Построение кривых энергетических высот. Построение кривых скорости и времени хода отцепов

5.5 Построение кривых энергетических высот

Кривые энергетических высот строятся для исследования основных параметров горки. Эти кривые представляют собой часть графической модели роспуска вагона. С помощью кривых энергетических высот производится проверка неблагоприятных сочетаний скатывания вагонов.

В курсовом проекте строятся следующие суммарные кривые энергетических высот:

1)  ОХБ, следующего на лёгкий путь № 2.5 при благоприятных условиях скатывания;

2)  ОПБ, следующего на трудный путь № 1.2 при неблагоприятных условиях скатывания;

3) ХБ, следующего на путь № 1.3, соседний с трудным  при неблагоприятных условиях скатывания;

4) ОХБ, следующего на легкий путь при благоприятных условиях с полным торможением;

5)ХБ, следующего на соседний с трудным путь при неблагоприятных условиях с частичным торможением.

Кривые h_w=f(s) строятся в масштабах: горизонтальный – 1см=10м, вертикальный – 1см=0,2м.

1 На 15-20 мм  ниже плана головы сортировочного парка в полном соответствии с масштабным планом вычерчиваются развернутые длины трудного, соседнего с трудным и легкого путей от вершины горки до расчетной точки. На развернутом плане показывается начало и конец стрелочных переводов и кривых, центр стрелочных переводов с указанием длин отрезков и полной характеристики кривых. Расстояние между планами путей – 15-20мм.

2  На 60-70 мм ниже плана ЛП проводится горизонтальная линия , от которой откладывается энергетическая высота, соответствующая максимальной расчетной скорости роспуска четырехосного полувагона весом

100т: (h₀^’=2,5²/2∙9,65=0,32м.э.в.). Получим точку А, которая и будет обозначать вершину горки.

От точки А вверх откладывается энергетическая высота, соответствующая минимальной расчетной скорости роспуска ОПБ (h₀^’=1,7²/2∙9,49=0,152м.э.в.). Через полученную точку М проводится прямая точка MN.

3  От точки А вниз откладывается H_г=3,47 м, через полученную точку проводится линия KL, характеризующая уровень расчетной точки на рассматриваемом пути. На линию KL из точек, соответствующих границам стрелочных переводов и кривых развернутого плана расчетных путей, опускаются перпендикуляры.

Вверх от линии M’N’, начиная с точки M’ отложены по перпендикулярам в масштабе с нарастающим итогом энергетические высоты h_wстр, h_wкр, потерянные на преодолении сопротивлений на стрелках и кривых в пределах каждого участка от ВГ до РТ. Полученные на перпендикулярах точки соединяются прямыми, образующими ломаную линию, характеризующую удельную работу сил сопротивлений на стрелках и кривых h_{(wстр+wкр)} = f(S).

Цифровые значения  h_wстр, h_wкр  определяются по формулам:

,                           (5.31)

                                       ,                              (5.32)

где  v_i    –  средняя скорость движения вагона по стрелочному переводу  кривой;

α_стр⁰ – угол поворота отцепа в пределах переводной кривой стрелочного перевода, град;

α_кр  –   угол поворота отцепа в пределах круговой кривой, град.

При построении кривой потерянных энергетических высот по маршруту на трудный и соседний с трудным путем полученные величины умножаются на коэффициент 1,75. 

Вниз от M’N’ строится линия h_(wo+wср) = f(S) энергетических высот,

показывающая потери на преодоление основного сопротивления w_o и сопротивления среды w_ср ОХБ массой 100 т при благоприятных условиях скатывания. Линии энергетических высот, потерянных на преодоление основного удельного сопротивления и сопротивления среды для ОПБ на трудный путь и ХБ на соседний с трудным при неблагоприятных условиях скатывания строятся вниз от линии MN. Для построения этих линий величины w₀^оппринимаются по таблице 5 [5], а w₀^ох – по таблице 14[5] постоянными для всей спускной части горки. Величины w_св для каждого отцепа рассчитываются по формуле (5.3) по расчетным участкам. В качестве ОПБ принимается крытый четырехосный, а ОХБ(ХБ) – четырехосный полувагон.

Все расчетное расстояние разбивается на 4 участка:

1)  вершина горки – начало первой тормозной позиции;

2)  начало первой тормозной позиции – начало второй;

3)  начало второй тормозной позиции – начало третьей;

4)  начало третьей тормозной позиции – расчетная точка.

В каждом промежутке определяется сумма w₀ и w_св соответствующего бегуна и рассчитывается энергетическая высота

h^оп _(wо+wсв)=1,75∙l_i∙ (w_о^оп+w_св^оп) ∙10^-3;                        (5.33)

h^ох(х) _(wо+wсв)=l_i∙ (w_о^ох±w_св^ох) ∙10^-3;                            (5.34)

При расчете потерянной энергетической высоты на преодоление сил сопротивления ОПБ и ХБ при неблагоприятных условиях скатывания на третьем и четвертом участках горки к основному удельному сопротивлению и дополнительному от среды и ветра необходимо добавлять удельное сопротивление от снега и инея.

Для третьего и четвертого участков горки потерянная энергетическая высота, м.э.в.,

h^опб _(wо+wсв)= 10^-3 (1,75∙l_i∙ (w_о^опб+w_св^опб)+l_i∙w_сн^опб);                 (5.35)               

h^хб _(wо+wсв)= 10^-3c(l_i∙ (w_о^хб±w_св^хб)+ l_i∙w_сн^хб);                           (5.36)

Полученные величины h_(wo+wсв) для ОПБ и ХБ при неблагоприятных  условиях скатывания откладываются вниз по перпендикуляру от линии MNв конце границ участка нарастающим итогом. Величины h_(wo+wсв) для ОХБ при благоприятных условиях откладываются вниз от линии M’N’.

Точка М (или М^’) и построенные новые 4 точки для каждого бегуна соединяются прямыми отрезками. Полученная ломаная и будет линией энергетических высот, потерянных ОХБ или ОПБ на преодоление основного и дополнительного сопротивлений от среды и ветра.

Для получения кривой  h_w=f(s) энергетических высот, потерянных отцепом на преодоление всех сил сопротивления, геометрически складываются соответствующие ординаты построенных линий.