Вивчити методику визначення швидкості та прискорення руху відчепу шляхом комп’ютерного моделювання

Лабораторна установка

Для виконання роботи використовується ПЕОМ і програмне забезпечення, що реалізує функціональні залежності швидкості й прискорення відчепу від заданих параметрів руху.

9.1. Короткі відомості з теорії

Для організації ефективної роботи сортувальної гірки й використання можливостей автоматичного регулювання швидкості (АРШ) відчеплень, що скочуються з гірки, необхідно мати своєчасну інформацію про швидкість і прискорення відчепу у зоні кожної гальмівної позиції (ГП). Рівняння руху відчепа можна описати наступною формулою

, (9.1)

де – швидкість відчепа наприкінці дільниці, км/год;

- – швидкість відчепа на початку дільниці, км/год;

- Q – вага відчепа, Н;

- – маса відчепа, кг;

- l – довжина дільниці, м;

- – уклон дільниці, ‰;

- – приведене прискорення відчепа з урахуванням обертових частин вагона, м/с² (менше 9, 81 м/с² і приймається в розрахунках 9, 5 м/с²);

- (Н/кН) – питомий опір руху відчепу, який складається з основного питомого опору руху відчепа й опору середовища .

Масу відчепа можна ще визначити за формулою

, (9.2)

де – кількість вісей у відчепі;

- – навантаження на вісь відчепа, кН.

Навантаження на вісь відчепа залежить від кількості осей у відчепі та його ваги. Для спрощення визначення швидкості й прискорення в системі АРШ відчепи розподіляють за категоріями, залежно від :

- легка (Л) відповідає навантаженню на вісь до 3 кН;

- легко-середня (ЛС) відповідає навантаженню на вісь від 3 до 5, 5 кН;

- середня (С) відповідає навантаженню на вісь від 5, 5 до 7, 5 кН;

- важка (Т) відповідає навантаженню на вісь більше 7, 5 кН.

Відповідно до категорії для кожної ГП визначається початкова швидкість . Так для третьої ГП має величину: для категорії Л – 12 км/год, для категорії ЛС – 10 км/год, для категорії С – 8 км/год, для категорії Т – 6 км/год [2].

Із рівняння руху відчепа (9.1) швидкість у кінцевій точці руху може бути визначена з формули

. (9.3)

Як видно з формули (9.3), залежить не тільки від , але й від уклону , довжини дільниці l, а також від основного питомого опору руху відчепа та опору середовища . Останні дві величини характеризують ходові властивості відчепа.

Уклон i залежить від місця розташування ГП на спускній частині гірки й за нормами проектування не повинен перевищувати 55 ‰. Так для третьої гальмівної позиції уклон повинен становити 1…2, 5 ‰ [2].

Довжина дільниці l залежить від обраного способу вимірювання швидкості й прискорення і не може перевищувати 14, 5 м (максимальна довжина гіркового рейкового кола на спускній частині гірки). У даній лабораторній роботі вивчаються два методи вимірювання швидкості й прискорення: перший – трьохпедальний, другий – з радіолокаційним датчиком.

Основний питомий опір руху відчепа зменшується зі збільшенням ваги відчепа, а у разі зниження температури навколишнього середовища збільшується, тому що густіє змащення букс вагонів. У табл. 9.1 наведені дані залежно від ваги відчепа Q й температури навколишнього середовища. Основний питомий опір характеризує тип підшипників відчепа (кочення та ковзання) та як наслідок – ходові якості вагона. Табл. 9.1 містить данні для відчепів із підшипниками кочення [2].

Опір середовища визначається категорією відчепа:

– Л – Н/кН; – ЛС – Н/кН,

– С – Н/кН; – Т – Н/кН [2].

Опір середовища може бути позитивним або негативним і його знак залежить від напрямку вітру (попутний, зустрічний, бічний попутний, бічний зустрічний і т. д.). Опір від вітру виміряється метеорологічним датчиком типу М63М1.

Якщо початкова швидкість виміряна або задана, то з формули (9.3) можна визначити величину прискорення, м/с²

. (9.4)

Знання даних параметрів необхідно для визначення обчислювальним блоком зусилля гальмування вагонним сповільнювачем (ВС).

Таблиця 9.1

Q, кН	, Н/кН, за температури навколишнього середовища, оС
	-5	-15
	3, 9	3, 9
	3, 8	3, 8	3, 9
	3, 7	3, 7	3, 8
	3, 5	3, 5	3, 6
	3, 4	3, 4	3, 5
	3, 2	3, 2	3, 3
	3, 0	3, 0	3, 1