Файл: Голутвин В.А. Рельсовый и колесный промышленный транспорт учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 29.06.2024

Просмотров: 135

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

- 92 -

Сила тяги регулируется изменением величины тока у электро­ возов и изменением подачи топлива или пара у тепловозов и паро возов» Сила тяги любого локомотива ограничивается тремя его основными элементами: источником энергии, двигателем и сцепным весом.

Общей для всех локомотивов является зависимость силы тяги

от сцепного веса. При увеличении вращающего момента на

колесе

соответственно

увеличивается

сила Г

, приложенная

от ко­

леса к рельсу,и

горизонтальная

реакция

рельоа Т ,действующая

от рельоа на колесо. Однако горизонтальная реакция может уве­ личиваться только до некоторой величины, определяемой силой оцепления колеса с рельсом. При этом колесо имеет необходимый упор и происходит его нормальное качение вдоль рельоа до тех

пор,

пока

 

 

 

F * < Ро

,

(17)

где

Р 0 ~ давление

колеса

на рельс;

ф- коэффициент сцепления.

При F* >Р0ф оцепление колес с рельсами нарушается и происходит так называемое буксование колес; при сильном бук­ совании поступательное движение локомотива прекращается и резко

увеличивается износ бандажей,

 

 

 

Принимая суммарное давление на все ведущие колеса локомо­

тива,

равным Рсц и ■ф

одинаковым для всех

колес, получаем

 

F x ^ P c n

т

(18)

 

F K $ ЮООРсцф

кг ,

(19)

где

Fk - наибольшая

суммарная величина

силы тяги, приложен­

 

ная на ободе всех движущих колес локомотива;


-

S3 -

 

 

 

рС1^- сцепной вес локомотива

( часть веса локомотива, при­

ходящаяся на движущие

оси ),т.

 

 

 

Таким образом, сила тяги,

реализуемая

локомотивом, ме

может быть больше силы сцепления его движущих колес

с

рель­

сами,

 

 

 

 

Величина козффициента сцепления \р

зависит

от

многих

физических и эксплуатационных факторов, в первую очередь от состояния соприкасающихся поверхностей. Обычно коэффициент

сцепления определяют опытным путем, зная

сцепной вес локомо­

тива и силу тяги.

 

 

 

 

Величина

колеблется в широких

пределах:от

0,4

при

сухих чистых

рельсах, посыпанных песком,

до 0,10 -

0,15

при

влажных и грязных

рельсах, Чтобы увеличить коэффициент'сцеп­

ления, подсыпают

пеоок под движущие колеоа. Это необходимо

делать до начала буксования, так как подвод песка в процессе буксования не намного повышает коэффициент сцепления и при этом происходит сильный износ бандажей,

§ 2. Силы сопротивления движению

Силами сопротивленіи называются неуправляемые силы, появляющиеся в процессе движения поезда и направленные против его движения.

Различают основное сопротивление, действующее, при движе­ нии по прямому горизонтальному пути с постоянной скоростью,

и дополнительное сопротивление, возникающее придвижении, по уклонам, кривым участкам пути и трогании с места. Почти все силы сопротивления движению пропорциональны весу подвижного состава, поэтому в расчетах пользуются значениями удельного сопротивления движению (к г/т ).

Основные сопротивления движению Поезда, локомотива и ва­ гонов обозначаются соответственно W 0,W i ,W ” .

Удельное сопротивление, помноженное на вео,дает полное сопротивление движению* Так, полное основное сопротивление вагонов

Wo = W/Q кг.

(20)


-94 -

Удельное основное сопротивление вагонов

 

 

 

с

К Г / Л г *

(2I)

соответственно

полное основное сопротивление локомотива:

 

 

 

W p'= W jP

кг;

 

(22)

удельное

сопротивление локомотива

 

 

 

 

 

W,'=

к г/т,

 

(23)

где

Q -

вес

всех вагонов в

поезде

(вес

состава), т;

 

Р - вес локомотива, т,

 

 

 

 

Удельное

сопротивление

от уклона пути обозначают хл/\ ,

удельное

сопротивление от кривизны

пути

W f .

Основное сопротивление движению

На прямом горизонтальном участке пути существует толь­ ко основное сопротивление, которое слагается из следующих

составляющих: сопротивления от трения в шейках ооѳй; сопротив­ ления от качения колѳо по рельсам; сопротивления от трения скольжения между колесами и рельоани; потери живой силы от ударов и колебаний; сопротивления воздушной ореды.

Ввиду многообразия факторов, определяющих основное сопро­ тивление движению, расчетные величины удельного основного сопротивления ѵ;„ определяют по вмпиричѳским формулам, полу­ ченным на основе данных маосовых опытных измерений, ѲТи фор­ мулы дают орѳдние величины удельного ооновного сопротивления движению на прямом горизонтальном пути в зависимости лишь от основных факторов: скорости движения, веса вагона и рода подвижного состава.


95 -

Для грузовых двухосных вагонов удельное основное сопро­ тивление определяется по формуле

 

W0"= 1,4 + 0,02 + 0 , 5 - Х - кг/т ;

(24)

 

 

 

 

 

''*0

 

для грузовых четырехосных и шестиосных вагонов

 

 

W» = 0,7

+

8. +

ч°М Р 2 5 Ѵг к г /т ,

(25)

где

q 0 - нагрузка от

оси вагона

на рельс, т.

 

 

Основное сопротивление движения думпкаров можно опвеле-

лять

по формулам Проытрансниипроекта:

 

для

четырехосных груженых думпкаров на постоянных путях

 

 

 

W£ = 2,9

+ 0,026 V

кг/т;

(26)

для

шестиосных груженых думпкаров

 

 

 

 

WÜ= 3,6

+ 0,15 V

к г /т ,

(27)

 

Электровозы имеют различное сопротивление при движении

под током и без тока:

 

 

 

при движении

под

током

 

 

 

 

 

w 0'= 1,5

+ 0,0014 V2 кг/т;

(28)

при движении

без

тока

 

 

 

 

 

W„'= 4,18 + 0,0014 Ѵг к г/т .

(29)

Этими же формулами можно пользоваться при расчете сопротивлений тепловозов с электрической передачей. По мере совершенствования подвижного состава и улучшения состояния рельсового пути приведенные эмпирические выражения будут из­ меняться.


-96 -

Вряде расчетов принято такие пользоваться удельным' основным сопротивлением поезда в целом;

 

 

 

P-W; +QiVsf'o

нг/т,

(30)

 

 

 

Р

+

 

 

 

 

 

где

Р -

вес

локомотива, т;

 

 

 

 

Ql -

вес

прицепной части поезда, т.

 

 

В приближенных расчетах пользуются значениями

 

Ѵ /0=

2 f

3

к г /т .

 

 

 

 

 

 

Дополнительные сопротивления движению

 

 

С о п р о т и в л е н и е

о т у к л о н а

п у т и .

При движении на подъём поезд испытывает дополнительное сопротивление от действия составляющей его веса (рис. 33). При весе поезда Q его составляющая OLCDSc*., перпендикуляр­ ная направлению движения, уравновешивается реакцией рельсов.

Другая составляющая

 

 

параллельна направлению дви­

жения и предотавляет собой дополнительное сопротивление от

уклона.

угол cL

 

 

 

 

 

 

 

Так как

при локомотивной

тяге не превышает

2 -

4°, то

5bio(.=tgcC

, Тогда

 

W i=

IOOOQtgoC

к г . Вели­

чина

1000 tjoC

представляет собой

уклон (подъём)

пути і$о.

Следовательно,

W i=

Q i

кг. Удельное

сопротивление от укло­

на пути

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

W i= - ~ p - =

і

к г/т .

(31)

 

Удельное сопротивление от уклона численно равно величине

уклона в тысячных, т .е .

каждая

тысячная уклона вызывает

сопротивление I

к г / т .

Сопротивление от уклона имеет положитель­

ное значение при движении поезда на подъём. При движениипод

уклон

W i

имеет отрицательное значение, так как составляющая

веса в

этом

случае способствует движению.