АСУ та математичні методи в інженерних задачах

3.Контрольні запитання

1.Які існують методи виміру стану кривої?

2.Які вихідні дані потрібні для виконання розрахунку виправки?

3.При якому стані кривої потрібно виконувати її виправку?

4.Що є критерієм для вибору проектного положення кривої?

5.В яких документах дистанції колії зберігаються дані про стан кривої та розраховане проектне положення?

Лабораторна робота № 6

РОЗРАХУНОК ПЕРЕСУНЕННЯ РЕЙОК ПРИ РОЗГОНЦІ ТА РЕГУЛЮВАННІ ЗАЗОРІВ

Мета роботи: На прикладі задачі визначення величини пересунення рейок за фактичними зазорами отримати навички роботи з програмним забезпеченням спеціального призначення.

1.Порядок виконання роботи

1.Визначення величини та напрямок пересунення рейок.

Для уникнення викиду колії при високих температурах одним із заходів є утримання рейкових зазорів у нормі. За наявності двох і більше злитих зазорів підряд у коліїзрейкамидовжиною25 мітрьохтабільшзлитихзазорівпідрядізрейкамидовжиною 12,5 м необхідно регулювати зазори, за винятком випадів, коли такі зазори є нормальними. Зазори потребують регулювання, якщо їх величина відрізняється від нормальної більш ніж на 6 мм. Зазори регулюють без розриву колії в стиках і зняттястиковихболтів, арозгонкузазоріввиконуютьізразбіркоюстиків.

Для визначення виду робіт та порядку їх виконання вимірюють фактичну величину зазорів і розраховують величину та напрямок пересунення рейкової нитки. Зазори міряють вранці або ввечері, коли температура рейок змінюється повільно. Дані вимірів та розрахунку зводять до таблиці. Якщо сума вимірюваних зазорів менш ніж сума нормальних, то їх різницю записують зі знаком «мінус», а якщо більше – зі знаком «плюс». Межами ділянки, на якій необхідно проводити розгонку чи регулювання зазорів, вважають стики, де суми виміряних та нормальних зазорів рівні.

Напрямок пересунення рейкової пліті визначають порівнянням накопичених зазорів – нормальних та виміряних. Якщо накопичення (сума) виміряних відстає від суми нормальних (пересунення зі знаком «мінус»), то пліть необхідно пересу-

14

Якщо hmax буде менше hmin , то рекомендується приймати підвищення hрек = hmax і обмежити максимальну швидкість руху.

Для визначення hрек треба скласти алгоритм. Алгоритм прийнято подавати у

вигляді схеми, яка є сукупністю спеціальних графічних символів (блоків) і зв’язків між ними. Кожна типова дія виражається відповідним символом. Символи відрізняються між собою конфігурацією. Зв’язки між блоками визначають послідовність виконання дій і називаються лініями потоку. Розмір і конфігурацію блоків, а також правилапобудовисхемалгоритміввизначаютьдержавністандарти.

Блоки схеми алгоритму рекомендується розташовувати послідовно один за одним зверху вниз із мінімальною відстанню між ними 5 мм. Для зручності описання схеми блоки рекомендують нумерувати. У середині блоків записують назви виконуваних операцій, а додаткові пояснення виносять у коментарі. Коментар можна розмістити зліва або справа від коментованого блока.

Напрямок ліній потоку зліва направо й зверху вниз вважається основним. На цих лініях постановка стрілок не обов’язкова на відміну від ліній іншого напрямку. Змінювати напрямок ліній можна тільки під прямим кутом. Злиття кількох ліній потоку зображується крапкою.

Правильно складеною вважається така схема, в якій від блока «Початок» можна прийти до блока «Кінець» по кожній з гілок схеми. Якщо в якийсь блок неможливо потрапити з початкового блока, або з якогось блока неможливо потрапити в кінцевий, то така схема алгоритму складена невірно.

2. Визначити швидкість руху по кривих.

У випадку, коли при встановленому підвищенні необхідно обмежити максимально допустиму швидкість руху пасажирських поїздів, вона визначається за формулою

де αнп – допустиме значення непогашеного прискорення.

3.Побудувати графіки залежності підвищення зовнішньої рейки від радіусу та від швидкості руху.

4.Зробити висновки та оформити звіт. Розрахунки виконуються за вихідними даними та результатами попередньої лабораторної роботи.

Докладно вирішення задачі встановлення підвищення зовнішньої рейки в кривих розглянуто в інструкції ЦП-0056 [2].

2.Зміст звіту

У якості звіту треба представити алгоритм вибору рекомендованого підвищення зовнішньої рейки, результати такого розрахунку у табличному вигляді та у вигляді графіків. Форма таблиці вільна, але вона повинна вміщати вихідні дані та механізм вибору рекомендованого підвищення. Робота виконується за допомогою програмного забезпечення загального призначення, орієнтованого на табличні розрахунки та побудову графіків, наприклад Microsoft Office Exсеl.

11

3.Контрольні запитання

1.Які умови повинні виконуватися при виборі підвищення?

2.Які можуть бути шляхи виходу з ситуації, коли неможливо встановити таке підвищення, що відповідало б усім вимогам?

3.Як відображається наявність умов у розрахунках при складанні алгори-

тмів?

4.В яких документах дистанції колії вказується встановлене підвищення зовнішньої рейки?

Лабораторна робота № 5

РОЗРАХУНОК ВИПРАВКИ КРИВОЇ В ПЛАНІ Мета роботи: Визначити величину виправки колії за фактичними стріла-

ми, встановити радіус кривої, довжини перехідних кривих, підвищення зовнішньої рейки, максимальну швидкість руху та величини непогашених прискорень за допомогою програмного забезпечення спеціального призначення.

1.Порядок виконання роботи

1.Ввести результати виміру кривої методом стріл та обмеження на виправку.

Виправку кривої у плані назначають за результатами перевірки колієвимірювальним вагоном або після натурної перевірки. Критерієм стану кривої є різниця стріл у суміжних точках для ділянки кругової кривої та відхилення від рівномірного зростання (спадання) стріл на ділянці перехідної кривої. Допустимі значення відхилень залежать від встановленої швидкості руху по кривій. Детальніше це питання викладено в інструкціях ЦП-0138 [3] і ЦП-0020 [4].

Рихтування в кривих ділянках проводять

величину і спрямованість здвижок як для всієї кривої, так і для окремих точок. Така необхідність може бути викликана габаритними обмеженнями, розмірами баластної призми, земляного полотна, положенням контактного проводу або іншими причинами.

2. Визначити величини здвижок колії, радіус кривої, довжини перехідних кривих для однорадіусної кривої.

При поганому стані кривої може виникнути ситуація, коли неможливо одразу однозначно визначити параметри геометрично правильної кривої і навіть кількість радіусів кругової кривої. Критерієм визначення цих параметрів

12

зазвичай виступає мінімум здвижок, які потрібні для виправки. Якщо можливо отримати здвижки невеликі за розміром і такі, що не суперечать накладеним обмеженням, то слід намагатися запроектувати криву як однорадіусну. Результати розрахунку можуть бути представлені як у табличному, так і у графічному вигляді. На рис. 4 і 5 показані графіки виміряних та проектних стріл і графік здвижок відповідно.

3. Виконати розрахунок виправки багаторадіусної кривої.

У складних випадках кругову криву можна розділити на декілька ділянок із різною кривизною. Як правило, такі ділянки поєднуються перехідними кривими. Якщо для однорадіусної кривої проектне положення вибиралося шляхом оптимізації чотирьох невідомих: довжини двох перехідних кривих, довжина і радіус кругової кривої, то для багаторадіусної кривої кількість невідомих буде збільшуватись на три для кожного додаткового радіуса. Таким чином від кількості радіусів буде залежати складність розрахунку. Навіть при використанні спеціального програмного забезпечення будуть задіяні більш складні алгоритми і більший час.

4. Порівняти результати, одержані різними методами.

Багаторадіусна крива є більш складним об’єктом не тільки для розрахунку виправки, але і для інших розрахунків, пов’язаних із параметрами плану колії, наприклад, визначення допустимих швидкостей руху, а також вона більш важка для утримання. Це треба враховувати порівнюючи результати і приймаючи остаточне рішення про параметри кривої, які будуть встановлені

врезультаті виправки.

5.Для прийнятих параметрів кривої визначити необхідне підвищення зовнішньої рейки і основні експлуатаційні параметри: допустиму швидкість руху і значення непогашеного прискорення та швидкість його зміни в часі.

2.Зміст звіту

Розрахунки виконуються відповідно до свого варіанту за вихідними даними (табл. 2 додатку). У якості звіту треба представити результати виправки кривої як однорадіусної та як багаторадіусної, їх порівняння та висновки. Результати виправки наводяться у табличному вигляді (табл. 4) та у вигляді графіків (див. рис. 4 і 5). Для формування звіту може бути використане програмне забезпечення загального призначення.

13