A mozdony súrlódása és vontatása, a szerző platformja
Tekintsük a súrlódás által játszott szerepet a mozdonyvezetés kialakításában. Keréktengely mozdony fogaskerék kapcsolódik a hajtómotor, ami azt a rotációs mozgás. Az elektromos mozdony minden tengelyének kerekeit sínek támasztják alá. A kerekek kerekei (peremei) érintkeznek a vasúti fejek felső felületével. És a felület a gumiabroncsok érintkezik a sín és a vasúti felülete érintkezik a kerekek elektromos mozdony, bár felületesen tűnik simának, de a szemnek láthatatlan durvaság. Az egyenetlenség, valamint a kerekek és a sínek közötti szoros kapcsolat miatt súrlódás következik be.
Tételezzük fel (3. ábra), hogy az elektromos mozdonykerék a motor által az óramutató járásával megegyező irányba mozog. Ha a súrlódás a kerék és a sín nem volt, akkor a kerék forog, egy hely, elektromos tengely nem mozdul a vasútvonal mentén, a villamos mozdony nem mozdul, és megcsúszott a helyére. Csúszás történne abban az esetben, ha az erőnek, hogy mozog a kerék a sínre, nagyobb lenne, mint a súrlódási erő a kerekek és a sín. Az az erő, amely a kerék hatására a motor hajlamos arra, hogy elmozdul a sín, küldünk ebben az esetben jobbról balra, vagyis az ellentétes irányba, hogy a mozgás iránya a mozdony, és a súrlódási erő, amely csúszásgátló kerekek, - .. Az irányt egy elektromos mozdony mozgását.
Ha a súrlódási erő nem kisebb, de egyenlő a kerék forgatásával hajlamosító erővel, akkor az a rögzített tengely-érintkezés körül forog majd a sínnel, és mozgatja a mozdonyot előre, azaz balról jobbra.
A mozdony mozgó kerekeinek súrlódási ereje a sínekkel meghatározza és ezzel egyidejűleg korlátozza azokat a erőket, amelyekkel a mozdony vonszolhatja a vonatot, és amelyet a tengelykapcsoló a mozdony vonóerejének nevez. Ez az erő a mozdony egyik legfontosabb jellemzője, és más jellemzőkkel együtt a tervezés során adódik.
Hajnalán a teremtés mozdony konstruktőrök kétségbe vonta, hogy a kerék sima peremmel vezetés közben sima pályákon elegendő tapadást a kuplungot. Némelyikük felajánlott kell telepíteni mozdonyok fogaskerekek csatlakozik a gőzgépek, fogaskerék rögzített sínek között sima pályákon, küzdenek egy mozdony ami mozog, és húzza egy részét.
Amint már említettük, a mozdony húzóereje a tengelykapcsolóban korlátozza a vonat súlyát, amelyet a mozdony vezethet. A vasút áruszállításának megszakítás nélküli növekedése azonban az árufuvarozók tömegének növekedéséhez vezet. Ezért az elektromos mozdonyok és mozdonyok tervezői törekszenek
Ez függ? És a tudomány és a gyakorlat világos választ ad erre: a mozdony húzóereje a tengelykapcsolóban egyenesen arányos a tapadás tényezőjével és a mozdony kapcsolási súlyával.
Együttható Ψ tengelykapcsoló a szakterületen a vasúti közlekedés az úgynevezett együttható Hajtott kerekek a mozdony tengelyek dörzsölődjenek a sínek és a kapcsolási súly mozdony Pc - súlyát a hajtó kerék tengely, vagyis a súlya a nyomás által tapasztalt a sínek, amelyen a meghajtó kerekek a mozdony tengelyek ... A mozdony hajtó tengelyei olyan tengelyek, amelyeken keresztül a motorok a mozdonyot hajtják.
Az utolsó generációs évek elektromos mozdonyaiban és mozdonyaiban minden mozdony tengelye vezet.
Ha a mozdony tengelykapcsolójának húzóerejét Fc jelöli, a Ψ tapadás tényezőjét és a Pc mozdonykötéksúlyát, akkor a köztük lévő kapcsolatot a következő képlet adja meg:
Természetesen mind az Fc-t, mind a Pc-t ugyanabban az egységben kell kifejezni, például kN-ben.
A fentiekből kitűnik, hogy a mozdonyok vonóerejének növelése a kapcsolódás révén növelhető: a képlet jobb oldalának mindegyikét növelni kell.
Először is, milyen súrlódást jellemez a kohéziós együttható Ψ? Ideális esetben, ha egy mozdony egy vonatot hajt, a pihenő súrlódásnak léteznie kell a hajtótengelyei és a sínek között. Azonban szinte mindig van valamilyen megcsúszás a kerékkel szemben a sínhez képest, és a kerék egyik kerékén a mozdony által áthaladó út valamivel kisebb, mint a kerék kerülete. A szokásos körülmények közötti különbség milliméter.
Hogy növelje az együttható kapcsolási sínek szükség - elinduláskor vagy nehéz vonatok vezetés közben a meredek emelkedők elhúzódó - meghintve egy vékony réteg finom, száraz és tiszta homok, amely el van látva pneumatikus mozdony a sínek, azaz sűrített levegővel ...
Gyakorlatilag a közlekedéstechnikában az Ψ elektromos mozdonyokra és dízelmozdonyokra van kiszámítva, ha száraz tiszta síneken haladnak empirikus képlet alkalmazásával, ahol V a kilométerenkénti kilométerben kifejezett sebesség számérték.
A képletből látható, hogy amikor a vonat tiszta sínek mentén mozog, az elektromos mozdonyok és a dízelmozdonyok tapadási tényezője Ψ = 0,33, és csökken a vonat sebességével. Természetesen a Ψ, mint a két erő aránya olyan absztrakt mennyiség, amely nem rendelkezik névvel.
Mint ismeretes, a tengelykapcsoló húzóerejének növelése érdekében fontos a mozdony kapcsolási súlya is. A mozdonyok kapacitásnövekedésének eredményeképpen növekszik, mivel a nagyobb teljesítményű motorok használata természetesen növeli a mozdonyok súlyát. De hogyan lehet a vasút vászonja egyre nagyobb terhet jelenteni az egyre súlyosabb mozdonyoktól? Ezt korábban ismertettük, amikor a vasút nagysebességű vonatforgalmának megszervezéséről volt szó. Az itt felsorolt intézkedések lehetővé tették a sínen lévő teher terhelését a tengelyenként 16-18 tonnáról 23 tonnára, vagy - ahogyan azt a közlekedésben említettük - a mozdony kerékpárjára.
És: Trunk mozdonyok épített nagy számú vezetési tengelyek, például 6 tengely elektromos sorozat VL-23, vagy a koleszterin-hemiszukcinát-2-től 8 tengely elektromos sorozat VL-80 és a VL-80T és legfeljebb 12 tengely y mozdonyok sorozat 2TE-109 2TE-116 és mások. Vontatható tömeg a közelmúltban számos dízelmozdonyok eléri 252-256 m, a tolóerő kötés, ha elindulás álló helyzetből a 77500 kg, vagy 739,5 kN.
Felmerül a kérdés: hogyan tud egy 250 tonnás (2450 kN) tömegű mozdony 4000 - 5000 tonna vagy annál nagyobb tömegű mozogni, mivel a súrlódás ellenáll az autók mozgásának?
Igen, de a lényeg itt van. A mozdony tengelykapcsoló általi vontatásának ereje ugyanolyan, mint azt már tudjuk, a 0,33-as tapadás tényezőjéhez viszonyítva, a Pc locomotor tömegére. A vonat mozgásának ellenállása a vonat egyenletes mozgásával egyenlő a mozdony vontatásának erővel,
ahol a kompozíció mozgásával szembeni ellenállás f-együtthatója és a kompozíció nyomása a vasúti síneken megegyezik a vonat tömegével az út vízszintes részén.
A vasúti gördülőállomány gyakorlatának gyakorlata azt mutatta, hogy az axiális gördülőcsapágyakkal felszerelt vonat mozgásának ellenállási tényezője 0,0025 és 0,003 között van. Ezért nyilvánvaló, hogy a vonat súlya több mint 50-szer meghaladhatja a mozdony tömegét.