сила зчеплення

СИЛА СЦЕПЛЕНИЯ

СИЛА СЦЕПЛЕНИЯ - зовнішня по відношенню до колісної парі сила, що забезпечує переміщення екіпажу по рейках при додатку крутного моменту від тягового приводу або гальмівного моменту від механіч. або електричні. системи гальмування. Фрикційне взаємодія коліс рухомого складу з рейками - зчеплення - особливий вид тертя контактує колеса і рейки. Розрізняють зчеплення при тязі, гальмуванні і в стані спокою рухомого складу. При абсолютно жорсткому колесі (бандажі) і рейці зчеплення вважають зосередженим в опорній точці колеса на рейці. Пружні бандаж і рейок контактують не в точці, а по опорній майданчику - еліпсу, орієнтованому уздовж рейки. Вперше це питання було розглянуто ньому. фізиком Г. Герцем в 1882 (завдання Герца). У міру зношування еліпс перетворюється в коло і овал, велика вісь догрого перпендикулярна рельсу. Пов-сть опорної площадки являє собою сукупність мікровиступів і мікровпадін, фактич. площа контакту яких брало у суч. локомотивів, рівна (6-т-6,5) -10

4м2, багато в чому визначає С. с.
Сила, створювана обертає тягового приводу по відношенню до колісної парі, є внутрішньою. Якби колісна пара не спиралася на рейки, то під дією крутного моменту вона тільки оберталося б навколо своєї геометричний. осі без поступат. руху по рейках. Саме зовн. сила, що виникає в результаті зчеплення коліс локомотива з рейками, створює можливість переміщення поїзда. Момент, що обертає, прикладений до колеса, еквівалентний парі внутр. сил. Внутр. сила, прикладена в точці опори від колеса до рейки, прагне переміщати точку опори в напрямку, протилежному руху колеса. Цьому перешкоджає (як реакція) зовн. сила, що виникає під дією сили натискання колеса на рейку. Зовн. і внутр. сили рівні за значенням, але протилежні за на-правлінню: внутр. сила діє від колеса на рейку і викликає викрадення рейки в напрямку, протилежному руху поїзда, зовн. сила діє від рейки на колесо в напрямку руху поїзда, забезпечуючи його переміщення.
Внутр. сила пари прикладена до буксує колісної пари і діє в напрямку руху поїзда. При наявності зчеплення ця сила проявляє себе як сила тяги локомотива.
Під дією цієї сили, яка залежить від крутного моменту, регульованого машиністом, на опорній майданчику утворюється фронт деформацій згущення і розрідження мікрочастинок пов-сті. Збільшення цієї сили до критичного. значення викликає розрив (дисоціацію) найбільш напружених мікрочастинок, зрив і пліч-женням колеса - його обертання навколо своєї геометричний. осі без поступат. руху по рейці.
Зрив зчеплення при гальмуванні - результат пластич. деформацій існували одиничних і виникають знову микросдвигу контактують на опорній пов-сті мікрочастинок під дією зовн. гальмівної сили, супроводжується появою юза - поступальним рухом колеса по рейці без обертання.
Результат фрикційного взаємодії колеса і рейки, представлений в числовому або буквеному вираженні, наз. коефіцієнтом зчеплення, к-рий встановлює зв'язок між С. с. і зчіпний масою (силою натискання) колеса на рейку локомотива. Коеф. зчеплення залежить від мн. факторів, з яких брало найбільш істот, є швидкість руху локомотива даної серії.
На значення коеф. зчеплення впливають також мн. регулярні і випадкові чинники, які проявляються під час руху, к-які зводяться в осн. до трьох груп: конструкція і стан механічні. частини локомотива; елект. схема і стан електрообладнання; метеорологич. умови, стан пов-сті рейок і бандажів. В умовах експлуатації козф. зчеплення є випадковою величиною, що має розкид ± 50% від пор. значення.
Методи енергетичних. теорії зчеплення дозволяють цілеспрямовано керувати зчепленням так, щоб в даних умовах реалізувати найбільше значення С. с, забезпечуючи при цьому економію електроенергії (палива) на рух поїзда.