Создание силы тяги локомотиваСтраница 2
реакция Fр, будучи по природе силой трения, возникает при наличии контакта колеса с рельсом и силы, прижимающей их друг к другу (силы тяжести); уровень силы Fр не может превосходить некоторой максимальной величины, которую называют силой сцепления колес с рельсами Fсц.
Итак, касательная сила тяги - это сила реакции рельса на колесо, возникающая под действием внешнего вращающего момента и ограниченная силой сцепления колеса с рельсом.
При увеличении вращающего момента на колесе Мк касательная сила тяги Fр, равная силе тяги ТЭД Fкд, возрастает вплоть до уровня, соответствующего силе сцепления Fсц (зона I на рис.3.2). Дальнейшее повышение момента Мк (зона II) приводит к нарушению условия качения колеса F1=Fр. Сила F1, равная Fкд, не уравновешивается силой Fр, равной Fсц. В результате происходит срыв сцепления и начинается боксование,
то есть проскальзывание колеса относительно поверхности рельса, при котором частота вращения якоря ТЭД nд резко увеличивается.
Зависимость касательной силы тяги Fр от силы тяги ТЭД Fкд и силы сцепления колеса с рельсом Fсц
| |
Рис.3.2. | |
|
- касательная сила тяги Fр; - сила тяги, развиваемая ТЭД, Fкд=F1 ; - сила сцепления колеса с рельсом Fсц |
Боксование приводит к интенсивному износу рабочих поверхностей колеса и рельса, разрушению вращающихся деталей якоря ТЭД под действием центробежных сил, возникновению кругового огня на коллекторе ТЭД и другим опасным явлениям. Чтобы не допускать их, установлены технические условия устойчивого движения локомотива, которые описываются неравенством [11]
Fкmax ψо.Pсц, (3.3)
где Fкmax - максимально допустимая касательная сила тяги локомотива;
ψо - потенциальный (максимальный) коэффициент сцепления;
Pсц - сцепной вес локомотива (вес, приходящийся на движущие колесные пары и участвующий в создании силы тяги).
Pсц = 9,81.nос.2П, кН, (3.4)
где 2П - осевая нагрузка локомотива, т (исходные данные).
Неравенство (3.3) выражает основной закон локомотивной тяги: для обеспечения устойчивости управляемого движения локомотива окружные усилия на ободах движущих колес, создаваемые тяговыми двигателями, не должны превосходить силу сцепления колес с рельсами.
Коэффициент сцепления, а следовательно и сила сцепления, являются случайными величинами, на которые оказывают влияние многочисленные факторы: качество ремонта и содержания локомотивов, метеорологические условия поездки, текущее состояние пути и др. Для локомотивов одной серии при одинаковой скорости движения разброс возможных значений коэффициента сцепления относительно его среднего значения достигает 50% .
Поэтому для обеспечения устойчивости локомотивов против боксования устанавливают так называемый расчетный коэффициент сцепления ψк, величина которого меньше потенциального ψо. При этом сила тяги по сцеплению составляет
Fксц= ψк.Pсц, кН. (3.5)
Расчетный (нормативный) коэффициент сцепления локомотива ψк определяют экспериментальным путем и задают так, чтобы обеспечить практически приемлемую надежность движения полновесных поездов (поездов расчетной массы) по тяжелым подъемам при плохих условиях сцепления.
Технико-экономическое обоснование принятых решений
В данной работе предложена модернизация отдельных узлов крана с гибким подвесом траверсы, который находится в прокатном цехе стана 150 на приеме и отгрузке продукции. С помощью этого крана производится перемещение бухт, на которые намотана продукция. Кран имеет с-образную подвеску, при помощи котор ...
Принципы развития транспортного комплекса Калининградской области
Принципы развития транспортного комплекса Калининградской области: - соответствие стратегическим приоритетам развития Российской Федерации, стратегии развития её транспортной системы; - учёт региональных особенностей транспортного комплекса, его конкурентных преимуществ, обусловленных географиче ...
Расчет
характеристик подъемной силы для механизированного крыла на режиме посадки
Расчет характеристик подъемной силы для механизированного крыла на режиме посадки аналогичен расчету характеристик подъемной силы для механизированного крыла на режиме взлета. Изменен лишь угол отклонения закрылков . Расчет проводим по тем же формулам. Величина прироста коэффициента подъемной силы ...