CC BY
33
УДК 625.173
И. П. КОРЖЕНЕВИЧ (ДИИТ), Т. Г. ТОДУА (Marabda-Kartsakhi Railway, Грузия), Б. И. ТОРОПОВ (Киевгипротранс)
СВЯЗЬ ПАРАМЕТРОВ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА И ДОПУСКАЕМЫХ СКОРОСТЕЙ ПРИ РЕШЕНИИ ТОРМОЗНОЙ ЗАДАЧИ НА ПЕРЕВАЛЬНЫХ УЧАСТКАХ
Розглядаетъся вплив парамет^в рухомого складу на максимально допустим швидкосп руху по1ЗДв за умовами екстреного галъмування на перевальних дiлянках.
Рассматривается влияние параметров подвижного состава на максимально допускаемые скорости движения поездов по условиям экстренного торможения на перевальных участках.
Influence of the rolling stock parameters on the maximally permissible train traffic speeds according to the conditions of emergency braking on mountain pass sections is under consideration.
При анализе возможности повышения пропускной и провозной способности на перевальных участках серьезным сдерживающим фактором является ограничение скорости движения поездов из условия обеспечения заданного тормозного пути при экстренном торможении.
Традиционные подходы к решению тормозной задачи здесь неприменимы, так как они не учитывают множества особенностей работы тормозного оборудования. Достаточно эффективным для решения тормозной задачи является применение программы ТогшоеРШ; [1].
Данную задачу рассмотрим на самом сложном с точки зрения торможения участке линии Марабда - Ахалкалаки, которым является Тетри-Цкаро - Надарбазеви - Бедени.
На данном участке уклоны достигают 36 %о, много кривых с малыми радиусами. Опыт эксплуатации этого участка показал, что процессы торможения на нем происходят с большими трудностями. В приказе по дороге 1991 г. по всей длине данного участка установлена скорость 25 км/ч. Для обоснования принимаемых проектных решений по увеличению пропускной и провозной способности участка необходимо было проверить данное ограничение для заданного в техническом задании подвижного состава.
Для анализа влияния параметров подвижного состава (масса вагона, количество вагонов, тормозное оборудование) на допускаемые скорости по условиям экстренного торможения были рассмотрены следующие варианты. Масса вагона варьировалась от 30 до 80 т, количество
вагонов в поезде от 10 до 40, рассматривались варианты, когда локомотив и вагоны оборудованы чугунными или композиционными колодками. В голове поезда во всех расчетах находилось два локомотива ВЛ10.
В программе тогшоерш; (рис. 1) в процессе решения тормозной задачи учитывались постепенность наполнения тормозных цилиндров, утечки воздуха после начала торможения, расчеты велись для действительных тормозных нажатий. План и профиль определялись непосредственно под поездом с учетом его длины. Тормозная сила проверялась на допустимость по коэффициенту сцепления колеса и рельса. В кривых малого радиуса учитывалось снижение коэффициента сцепления.
При расчетах учитывалась возможная неполнота реализации тормозного нажатия колодок у вагонов. Для этого сила нажатия уменьшалась на 20 %. Режим воздухораспределителя для чугунных колодок принимался груженый, а для композиционных - средний. Для локомотива сила нажатия уменьшалась на 30 % по сравнению с максимально возможной.
В результате расчетов были определены минимальные допустимые скорости для каждого варианта. Эти минимумы находились в районе 36-го, 37-го и 52-го километров участка. Тормозного оборудования вагонов оказывалось достаточно для экстренного торможения без дополнительных ограничений скорости при массах вагонов 30 и 40 т. В остальных случаях возникала необходимость дополнительных ограничений скорости движения.
т Решение тормозной задачи
!6гдщ *1 Коршеневнч И. П.
ЙpCh-iisys.com
Участок: Тетри-Цкаро - Надарбазеви - Беден»
£
уть
звеньевой бесстыковой
Профиль |тC_N_Б.pгf План |тС_М_Б.р1п
Найти
Направление расчета— J Г" туда '>" обратно
ю г
Ограничения |тС_М_В.одг
Надти | Макс, длина тормозного пути [1200 Учитывать тормоза локомотива Максимальная скорость, км/ч |80
Найти
Файлы в формате программы Мо¥еК№. Файл ограничений должен содержать все ограничения, в том числе от кривых
Цлина локомотива |б6 ^[состава 450 ^ Масса локомотива |368 состава 2100 Сумма действительных нажатий на колодки для локомотива, кгс
Кол-во осей
^ГЦ К0Л-Е0Т|™ Г^
тормозов вагонов т 66752 ? | Количество колодок |б4 -|-ип |компо
ЗИТ ^т]
Сумма действительных нажатий на колодки для вагонов кгс 284160 ? I Количество колодок |240 Тип [композит ■г |
т ? | Количество колодок |~1
Сумма действительных нажатий на колодки для вагонов (2), кгс Сумма действительных нажатий на колодки для вагонов (3), кгс
Тип |-р,т <ч
т ? | Количество колодок | ^ф] Тип Основное удельн.сопротивл,движению состава (кгс/т)'Л'о'^а+ЬТУ+сТ/Т/. а= |0Р871 Ь= |о,00514 с= |0Г0001143 Расчет агЬгс,Р.д,1-Снижать тормозную силу в кривых с <800 м из-за снижения сцепления Степепнь учета |25 %
Прочитать задание на расчет
Выполнить расчет
Сохранить задание на расчет Сохранить сформированный файл ограничений
Максимальный спуск под поездом -35,9 "Лт [км 50,79). Ограничение по работе тормозной системы 36 км/ч Предельный уклон, на котором локомотив удержит состав (р/оа) 11,5
Действительный тормозной коэффициент 0,142. Расчетный: 0,149 или [0,199-0,41) в пересчете на чугун при \/= 0-80. Количество добавленных ограничений 381
Километраж текущей точки 29,44
Скорость начала экстренного торможения &9 \/тах=41 5=35,74 Тормозной путь 231
Еремя торможения, с 34 1ипах=154
Ход выполнения расчета
N0 Середина ограничения |длина м |\/огргкм/ч Ш
1 2415 Ш > 55
2 2465 50 55
3 2515 50 55
4 2565 50 50
п^ч г г« 1Ш
Рис. 1. Основное окно
При использовании чугунных колодок во многих местах тормозная сила при экстренном торможении оказывалась больше допустимой по условиям сцепления колеса и рельса при массах вагонов меньше 60 т, что объясняется включением воздухораспределителя на груженый режим.
Полученные в результате расчетов зависимости допускаемой скорости от массы и количества вагонов представлены на рис. 2. Здесь пунктирной линией показаны результаты для чугунных колодок (буква Ч), а сплошной - для композиционных (буква К). Возле линий после буквы, обозначающей тип колодок, указаны массы вагонов в тоннах.
График подтверждает известную истину о неэффективности композиционных колодок по сравнению с чугунными при низких скоростях. Интересно отметить, что данные кривые имеют экстремумы, связанные с повышением эффективности торможения при увеличении тормозных осей и снижении массы поезда. Таким образом, далеко не всегда уменьшение количества
программы ТогшотРШ:
вагонов приведет к увеличению эффективности торможения. Наиболее сложными, как и ожидалось, оказались варианты с максимальной загрузкой вагонов.
Полученные в результате расчетов допускаемые скорости служили основой для формирования ограничений скорости в программе тяговых расчетов МоуеИ^ Для формирования этих ограничений полученные при решении тормозной задачи скорости в каждой точке округлялись кратно 5 в меньшую сторону. От полученных скоростей отнималось 5 км/ч для учета точности скоростемера. Для композиционных колодок полученная скорость уменьшалась еще на 5 км/ч для учета плохой работы этих колодок при морозах, снежной и дождливой погоде.
Графики полученных таким образом ограничений скорости для варианта с 25 вагонами массой 80 т при композиционных колодках представлены на рис. 3, а при чугунных - на рис. 4. На рис. 5 и 6 представлены ограничения для варианта с 20 вагонами.
Количество вагонов
Рис. 2. Допускаемые скорости по условиям обеспечения экстренного торможения на заданном расстоянии
25 График допускаемых скоростей. Участок: Тетри-Цкаро - Надарбазеви Бедени ВИН
80" 706050"
1..... 1
? й Я 2 й
1 I [
1 г 1
30000 32000 34000 36000 38000 40000 42000 4+300 46000 48000 50000 5 2000 54000 56000 58000
1_
Рис. 3. Ограничения скорости при композиционных колодках (25 вагонов)
25 График допускаемых скоростей. Участок: Тетри-Цкаро - Надарбазеви Бедени ВИВ
80--
60" 50"
30 го 10 100 п
1 1 1
30000 згооо 34000 36000 38000 40000 42000 44000 46000 48000 50000 : ¡2000 54000 56000 58000
Рис. 4. Ограничения скорости при чугунных колодках (25 вагонов)
25 График допускаемых скоростей. Участок: Тетри-Цкаро - Надарбазеви - 1 еден и
80" 706050" ЙО- зо-го 10 100
1
т п I
1
30000 32000 34000 36000 38000 40000 42000 44000 46000 48000 50000 5 2000 54000 56000 58000
Рис. 5. Ограничения скорости при композиционных колодках (20 вагонов)
Рис. 6. Ограничения скорости при чугунных колодках (20 вагонов)
Тормозные расчеты для заданного в техническом задании на проектирование подвижного состава были выполнены для всего участка при наихудшем с точки зрения торможения варианте с композиционными колодками.
Полученные ограничения скорости по условиям экстренного торможения позволили выполнить тяговые расчеты более точно и спрогнозировать пропускную и провозную способность участка.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИИ СПИСОК
Корженевич, I. П. Виршення гальмiвноl задачi в прських умовах Грузи [Текст] / I. П. Корженевич, Б. I. Торопов // Безпека руху, динашка, мщшсть рухомого складу та енергозбереження: Матерiали XII М1жн. конф. «Проблеми мехашки залiзничного транспорту». - Д.: Вид-во ДНУЗТ, 2008. - С. 73.
Поступила в редколлегию 25.07.2008.
