Cơ sở tính toán vận tốc trong hệ thống mô phỏng huấn luyện lái tàu hỏa

CƠ SỞ TÍNH TOÁN VẬN TỐC<br /> TRONG HỆ THỐNG MÔ PHỎNG HUẤN LUYỆN LÁI TÀU HỎA<br /> Basis of speed computation in the train driver simulation system for trainning<br /> ThS. Nguyễn Huy Công1*, ThS. Vũ Xuân Mạnh1,3*, ThS. Tạ An Hoàng1, ThS. Đoàn Hồng Quang1,<br /> ThS. Lê Hồng Minh1, KS. Nguyễn Huy Hưng1, ThS. Nguyễn Hữu Quỳnh2<br /> <br /> Tóm tắt:<br /> Bài báo trình bày cơ sở tính toán vận tốc để mô phỏng các thông số vận hành đoàn tàu<br /> trong hệ thống mô phỏng huấn luyện lái tàu hỏa. Cơ sở tính toán này được nghiên cứu,<br /> xây dựng dựa trên thông số kỹ thuật và nguyên lý hoạt động của đầu máy diesel kết hợp<br /> với các nguyên lý chuyển động vật lý và kết quả đo đạc, khảo sát bằng thực nghiệm. Các<br /> tác giả đã xây dựng được các công thức tính toán thông số về lực kéo, lực hãm, lực cản<br /> để tính toán vận tốc, làm cơ sở cho việc mô phỏng các thông số vận hành của đoàn tàu.<br /> Kết quả nghiên cứu đã được kiểm chứng bằng phương pháp thực nghiệm.<br /> Từ khóa: Mô phỏng, lái tàu hỏa, tính toán vân tốc.<br /> <br /> Abstract:<br /> This article presents the basis of speed computation to simulate train operating parameters<br /> in train driving simulator system. This calculus is based on the specifications and operating<br /> principles of true locomotives combined with the principles of physical motion and<br /> measurement results, and empirical investigation. The authors have developed formulas<br /> for calculating parameters of traction, braking force and drag to calculate velocity, which<br /> is the basis for simulating the operating parameters of the train. The results of the study<br /> have been empirically tested.<br /> Keyword: Simulate, train driver, speed computation.<br /> <br /> Ngày tòa soạn nhận được bài báo: 14/01/2018<br /> Ngày phản biện đánh giá: 20/02/2018<br /> Ngày bài báo được duyệt đăng: 20/03/2018<br /> Đặt vấn đề<br /> Để vận hành được tàu hỏa đòi hỏi người lái tàu phải trải qua một quá trình đào tạo hết sức phức<br /> tạp đặc biệt là quá trình thực hành. Tuy nhiên, vì liên quan đến tính mạng rất nhiều con người và<br /> tài sản trên tàu nên không thể tùy tiện cho sinh viên lên buồng lái để thực hiện thao tác các bài<br /> thực hành. Hơn nữa, nếu có được thực hành trên đầu tàu thật thì học viên cũng không được trải<br /> nghiệm hết các tình huống xảy ra trong thực tế như xúc vật ngẫu nhiên lao qua đường ray, tàu<br /> đâm húc vào vật cản trên đường ray, tàu chệch ray và nhiều sự cố hiếm gặp trong thực tế nhưng<br /> để lại hậu quả nặng nề nếu gặp phải mà lái tàu chưa có kinh nghiệm xử lý những tình huống đó.<br /> Ở nước Nga, có một công ty đã chế tạo hệ thống mô phỏng lái tàu điện ngầm (hình 1) để hướng<br /> dẫn thực hành học viên lái tàu. Hệ thống này bao gồm: phần mềm 3D hiển thị quang cảnh phía<br /> trước lái tàu trên màn hình LCD, bàn điều khiển giả lập của tàu điện ngầm và cơ cấu chấp hành<br /> là hệ thống khí nén làm cho ghế lái dao động, tạo rung - xóc.<br /> <br /> 1. - Trung tâm Công nghệ Vi Điện tử và Tin học, Viện Ứng dụng Công nghệ, Hà Nội, Việt Nam. TẠP CHÍ KHOA HỌC 11<br /> 2. - Trường Cao đẳng Đường sắt, Tổng Công ty Đường sắt Việt Nam, Hà Nội, Việt Nam. QUẢN LÝ VÀ CÔNG NGHỆ<br /> 3. - Email: vxmanh@gmail.com. * — tác giả chính.<br />  Hình 1. Hệ thống mô phỏng lái tàu điện ngầm của Nga [1].<br /> <br /> Trong hình 1 là bàn điều khiển, phần mềm mô phỏng 3D và ghế lái dao động bằng khí nén<br /> trong Hệ thống mô phỏng lái tàu điện ngầm của Nga.<br /> Ở Việt Nam cũng có một số nhóm nghiên cứu phát triển các hệ thống mô phỏng. Có thể kể ra<br /> một số hệ thống mô phỏng ở trong nước như: hệ thống mô phỏng huấn luyện chiến thuật phân<br /> đội Tank - Thiết giáp (hình 2), hệ thống mô phỏng dạy lái xe ô tô (hình 3).<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 2. Hệ thống huấn luyện phân Hình 3. Hệ thống huấn luyện lái ô tô [3].<br /> đội Tank – Thiết giáp [2].<br /> <br /> Hình 2 là hệ thống huấn luyện phân đội Tank - Thiết giáp được phát triển bới một nhóm<br /> nghiên cứu của Viện Ứng dụng công nghệ hợp tác với Công ty cổ phần Đầu tư và phát triển công<br /> nghệ mô phỏng Việt Nam. Hệ thống này có phần mềm mô phỏng quang cảnh 3D và giả lập một<br /> số tính năng bàn điều khiển xe tăng, chưa có khối cơ cấu chấp hành, tạo rung - xóc.<br /> Hình 3 là hệ thống huấn luyện lái xe ô tô - một sản phẩm thương mại của Công ty cổ phần<br /> Đầu tư và phát triển công nghệ mô phỏng Việt Nam. Hệ thống này bao gồm: Phần mềm mô<br /> phỏng 3D, mô phỏng quang cảnh, đường đi trong sa hình và giả lập các bộ phận điều khiển của<br /> xe ô tô. Phần mềm này chưa mô phỏng trên các tuyến đường thực tế và cũng chưa có cơ cấu<br /> chấp hành tạo rung - xóc.<br /> <br /> 12 TẠP CHÍ KHOA HỌC<br /> QUẢN LÝ VÀ CÔNG NGHỆ<br />  Hệ thống mô phỏng huấn luyện lái tàu điện ngầm của nước ngoài thì không phù hợp với hệ<br /> thống tàu hỏa, đường sắt Việt Nam mà các hệ thống mô phỏng trong nước thì chưa có hệ thống<br /> nào có thể đáp ứng được yêu cầu của đơn vị đào tạo lái tàu hỏa. Vì vậy, Tổng Công ty Đường<br /> sắt Việt Nam đã gửi yêu cầu đặt hàng Viện Ứng dụng công nghệ nghiên cứu xây dựng một hệ<br /> thống mô phỏng, phục vụ cho công tác huấn luyện thực hành lái tàu hỏa lắp đặt tại Trường Cao<br /> đẳng Đường sắt.<br /> Thông số quan trọng nhất và khó tính toán nhất, quyết định đến sự sai khác giữa mô phỏng<br /> và thực tế trong hệ thống mô phỏng huấn luyện lái tàu là thông số vận tốc. Vận tốc đoàn tàu<br /> là tham số đầu vào của rất nhiều các công thức tính toán các thông số mô phỏng khác. Vì vậy,<br /> phương pháp tính toán vận tốc tốt sẽ giúp xây dựng hệ thống mô phỏng gần với thực tế hơn.<br /> Thiết kế và phương pháp tính toán<br /> Hệ thống mô phỏng huấn luyện lái tàu hỏa<br /> Hệ thống mô phỏng huấn luyện lái tàu hỏa được thiết kế bao gồm bốn khối thể hiện trên hình 4:<br /> Trong hình 5 là các bộ phận chính của<br /> hệ thống mô phỏng huấn luyện lái tàu, bao<br /> gồm:<br /> - Màn hình hoạt cảnh 3D hiển thị quang<br /> cảnh đường ray mà người lái tàu ngồi trên<br /> buồng lái có thể nhìn thấy. Quang cảnh<br /> này là hoạt cảnh 3D được xây dựng thành<br /> nhiều kịch bản dựng trước. Mỗi kịch bản<br /> này là một bài tập theo các hình dạng cùng<br /> đường khác nhau. Hoạt cảnh 3D này được<br /> lái tàu nhìn thấy trên màn chiếu như khi<br /> xem phim và hình ảnh được thay đổi liên<br /> tục theo tốc độ của đoàn tàu mô phỏng.<br /> Hình 4. Mô hình hệ thống mô phỏng huấn luyện lái tàu<br /> Trong hình 4 là các bộ phận chính của hệ thống mô phỏng huấn luyện lái tàu, bao gồm:<br /> - Màn hình hoạt cảnh 3D hiển thị không gian thực tại ảo 3D (gồm đường ray, cây lá, chướng<br /> ngại vật...) đặt trước buồng lái mô phỏng. Không gian ảo này là hoạt cảnh 3D được xây dựng<br /> dưới dạng kịch bản. Mỗi kịch bản này là một bài tập theo các hình dạng cung đường, ngoại cảnh<br /> khác nhau. Hoạt cảnh 3D này được lái tàu nhìn thấy trên màn chiếu như khi xem phim 3D và<br /> hình ảnh được thay đổi liên tục theo tốc độ của đoàn tàu mô phỏng.<br /> - Ca bin (buồng lái) mô phỏng được thiết kế tạo giả buồng lái thật của đầu máy D20E của<br /> Đức. Trên buồng lái này có thể lắp được bàn điều khiển tạo giả của đầu máy D19E của Trung<br /> Quốc hoặc D20E (không thể lắp đồng thời vì buồng lái không đủ diện tích) để học viên vận hành<br /> như trên đầu máy thật.<br /> - Cơ cấu chấp hành thủy lực là một hệ thống thủy lực đặt ngay dưới gầm buồng lái mô phỏng<br /> có khả năng làm buồng lái nghiêng trái, nghiêng phải, lên dốc, xuống dốc, tiến, lùi và rung- xóc<br /> nhờ vào 3 xi lanh thủy lực gắn vào buồng lái. Hệ thống thủy lực này được điều khiển bởi một tủ<br /> điều khiển đặt ở phía sau và ngoài buồng lái.<br /> <br /> TẠP CHÍ KHOA HỌC 13<br /> QUẢN LÝ VÀ CÔNG NGHỆ<br />  - Buồng điều khiển và giám sát dành cho Giáo viên đặt cách xa buồng lái mô phỏng. Tại bàn<br /> điều khiển này có máy tính và ba màn hình hiển thị với ba nội dung khác nhau để giáo viên giám<br /> sát và điều khiển quá trình thực hành.<br /> Cơ sở tính toán thông số vận tốc<br /> Thống số vận tốc đoàn tàu là tham số đầu vào của rất nhiều các công thức tính toán các<br /> thông số mô phỏng khác như đồng hồ tốc độ đoàn tàu trên bàn điều khiển (hình 5B), tính toán<br /> tốc độ hoạt cảnh 3D (hình 5A) và tính toán tần số rung - xóc của đoàn tàu.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> rung- xóc nhờ vào 3 xi lanh thủy lực gắn vào buồng lái. Hệ thống thủy lực này được điều khiển<br /> bởi một tủ điều khiển đặt ở phía sau và ngoài buồng lái.<br /> rung- xóc nhờ vào (a) 3 xi lanh thủy lực gắn vào buồng lái. Hệ thống thủy (b) lực này được điều khiển<br /> - Bàn điều khiển giáo viên: giáo viên có một buồng điều khiển riêng đặt cách xa buồng lái<br /> bởi một tủ điều khiển đặt ở phía sau và ngoài buồng lái.<br /> mô phỏng. Tại bàn Hình điều khiển này có máy tính và ba màn hình hiển thị với ba nội dung khác<br /> - Bàn điều khiển giáo5.viên: Hìnhgiáo ảnhviênhoạt cócảnh 3D vàđiều<br /> một buồng bàn khiển<br /> điều khiển D19E<br /> riêng đặt cách xa buồng lái<br /> nhau để giáo viên giám sát và điều khiển.<br /> mô tốc<br /> Vận phỏng. Tại bàn tàuđiều khiển này có máy tính và ba màn hình hiển thị với ba nội dung khác<br /> Cơcủa đoàn<br /> sở tính toán là hàm<br /> thông sốsốvậncủatốclực kéo, lực hãm và lực cản. Ba loại lực này lại phụ thuộc<br /> nhau<br /> vào tốc để<br /> độVận giáotàu.<br /> đoàn viên giám sát vàtính<br /> điều khiển.<br /> tốc của Vì đoànvậy,tàukhilà hàmvận tốc lực<br /> số của đoàn tàulực<br /> kéo, phải<br /> hãmvi vàphân<br /> lực vận<br /> cản. tốcBa thành<br /> loại lực nhiều khoảng,<br /> này lại phụ<br /> mỗi khoảng Cơ sở tính<br /> nàytốc ta độtoán<br /> tínhđoànthông<br /> được số vận<br /> lựcVìkéo, tốc<br /> thuộc vào tàu. vậy,lựckhi hãm và lực<br /> tính vận tốc cản.<br /> đoànBài<br /> tàutoán<br /> phải này đưa vận<br /> vi phân về bài<br /> tốc toán<br /> thànhtính thời<br /> nhiều<br /> Vận tốc của đoàn tàu là hàm số của lực kéo, lực hãm và lực cản. Ba loại lực này lại phụ<br /> gian để đoàn tàu đi đươc từ vận tốc Vi đến vận tốc Vj. Tức là cho ∆v,<br /> khoảng, mỗi khoảng này ta tính được lực kéo, lực hãm và lực cản. Bài toán này đưa về bài toányêu cầu tìm ∆t.<br /> thuộc vào tốc độ đoàn tàu. Vì vậy, khi tính vận tốc đoàn tàu phải vi phân vận tốc thành nhiều<br /> tính thời gian để đoàn tàu đi đươc từ vận tốc Vi đến vận tốc Vj. Tức là cho ∆v, yêu cầu tìm ∆t.<br /> khoảng,<br /> Đoàn tàu mỗi<br /> đang khoảng<br /> vận hànhnày ta cótính<br /> ba được<br /> trạng lựctháikéo,<br /> tươnglực hãm<br /> ứng vàvớilực<br /> bacản.<br /> loại Bài<br /> lực toán<br /> làm này<br /> thayđưađổi về<br /> vậnbàitốc<br /> toán<br /> của<br /> Đoàn tàu đang vận hành có ba trạng thái tương ứng với ba loại lực làm thay đổi vận tốc của<br /> đoàn tính thời gian<br /> tàu cho để đoàn<br /> bởi công thứctàu(1),<br /> đi đươc<br /> (2) (3) từ :vận<br /> [4] tốc Vi đến vận tốc Vj. Tức là cho ∆v, yêu cầu tìm ∆t.<br /> đoàn tàu cho bởi công thức (1), (2) (3) : [4]<br /> Đoàn tàu đang vận hành có ba trạng thái tương ứng với ba loại lực làm thay đổi vận tốc của<br /> l) Lực khi vận hành kéo: C = F - Wo = f1(v) (1)<br /> đoàn tàu cho bởi công thức (1), (2) (3) : [4]<br /> 2) Lực khi vận hành chạy đà: C = -Wod = f2(v) (2)<br /> l) Lực khi vận hành kéo: C = F - Wo = f1(v) (1)<br /> 3) Lực khi vận hành hãm: C = -(Wod + B) = f3(v) (3)<br /> 2) Lực khi vận hành chạy đà: C = -Wod = f2(v) (2)<br /> trong đó: F- lực kéo (phụ thuộc vào công suất kéo của đầu máy và trạng thái tay máy); Wo- lực<br /> trong 3)<br /> đó:LựcF- khi vận<br /> lựckéo; hành<br /> (phụhãm:<br /> kéoWod- thuộc C công<br /> = -(Wod + kéo<br /> B) = f3(v)đầu máy và trạng thái tay(3)máy); Wo-<br /> cản vận hành lực cản vàovận hành suất<br /> chạy đà; B-của<br /> lực hãm; C là hợp lực tác dụng lên đoàn<br /> trong<br /> lực cản vận đó:<br /> hànhF- lực<br /> kéo; kéoWod-<br /> (phụ lựcthuộccảnvàovậncônghànhsuấtchạy<br /> kéo của<br /> đà;đầu máyhãm;<br /> B- lực và trạng<br /> C làthái<br /> hợp taylực<br /> máy);<br /> tác Wo-<br /> dụnglực lên<br /> tàu ở các trạng thái vận hành.<br /> cản<br /> đoàn tàu ở vận hành kéo; Wod- lực cản vận hành chạy đà; B- lực hãm; C là hợp lực tác dụng lên đoàn<br /> Tỷcác trạng<br /> số hợp lựcthái<br /> (N) vận hành.lên đoàn tàu và trọng lượng đoàn tàu (KN) gọi là hợp lực đơn vị<br /> tác dụng<br /> tàu ở các trạng thái vận hành.<br /> Tỷkýsố<br /> hiệu<br /> hợp<br /> Tỷ<br /> bằng chữ<br /> số lực<br /> hợp(N)<br /> c nhỏdụng<br /> lực tác<br /> tronglên<br /> (N) tác dụng<br /> côngđoàn<br /> lên<br /> thứctàu(4):và trọng lượng đoàn tàu<br /> đoàn tàu và trọng lượng đoàn tàu (KN) gọi gọi là<br /> là hợp<br /> hợplựclựcđơnđơn vị vị<br /> ký bằng<br /> ký hiệu chữC<br /> hiệu bằng chữ<br /> c nhỏ c nhỏ<br /> trongtrong công<br /> công thức(4):<br /> thức (4):<br /> c [N/KN] [4] (4)<br />  P C G g<br /> c [N/KN] [4] (4)<br /> trong đó:P-Pkhối<br />  G lượng<br /> g tính toán đầu máy; G - khối lượng kéo.<br /> Sau đây sẽ lần lượt trình bày công thức tính lực cản vận hành kéo, chạy đà và hãm.<br /> trong đó: P- khối lượng tính toán đầu máy; G - khối lượng kéo.<br /> trong Tính<br /> đó: P-lựckhối<br /> cản lượng<br /> vận hànhtínhkéotoán đầu máy; G - khối lượng kéo.<br /> (Wo):<br /> Sau đây sẽ lần lượt trình bày công thức tính lực cản vận hành kéo, chạy đà và hãm.<br /> Lực cản vận hành đoàn tàu ở trạng thái kéo: [4]<br /> Tínhsẽlực<br /> Sau đây lầncản vậntrình<br /> lượt hànhbày kéocông(Wo):thức tính lực cản vận hành kéo, chạy đà và hãm.<br /> Wo = [Pω0' + G ω0'' + (P+G)i]g (N) (5)<br /> Lực cản vận hành đoàn tàu ở trạng thái kéo: [4]<br /> Lựccản<br /> Tính lực cản vận<br /> đơn hành<br /> vị vậnkéo<br /> hành(Wo):<br /> đoàn tàu ở trạng thái kéo [4]<br /> Wo = [Pω0' + G ω0'' + (P+G)i]g (N) (5)<br /> Lực cản<br /> Lực cản vậnWo<br /> o <br /> đơn vị<br /> hành đoàn<br /> <br /> <br /> vận hành<br /> '<br /> P0 tàu Gở đoàn<br /> ''<br />  tàu ở trạng<br /> 0trạng thái kéo: [4]<br />  i (N/KN)<br /> thái kéo [4]<br /> (6)<br /> ( PWo G ) P P0  G<br /> '<br /> G 0''<br /> o    i (N/KN) (6)<br /> trong đó: (ω0',<br /> P G ) lựcPcản<br /> ω0''- <br />  Gcơ bản đơn vị của đầu máy, toa xe theo thông số nhà sản xuất; i- độ<br /> 14 TẠP CHÍ KHOA HỌC<br /> dốc quy đổiLÝ(phần nghìn).<br /> trongQUẢN<br /> đó: ω0', ω0''-<br /> VÀ CÔNGlựcNGHỆ<br /> cản cơ bản đơn vị của đầu máy, toa xe theo thông số nhà sản xuất; i- độ<br /> Tính lực cản vận hành chạy đà (Wod)<br /> dốc quy đổi (phần nghìn).<br /> Lực cản vận hành đoàn tàu ở trạng thái chạy đà [4]<br /> Tính lực cản vận hành chạy đà (Wod)<br /> Wo = [Pω '.P + G ω '' + (P+G)i]g (N) (7)<br />  trong C lượng tính toán đầu máy; G - khối lượng kéo.<br /> c đó:CP- khối C [N/KN] [4] (4)<br /> c  Sau c đây<br />  P C<br /> sẽ Glầnglượt [N/KN] trình [N/KN] bày [4] công thức [4] tính lực cản vận hành kéo, chạy đà và (4)hãm.(4)<br /> c P  G P g G ghành [N/KN] [4] (4)<br /> Tính   lực P cản<br />  G <br /> vậng<br /> trong đó: P- khối lượng tính toán đầu máy; G - khối lượng kéo.<br /> kéo (Wo):<br /> trong<br /> Wo đó:<br /> = Lực<br /> trong P- đó:<br /> [Pω0' cản<br /> khối +P- vận khối<br /> lượng<br /> G ω0'' hành + đoàn<br /> lượng<br /> tính toán<br /> (P+G)i]g tính tàu<br /> đầutoán ởmáy; trạng<br /> đầu G thái<br /> máy;<br /> - khốikéo:<br /> G lượng [4] lượng<br /> - khối kéo. kéo.<br /> trong Sau đó: đâyP- sẽ<br /> khối lầnlượng lượt trình<br /> tính bày(N)<br /> toán công<br /> đầu máy;<br /> <br /> thức Gtính- lực lượng<br /> khối cản vận kéo.hành kéo, chạy đà và hãm. (5)<br /> Sau đây Wo Sau =<br /> sẽ [Pω0'<br /> đây<br /> lần sẽ<br /> lượt +<br /> lần G<br /> trình ω0''<br /> lượt bày +<br /> trình (P+G)i]g<br /> công bày công<br /> thức (N)<br /> thức<br /> tính lực tínhcản lựcvận cản hành vận hànhchạy<br /> kéo, kéo,đà chạy<br /> và đà và hãm.<br /> hãm. (5)<br /> Lực Tínhđơn<br /> Sau<br /> cản lực vị<br /> đây cản<br /> sẽ lần<br /> vận vận lượt<br /> hànhhành trìnhđoànkéobày (Wo):<br /> tàu công ở thức<br /> trạng tính<br /> thái lực kéo cản [4] vận hành kéo, chạy đà và hãm.<br /> TínhLực Lực<br /> lựcTính cản lựcđơn<br /> vận cản vị vận<br /> hành vậnkéo hành kéo<br /> hành đoàn tàu ở trạng thái kéo [4]<br /> (Wo):<br /> Tính cản<br /> lực vận<br /> cản hànhhành đoàn(Wo): tàu(Wo): ở trạng thái kéo: [4]<br /> Lực cản vậnvận hànhtàu đoàn kéo tàu ở trạng thái[4] kéo: [4]<br /> Lực cản<br /> Wo =<br /> Wo<br /> Lực<br /> Lực Wo<br /> o[Pω0'<br /> vận<br /> =cản<br /> cản<br /> Wo<br /> hành<br /> [Pω0'<br /> +vận<br /> = [Pω0' G ω0''<br /> + đoàn<br /> hành<br /> +vận<br /> <br /> GPω0''  đoàn<br /> G+ω0''<br /> '<br /> 0  +<br /> G<br /> ở<br /> (P+G)i]g<br />  <br /> trạng<br /> (P+G)i]g<br /> tàu<br /> ''<br /> ở<br /> + (P+G)i]g<br /> 0<br /> thái<br /> trạng<br />  i(N) (N/KN)<br /> kéo:<br /> (N)<br /> thái<br /> (N) kéo: [4] (5)<br /> (5) (6)(5)<br /> Wo = [Pω0'đơn vị<br /> ) + vị G P đoàn<br /> ω0'' hành đoàn<br /> G (P+G)i]g<br /> + tàu ở trạng thái kéo [4]<br /> Lực cản Lực đơn(P cản vịGđơn<br /> vận hành vận hành tàuđoàn tàu(N)<br /> ở trạng ở thái<br /> trạng kéo thái [4]kéo [4] (5)<br /> <br />      <br /> Lực cảnWo đơn vị vận P0cơ hành<br /> '<br /> ' G đoàn<br />  ''bản tàu ở trạng thái kéo [4]<br /> trong trong<br /> ođó:<br /> đó: ω0', ω0',Wo<br />  ω0''-<br /> Wo<br /> ω0''-<br /> lực cản<br /> P  0' lực<br /> P G'<br /> cản bảncơ<br /> 00''  G0'<br /> đơn<br /> '' đơn<br /> 0 i (N/KN)<br /> vị củavị của đầu đầu máy, máy,toa toaxe xetheo<br /> theo thông<br /> thông số số nhànhàsản sảnxuất;<br /> (6)<br /> xuất;i- i-độđộ<br /> dốc quydốc<br /> o đổi quy (phần<br /> ođổi( PWo (phần<br /> G ) nghìn).<br /> nghìn). P P0P G  i (N/KN)<br /> <br />  G0 đà<br /> '  i (N/KN) (6) (6)<br /> Tính<br /> (oP lực G()Pcản  Gvận )P hành<br />  G  chạy  i (Wod) (N/KN) (6)<br /> trong<br /> Tính lực đó: cản P vận<br /> (ω0', G ) hành<br /> ω0''- lựcP cản<br /> chạy  Gcơ đàbản (Wod) đơn vị của đầu máy, toa xe theo thông số nhà sản xuất; i- độ<br /> trongdốc đó: Lực<br /> trong ω0', cản<br /> đó: ω0''- vậnlực<br /> ω0', hành<br /> ω0''- cảnlực đoàncơcản bản tàucơ đơnởbản trạng<br /> vị đơncủa thái<br /> vị<br /> đầu chạy<br /> của máy,đầuđàtoa [4]<br /> máy, xe toatheoxethôngtheo số thông<br /> nhàsố sảnnhà sảni-xuất;<br /> xuất; độ i- độ<br /> trong quy đó: đổi ω0', (phần ω0''- nghìn).<br /> lực cản cơ bản đơn vị của đầu máy, toa xe theo thông số nhà sản xuất; i-(7)độ<br /> dốcLực<br /> quycảndốc Wo<br /> đổi quy =<br /> (phần<br /> vận [Pω<br /> đổi hành(phần '.P<br /> nghìn).<br /> 0d +<br /> đoàn G<br /> nghìn). ω<br /> tàuchạy<br /> 0d '' +<br /> ở trạng(P+G)i]g (N)<br /> thái chạy đà [4]<br /> dốc quy Tính đổilực cản<br /> (phần vận hành đà (Wod)<br /> Tính Lực<br /> lựcTính cản lựcđơn<br /> vận cản vịnghìn).<br /> hành vậnchạy<br /> vận hànhđà<br /> hành đoànđà<br /> chạy tàu(Wod) ở trạng thái chạy đà [4]<br /> Wo = Lực<br /> [Pω<br /> Tính cản .P<br /> lực vận<br /> +<br /> cản G hành<br /> ωđoàn<br /> vận 0d''hành+ đoàn (P+G)i]g<br /> chạytàu(Wod) ởđàtrạng<br /> (N)<br /> (Wod) thái chạy đà [4]<br /> chạy (7)<br /> Lực cản vận hành đoàn tàu ở trạng tháiđà chạy[4] đà [4]<br /> Lực<br /> Lực cản<br /> Wocản =<br /> Wo<br /> Lực<br /> Lực Wo<br /> o[Pω<br /> vận<br /> 0d'<br /> =cản<br /> đơn =P<br /> [Pω<br /> 0d'.P<br /> hành<br /> [Pω<br /> vị<br /> '<br /> vận 0d<br /> vận<br /> '.P<br /> <br /> 0 d+ hành G +<br /> G'.Pvận<br /> 0d ω<br /> <br /> hành<br /> G<br /> 0d<br /> <br /> ''<br /> +0đoàn<br /> tàu<br /> ''G<br /> ω<br /> +<br /> 0d<br /> ở'' trạng<br /> +<br /> tàu<br /> ωi(P+G)i]g<br /> đoàn ''+od<br /> đoàn<br /> 0d<br /> (P+G)i]g<br /> tàutàu<br /> thái<br /> ở (P+G)i]g<br /> trạng<br /> ở(N)<br /> (N)<br /> thái(N)<br /> i trạng<br /> (N/KN)<br /> chạy đà [4]<br /> thái chạy đà [4] (8)(7) (7)<br /> (7)<br /> cản đơn vị hành ở trạng thái chạy đà [4]<br /> Lực cản Wo Lực =<br /> đơn [Pω<br /> cản P0dđơn<br /> vị '.PGvị<br /> vận + vận<br /> hành G ωđoàn 0d'' +tàu<br /> hành (P+G)i]g<br /> đoàn tàu ở(N)<br /> ở trạng trạng<br /> thái chạytháiđà chạy [4] đà [4] (7)<br /> <br />      <br /> Lực cản đơn<br /> '-0' dlực vị vận hành đoàn tàu<br /> 0' 'cơ' ' bản đơn vị của đầu máy khi chạy đà. ở trạng thái chạy đà [4]<br /> trong ' P0d ' ' 'G<br /> ođó:P 0ω P <br /> G  cảnG   i  od  i (N/KN) (8)<br /> o Tính o  lựcPcản<br /> d ' 0d 0<br /> P<br /> 0d  vận<br /> GGhành i0' ' 0 hãm odi (B) i od(N/KN)<br /> [5] i (N/KN) (8) (8)<br /> o P  GP  G   i  od  i (N/KN) (8)<br /> trongđó: Bω'-ωlực W <br /> 0dod<br /> P  G <br /> '- lực cản cơ bản đơn vị của  đầu<br /> P '<br /> máymáy Gkhikhi''<br /> chạy<br />  chạy đà.<br /> trong<br /> trong c đó:<br /> =trong<br /> đó:ω0dđó: 0d'ω -0dlực'- lực<br /> cản =cơ-cản<br /> cản bảncơ cơ bản<br /> đơn<br /> b .1000<br /> bản vịđơnđơn<br /> của<br /> h h[5]<br /> vị<br /> vị<br /> đầu<br />  của<br /> của máy đầu<br /> đầuodkhi máy chạy okhi đà.chạy đà.đà. (9)<br /> trong Tính<br />  đó: lực<br /> ω cản<br /> <br /> '- lực vận cản <br /> hành cơ bảnhãm đơn (B) vị của đầu máy khi <br /> chạy đà.<br /> Tính lực  P<br /> Tính <br /> cảnlựcG0d g<br /> vận cản hànhvận  hãm hành(B) hãm [5](B) [5]  P  G <br /> Tính lực Tínhcản lựcvận cản hành vận hành hãmhãm (B)(B) [5] [5]<br />  B  Wod   ' P od' '' 'Go' ' ' '<br /> c =cB=đó:  B W<br /> W = =-vành <br /> - b.1000 đầu h P od PG <br /> ' <br />  G<br /> o  máy<br /> <br /> ' ' o kéo hoặc có máy phụ đẩy thì là (9)tổng lực<br /> c = trong BPodF- Glực od kéo<br />   bánh<br />  .1000  hmáy,<br />   nhiều đầu<br /> od<br /> W =g -  .1000<br /> b     P   P  GG  <br />   (9) (9)<br /> c=P  G gP  G g= - o'b .1000<br /> od b<br /> '<br /> h h h<br />  h h  P  h<br /> G P G  <br /> od o<br /> (9)  ''<br /> kéo các  Pđầu g<br />  Gmáy[N];  , od - lực cản cơ bản P đơn G vị của đầu máy kéo và chạy đà, N/KN; o -<br /> trong đó: F- lực kéo vành bánh đầu máy, nhiều đầu máy kéo hoặc có máy phụ đẩy thì là tổng lực<br /> trongđó:<br /> trong trong<br /> đó: F- F-lựcđó:<br /> lựckéo F-<br /> kéolực vành<br /> vành kéobánh vànhđầu<br /> bánh bánh<br /> đầu máy, đầunhiều<br /> máy, máy,<br /> nhiều nhiều<br /> đầu đầu máy đầu<br /> máy kéomáy kéohoặc kéo có<br /> hoặc hoặc cócó<br /> máy phụ<br /> máy máy đẩy<br /> phụphụ thì đẩy<br /> đẩy thìlà<br /> là thì<br /> tổng làlực<br /> tổng ''lực<br /> tổng lực<br /> trong<br /> kéo các đó:đầu F- lực máy[N]; kéo' vành ' o' ,  bánh<br /> '<br /> ' od ' đầu máy, nhiều đầu máy kéo hoặc có máy phụ đẩy thì là tổng<br /> - lực cản cơ bản đơn vị của đầu máy kéo và chạy đà, N/KN; ''  lực<br /> o - ''<br /> kéo <br />  o ,  od' -,o -lực  <br />  o - '' o -<br /> kéocáccáckéo đầu<br /> đầu các máy[N];<br /> đầu máy[N];<br /> máy[N]; , ' lực<br /> od - cản<br /> cảnlựccơcản cơbảnbảncơđơn bảnđơnvị đơn vị của<br /> của vị<br /> đầu của đầu<br /> máy đầu máy<br /> kéomáy kéo<br /> và kéo và<br /> chạy vàchạychạy<br /> đà, đà,<br /> N/KN;đà, N/KN;<br /> kéo các đầu máy[N];  o ,  od - lực cản cơ bản đơn vị của đầu máy kéo và chạy đà, N/KN; o -<br /> lựclực<br /> lực cản<br /> cản cơ<br /> cơ bảnbản đơn đơn vị vị<br /> toa toaxe, xe, N/KN; N/KN; b -hệ - hệ<br /> số số<br /> hãm hãmthường, thường, lấy là lấy<br /> 0,5; là 0,5;<br /> h -hệ  số- hệ<br /> ma số<br /> sát ma sát<br /> chuyển chuyển<br /> lựccảncản cơ cơ bảnbản đơn đơn vị toavị toa xe,xe, N/KN; N/KN; - hệ b b - hệ<br /> số số hãm hãm