Пример построения кривой скорости

Рис.3. Техника построения кривой скорости V=f(S)

Пусть поезд находится на станции А. Его центр тяжести расположен на оси станции, а скорость движения в этой точке равна 0. Требуется найти графически изменение скорости поезда при его движении от станции А вправо.

Согласно правилу выбора интервала первый интервал скоростей от 0 до 10 км∕ч. Построим отрезок кривой скорости в первом выбранном интервале. Прежде всего необходимо установить режим движения. Следует знать, что в данном случае возможны лишь три режима движения: режим тяги, режим холостого хода и режим торможения.

Начало движения возможно лишь в режиме тяги и, следовательно, удельные силы, действующие на поезд в этом интервале, необходимо взять из зависимости =f(V). По ней находим среднее значение удельной равнодействующей силы (точка а), которое соответствует средней скорости данного интервала:

Vср = = 5 км∕ч.

Эту же точку на кривой =f(V) мы должны соединить с лучом 1 с полюсом.

Пользуясь правилами нахождения полюса, определим первый полюс. Так как станция А расположена на площадке, то он будет находиться в начале координат. Соединяя полюс с точкой а, проводим луч о-а и восстановим к нему перпендикуляр 0'-1' из точки пересечения оси станции с нулевой абсциссой скорости. Отрезок полученного перпендикуляра в выбранном интервале скоростей и есть начало фиктивной кривой скорости, в дальнейшем представляющей собой набор таких отрезков. Эти отрезки являются касательными к реальной кривой скорости V = f(S), которая представляет собой плавную кривую. Чем меньше мы будем выбирать интервалы скоростей, тем фиктивная кривая скорости будет ближе к реальной.

Второй интервал скорости выбираем от 10 до 20 км∕ч. Середина интервала (15 км∕ч) определит на кривой =f(V) точку b. Построив луч 2 и восстановив к нему перпендикуляр из точки 1' до предела 20 км∕ч, получим отрезок 1'-2', который даст нам вторую касательную фиктивной кривой скорости. Далее аналогично строим отрезки 2'-3', 3'-4',4'-5'.

Некоторую особенность имеет построение отрезка 5'-6', показывающего изменение скорости движения на границе участков профиля. Здесь интервал скоростей определяется методом подбора таким образом, чтобы точка 6' оказалась в точке пересечения линии раздела участков профиля и ординаты верхнего предела выбранного интервала скоростей. Без соответствующих навыков это удается сделать лишь после нескольких попыток.

Построение кривой скоростей 6'-7' производят по тем же правилам, только полюс необходимо перенести в точку +2 на оси ускоряющих усилии. Принцип дальнейших построений не меняется, за исключением участков затяжных спусков, где кривая скорости приближается к линии допустимых скоростей по тормозам. Чтобы время движения поезда по участку было минимальным, нужно стремиться к возможно более полному использованию тяговых характеристик и мощности локомотива, поэтому переход с режима тяги на режим холостого хода или торможения необходимо лишь в случаях, когда скорость, возрастая, доходит до наибольшего допустимого значения. При достижении допустимой скорости необходимо производить торможение, кривая V(S) обретает «пилообразное» очертание, которое заменяется на величину ∆ V ниже Vmax. Величина поправки приведена в табл. 7.2, она зависит от крутизны спуска. При длине спуска более 10 км строится реальная кривая скорости с регулировочным торможением. Однако в конце спуска нужно иметь наибольшую допустимую скорость. В наших построениях необходимо использовать зависимости Wox = f(V) и Wox +bТ = f(V) вместо ускоряющих усилий.

Таблица 7.2

Поправки для величин спуска