Определение удельных сопротивлений движению грузового поезда при опробовании тормозов в пути.

Идея данного расчета состоит в определении средних удельных сопротивлений движению грузового поезда при испытании тормозов в пути. Найденные данные предварительно  записываеются в программную память микроконтроллера и вызываться из нее для решения тормозного уравнения в пути следования.

Начало расчета:

1. По таблице тормозного расчета, находим удельное сопротивление движению поезда при средней скорости торможения V_ср = 25 км/ч, при максимальном весе состава , и весе локомотива Р=184т (скриншот 1 в конце текста).

(1)

2. Узнаем действительный путь, в метрах, затраченный поездом при снижении скорости на 10 км/ч, от 30 до 20 км/ч под действием тормозов.

(2)

3. Ищем аналогичный путь для минимального веса поезда (скрин2) – Q′+P = 1100+184=1284т., (50 пустых полувагонов).

Повторяем пункты 1 и 2:

(3)

(4)

Разница действительных путей (2) и (4) незначительна, всего

(5)

4. Блок измерения пути и скорости такую разность измерить физически не может, минимальная единица измерения на его цифровом дисплее − 1/10 пикета (10м). Поэтому считать придется не метры, а шпалы, расстояние между продольными осями которых − l_ш = 0,5435 м.

Для тяжелого поезда это:

;

для легкого:

.

Разность по числу шпал составляет:

(6)

5. Разность чуть больше одной шпалы недостаточна для далнейшего расчета. Сделаем её в 2 раза больше, при помощи удвоителя частоты (скрин 4). Тогда разность в импульсах после удвоителя будет:

. (7)

Удвоитель частоты собран на элементе "Исключающее ИЛИ" и D-триггере. Шпальный сигнал на этот узел поступает с входа ДШ1 блока измерения пути и скорости. На этом входе скважность шпальных импульсов Q=3. Импульс с одновибратора удлиняет шпальный импульс до Q=2, и при помощи еще одного элемента "Исключающее ИЛИ", совместно с удвоителем частоты, помогает получить на выходе узла короткие импульсы положительной полярности с равномерным расстоянием между импульсами. Емкость С1 подобрана таким образом, чтобы при средней скорости движения поезда 25 км/ч, а это чстота перемешения шпал

,

расстояние между импульсами на выходе удвоителя было бы одинаковым.

.

6. Выпишем с таблицы тормозного расчета все средние удельные сопротивления с интервалом 10 км/ч для тяжелого поезда весом (5600+184)т, при служебном торможении в соответствии со скрином 1:

(w_ox+0,5b_т)₅″ = (45,47+33,66) / 2 = 39,565 кг/т;

(w_ox+0,5b_т)₁₅″ = (33,66+27,83) / 2 = 30,745;

(w_ox+0,5b_т)₂₅″ = (27,83+24,40) / 2 = 26,115;

(w_ox+0,5b_т)₃₅″ = (24,40+22,18) / 2 = 23,290;

(w_ox+0,5b_т)₄₅″ = (22,18+20,68) / 2 = 21,430;

(w_ox+0,5b_т)₅₅″ = (20,68+19,63) / 2 = 20,155;

(w_ox+0,5b_т)₆₅″ = (19,63+18,89) / 2 = 19,260;

(w_ox+0,5b_т)₇₅″ = (18,89+18,39) / 2 = 18,640

(w_ox+0,5b_т)₈₅″ = (18,39+18,05) / 2 = 18,220;

(w_ox+0,5b_т)₉₅″ = (18,05+17,85) / 2 = 17,950.

Эти удельные сопротивления являются одним из конечных продуктов данной задачи. Они предварительно, еще на этапе программирования микроконтроллера, заносятся в память МК и будут использованы при решении тормозного уравнения, и именно, при весе поезда в пределах (5784 – Х₁)т. Нижний (Х₁) предел будет определен дальнейшим расчетом.