ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Основы тяги и торможения поезда Сила тяги и сцепление из "Упарвление электропоездом и его обслуживание Издание 4 " На каждый вагон поезда действуют силы как непрерывно, так и временно. Примером непрерывно действующей силы является сила тяжести Р (рис. 1). Сила тяги Р, сила сопротивления движению W и тормозная сила В — временные (в каждый момент времени значение этих сил может быть разным). Указанные силы обычно выделяют из множества других при изучении условий движения поезда. Рассмотрим подробнее их происхождение. [c.3] Создаваемый тяговым двигателем моторного вагона враи ающий момент М., (рис. 2), который через зубчатую передачу передается на ось колесной пары, можно представить Б виде пары сил Р м Р, приложенных Р — к центру оси колесной пары, Р — в точке а касания колеса с рельсом. Под действием силы Р колесная пара могла бы свободно вращаться вокруг своей оси, однако этому препятствует сцепление ее с рельсами. [c.3] О —диаметр ведущего колеса, м. [c.4] Таким образом, сила тяги поезда прямо пропорциональна вращающему моменту тягового двигателя, передаточному отношению зубчатой передачи, количеству тяговых двигателей в поезде, обратно пропорциональна диаметру ведущих колес моторного вагона и зависит от к. п. д. передачи. [c.4] Поступательное движение вагонов может быть осуществлено только при наличии сцепления колес с рельсами. Физическая сущность сцепления изучена еще далеко не полностью. Важное значение имеют силы взаимодействия между молекулами плотно прижатых друг к другу колеса и рельса. Опытным путем установлено, что сцепление колеса с рельсом в значительной мере зависит от нагрузки на колесо. С увеличением нагрузки сцепление возрастает. Сцепление также зависит от качества металла, из которого изготовлены рельсы и. бандажи колесных пар. При сравнительно мягких рельсах и твердых бандажах происходит выдавливание металла рельсов из-под колес, сцепление ухудшается. [c.4] Во время опытных поездок специальным прибором — динамометром — замеряют силу тяги. По току и напряжению на тяговых двигателях подсчитывают их мош,ность, враш,ающий момент и силу тяги на поверхности катания колеса. Пользуясь этими данными, можно практически определить физический коэффициент сцепления. [c.5] Для расчетов используют так называемый расчетный коэффициент сцепления г )к, который представляет собой отношение наибольшей силы тяги, надежно реализуемой (без боксования колес) в условиях эксплуатации, к сцепной (расчетной) массе моторного вагона с пассажирами. [c.5] Р — расчетная масса моторного вагона, т. [c.5] В соответствии с Правилами тяговых расчетов для поездной работы массу моторного вагона с пассажирами принимают равной 64 т для электропоездов ЭР2 и 71 т для ЭР9Е. Моторный вагон ЭР2Р при расчетном заполнении пассажирами (165 человек) имеет массу 69,3 т (округленно 69 т). Расчетный коэффициент сцепления принимают равным 0,21. .. 0,22. [c.5] Этот пример показывает, что значение силы сцепления составляет известную часть от массы вагона. Коэффициент сцепления определяет размер этой части. При одной и той же массе моторного вагона увеличение указанного коэффициента позволяет получить большую силу сцепления. [c.5] При боксовании повышается частота вращения якоря тягового двигателя, связанного с данной осью. В деталях якоря под действием центробежной силы возникают большие усилия, которые могут вырвать витки обмотки якоря из пазов, нарушить целость бандажей якоря, коллектора и вентилятора. Боксование колес вызывает быстрое нарастание проката бандажей колесных пар и увеличивает местный износ головок рельсов. Помимо этого, боксование колесных пар вредно отражается на режиме работы тяговых двигателей. [c.6] При боксовании колесной пары частота вращения якоря двигателя 1, связанного с этой парой, резко возрастает, что ведет к увеличению э. д. с. двигателя. Прежнее распределение напряжения сети нарушается, и большая его часть приходится на этот двигатель, т. е. и и 2. [c.6] Повышение напряжения на коллекторе двигателя часто приводит к искрению и образованию кругового огня. В этом случае почти все напряжение сети придется на тяговый двигатель 2, на коллекторе которого также возможно образование кругового огня. [c.6] Наиболее опасно боксование при параллельном соединении тяговых двигателей, особенно той их группы, в которую включена обмотка реле ускорения. При боксовании ток в цепи данных двигателей снижается, и реле замыкает свои контакты, выводя пусковые резисторы. Это может привести к перегрузке двигателей другой группы данного вагона и боксованию связанных с ними колесных пар. В таких условиях обычно срабатывает реле перегрузки. [c.7] Легко доказать, что приведенные соображения верны для любого количества двигателей. При восстановлении сцепления колес с рельсами после прекращения боксования частота вращения колесной пары и связанного с ней якоря двигателя снижается, уменьшается э. д. с. и резко возрастает ток в силовой цепи. Это нередко вызывает круговой огонь на коллекторе и срабатывание защиты от перегрузки. [c.7] Вращающийся якорь тягового двигателя обладает значительным моментом инерции, и при резко.м снижении скорости возникают большие усилия в деталях якоря и зубчатой передаче. [c.7] В период трогания поезда боксование приводит к замедленному нарастанию скорости, а во время движения — к ее уменьшению. О начавшемся боксовании одной или нескольких колесных пар в электропоезде машинист узнает по показаниям соответствующей сигнальной ламны, замедленному нарастанию скорости (при трогании электропоезда) или ио снижению ее, оттяжкам и толчкам в соста,-ве (во время движения), а также по характерному звуку, если боксующая колесная пара находится достаточно близко от кабины управления. [c.7] Разрабатывают и испытывают системы автоматического обнаружения и прекращения боксования, основанные на применении достижений электроники. [c.7] Вагоны электропоезда ЭР2Р оборудованы грузовым авторежимом, который в зависимости от фактической загрузки вагонов пассажира.ми изменяет уставку реле ускорения и давление сжатого воздуха в тормозных цилиндрах. Кроме того, мащинист имеет возможность выбрать необходимую уставку с помощью специального переключателя, расположенного на пульте головного вагона. Возможность выбора уставки реле ускорения предусмотрена и на электропоезде ЭР9Е. [c.8] Иногда боксование быстро прекращается, так как колеса въезжают на сравнительно чистые рельсы или бандаж очищается от слоя смазки и влаги. Если же лампа Боксование горит дольше 3. .. 5 с, то следует главную рукоятку контроллера перевести в нулевое положение и после некоторой выдержки вновь установить в рабочее положение. В случае возникновения боксования при параллельном соединении тяговых двигателей и скорости движения поезда свыше 50 км/ч рукоятку контроллера не.медленно переводят в нулевое положение, чем предотвращают круговой огонь на коллекторах тяговых двигателей. [c.8] Вернуться к основной статье