Требуется выбрать вид профиля и вариант уклонов

По заданию профиль пути – вогнутый.
Вогнутый профиль пути является наиболее благоприятным с точки зрения устойчивости на нем подвижного состава. Такой вид профиля надежнее не только выпуклого, но и монотонного и ломаного (пилообразного).
Следует отметить, что оба склона «ямы» могут иметь монотонный или ломаный профиль и это необходимо учитывать при расчете количества осей, надежно удерживаемых одним, двумя и т.д. тормозными башмаками. В таком случае пользуются способом расчета, изложенным при расчете на пилообразном типе профиля.
Рисунок 1 – Профиль пути: а) средний профиль каждой части пути; б) средний профиль всего пути
Средний уклон всего пути имеет направление спуска от А к Б.
Следовательно, в этом направлении и будет большая угроза ухода вагонов. Однако, это справедливо только в том случае, если вагоны расположены на всем пути или если часть участка О-Б не занята вагонами. Если же вагоны расположены от точки Б и занимают не весь путь может оказаться, что средний уклон под ними будет иметь обратное направление и угроза возможного ухода будет от Б к А.
Чтобы учесть все эти обстоятельства необходимо рассчитывать количество осей, которое необходимо закрепить одним, двумя и т.д. тормозными башмаками для каждой части пути.
Расчет от точки А.
- на элементе 1 Кб1=28,6200*1,5*3,4+1=0,872 т.б.
- на элементе 2 Кб2=28,6200*1,5*3,3+1=0,851 т.б.
- на элементе 3 Кб3=28,6200*1,5*1,8+1=0,529 т.б.
- на элементе 4 Кб4=28,6200*1,5*1,1+1=0,379 т.б.
- на элементе 5 Кб5=28,6200*1,5*0+1=0,143 т.б.
- на элементе 6 Кб6=28,6200*1,5*0,8+1=0,315 т.б.
- на элементе 7 Кб7=28,6200*1,5*3,6+1=0,915 т.б.
- на элементе 8 Кб8=28,6200*1,5*1,3+1=0,422 т.б.
На элементе 1 требуется 0,872 т.б. до целого требуется еще 1,0-0,872=0,128 т.б. Заимствуем эту часть у элемента 2.
x=28,6*0,1280,851=4,3 оси
Одним тормозным башмаком от точки А можно закрепить 28,6+4,3=32 оси.
iср=3,4*100+4,3*3,5*3,3115,05=3,38‰ в сторону Б
На элементе 2 осталось 0,851-0,128=0,723 т.б. До целого еще остается 1,0-0,723=0,277 т.б. Заимствуем у элемента 3.
x=28,6*0,2770,529=14,97 осей
Двумя тормозными башмаками от точки А до точки Б можно закрепить 28,6*2+14,97=72,17 осей
iср=3,4*100+3,3*100+14,97*3,5*1,8252,39=3,03 в сторону Б
На элементе 3 осталось 0,529-0,277=0,252 т.б., т.е менее одного тормозного башмака. Это означает что тремя тормозными башмаками можно закрепить все вагоны, вмещающиемя на 1-3 элементах, т.е. 28,6*3=85,7=84 оси. iср=2,84 в сторону Б.
Дальнейшее увеличение количества вагонов в направлении от А к Б начнет вызывать уменьшение среднего уклона части пути, занятой вагонами. Это обстоятельство вызовет уменьшение числа тормозных башмаков, необходимых для закрепления увеличивающегося количества осей. В нашем примере необходимо установить, сколько нужно добавить осей, чтобы отпала необходимость в укладке третьего тормозного башмака.
Рассчитаем, сколько осей может удержать 0,252 т.б.
С учетом того, что начиная от точки О к Б уклон имеет противоположное направление, значение числа тормозных тормозных башмаков над элекментами 4,6,7 и 8 при расчете от А к Б уменьшается на 0,286.
На элементах 4,5,6 требуется 0,379-0,286+0,143+0,315-0,286=0,265 т.б.
На элементах 4,5 требуетя 0,379-0,286+0,143=0,236 т.б . До 0,252 т.б. еще требуется 0,252-0,236=0,016 т.б. Заимствуем эту часть у элемента 6 с учетом знака (-).
x=28,6*0,0160,315=1,45 осей
Таким образом 0,252 т.б. могу удержать 28,6*2+1,45=58,65=58 осей
Тогда общее количество осей, которое можно закрепить двумя тормозными башмаками 85,7+58,65=144,35≈144 осей. 142 оси и менее требуют закрепления тремя башмаками (до 74 осей).
На элементе 6 занятой вагонами окажется его часть равная 1,45*3,5=5,075 м
iср=2,84*300-1,1*100-0,8*5,075505,075=1,46 ‰ в сторону Б
В дальнейших расчетах определим, сколько осей необходимо разместить дополнительно на пути, чтобы появилась возможность не укладывать еще один (второй) тормозной башмак.
На элементе 6 осталось 0,315-0,016=0,299, а требуется 0,299-0,286=0,013 т.б.
На элементе 7 требуется 0,915-0,286=0,629 т.б. С учетом элемента 8 это составит 0,013+0,629+0,422-0,286=0,765 т.б.
Это означает что путь будет полностью занят и для закрепления состава потребуется более одного тормозного башмака. Поскольку весь путь имеет средний уклон 0,21‰. В его определенных пределах точках будет уклон, равный и менее 1.0‰ и равный и менее 0,5‰.
Анализируя изменение уклона от А к Б находим что средний уклон равный и затем меньший 1,0‰ начинается от определенной точки элемента 7.
Средний уклон части пути от точки А до конца элемента 6 составит
iср=2,84*300-1,1*100-0,8*100600=1,10‰
а до конца элемента 7
iср=2,84*300-1,1*100-0,8*100-3,6*100700=0,43‰
Тогда количество осей, соответствующее длине части пути от точки А до границы, где средний уклон будет 1,0‰ составит следующую величину.
На элементе 7 точка перехода уклона через 1,0 находится на расстоянии
∆l7=600*1.10-11+3.6=13.04 м
Проверим уклон
i=1.10*600-13.04*3.6613=613613=1.0 в сторону Б
На части пути в 613 м разместиться 175,14 осей. Это означает что 174 оси необходимо закреплять только со сторону Б, а начиная от 176 осей – дополнительно одним тормозным башмаком со стороны А.
Уклон всего пути составляет 0,21‰. Следовательно в какой то точке элемента 7 уклон достигнет 0,5‰ и будет далее уменьшаться до 0,21‰. Найдем эту точку
В конце элемента 6 – i=1,10‰ в сторону Б.
На элементе 7 точка перехода уклона через 0,5‰ и будет далее уменьшаться до 0,21‰. Найдем эту точку
∆l7=600*1.10-0,50,5+3,6=87,80 м
Проверим уклон
i=600*1,10-87,80*3,6687,80=687,80687,80=0,5 в сторону Б
На длине пути в 687,8 метров разместится 196,51 осей