчетной силы тяги локомотива, массы маневрового состава, удельных ускоряющей силы и сопротивления движению, а также дополнительного удельного сопротивления от кривых, стрелок, уклона пути и расстояния разгона, при котором эта скорость становится уже равновесной или постоянной. При этом чем больше масса маневрового состава, тем меньше при заданной мощности локомотива максимально возможная скорость его разгона. Наибольшую возможную скорость разгона маневрового состава v_pопределяют из условия соотношения мощности локомотива N_л , л. с, и силы тяги при установившейся скорости , кгс:

, где – к. п. д. передачи локомотива (отношение мощности двигателей к касательной мощности на ободе ведущих колес; при тепловозной тяге и скорости, характерной для маневров, к. п. д. ≈ 0,8).

При движении маневрового состава с установившейся скоростью условие равновесия сил тяги F_к, кгс, и сопротивления, действующих на состав, можно выразить формулой:

, где Р –  масса локомотива в рабочем состоянии, т; Q_м – масса маневрового состава, т; w –  суммарное удельное сопротивление движению, кгс/т;

, где  –  удельное сопротивление движению соответственно основное и дополнительное от стрелок и кривых, кгс/т; –  коэффициенты основного удельного сопротивления маневрового состава w₀(вместе с локомотивом); рекомендуется принимать  0,5 кгс/т; 1,2; 0,007; 0,00015; ;– приведенный уклон пути,‰.

Зависимость максимально возможной скорости разгона маневрового состава от его массы и мощности локомотива на горизонтальном пути (= 0) можно выразить:

.

Максимально возможные скорости разгона не всегда могут быть реализованы в полурейсах первых трех типов главным образом из-за недостаточного расстояния разгона, а в полурейсах четвертого-шестого типов – из-за ограничений скорости при маневрах.

Таким образом, нормирование маневров при помощи тяговых расчетов заключается в графическом или аналитическом определении времени элементов полурейса и его продолжительности, исходя из зависимости между силами тяги и сопротивления при маневровых передвижениях. С помощью аналитических тяговых расчетов обычно определяют лишь время и расстояние разгона и торможения (или замедления) при каждом полурейсе  и . Они могут быть найдены по второму закону Ньютона следующим образом:

, где F – суммарная сила, действующая на маневровый состав и вызывающая его движение (сила тяги), кгс; – ускорение маневрового состава.

С учетом инерции вращающихся колес вагонов и локомотивов

,                                                      (5.1)

где g – ускорение свободного падения; v – коэффициент инерции вращающихся масс подвижного состава (для вагонного парка в среднем ).

Средние значения удельной касательной силы тяги локомотива , кгс/т, для каждого расчетного интервала скоростей и удельное значение силы сопротивления движению , кгс/т, определяются:

, где W – суммарное сопротивление движению маневрового состава, кгс.

Если маневровый состав находится в режиме торможения, на каждую тонну массы состава и локомотива действует удельная тормозная сила , кгс/т:

, где  – среднее значение суммарной тормозной силы в рассматриваемом диапазоне скоростей.

Размерность Fв формуле (5.1) зависит от размерностей составляющих ее элементов. Если массу локомотивов и маневрового состава принять в кг, а ускорение свободного падения gи ускорение движения dv/dtвыразить в одной и той же размерности, то сила тяги Fбудет выражена в кг.