ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Сцепление колес с рельсами. Коэффициент сцепления из "Вождение поездов Издание 2 " Сцепление колес с рельсами. В процессе ведения поезда машинист регулирует мощность силовой установки и силу тяги локомотива, которая изменяется в широких пределах. Во всех случаях сила тяги не должна превышать силы сцепления колес с рельсами во избежание срыва сцепления и возникновения боксования колесных пар. [c.10] От чего же зависит сила сцепления колеса с рельсом От многих факторов. К ним относятся следующие нагрузка, передаваемая колесной парой рельсам упругие свойства материала бандажа и рельса состояние и свойства поверхностных слоев бандажа и рельса скорость движения локомотива климатические и метеорологические условия сцепления динамические процессы, связанные с состоянием экипажной части локомотива, а также конструкцией и состоянием пути, характером изменения вращающего момента и др. Влияние каждого из этих факторов на силу сцепления, а следовательно, реализуемую силу тяги неодинаково. Установлено, например, что одновременное повышение твердости материала бандажа и рельса улучшает условия сцепления, в то время как повышение твердости одной из контактирующих поверхностей может эти условия ухудшать. Увеличение нагрузки от колесной пары на рельсы улучшает условия сцепления и увеличивает реализуемую силу тяги. Именно этим вызваны некоторые конструкторские решения по балластировке локомотивов. [c.10] Существенное влияние оказывают фрикционные характеристики поверхностей бандажей и рельсов, а они в значительной степени зависят от характера загрязнений, степени их насыщенности влагой и смазкой. Они загрязняются продуктами износа, остатками перевозимых грузов, смазочными материалами и др. Загрязнение поверхностей колеса и рельса значительно ухудшает их фрикционные характеристики, особенно при насыщении слоя загрязнений парами воды или капельной влагой, что приводит к резкому снижению силы сцепления и может быть причиной возникновения боксования. Во многих странах ведутся работы по стабилизации сцепления путем механической очистки рельсов, обмывки их водой, обработки различными растворителями (кислотами, эфирами и др.), электроискровой и плазменной обработке рельсов. Однако все это не обеспечивает достаточно эффективного улучшения сцепления, и поэтому распространения такие разработки не получили. [c.10] В большинстве случаев в результате таких переключений уменьшается сила тяги, так как производится шунтирование резистором обмоток якорей или обмоток возбуждения тягового двигателя боксующей или смежной с ней оси, перевод двигахелей с ослабленного на полное возбуждение, подпитка обмоток возбуждения от постороннего источника, введение резистора в цепь тяговых двигателей, ослабление возбуждения главного генератора и др. Однако применяемые устройства не отвечают в полной степени предъявляемым к ним требованиям. Это объясняется как недостаточными чувствительностью и быстродействием органов обнаружения (датчиков боксования), так и недостаточными универсальностью и гибкостью исполнительных органов, поскольку при различных соединениях и режимах работы тяговых двигателей противобоксовочные устройства должны осуществлять различное снижение вращающего момента боксующей оси. [c.11] Следовательно, предотвращение боксования колесных пар тэто-вого подвижного состава, а в случае его возникновения скорейшее его прекращение с минимальной потерей силы тяги продолжают оставаться ответственной задачей локомотивных бригад, требующей от них высокой квалификации и мастерства. [c.11] Наиболее распространенным и эффективным средством стабилизации сцепления является введение в зону контакта колеса с рельсом мелкозернистого кварцевого песка. Эффективность его применения в свою очередь зависит прежде всего от качественного и гранулометрического состава песка, направления истечения песковоздушной струи и расположения наконечников песочных труб по отношению к зоне контакта колеса с рельсом. В связи с этим наряду с необходимостью освоения всеми локомотивными бригадами техники эффективного управления песочницей, своевременной подачи песка для предотвращения возникновения боксования не менее важно обеспечить применение высококачественного песка, правильную и систематическую регулировку форсунок песочниц, соответствующее содержание песочных труб. [c.11] Величину ф называют физическим коэффициентом сцепления он зависит от многих факторов и в эксплуатации достаточно широко изменяется. [c.11] Следует отметить, что проскальзывание колеса по рельсу является не только следствием ухудшения сцепления оно может быть вызвано другими причинами и в свою очередь оказывать неблагоприятное влияние на сцепление колеса с рельсом. Например, при вписывании Колесной Пары в кривые участки путь, проходимый колесом по внешнему рельсу, больше пути, проходимого колесом по внутреннему рельсу. Поскольку оба колеса принадлежат одной колесной паре, возникает проскальзывание. [c.12] Движение колесной пары на прямых участках имеет извилистый характер, определяемый конусной поверхностью катания бандажа, что также приводит к проскальзыванию колес. Возникновению проскальзывания способствует также разница в диаметре бандажей одной Колесной пары. [c.12] Неблагоприятное влияние на реализацию силы тяги оказывает также пульсация вращающего момента в тяговых двигателях постоянного тока, частота и амплитуда которой зависят от типа двигателя и условий его работы. Неравномерность вращающего момента приводит к пульсации силы тяги, что неблагоприятно сказывается на сцеплении. [c.12] Необходимо отметить, что с ростом скорости движения происходит снижение коэффициента сцепления, а следовательно, силы сцепления и силы тяги. [c.12] Сложная молекулярно-механическая природа контакта колеса с рельсом и возникновения сил сцепления определяет большое число случайных факторов, влияющих на реализуемую силу тяги. Кроме того, нагрузка от колес на рельсы также меняется в широких пределах в связи с тем, что локомотив представляет собой сложную динамическую колебательную систему. По указанным причинам вычисление физического коэффициента сцепления - достаточно сложная и трудоемкая операция использовать же на практике постоянно меняющийся параметр неудобно. Для того чтобы исключить указанные затруднения, вводят расчетный коэффициент сцепления его используют для определения расчетной силы тяги F . [c.12] Расчетный коэффициент сцепления определяют на основе результатов специальных опытов, проведенных в условиях эксплуатации. Полученные результаты обрабатывают, используя специальные математические методы поэтому расчетный коэффициент сцепления представляет собой усредненное значение полученных опытных данных и учитывает изменение динамических сил и нагрузок от колесной пары на рельсы при реализации силы тяги. [c.12] В зимний период при особо неудовлетворительных условиях сцепления (бураны, гололед и др.) в зависимости от конкретных особенностей железнодорожных участков разрешается временно снижать коэффициент определенный по расчетным формулам, но не более чем на 15 %. Разрешается также снижать его значение, если на расчетном и труднейших подъемах имеются кривые малого радиуса. На сколько можно снизить определяют в зависимости от радиуса кривой. [c.13] Вернуться к основной статье