XÂY DựNG PHầN MềM GIảI QUYếT BàI TOáN ĐảM BảO
CHO ĐOàN TầU CHUYểN ĐộNG AN TOàN KHI XUốNG DốC ThS. Vũ thị hoài thu
Bộ môn Đầu máy Toa xe
Trờng Đại học Giao thông Vận tải

Tóm tắt: Bi báo trình by nghiên cứu xây dựng phần mềm giải quyết bi toán: đảm bảo
cho đon tầu chuyển động an ton khi xuống dốc trên cơ sở kiểm nghiệm trọng lợng kéo theo
thời gian chạy không v thời gian nạp gió nhả hãm đon tầu.

Summary: This paper introduces the basic theory for software development to satisfy the
safety requirements of hauling weight when the train goes down steep and long slopes, based
on non-served braking time and air-charging/ brake releasing time.

I. Đặt vấn đề
Việc nghiên cứu thực tế chạy tầu ở Việt Nam, đặc biệt trên các tuyến đờng có trắc dọc
phức tạp nh xuống dốc cao và dài thì việc xác định quãng đờng hãm, mức độ giảm tốc trớc
khi xuống dốc là rất quan trọng, vừa đảm bảo an toàn cho chuyển động đoàn tầu, đồng thời
nâng cao đợc năng lực thông qua của đoàn tầu trên tuyến, nâng cao tính vận dụng và hiệu
quả kinh tế. Từ các bài toán lý thuyết, xây dựng chơng trình tính để giúp cho quá trình tính toán
đợc thực hiện nhanh chóng, chính xác.
CT 2
II. Nội dung
Khi xuống dốc lực, cản đờng dốc trở thành lực kéo dốc, do vậy quy định tốc độ đoàn tầu
khi bắt đầu hãm phải nằm trong giới hạn cho phép. Nh vậy sẽ không phát sinh hiện tợng
nguy hiểm. Điều kiện đảm bảo an toàn [1]:
jozc
ib. +

v
gh
Q
l
B
Q

W Hình 1. Sơ đồ lực tác dụng khi đon tầu
xuống dốc
B - Lực hãm; Q
1
- Lực đờng dốc; W - Lực cản cơ bản; Q - Trọng lực
Vì vậy, chúng ta sử dụng hãm đầu máy để nhả hãm đoàn xe sau đó tiếp tục hãm đoàn tầu.
Muốn có đợc điều này, một điều kiện tối quan trọng là trong thời gian tăng tốc sau mỗi lần nhả
hãm (t
z
) - tốc độ đoàn tầu tăng tới tốc độ giới hạn của đờng dốc khi đó t
z
phải thỏa mãn điều
kiện: Thời gian tăng tốc độ (t
z

Chơng trình đợc lập trình bằng ngôn ngữ Visual Basic.net với giao diện tiện lợi cho ngời
sử dụng và có thể sửa đổi các thông số, công thức tính toán trong quá trình vận dụng cho phù
hợp với thực tế.
Bảng 1: Bảng dữ liệu đầu vo
TT Tên bảng Trờng Diễn giải Kiểu Đơn vị
V
o
Vận tốc bắt đầu quá trình hãm N km/h
deltaV
Gian cách tốc độ N km/h

Vz Vận tốc kết thúc hãm N km/h
r Lợng giảm áp ống hãm chính N kG/cm
2
ij Độ dốc quy đổi N
P Trọng lợng đầu máy N Tấn
doantau Chọn chế độ tầu khách/ hàng B

Bài toán tính
quãng đờng
hãm

hkgacb
Chọn chế độ hãm khẩn có giảm áp
cục bộ hay không
B

V1 Tốc độ đầu gian cách N km/h
V2 Tốc độ cuối gian cách N km/h


N

gamab
Bội suất hãm
N

nb
Số nồi hãm của toa xe
N cái
nk
Số guốc hãm của toa xe
N cái

G
Tổng trọng của toa xe (tải trọng +
trọng bì)
N Tấn
Van màng
Chọn van màng hay van 3 cửa 2
Car_Inputs
Lu trữ dữ liệu đầu
vào của đoàn tầu
thành lập

Nh
ậ
p đoàn

H
Hệ số ma sát chuyển đổi đoàn tầu N
K
h
Tổng áp lực guốc hãm chuyển đổi đoàn tầu N
S
k
Quãng đờng chạy không của đoàn tầu khi
hãm
N m
t
k
Thời gian chạy không của đoàn tầu khi hãm N giây
S
C
Quãng đờng hãm hữu hiệu của đoàn tầu khi
hãm
N m
S

Quãng đờng hãm của đoàn tầu N M
tn Thời gian nạp gió N giây
2
Item Result
Lu trữ kết quả tính
toán

Kết quả tính
toán



Hình 3. Sơ đồ khối chơng trình tính
4. Bài toán ứng dụng
a. Chọn cung đờng nghiên cứu
Giải bài toán thực tế trong khu gian nghiên cứu, ta lựa chọn cung đoạn có trắc dọc phức tạp
với địa hình có độ dốc lớn, có nhiều cầu, cống và hầm trên tuyến đờng Thống nhất, đó là cung
đoạn từ Ga Huế đến Ga Đà Nẵng. Các đặc điểm chính sau:
Lý trình : từ km 688+650 đến km 792+900
Độ dốc lớn nhất : 17
Tốc độ cho phép lớn nhất : 80km/h;
alVdet
VV
k
kk 21


Mở file hàm
func.txt
Tính
oz
,

h
Tính t
k
V
1
= V
z


i*detalV
V
2
= V
1
- detalV
C
jozhh
c
S
i
)VV.(,
S +
++



i*detalV
2
21
VV
V
+
=
Z
jod
z
t
)i(
)
VV(
t +
+

=
21
30
i = 0 ữn


=
rP
.,v
dm
73
5+=

Độ dốc() 17 0 -17 0,07 -1,1 0
Độ dài (m) 10590 1000 9000 12300 3100 1500
CT 2
b. áp dụng tính cho một đon tầu thực tế
Tính cho đoàn tầu hàng gồm: 1 đầu máy D19E (có trọng lợng 78 tấn) kéo 23 toa, trọng
lợng kéo G = 838,3 tấn trong đó có 10 toa sử dụng máy hãm K2 (2 toa rỗng + 8 toa nặng); 2
toa sử dụng máy hãm ABSD (1 toa rỗng + 1 toa nặng); 11 toa sử dụng máy hãm KE (5 toa rỗng
+ 6 toa nặng); Bắt đầu chạy đà từ tốc độ 20km/h xuống dốc 17

(cung đoạn Huế - Đà Nẵng,
dốc Đèo Hải Vân).
Tốc độ giới hạn của đon tầu chuyển động trên đờng dốc: [v] = 70km/h. [2]
Bảng số liệu nhập vo của chơng trình tính:
Số liệu tính toán
Tính quãng đờng hãm
V
0
= 70km/h V = 10km/h Vz = 0 km/h r = 1.4kG/cm2
ij = -17 P = 78 T Đoàn tầu: Hàng Chế độ: Hãm thờng
Tính trọng lợng kéo
V1 = 70 km/h V2 = 20km/h Pdm = 5kG/cm2 Bảng 5. Số liệu toa xe
STT Đờng kính
XLH
Hệ van

b


CT 2
Kết quả tính toán kiểm nghiệm quãng đờng hãm
Bảng 6. Gian cách tốc độ
STT V1 -V2 V

h
1
70 ữ 60
65 0.40
2
60 ữ50
55 0.40
3
50 ữ 40
45 0.41
4
40 ữ 30
35 0.42
5
30 ữ 20
25 0.43
6
20 ữ 10
15 0.46
7
10 ữ 0
5 0.53
Kết quả tính toán:

h

40 ữ 30
35 1.55 19.42
5
30 ữ 20
25 1.39 19.22
Kết quả tính toán:
t
k
= 19.73 t
n
= 76.78 t
k
+ t
n
= 96.51 t
z
= 98.29
Kết luận:
Đoàn tầu đã lập có trọng lợng kéo phù hợp

CT 2
Hình 4. Giao diện của chơng trình tính
III. Kết luận
Việc nghiên cứu các yếu tố ảnh hởng đến vận tốc đoàn tầu khi chuyển động trong đờng
dốc đồng thời sử dụng các chơng trình tính toán để xác định tốc độ theo các điều kiện cho
trớc và lựa chọn tốc độ đoàn tầu thông qua đờng dốc thiên về an toàn là cần thiết, từ đó xây
dựng chơng trình tính toán, kiểm nghiệm trọng lợng đoàn tầu nhanh chóng, chính xác và
thuận tiện cho công tác điều khiển vận hành hãm đoàn tầu khi xuống dốc.
Tài liệu tham khảo
[1]. TS. Nguyễn Văn Chuyên. Sức kéo đoàn tầu - Hà nội 2001