ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Основной закон локомотивной тяги из "Тяга поездов и тяговые расчеты " Величина коэффициента сцепления г ) катящегося по рельсу колеса зависит от нагрузки, передаваемой колесом на рельс, упругих свойств материала бандажа и рельса, состояния их поверхностей, скорости поступательного движения, состояния ходовых частей (точность сборки), конструкции и состояния пути, климатических условий и от ряда других возможных случайных обстоятельств. Важно отметить, что в связи с этим реактивная сила со стороны рельса, названная силой сцепления, имеет известные ограничения, и при определенных условиях она может достигать наибольшего значения. [c.10] До тех пор, пока горизонтальная реакция рельса меньше или равна силе сцепления колеса с рельсом, точка касания с рельсом О1 в каждое данное мгновение остается неподвижной, являясь мгновенным центром, вокруг которого поворачивается колесо, т. е. происходит нормальное качение колеса по рельсу — поступательное движение локомотива. По мере увеличения момента, развиваемого тяговым электродвигателем, увеличивается и активная сила Р , принимая значения р2, р2, р2 и т. д., вызывая соответствующие горизонтальные реакции со стороны рельса Р у,, f Р и т. д. (рис. 3). [c.10] Предположим, что активная сила Р2 превышает величину воз- можной наибольшей силы сцепления Р - Разделим силу р Ц на две части одну Р2, равную по величине силе сцепления Р , и другую ( 2 — 2)- Тогда сила Р2, будучи уравновешенной в точке О1 силой сцепления Р , и создаст силу тяги / к для поступательного движения другая же неуравновешенная часть силы Р 2—Р 2) образует момент М — (Р г —f2)R, который, вызывая вращение колеса, заставит его одновременно с поступательным движением скользить по рельсу. [c.10] Следовательно, реакция рельсов на этот момент теперь физически будет выражаться в виде трения скольжения при движении (ф Я), которая даже при той же нагрузке от колеса на рельс всегда меньше силы трения покоя или силы сцепления колеса и неуклонно уменьшается с увеличением относительной скорости ф Я ФоЯ, так как фг, Фо, здесь ф — коэффициент трения скольжения при скорости V Фо — коэффициент трения покоя. [c.11] В результате этого при постоянстве действующего со стороны двигателя вращающего момента произойдет дальнейшее уменьшение силы р2 и увеличение неуравновешенной силы 2 — 2) и момента М. [c.11] Колесо под действием большего неуравновешенного момента М начнет вращаться по рельсу с увеличением относительной скорости в результате чего реакция будет еще более уменьшаться. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока сила р2 уменьшится до такой, величины, когда вся энергия вращающего момента будет расходоваться на вращение колеса на месте. [c.11] Это явление носит название боксование колеса. Во время боксо-вания горизонтальная реакция в сфере контакта колеса с рельсом при весьма значительной величине относительной скорости обычно невелика, и поэтому скорость вращения колеса может достигнуть величины, при которой возникающие силы инерции в механизме двигателя могут оказаться для него опасными. [c.11] Надо отметить, что с увеличением числа оборотов колеса действующий со стороны двигателя вращающий момент у всех локомотивов по величине уменьшается, следовательно, уменьшается и Величина активной силы 2- Таким образом, имеет место как бы автоматическое регулирование скорости вращения колеса, и степень этого регулирования зависит от характеристики действующего момента, причем чем быстрее уменьшается величина момента, тем больше эффект регулирования. Однако и это обстоятельство не в состоянии уменьшить боксование колеса полностью, поэтому следует немедленно принять меры к его прекращению. Это обычно делается резким уменьшением силы / г регулированием работы двигателя или увеличением силы сцепления колес с рельсами (подачей песка на рельсы). [c.11] Таким образом, необходимо, чтобы максимальное значение активной силы определяемой по уравнению (2), в каждый момент времени не превышало бы наибольшее значение силы сцепления движущих колес с рельсами, т. е. [c.11] Это положение и является основным законом локомотивной тяги, который можно сформулировать так. [c.11] Следует иметь в виду, что в уравнении (5) величина нагрузки от колеса на рельс П рассматривается как статическая (номинальная), определяемая по результатам взвешивания либо по расчетным весовым характеристикам локомотива. [c.12] Вернуться к основной статье