Освіта сили тяги - студопедія

У процесі руху на поїзд діють різні сили, які розрізняються за величиною і за напрямком. Ці сили можна розділити на керовані і некеровані.

До керованих силам відносяться: сила тяги тепловоза і гальмівна сила поїзда.

До некерованим силам відносяться: сили опору руху поїзда і сила інерції.

Від співвідношення величин і напрямки дії цих сил залежить характер руху поїзда.

Якщо сила тяги більше сил опору руху, то поїзд рухатиметься прискорено, до тих пір, поки силу тяги не врівноважує сили опору. З цього моменту поїзд рухатиметься з рівномірною швидкістю.

Якщо сила тяги менше сил опору руху, то поїзд рухатиметься також з одно-мірної швидкістю.

У першому випадку сила інерції буде перешкоджати увели-ню швидкості, а в другому, і при гальмуванні, - уменьше-нию швидкості руху поїзда.

Сила тяги тепловоза виникає в результаті взаємодії коліс з рейками при передачі крутного моменту Мдв від тягових електродвигунів до колісних пар (рис. 1) Обертаю-щий момент колеса

де ц - передавальне число зубчастої передачі, може бути за-
черезтрансформаційних парою сил. Одна з цих сил Р прикладена до центру осі
колеса, інша Р1 - в точці К торкання бандажа з рейкою. ука-
занная пара сил, що діє на плечі, рівному половині діа-
метра колеса Вк, прагне повернути колесо навколо його геомет-рической осі. Горизонтальне Схема освіти сили тяги,
зусилля від колеса на рейку Р1 сприймається рейкою і за третім законом механіки породжує
у відповідь (реактивну) силу Рс від рейки на колесо. Сила зчеплення колеса з рейкою Рс перешко-ствует обертанню колеса щодо осі. Її поява неминуче, так як між бандажем і го-
спритною рейки, щільно притиснутими один до одного силою Р, виникає молекулярне взаємодія і
механічне зчеплення дрібних нерівностей. Фізично силу зчеплення можна представити у вигляді
пружного упору, що не дозволяє колесу прослизнути по рейці (в дійсності при дії
сили тяги в місці контакту бандажа з рейкою має місце незначне пружне прослизаючи-ня).

Однакові за величиною, але протилежні по напрямку сили Р1 і Рс взаємно зрівняні-вешіваются, а решта сила Р викликає перекочування і поступальний рух колісної пари по рейках. Через вузли екіпажної частини тепловоза сили Р від кожної колісної пари передаються на автозчеплення, складаються і діють на склад вагонів, викликаючи переміщення поїзда. Сума сил Р, утворених усіма тяговими електродвигунами, і є силою тяги тепловоза.

Умовно силу тяги локомотива вважають прикладеної в точках торкання коліс з рейками (т. Е. Збігається з силою зчеплення). Тому її називають дотичній силою тяги Рк. Саме по цій силі розраховують вага і швидкість поїзда. Фактична сила тяги на автозчепленню тепловоза кілька

менше дотичній сили в зв'язку з деякою втратою сили тяги на подолання опорів руху самого тепловоза.

Сілатягі Р кожної колісної пари залежить від величини крутного моменту тягового електродвигуна. передавального відношення зубчастої передачі і діаметра рушійних коліс. Допускаючи, що передачі немає втрат, отримуємо:

Момент, що обертає двигуна при роботі тепловоза змінюється в широких межах. Діаметр коліс фактично постійний, він дещо змінюється лише в результаті поступового зносу банда-лень. Передавальне число (відношення числа зубів зубчастого колеса до числа зубів шестерні двига-теля) для даного тепловоза є постійною величиною. Його величина залежить від роду служби тепловоза.

Пасажирські тепловози мають менші передавальні числа. ніж вантажні. Тому при однакових електродвигунах і режимах навантаження сила тяги пасажирського тепловоза менше, ніж гру-ного, а швидкість руху відповідно вище.

Наприклад, у вантажного тепловоза ТЕ10 ц = --- = 4,93;

розрахункова сила тяги РКР = 27 000 кг при розрахунковій швидкості ур = 23 км / год.

У пасажирського тепловоза ТЕШО ц = гтт- = 3,15; РКР = 17200 кг і ур = 36 км / год.

Зі сказаного ясно, що для будь-якого тепловоза з електричною передачею зміна сили тяги є наслідком зміни величини крутного моменту тягових електродвигунів.