Принципиально новый подход к решению этой задачи предложен проф. И. П. Исаевым. Так как коэффициент сцепления является функцией многих переменных, каждая из которых может быть представлена случайной величиной, то рассчитывать коэффициент сцепления можно в зависимости от режима и условий работы локомотива методами математической статистики и теории вероятностей.
Использование этих методов позволило показать, что коэффициент сцепления не является детерминированной величиной, а имеет статистическое распределение по нормальному закону, а в некоторых случаях — по законам, отличающимся от нормального. Использование методов теории вероятностей и математической статистики позволило установить влияние режимов работы и изменения нагрузок на оси локомотива, а также состояния контактных поверхностей бандажа и рельса на реализуемые коэффициенты сцепления.
3. Рациональное использование песка для улучшения сцепления.
Для улучшения условий сцепления колес с рельсами применяют мелкозернистый кварцевый песок. Эффективность его применения зависит от многих факторов. К их числу следует отнести качественный и гранулометрический состав песка, скорость и направление истечения песковоздушной струи, форму, диаметр и расположение песочных труб и др. В связи с этим наряду с необходимостью освоения всеми локомотивными бригадами техники эффективного управления песочницей, своевременной подачи песка с целью предотвращения возникновения боксования колесных пар не менее важно обеспечить применение высококачественного и должным образом подготовленного песка, правильную и систематическую регулировку форсунок песочниц, соответствующее содержание песочных труб.
Песок, используемый для повышения сцепления колес с рельсами, должен содержать не менее 75—90% кварца, а глинистой составляющей не более 1—3%. Влажность песка, подаваемого в песочницы локомотивов, не должна превышать 0,5%.
В соответствии с утвержденными МГТС Техническими условиями на песок для песочниц локомотивов основными показателями качества песка являются зерновой и минералогический составы. Зерновой состав определяют последовательным просеиванием пробы песка через комплект сит. Остаток на сите должен соответствовать данным, приведенным в табл. 3.
Минералогический состав предназначенного для локомотива песка должен удовлетворять нормативам, приведенным в табл. 4.
Результаты химического анализа песка должны соответствовать данным, приведенным в табл. 5.
Желательно использование песка повышенного качества, причем для дорог Крайнего Севера, Урала, Сибири и Дальнего Востока, расположенных в районах отложения инея, оно обязательно.
Наилучшие условия сцепления колеса с рельсом возникают при определенной подаче песка, превышение которой не влияет на увеличение коэффициента сцепления и ведет лишь к непроизводительному расходу песка и повышению сопротивления движению.
Для реализации максимального коэффициента сцепления необходимо создать в зоне контакта колеса и рельса слой песка толщиной 20—30 мкм, что соответствует расходу песка 550 г на 1 км пути без учета потерь песка из-за несовершенства конструкции песко-подающих устройств. При определении оптимальной подачи песка в зону контакта на тепловозе ТЭЗ установлено, что по мере увеличения подачи песка с 300 до 450 г/мин условия сцепления улучшаются, однако при дальнейшем ее увеличении сила тяги не возрастает. Оптимальная подача песка, соответствующая наилучшим условиям сцепления, в значительной степени зависит от метеорологических условий и меняется в зависимости от них на 20-30%. Если для сухих рельсов она составляет 400 г/мин под колесо, то при неблагоприятных условиях (моросящий дождь) повышается до 550—600 г/мин.
В условиях эксплуатации из-за несовершенства подачи и разброса песка предусматривают регулировку форсунок «а большую подачу песка.
Согласно инструктивным указаниям форсунки песочниц на электровозах необходимо регулировать на подачу песка в среднем от 400 до 700 г/мин в летнее и 900—1500 г/мин в зимнее время, причем подача песка под 1-ю колесную пару должна быть больше, чем под каждую из последующих. Правилами деповского ремонта тепловозов предусмотрена подача песка под 1-ю и 6-ю колесные пары тепловоза ТЭ10 по 1,0—1,5 кг/мин, а под 3-ю и 4-ю — по 0,5— 0,8 кг/мин. Окончательную подачу песка под колеса локомотива устанавливают в зависимости от местных условий.
Качеству применяемого песка должно уделяться самое серьезное внимание, в противном случае громадные затраты на его заготовку, транспортировку, подготовку и подачу на локомотив оказываются неэффективными и вместо улучшения сцепления приводят лишь к повышению сопротивления движению и засорению балластного слоя.
4. Рациональные режимы вождения поездов на участках с ограничением использования мощности по условиям сцепления
Обычно профиль участков железнодорожной сети, на которых имеются ограничения в использовании мощности локомотивов по сцеплению, характеризуется наличием подъемов большой крутизны, но относительно небольшой протяженности. Поэтому при разработке и реализации рациональных режимов вождения поездов на таких участках очень важно наряду с реализацией наибольших сил тяги обеспечивать максимальное использование кинетической энергии движущегося поезда.
Как известно, кинетическая энергия пропорциональна квадрату скорости, следовательно, при подходе к тяжелым элементам профиля скорость должна быть наибольшей, что дает возможность проследовать часть подъема за счет накопленной на предыдущих элементах профиля кинетической энергии поезда.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.