СИЛЫ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ НА ПОЕЗД. ОБРАЗОВАНИЕ СИЛЫ ТЯГИ.

В процессе движения, на поезд действуют различные силы, которые различаются по величине и по направлению. Эти силы можно разделить на управляемые и неуправляемые.

К управляемым силам относятся: сила тяги тепловоза и тормозная сила поезда.

К неуправляемым силам относятся: силы сопротивления движению поезда и сила инерции.

От соотношения величин и направления действия этих сил зависит характер движения поезда.

Если сила тяги больше сил сопротивления движению, то поезд будет двигаться ускоренно, до тех пор, пока силу тяги не уравновесят силы сопротивления движению. С этого момента поезд будет двигаться с равномерной скоростью.

Если сила тяги меньше сил сопротивления движению, то поезд будет двигаться с замедлением.

В первом случае сила инерции будет препятствовать увеличению скорости, а во втором, и при торможении, - уменьшению скорости движения поезда.

Сила тяги тепловоза возникает в результате взаимодействия колес с рельсами при передаче вращающего момента от тяговых электродвигателей к колесным парам.

Вращающий момент колеса равен:

где:

- передаточное число тягового редуктора

- КПД тягового редуктора.

Вращающий момент колеса может быть заменен парой сил. Одна из этих сил приложена к центру оси колеса, а другая - в точке касания колеса с рельсом. Такая пара сил, действующая на плече равном радиусу колеса, стремится повернуть колесо вокруг его геометрической оси.

Сила F₁ от колеса на рельс, по третьему закону механики, вызывает силу реакции F_сц от рельса на колесо.

Одинаковые по величине, но противоположные по направлению силы F₁ и F_сц компенсируют друг друга, а оставшаяся сила вызывает движение колесной пары по рельсам.

Сила тяги колесной пары равна:

Из формулы видно, что сила тяги тепловоза прямопропорциональна вращающему моменту тяговых электро­двигателей. Но так как сила F может быть реализована только при сцеплении колеса с рельсами и действии силы реакции от рельса на колесо, то силой тяги считается сила F_сц приложенная от рельса к колесу

Таким образом, сила реакции рельса, возникшая под действием вращающего момента и сцепления колеса с рельсами, и является силой тяги тепловоза.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: