ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Ограничение силы тяги по сцеплению из "Тяга поездов и тяговые расчеты " Из приведенных выше понятий о силе тяги устанавливаем, что у всех локомотивов имеется общее ограничение силы тяги по сцеплению. [c.16] Неравенство (11) должно иметь место при всех мгновенных значениях силы тяги, в том числе и при максимальных, т. е. [c.16] Следует иметь в виду, что величина сцепного веса здесь рассматривается как статическая (номинальная). В действительности же фактическая нагрузка от колес на рельсы при реализации силы тяги может существенно отличаться от статической как по общему весу при групповом приводе, так и по отдельным осям — при индивидуальном. [c.17] Изменение нагрузки по отдельным осям есть следствие влияния момента, передаваемого на раму, а также следствие колебания подрессоренной части локомотива. При колебательных движениях подрессоренной части могут иметь место нагрузки колес (увеличение Р ,) и разгрузки колес (уменьшение Ррц). Поэтому важно, чтобы условие (13) выполнялось и при разгрузке движущих колес, т. е. когда величина Ррц имеет минимум. [c.17] В отличие от гр, который называют физическим коэффициентом сцепления, я 5к называют расчетным или эксплуатационным) коэффициентом сцепления. Им пользуются при расчетах силы тяги, ограниченной сцеплением колес с рельсами. Коэффициент rjju зависит от многих физических и эксплуатационных факторов. Большое влияние оказывает на него чистота соприкасающихся поверхностей бандажей колес и рельсов, влажность воздуха, атмосферные осадки, температурный режим рельсов и др. [c.18] В эксплуатации наблюдается, что после сильного дождя, промывающего рельсы от грязи, сцепление колеса с рельсами значительно повышается. При слабом же дожде или росе находящиеся на поверхности рельсов частицы пыли, угля, увлажняясь, образуют пленку или тонкий слой грязи, ухудшая тем самым сцепление колес с рельсами. Подсыпка в таких случаях на рабочую поверхность рельсов сухого кварцевого песка значительно повышает сцепление колес с рельсами. [c.18] Результаты опытных исследований локомотивов показывают, что с увеличением скорости движения коэффициент сцепления уменьшается. Величина коэффициента сцепления в какой-то степени зависит от диаметра колеса и давления на рельс, так как эти параметры определяют размеры контактной площадки и удельные давления на ней однако практически их влияние мало, так как у современных локомотивов эти параметры относительно мало меняются. [c.18] Вследствие большого количества причин, влияющих на ) , величина его колеблется от 0,3 -ь 0,4 (при благоприятных условиях) и до 0,10 -0,15 (при неблагоприятных условиях). Точно рассчитать аналитически величину iI k не представляется возможным. Обычно ее устанавливают только опытным путем. При испытаниях локомотива измеряют ту наибольшую силу тяги, которую локомотив реализует без боксования при данной скорости. Зная эту силу тяги и сцепной вес локомотива, определяют фактически реализованный коэффициент сцепления (16а) г] , . Найдя таким путем достаточное количество опытных значений и обрабатывая их методом математической статистики, получают эмпирические формулы для расчетного значения для каждого типа локомотива. Эти формулы и построенные по ним графики изменения силы тяги, ограниченной по сцеплению в соответствии с выражением (16), приводятся в тяговых паспортах локомотивов и в ПТР. [c.18] Наиболее эффективным и распространенным методом повышения фк является подача песка под колеса локомотива. За последнее время появились механический, химический и термохимический способы очистки рельсов, очистки поверхности бандажей подтормаживанием, электроискровой способ и другие, направленные также на повышение 11) . [c.19] В условиях эксплуатации локомотива наряду с его величиной силы тяги / к не меньшее значение имеет величина скорости движения V, при которой эта сила тяги может быть реализована. Поэтому для оценки эксплуатационных качеств локомотива важнейшее значение имеет характер зависимости = / (у), которую обычно представляют в графическом виде и называют тяговой характеристикой локомотива. [c.19] Однако, как видно из рис. 6 (линия ОС ), полная мощность используется только при t- max . нри движвнии же побзда с любой другой скоростью, меньшей ,ах. мощность его остается недоиспользованной. Кроме того, постоянство при всех скоростях движения локомотива не соответствует переменному профилю железнодорожного пути, состоящему из подъемов, спусков и площадок. При движении по подъемам от локомотива требуется большая сила тяги, чем при движении по спускам, и обычно в первом случае скорость меньше, чем во втором. [c.20] Следователь но, при движении поезда по участкам с переменным профилем пути малым скоростям движения должна соответствовать большая сила тяги, а большим скоростям — меньшая сила тяги. Этому условию удовлетворяет в идеальном случае зависимость = = f(v), изменяющаяся по закону равноплечей гиперболы (кривая ВС на рис. 5). При таком характере изменения = f v) обеспечивается полное использование мощности локомотива в широком диапазоне скоростей движения, так как при этом Л остается постоянной величиной (линия В С на рис. 6). Это особенно важно для автономных локомотивов, несущих на себе первичный генератор энергии. В этом случае этот генератор энергии используется на полную мощность при всех режимах работы локомотива. [c.20] Ввиду указанных преимуществ тяговая характеристика локомотива, удовлетворяющая условиям равноплечей гиперболы, т. е. FjfV = onst, является идеальной тяговой характеристикой. Однако для локомотивов, получающих энергию извне (электровозы) в неограниченном количестве, наличие такой характеристики не обязательно, так как при ней неизбежны относительно малые скорости движения поезда по трудным элементам профиля пути и быстрое падение силы тяги при повышении скорости, что снижает среднюю скорость движения поезда по участку. Получение энергии извне позволяет получить тяговую характеристику электровоза более рациональную. [c.20] Автономный локомотив (тепловоз, паровоз, газотрубовоз) несет на себе источник энергии — топливо и основной генератор, перерабатывающий скрытую термохимическую энергию топлива в механическую работу. Радиус действия таких т локомотивов ограничен. [c.21] Из автономных локомотивов в настоящее время наибольшее применение получил тепловоз — локомотив, использующий в качестве генератора энергии двигатель внутреннего сгорания, обычно дизель. [c.21] В отличие от электровоза и паровоза, у которых в момент трогания с места имеется запас готовой энергии (ток в контактной сети, пар в котле), у тепловоза дизель генерирует энергию лишь в процессе своей -работы. В силу особенностей процесса сгорания топлива начало генерации наступает, когда число оборотов составит примерно около одной трети от номинального. По этой причине дизель не может быть пущен под нагрузкой, а тепловоз с непосредственной передачей не может взять состав с места, когда требуется очень большое тяговое усилие. Для запуска дизеля, даже без нагрузки, необходим внешний источник энергии (например, аккумуляторная батарея или электрический стартер), при помощи которого коленчатый вал дизеля раскручивается до числа оборотов Пд/З, когда возможна вспышка подаваемого в цилиндры дизеля топлива. [c.21] Передача, как и всякое устройство в тепловозе, должна обладать надежностью в работе, вес ее должен быть минимальным и применение дефицитных цветных металлов наименьшее. [c.22] Существующие тепловозные передачи можно разделить на три типа электрическая, получившая наибольшее распространение гидравлическая и механическая — на тепловозах мощностью до 300—500 л. с. [c.22] Выше было указано, что у тепловоза в соответствии с фазами преобразования в нём энергии имеет место ограничение силы тяги по дизелю, передаче и сцеплению движущих колес с рельсами. [c.22] Далее рассмотрим подробнее вопрос о величине силы тяги при каждом из этих ограничений. [c.22] Вернуться к основной статье