Освіта сили тяги електровоза - студопедія

Глава I. ОСНОВИ ТЯГИ І ГАЛЬМУВАННЯ

Режими руху поїзда і сили, що діють на нього

Розрізняють три основні режими руху поїзда: тяга, вибіг і гальмування. У режимі тяги (контролер включений) на поїзд діють сила тяги локомотива і сили опору руху при вибігу (контролер вимкнений), поїзд рухається за інерцією в режимі гальмування, на поїзд діє як сила гальмування, так і сили опору руху. Сила інерції проявляє себе у всіх випадках зміни режиму руху поїзда. Якщо сила тяги більше сил опору, то її надлишок йде на подолання інерції поїзда, швидкість руху якого зростає до тих пір, поки силу тяги не врівноважує сили опору руху. Надалі потяг рухається з однією і тією ж швидкістю, званої сталої. Коли сили опору руху поїзда перевищують силу тяги, поїзд рухаєте; з уповільненням. В цьому випадку, а також при гальмуванні інерція поїзда перешкоджає зниженню швидкості.

Уміло регулюючи сили тяги і гальмування, враховуючи інерцію поїзда і опір його руху, машиніст домагається плавності розгону поїзда, ведення його строго за розкладом і забезпечує зупинку в необхідному місці.

Освіта сили тяги електровоза

Момент, що обертає тягового електродвигуна електровоза через зубчасту передачу передається на колісну пару; цей момент Мк (рис. 1) відповідно до правил механіки можна представити у вигляді пари сил F і F1 з плечем дії Rк (тут Rк - радіус колеса).

Отже, Mк = FRк а F = F1 = Mк / Rк.

Колісна пара тисне на рейки з певною силою, тому між колесом і рейкою виникає зчеплення, що перешкоджає прослизанню коліс. Якщо зчеплення досить, то в точці дотику колеса і рейки виникає сила, рівна за значенням силі, але протилежно спрямована. Ця сила і є тією зовнішньою силою, без якої неможливий рух; її називають дотичній силою тяги на ободі колеса.

Силою тяги на ободі колеса називають зовнішню силу, прикладену до рушійному колесу локомотива в

напрямку його дві-вання і викликає переміщення локомотива і складу.

Ця сила прямо пропорційна обертального моменту тяго-вого двигуна, передавальному відношенню зубчастої передачі і обернено пропорційна радіусу колеса.

При достатньому зчепленні колеса з рейкою сили врівноважуються і рух колісної пари відбувається під дією залишилася неврівноваженою сили, прикладеної до осі колісної пари і буксе.

Зменшення діаметра колеса при звичайному опорно-осьовому під-вешіваніі двигуна неможливо, оскільки неприпустимо изме-нитка габарити тягового двигуна по висоті, що привело б до поні-ню його потужності; збільшення передавального числа може відбуватися за рахунок збільшення або радіусу великого зубчастого колеса (рис. 2), або радіусу малого зубчастого колеса (шістьох-ні). Однак до теперішнього часу ці можливості практично вичерпані: велике зубчасте колесо вантажних електровозів, маючи число зубів 88, нижньою частиною (з урахуванням кожуха передачі) виходить за габарит рухомого складу по відношенню до деталей автоматизованих сортувальних гірок станцій, а радіус ше-стерні не може бути знижений за умовами її міцності.

Рис.1 Схема, освіти сил тяги. Рис.2 Схема передачі крутного моменту ТЕД до КП.

Під силою тяги електровоза на увазі суму сил тяги розвиваються всіма колісними парами електровоза.

Таким чином, основними шляхами збільшення сили тяги електровоза слід вважати підвищення числа колісних пар (числа секцій у електровоза) або крутного моменту тягових двигунів; однак і збільшення моменту має свої обмеження, про які буде вказано нижче. Слід зауважити, що при однаковому струмі тягових двигунів електровози з колесами, зношеними по діаметру, мають дещо більшу силу тяги (але і меншу швидкість руху). Так, товщина нових бандажів вантажних електровозів допускається до 100мм, а гранично зношених - 40 мм (з урахуванням прокату 7 мм), т. Е. Найбільша різниця діаметрів нових і зношених коліс 120 мм, що становить майже 10% повного діаметра колеса. Таким чином, електровоз з но-вими бандажами, при інших рівних умовах, буде розвивати силу тяги майже на 10% меншу, ніж з гранично зношеними.