Первые железные дороги. 3 страница
Защитные лесонасаждения вдоль дороги, наряду с улучшением химического состава атмосферы и защиты прилегающей территории от пыли при перевозке сыпучих грузов, служат шумозащитным барьером. Шумозащитные лесные полосы высаживают из древесно-кустарниковых быстрорастущих пород с густоветвящейся низкоопущенной кроной. Хвойные деревья предпочтительнее лиственных. Кустарники высаживают с расчетом перекрытия подкронового пространства. Высота деревьев должна быть не менее 7—8 м, кустарников — 1,5—2 м.
Все шумозащитные мероприятия осуществляют с учетом требований Строительных норм и правил "Защита от шума" (СНиП II-12-77).
Радикально задача борьбы с шумом на железных дорогах может быть решена использованием поездов с линейными двигателями на магнитном подвешивании. В ряде зарубежных стран и в России ведутся научно-исследовательские и экспериментальные проектно-конструкторские работы по созданию такого вида транспорта.
Охрана гидросферы. Вопросы охраны гидросферы и рационального использования водных ресурсов актуальны применительно к проектированию станций и различных предприятий железнодорожного транспорта.
Почти все крупные железнодорожные станции и узлы имеют очистные канализационные сооружения в соответствии с требованием Строительно- технических норм. Такими сооружениями оборудуют все вновь проектируемые станции и узлы.
На шпалопропиточных заводах, в локомотивных и вагонных депо, на промывочно-пропарочных и дезинфекционно-промывочных станциях применяются механические, физико-химические и биологические способы очистки сточных вод.
Задача экономии воды и предотвращения загрязнения гидросферы радикально решается созданием замкнутых оборотных систем производственного водоснабжения. В этих системах вода, выполнив заданную функцию, восстанавливается в первоначальном качестве и повторно используется в производственном процессе. Потери воды за цикл составляют не более 5—10% и пополняются из внешнего источника.
Поверхностные и грунтовые воды на территории, прилегающей к железнодорожной линии, загрязняются органическими и минеральными веществами из проходящих грузовых и пассажирских поездов. Для предотвращения такого загрязнения гидросферы создаются пассажирские вагоны с экологически безопасными для окружающей среды биотуалетами. Такими являются новые вагоны для скоростного поезда "Невский экспресс", предназначенные для движения со скоростью 200 км/ч.
Во избежание сдувания пылевидных фракций во время движения поездов с сыпучими грузами поверхность таких грузов покрывают вяжущими веществами.
Охрана флоры и фауны при проектировании железных дорог. Строительство железной дороги может нанести ощутимый ущерб растительному и животному миру прилегающей территории. Уменьшению этого ущерба способствуют рациональные проектные решения. Так, при выборе направления трассы железных дорог в северных и восточных районах в зонах тайги и лесотундры стремятся прокладывать трассу по безлесному водоразделу, что позволит избежать вырубки леса.
Помимо общего ущерба, наносимого окружающей природной среде, вырубка леса под строительство приводит к значительному экономическому ущербу в связи с потерей урожая ягод, грибов, орехов, охотничьего промысла, заготовки живицы. Поэтому трассу железной дороги по возможности следует прокладывать в обход ценных лесных участков, в частности — кедровых. Предупреждение лесных пожаров в процессе изысканий, строительства и эксплуатации железной дороги также способствует сохранению лесных богатств района прохождения дороги.
Бережное отношение к растительности позволяет сохранить естествен- но-природные условия в окружающей железную дорогу среде. Так, стелящийся кедр, растущий почти на голых камнях, удерживает их от осыпей, кустарник на косогорах удерживает снежные массы и препятствует движению лавин.
При проектировании железных дорог мероприятия по охране животного мира должны предусматриваться при выборе направления трассы и при размещении и проектировании отдельных сооружений и устройств дороги.
Трасса дороги может пересекать пути миграции животных. Для предотвращения их попадания на железнодорожное полотно устраивают ограждение. Оно выполняется из металлической сетки высотой 2—2,5 м. Для обеспечения жизнедеятельности диких животных, в соответствии с требованием Строительно-технических норм СТН Ц-01-95 при проектировании искусственных сооружений предусматривают дополнительные сооружения с отверстиями не менее 8 м и высотой 3 м дня перехода животных под железной дорогой. Дикие животные некоторых пород боятся заходить в длинные темные трубы под насыпями. Для этих животных устраивают переходы над железнодорожным путем. Эти сооружения размещают с учетом ареалов распространения и путей миграции животных. При соответствующих обоснованиях проектируют также скотопрогоны для домашних животных.
Большое количество птиц и насекомых гибнет при столкновении с поездами, особенно на скоростных железных дорогах. Для отпугивания их от дороги целесообразно устанавливать на ограждении источники ультра- и инфразвука.
При пересечении трассой водотоков с промысловой рыбой следует сохранять пути миграции рыбы на нерестилища. Для этого может быть целесообразным устройство моста не только на главном русле, но и на соответствующих протоках. При проектировании мостовых переходов следует также учитывать, что при сооружении моста и перекрытии части пойм реки подходными насыпями происходит повышение уровня воды выше мостового перехода и некоторое понижение уровня ниже перехода. Это может привести к нарушению естественного режима функционирования нерестилищ. Поэтому необходимо предусматривать мероприятия, обеспечивающие сток паводковых вод с пойм реки с целью предотвращения их заиливания и заболачивания. В отдельных случаях может быть также целесообразен вариант полного перекрытия пойм реки эстакадой.
Увязка дорог с окружающим ландшафтом. Эта задача решается в процессе ландшафтного проектирования дорог — нового перспективного направления в проектировании, получившего наибольшее развитие на автомобильном транспорте. Применительно к железным дорогам ландшафтное проектирование предусматривает гармоничное включение дороги и всех ее сооружений в ландшафт местности с целью раскрытия красоты природы, дополнения и улучшения природного ландшафта.
Решая задачи ландшафтного проектирования, их рассматривают в двух аспектах: "динамические впечатления" пассажиров в быстро движущемся поезде и "статические впечатления", которые производит дорога, проходя вблизи населенных пунктов, через поля, леса и сама становясь элементом ландшафта [1].
С позиций "динамического" восприятия придорожного ландшафта наиболее ярким является первый план, расположенный на расстоянии до 100 м от железнодорожного полотна. Служебные здания в этой зоне должны быть достаточно выразительными, защитные лесные полосы при соответствующем подборе пород деревьев и кустарников могут сделать привлекательнее придорожную полосу.
Сложной задачей является органическое вписывание железной дороги в рельеф, стремление не нарушать природный ландшафт, а обогатить его сооружениями дороги. Некоторые рекомендации по укладке трассы в различных условиях рельефа приводятся в п. 4.7.
Глава 2
ТЯГОВЫЕ РАСЧЕТЫ В ПРОЕКТИРОВАНИИ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ
Тяговые расчеты — это раздел прикладной механики, в которой изучается механика движения поезда. В тяговых расчетах рассматриваются силы, действующие на поезд, взаимодействие этих сил, обусловливающее характер движения, и решаются такие задачи, как определение массы состава, скорости и времени хода поезда по участку, механической работы локомотива и работы сил сопротивления движению, расхода электроэнергии электровозами или дизельного топлива тепловозами. По данным тяговых расчетов при проектировании железных дорог оцениваются варианты плана и профиля линии, размещаются раздельные пункты, определяется пропускная способность дороги, проектируются устройства электроснабжения и локомотивного хозяйства (тяговые подстанции, депо, пункты оборота локомотивов и др.).
Важную роль играют тяговые расчеты в эксплуатации железных дорог' при составлении графиков движения поездов, нормировании энергоресурсов на тягу поездов и для других целей.
В тяговых расчетах принимается ряд допущений, упрощающих расчеты, но вместе с тем обеспечивающих необходимую точность результата. Например, в большинстве случаев поезд рассматривается как материальная точка, расположенная в центре тяжести поезда (в середине его длины) и концентрирующая в себе всю массу поезда.
Нормы тяговых расчетов, значительная часть которых получена экспериментально, приводятся в Правилах тяговых расчетов для поездной работы (ПТР) [50].
2.1. Силы, действующие на поезд
Полные и удельные силы. В тяговых расчетах рассматриваются только те слагаемые внешних сил, приложенных к поезду, которые направлены вдоль линии движения поезда, так как именно они влияют на поступательное движение поезда по рельсовой колее. Это сила тяги F, сила сопротивления движению поезда W и тормозная сила В
Полные силы, т.е. приложенные ко всему поезду, измеряются в ньютонах (Н) или килоньютонах (кН).
Удельные силы, приходящиеся на единицу веса поезда, измеряются в Н/кН (вес поезда измеряется в килоньютонах, поскольку масса поезда измеряется в тоннах):
удельная сила тяги
1 {P+Q)g'
удельное сопротивление движению
W
W {P+Q)g' '
удельная тормозная сила
, _ В (P+Q)g'
где Р — расчетная масса локомотива, т; Q - масса состава вагонов, т; g - ускорение свободного падения, м/с2
Сила тяги локомотивов. Сила тяги образуется при взаимодействии колес локомотива с рельсами. Она приложена в точке касания колеса и рельса и поэтому называется касательной силой тяги FK. Сила тяги, кН, не может превысить силу сцепления колеса с рельсом:
^cug Vk.
где Рси — сцепная масса локомотива, т (масса, приходящаяся на движущие оси локомотива)[2]; v|/K — коэффициент сцепления колеса с рельсом.
Расчетное значение коэффициента сцепления определяют по эмпирическим формулам в зависимости от скорости: чем больше скорость, тем коэффициент сцепления меньше, так как при возрастании скорости увеличивается проскальзывание колес. По этой же причине коэффициент сцепления уменьшается в кривых малых радиусов: у электровозов — в кривых радиусом R < 500 м, у тепловозов — в кривых R < 800 м. Так, коэффициент сцепления электровозов уменьшается в кривой R = 400 м на 7%, при R — 300 м — на 14%. Коэффициент сцепления тепловозов уменьшается в указанных кривых соответственно на 12% и 19%.
Расчетное значение коэффициента сцепления может быть достигнуто лишь при достаточно чистых рельсах, поэтому недопустимо попадание смазки на поверхность головок рельсов. За этим особенно важно следить на станциях и разъездах, где отправляются поезда и нужно обеспечить необходимую силу тяги при трогании поезда с места, и на крутых затяжных подъемах, где также требуется большая сила тяги. Уменьшение коэффициента сцепления может привести к боксованию локомотивов, когда колеса вращаются, а локомотив остается на месте. Это вызывает интенсивный износ рельсов и бандажей колес.
Рис. 2.1. Тяговые характеристики электровоза BJ1101 |
640 500 560 520 WO 4-40 400 360 320 280 240 200 160 120 SO 40 |
Зависимость силы тяги локомотива от скорости определяется его тяговой характеристикой. На тяговых характеристиках (рис. 2.1—2.3) нанесены кривые ограничения силы тяги по сцеплению (обозначены FKCU). У электровозов постоянного тока, например BJI10y, тяговые характеристики представлены семейством кривых FK(v) при различных схемах соединения тяговых электродвигателей (см. рис. 2.1). Переход от последовательной схемы соединения двигателей (С) при трогании поезда с места к последовательно-параллельной (СП) и затем к параллельной схеме (77) повышает напряжение, передаваемое на двигатели, вследствие чего возрастает скорость движения поезда. Скорость движения увеличивается также при ослаблении магнитного поля обмоток возбуждения тяговых двигателей: переходе от полного поля (Я/7) к ослабленному полю различных ступеней (ОП1, ОП2, ОПЗ, 0П4). При этом также возрастает сила тяги локомотива.
В электровозах переменного тока (например, ВЛ80С, ВЛ80Т) двигатели всегда соединены параллельно и напряжение, подаваемое на двигатели, регулируется включением различного числа секций вторичной обмотки главного трансформатора (номера позиций 5п, 9п, 1 Зп, ..., ЗЗп на рис. 2.2).
Сила тяги тепловозов регулируется изменением мощности дизеля. Это достигается увеличением или уменьшением количества подаваемого в цилиндры топлива (соответствующей позицией контроллера машиниста). У тепловозов 2ТЭ121 имеется 15 позиций контроллера (см. рис. 2.3). Электродвигатели тепловозов с электрической передачей, так же как электровозов, могут работать в режиме полного и ослабленного магнитных полей.
Расчетный режим работы каждого локомотива показан на тяговой характеристике жирной линией. При трогании и разгоне поезда на остановочных пунктах, за которыми располагается трудный подъем, силу тяги электровозов принимают по штриховым линиям, характеризующим наименьшее значение силы тяги в процессе пуска локомотива.
Силы сопротивления движению поезда. Различают основное и дополнительные сопротивления движению. Под основным подразумевают сопротивление при движении по прямому горизонтальному участку пути. Оно обусловлено трением шеек осей в подшипниках, трением качения и трением скольжения колес по рельсам и ударами в стыках, а также сопротивлением
Рис. 2.3. Тяговые характеристики тепловоза 2ТЭ121 |
воздушной среды. Дополнительные сопротивления (сверх основного) возникают при движении поезда на уклонах и в кривых участках пути.
Основное удельное сопротивление движению локомотивов, Н/кН, определяют по эмпирическим формулам в зависимости от скорости движения v, км/ч, и конструкции пути:
для электровозов и тепловозов в тяговом режиме на звеньевом пути
< = 1,9 + 0,01 v + 0,0003 v2; (2.1)
то же в режиме холостого хода
и/ =2,4 + 0,011 v + 0,00035 v2. (2.2)
Для условий движения по бесстыковому пути ввиду отсутствия потерь кинетической энергии от ударов на рельсовых стыках значения коэффициентов при v и v2 меньше чем в формулах (2.1) и (2.2):
w; = 1,9 + 0,008 v+ 0,00025 v2; (2.3)
< = 2,4 + 0,009 v + 0,00035 v2. (2.4)
На увеличение основного сопротивления движению с ростом скорости влияет ряд факторов и особенно — сопротивление воздушной среды, значение которого пропорционально скорости во второй степени.
Основное удельное сопротивление движению электропоездов ЭР2, ЭР9, ЭР22 и ряда других определяют по формулам того же вида, что и формулы (2.1)—(2.4). Так, применительно к электропоезду ЭР22 на звеньевом пути
w'0 = 1,1 + 0,012 v + 0,000247 v2; и>; = 1,22 + 0,018 v + 0,000247 v2;
то же на бесстыковом пути
w'0 = 1,1 +- 0,01 v -+ 0,000207 v2; w{ = 1,22 + 0,016 v + 0,000207 v2.
Основное удельное сопротивление движению порожних четырехосных грузовых вагонов определяют по формуле, аналогичной (2.1)—(2.4):
w"0=a + bv + cv2. (2.5)
Значения коэффициентов в формуле (2.5) зависят от конструкции верхнего строения пути:
Коэффициенты а b с
Звеньевой путь 1,0 0,044 0,00024
Бесстыковой путь 1,0 0,042 0,00016
Если масса грузовых четырехосных вагонов, приходящаяся на ось, q0 более 6 т, то основное удельное сопротивление движению определяют по формуле
,b + cv + dv2
w0 = а +------------------ . (2.6)
9о
По формуле (2.6) вычисляют также основное удельное сопротивление грузовых восьмиосных вагонов, вагонов рефрижераторных поездов и пассажирских вагонов при скоростях движения до 160 км/ч. Значения коэффициентов в формуле (2.6) зависят от типа вагонов и конструкции пути (табл. 2.1).
Таблица 2.1
Значения коэффициентов в формуле (2.6)
Грузовые четырехосные и рефри- 0,7 3 0,10/0,09 жераторных поездов Грузовые восьмиосные 0,7 6 0,038/0,026 Пассажирские ' 0,7 8 0,18/0,16 . , , . см Ч'г f^./'.'XL т гт\ггм Числитель — на звеньевом пути, знаменатель — на оесстыковом пути. 0,0025/0,0020 0,0021/0,0017 0,0030/0,0023 |
Из формулы (2.6) следует, что чем больше масса вагона, и, следовательно, масса qQ, приходящаяся на ось, тем меньше удельное (на единицу веса вагона) основное сопротивление движению, так как полная величина некоторых его слагаемых (например, сопротивления воздушной среды) от массы вагона не зависит. Влияние величины q0 на удельное сопротивление четырехосных и восьмиосных вагонов при различных скоростях движения иллюстрирует рис. 2.4.
Рис. 2.4. Основные удельные сопротивления вагонов на бесстыковом пути: /, 1' — четырехосные вагоны; 2,2' — восьмиосные вагоны |
Сопротивление движению грузовых вагонов на бесстыковом пути меньше, чем на звеньевом, на 3-5% при скорости 25 км/ч и на 12-15% при 100 км/ч (рис. 2.5). Влияние конструкции пути на удельное сопротивление движению тем больше, чем меньше q0. Расчеты показывают [11], что уменьшение сопротивления движению на бесстыковом пути приводит к экономии расхода топлива и электроэнергии на тягу поездов на 3-4%.
Рис. 2.5. Основные удельные сопротивления порожних четырехосных (1) и восьмиосных (2) вагонов (q0 = 6 т/ось): штриховая линия — звеньевой путь; сплошная линия — бесстыковой путь |
ПТР не предусматривают определение сопротивления движению в зависимости от мощности верхнего строения пути и степени его изношенности Между тем проведенные исследования выявили эту зависимость
По данным профессора В Я Шульги[3] на пути с рельсами Р75 на щебеночном балласте толщиной 35 см основное сопротивление движению примерно на 5% меньше чем при рельсах Р50 и щебеночном слое толщиной 25 см После пропуска по пути 350 млн т брутто разница в сопротивлении движению при указанных типах верхнего строения пути составляет уже около 10%
Еще большее влияние оказывает мощность верхнего строения пути на сопротивление движению при больших скоростях поездов
Так, при реконструкции пути для введения в обращение скоростных поездов на Октябрьской железной дороге в конце 1960-х гг замена звеньевого пути с рельсами Р50 на деревянных шпалах и тонком слое щебеночного балласта на бесстыковой путь с рельсами Р65 на железобетонных шпалах и щебеночном слое толщиной 25 см привела к уменьшению сопротивления движению пассажирских поездов на 13—16% при скорости 100 км/ч и на 17—19% при скорости 180 км/ч*
Средневзвешенное основное удельное сопротивление движению состава вагонов определяют в тех случаях, когда в составе имеются вагоны разных типов Так, если в составе насчитывается к групп вагонов, то средневзвешенное основное сопротивление состава, Н/кН,
< = i wou)aj > (2 7)
У = 1
где Wou) — основное удельное сопротивление данной группы вагонов, Н/кН, а — доля массы состава, приходящаяся на данную группу вагонов
Определим средневзвешенное основное удельное сопротивление движению на бесстыковом пути состава из 20 груженых и 40 порожних четырехосных вагонов Масса тары (собственная масса вагона) составляет 23,5 т, масса брутто груженых вагонов (тара и груз) — 83 т
Основное удельное сопротивление груженых вагонов определяется по формуле (2 6) при массе, приходящейся на ось, q0 = 83 / 4 = 20,75 т
А _ 3 + 0,09v + 0,0020v2 А „. _ .„., л плплл/ 2 vfj(1) = 0,7 + :—20~75^ = 0,84 + 0,0043 v + 0,000096 v2
Основное удельное сопротивление порожних вагонов определяется по формуле (2 5)
w"0{2j = 1,0 + 0,042 v + 0,00016 v2
Доля груженых вагонов в общей массе состава
= 0,64 |
20 83,0 _ 1660 ~ 20 83,0 + 40 23,5 " 2600
То же порожних вагонов
40-23,5 940 п ,,
а, =------------------------ =------- = 0,36 •
2 20-83,0 + 40-23,5 2600
Средневзвешенное основное удельное сопротивление движению состава вагонов определится в соответствии с формулой (2.7) по следующей зависимости:
и>0" = (0,84 + 0,0043 v + 0, 000096 v2) • 0,64 + + (1,0 + 0,042 v+ 0,00016 v2 ) • 0,36 = 0,90 + 0,0179 к + 0, 000119 v2. Так, при скорости 50 км/ч
w0" = 0,90 + 0,0179 -50 + 0, 000119 ■ 502 = 2,09 Н/кН,
при скорости 100 км/ч
w"a = 0,90 + 0,0179 -100 + 0, 000119 '1002 = 3,88 Н/кН.
(2.8) |
Средневзвешенное основное удельное сопротивление поезда, Н/кН, при движении в режиме тяги
_ КР + <Q.
0 P + Q ' при движении в режиме холостого хода
P + Q к '
При трогании поезда с места сопротивление движению возрастает вследствие того, что стоянка поезда сопровождается смятием металла и адгезией (молекулярным сцеплением) в зоне контакта колес и рельсов. Удельное сопротивление состава, Н/кН, при трогании с места определяется по формуле
(2-Ю)
<?0 + 7
Если в составе поезда имеются вагоны с различной массой q0, приходящейся на ось, то удельное сопротивление состава при трогании с места вычисляют как средневзвешенную величину по формуле, аналогичной формуле (2.7).
Применительно к рассмотренному выше примеру определим удельное сопротивление состава при трогании с места.
Поскольку масса порожнего вагона, приходящаяся на ось, q0 = 23,5/4 = 5,88 т,
то
28 28
0,64 +------ =— 0,36 = 1,43 Н/кН.
' 20,75 + 7 5,88 + 7
Увеличение основного сопротивления движению при низкой температуре воздуха (ниже —25 °С), а также встречном и боковом ветре (при
-37-
скорости его 6 м/с и более) учитывается в процентах от величины основного сопротивления, определяемого приведенными выше формулами. Например, при температуре —45 °С и скорости поезда 80 км/ч сопротивление движению грузовых вагонов возрастает на 10%. Если при этом скорость ветра достигает 10 м/с, то основное сопротивление при той же скорости движения увеличивается еще на 16%.
Основное сопротивление движению всегда направлено в сторону, противоположную направлению движения, и считается положительным.
Дополнительное сопротивление движению от уклона есть составляющая веса поезда W„ направленная вдоль пути (рис. 2.6).
При массе поезда Р + Q, т, и соответственно весе поезда (Р + Q)g, кН, дополнительное сопротивление от уклона, Н, зависит от угла а наклона пути к горизонту:
Щ= 10\Р+ Q)g sina.
Ввиду малости угла а (даже при наиболее крутых уклонах, применяемых на железных дорогах, угол а немногим превышает 2°) можно принимать sina « tga, а поскольку уклон пути (i), выраженный в промилле (%©)', i = 103tga, то
IV, * mp + Q)g tga » (Р + Q)gi.
Удельное дополнительное сопротивление от уклона, Н/кН,
W
(2.11)
(P + Q)g
т.е. удельное сопротивление от уклона равно числу тысячных уклона (например, на уклоне /' = 9%о удельное сопротивление w, = 9 Н/кН).
При движении поезда на подъеме дополнительное сопротивление от уклона направлено в сторону, противоположную направлению движения, т.е. положительно. Поэтому уклон при движении по подъему принимается со знаком плюс. При движении поезда по спуску сопротивление от уклона направлено в сторону движения и считается отрицательным, соответственно уклон при движении по спуску принимается со знаком минус.
Рис. 2.6. К определению дополнительного сопротивления движению поезда от уклона W, |
Дополнительное сопротивление в кривых возникает вследствие увеличения трения колес о боковую поверхность головок рельсов, а также в результате увеличения проскальзывания колес по рельсам. Удельное дополнительное сопротивление движению поезда в кривой, Н/кН
700 (2.12)
R
где R — радиус кривой, м.
Формула (2.12) справедлива при условии, что весь поезд находится в кривой, т.е. длина кривой SKp больше или равна длине поезда /„. Если 51ф < /„, то дополнительное сопротивление от кривой, приходящееся на 1 кН веса всего поезда, будет меньше:
(2.13)
К /„
(X
Учитывая, что = nR-------------- , получим
кр ,80
700 nR а 12,2а /П1<14
w =---------------- = —-—. (2.14)
' R 180/„ /„ 1 J
Если поезд располагается одновременно на нескольких кривых и сумма углов поворота всех кривых 1а (град), то
wr = 12,2^. (2.15)
В более точных расчетах при определении wr учитывают, кроме радиуса кривой, непогашенное ускорение в кривой тк, м/с2, определяющее силу прижатия колеса к рельсу:
w,=M + UTk. (2.16)
Значение непогашенного ускорения, если оно не задается как норматив, вычисляют по формуле
v2 h
т* = зTr-s*' (2Л7)
где v — скорость поезда в кривой, км/ч; h — возвышение наружного рельса в кривой, мм; S — расстояние между кругами катания колес подвижного состава (расстояние между осями головок рельсов), S = 1600 мм; g — ускорение свободного падения, м/с2.
При длине кривой менее длины поезда
200 . .
М' (2-,8)
Нормы тяговых расчетов не различают сопротивление движению поезда, расположенного на смежных кривых, направленных в одну или в разные стороны. Между тем по данным П.Т. Гребенюка[4] при движении поезда по смежным кривым, направленным в разные стороны (так называемые S- образные кривые), вследствие дополнительного сопротивления повороту тележек экипажей сопротивление движению в таких кривых возрастает по сравнению с сопротивлением движению в одиночных кривых примерно на 25%.
Дополнительное сопротивление от кривой всегда направлено в сторону, противоположную направлению движения, т.е. положительно.
В тяговых расчетах удобно выразить дополнительное удельное сопротивление от кривой через эквивалентный подъем ir
Эквивалентным подъемом называется подъем /э, %с, сопротивление от которого равно дополнительному сопротивлению от кривой. Тогда в соответствии с формулой (2.11)
4 ~ К ■
Определив эквивалентный подъем, вычисляют приведенный уклон iK, дополнительное сопротивление от которого соответствует суммарному дополнительному сопротивлению от действительного уклона i и кривой:
'к = ±' + 4 = ±/+ К-
В соответствии с указанным выше направлением сил приведенный уклон различен для движения "туда" и "обратно".
Если поезд, движущийся по действительному уклону = 5%о, располагается всей своей длиной в кривой радиусом R = 1200 м = = 0,6 H/Khlj, то в
случае движения на подъем приведенный уклон /к = 5 + 0,6 = 5,6%о, а при движении на спуск /к = -5 + 0,6 = -4,4%с. Если поезд движется в той же кривой по площадке (/ = 0), то приведенный уклон в направлении "туда" и "обратно" будет одинаковым: /к = 0,6%о.
Суммарное (общее) сопротивление движению слагается из основного и дополнительных сопротивлений движению. Суммарное полное сопротивление движению поезда, Н, на уклоне и в кривой
К = + W, + Wr = (w0 + w, + wr)(P + Q)g = wK(P + Q)g.
Дата добавления: 2016-05-25; просмотров: 1022;