Să luăm în considerare rolul jucat de frecare în formarea tracțiunii locomotivei. Roată dințată ax locomotivă în legătură cu motorul de tracțiune, care îi conferă o mișcare de rotație. Roțile oricărei osii a unei locomotive electrice sunt susținute de șine. Bandaje (jante) ale roților în contact cu fețele superioare ale capetelor de cale ferată. Și suprafața pneurilor în contact cu șina, și suprafața șinei în contact cu roțile unei locomotive electrice, deși superficial apar netede, dar sunt invizibile pentru rugozitatea ochiului. Datorită rugozității și, de asemenea, a unui contact strâns între roți și șine, se produce frecare.
Să presupunem (figura 3) că roata de locomotivă electrică este acționată în sensul acelor de ceasornic de către motor. Dacă frecarea dintre roată și șină nu a fost, atunci roata este rotită pe un loc, axa electrică nu este deplasată de-a lungul liniei de cale ferată, locomotiva electrică nu se mișcă, și a derapat în loc. Alunecarea ar avea loc în cazul în care forța care tinde să se deplaseze roata în raport cu șina, ar fi mai mare decât forța de frecare dintre roți și șină. Forța cu care roata sub acțiunea motorului tinde să se deplaseze în raport cu șina, va fi trimis, în acest caz, de la dreapta la stânga, adică, în direcția opusă direcției de deplasare a locomotivei, iar forța de frecare care împiedică alunecarea roților, - .. În direcția unei mișcări locomotive electrice.
În cazul în care forța de frecare nu este mai mică, și egală cu forța care tinde să se întoarcă roata, se va roti în jurul unei axe fixe - contact cu șina - și merge mai departe locomotiva, adică de la stânga la dreapta ...
Forța de frecare a roților motoare a locomotivei cu șinele determină și, în același timp, limitează forțele cu care locomotiva poate trage trenul și se numește forța de tracțiune a locomotivei de către ambreiaj. Această forță este una dintre cele mai importante caracteristici ale locomotivei și, împreună cu alte caracteristici, este dată în proiectare.
La începutul constructorilor de locomotive de creație au avut îndoieli că roata cu janta buna la deplasarea pe șine netede au suficientă tracțiune pe ambreiaj. Unele dintre ele a oferit să fie instalate pe locomotivele unelte conectate la motoarele cu aburi și uneltele prevăzute între șine șine netede, cu o locomotiva grappling, care ar putea muta și trage o parte.
După cum sa menționat deja, forța de tracțiune a locomotivei din ambreiaj limitează greutatea trenului, pe care o poate conduce locomotiva. Dar creșterea neîntreruptă a cifrei de afaceri a căilor ferate conduce la o creștere a ponderii trenurilor de marfă. Prin urmare, designerii de locomotive electrice și locomotive aspira
Depinde aceasta? Și știința și practica dau un răspuns clar: forța de tracțiune a locomotivei pe ambreiaj este direct proporțională cu coeficientul de aderență și greutatea de cuplare a locomotivei.
Coeficientul Ψ ambreiaj în domeniul transportului feroviar se numește coeficientul de roți ale osiilor locomotivei frecând șine de conducere, și locomotiva greutate de cuplare PC - greutatea sa pe axele roților de conducere, adică greutatea presiunii experimentate de șinele pe care roțile motoare ale osiilor locomotivei ... Conducere cu osie a locomotivei numita axă, prin care plumb motoarele de locomotive în mișcare.
În locomotivele și locomotivele electrice din ultimii ani de producție, toate axele locomotivelor conduc.
Dacă forța de tracțiune a locomotivei pe ambreiaj este notată cu Fc, coeficientul de aderență Ψ și greutatea de cuplare a locomotivei Pc, atunci relația dintre ele este exprimată prin următoarea formulă:
Firește, ambele Fc și Pc ar trebui să fie exprimate în aceleași unități, de exemplu în kN.
Din cele de mai sus, căile de creștere a forței de tracțiune a locomotivelor prin legare sunt clare: este necesar să se mărească fiecare dintre factorii din partea dreaptă a formulei.
În primul rând, ce fel de frecare se caracterizează prin coeficientul de coeziune Ψ? În cazul ideal, atunci când o locomotivă acționează un tren, trebuie să existe fricțiuni de odihnă între roțile axelor sale de acționare și șinele. Cu toate acestea, aproape întotdeauna există o oarecare alunecare a roții în raport cu șina, iar traseul traversat de locomotivă într-o singură rotire a roții este ceva mai mic decât circumferința roții. Diferența în condițiile obișnuite este de milimetri.
Pentru a mări coeficientul de șine de cuplare în cazul în care este necesar - la pornire sau trenuri grele de la conducerea autovehiculului pe urcări abrupte prelungite - stropite cu un strat subțire de nisip fin, uscat și curat, care este alimentată cu locomotiva pneumatică pe șine, cu aer adică comprimat ...
Practic, transportul tehnica Ψ calculat pentru locomotivele electrice și pe uscat curat șinele de pe o astfel formulă empirică unde V - valoarea numerică a vitezei, exprimată în kilometri pe oră.
Se poate observa din formula că atunci când trenul începe să se deplaseze de-a lungul unei șine curate, coeficientul de aderență pentru locomotivele electrice și locomotivele diesel este Ψ = 0,33 și scade cu viteza trenului. În mod natural, Ψ ca raportul dintre cele două forțe este o cantitate abstractă care nu are un nume.
După cum se știe, pentru a mări forța de tracțiune a ambreiajului, greutatea de cuplare a locomotivei este de asemenea importantă. Se dezvoltă ca urmare a creșterii capacității locomotivelor, deoarece punerea pe piață a motoarelor mai puternice crește în mod natural greutatea locomotivelor. Dar cum poate pânza feroviarului să suporte sarcina din ce în ce mai mare de la locomotive tot mai grele? Acest lucru a fost descris mai devreme, în ceea ce privește organizarea de trenuri de mare viteză pe căile ferate. Măsurile enumerate acolo au făcut posibilă creșterea sarcinii pe șine de la 16 la 18 tone pe osie sau, așa cum se spune în transport, la perechea de roți a locomotivei.
Și: locomotive Arterele construite cu un număr mare de axe de conducere, de exemplu, 6 axe în serie electrice VL-23 sau CHS 2 la 8 axe în serie electrice VL-80 și VL-80t și până la 12 axe y locomotive seria 2TE-109 2TE-116 și altele. Greutatea de remorcare din recenta serie de locomotive diesel ajunge la 252-256 m, iar legătura de împingere atunci când pornind de la un impas la 77500 kg, sau 739.5 kN.
Se poate pune întrebarea: cum poate o locomotivă cu o masă de 250 de tone (2450 kN) să transfere o masă de 4000-5000 de tone sau mai mult, deoarece frecare creează rezistență la mișcarea autoturismelor?
Da, dar punctul este aici. Forța de tracțiune a locomotivei de către ambreiaj este egală, după cum deja știm, cu produsul coeficientului de aderență, ajungând la 0,33, pe greutatea de cuplare a locomotivei Pc. Forța de rezistență la mișcarea trenului cu mișcare uniformă a trenului este egală cu forța tracțiunii locomotivei,
unde coeficientul f de rezistență la deplasarea compoziției și forța P a presiunii compoziției pe șine, egal cu greutatea trenului pe partea orizontală a traseului.
Practica de exploatare a materialului rulant al căilor ferate a constatat că coeficientul de rezistență la deplasarea unui tren echipat cu rulmenți axiali este cuprins între 0,0025 și 0,003. Prin urmare, este clar că greutatea trenului poate depăși greutatea locomotivei cu mai mult de 50 de ori.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: