Тяга поездов: Учебное пособие. Часть 1, страница 31

При практически неизбежной разнице технических состояний теп­ловозов происходит отклонение их мощности и тяговых свойств от паспортных тяговых характеристик, принимаемых для расчета норм массы поездов и расчета их движения.

По данным ВНИИЖТа, расхождение мощностей дизель-генератор­ных установок тепловозов, измеренных до и после профилактических ремонтов, составляет 4—5 %, а партия эксплуатируемых тепловозов имела либо заниженную на 30—50 %, либо завышенную на 10—15 % мощность.

Недоучет этого фактора может иметь отрицательные последствия: невыполнение графика движения поездов, потери провозной и про­пускной способности дорог, сбои движения поездов. Поэтому Прави­лами тяговых расчетов допускается корректировка расчетных сил тя­ги тепловозов по техническому состоянию в период пробега между ре­монтами для проектируемых линий введением коэффициента k в фор­мулу (4.1), которая в этом случае принимает вид

FK^FKO(\-kt-kp)k. (4.3)

76

где k --- 0,93 — коэффициент,  учитывающий снижение силы тяги от   изменения технического    состояния    тепловоза    между    профилактическими    ремонтами.

Фактические режимы и тяговые показатели в эксплуатации могут быть определены с достаточной достоверностью лишь на основе тяго-во-эксплуатационных испытаний локомотивов в условиях различных дорог. Обязательное проведение их предусмотрено новыми Пра­вилами тяговых расчетов.

Глава   5

СОПРОТИВЛЕНИЕ ДВИЖЕНИЮ ПОЕЗДА

5.1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И КЛАССИФИКАЦИЯ СИЛ СОПРОТИВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЮ

Сопротивлением движению поезда называют результирующую неуправляемых сил, возникающих в результате движения и действующих в направлении, противоположном ему. Ре­зультирующую силу, как и все ее составляющие силы сопротивления движению, принимают приложенными к ободам колесных пар вагонов и локомотива.

Сопротивление движению возникает в результате: контактного вза­имодействия твердых тел подвижного состава и пути, сопровождаю­щегося трением скольжения и качения, упругой и пластической дефор­мацией; потери кинетической энергии от ударов на стыках и от неравно-упругости пути; соударения подвижного состава при неравномерном движении; сопротивления воздуха; появления составляющей силы тяжести на уклонах, кривых участках пути; низкой температуры воздуха.

Сопротивление движению зависит от устройства и состояния под­вижного состава и пути, от режима движения поезда. Оно определяет потребные мощность и силу тяги локомотивов, нормы массы поездов, провозную и пропускную способность дорог, затраты энергоресурсов на перевозочную работу. Для унификации расчетов и исследования факторов, влияющих на сопротивление движению, установлена клас­сификация сил сопротивления движению. В основу ее положено разде­ление по следующим признакам: видам подвижного состава, режимам и условиям движения.

По режимам и условиям движения различают сопротивление трога-нию с места, основное сопротивление и дополнительные сопротивле­ния.

Сопротивлением    троганию    с   места   называют сопротивление поезда, которое возникает в процессе перехода его час­тей из состояния покоя в состояние движения, начиная от локомотива и кончая последним вагоном поезда.

77

Основным сопротивлением называют совокупность сил, постоянно действующих в результате движения подвижного со­става и не зависящих от условий движения. Численно оно равно сопро­тивлению на прямом горизонтальном пути при движении с равномер­ной скоростью. В зависимости от режима движения основное сопро­тивление разделяют на сопротивление в режиме тяги и в режиме холос­того хода локомотива.

Дополнительными сопротивлениями назы­вают временно действующие силы, обусловленные условиями движе­ния: уклоном, кривизной пути, подвагонными электрогенераторами, ветром и низкой температурой воздуха.

По видам и типам подвижного состава различают сопротивление: тепловозов, электровозов, электро- и дизель-поездов, вагонов с разде­лением по числу осей и типам буксовых подшипников.

Все сопротивления по единицам измерения разделяют на удельные и полные. Удельное сопротивление движению представ­ляет собой сопротивление движению 1 т массы подвижного состава. Понятие введено для удобства расчетов.

Полное сопротивление представляет собой сопро­тивление всей массы подвижного состава: локомотива, вагона, соста­ва, поезда.

Обозначения полного основного сопротивления локомотива: в ре­жиме тяги — WQ, в режиме холостого хода — 1FX, состава — WQ, поезда — Wn. Соответственно обозначаются удельные сопротивления:

WQ,    tt'x-    W"o-    W0-

5.7. ОСНОВНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ДВИЖЕНИЮ

Основное сопротивление движению возникает в результате: тре­ния шеек осей в буксовых подшипниках; трения качения колес по рель­сам; трения скольжения колес по рельсам; сопротивления от рассея­ния энергии движения поезда верхним строением пути и подвижным составом; воздушного сопротивления. Рассмотрим физическую приро­ду возникновения элементов основного сопротивления и факторы, оп­ределяющие их.

Сопротивление трения шеек осей в буксовых подшипниках. При вра­щении шейки оси в буксовом подшипнике (рис. 5.1) возникает реактив­ный момент трения <pPd/2, где <р — коэффициент трения; Р — сила, действующая от подшипника на шейку оси, Н; d — диаметр шейки, м.

Так как в тяговых расчетах условились относить силу тяги и сопро­тивления движению к ободам колесных пар, то произведем приведе­ние момента трения к окружности колеса: cpPd/2 --= W6DK/2, тогда

WG -•- tfPd/DH, (5.1)

где £>к — диаметр колеса, м. 78

Удельное сопротивление w6 - WG!qn, где q0 — масса, приходящая­ся на ось колесной пары, существенно зависит от типа подшипников и нагрузки на подшипник (рис. 5.2). С увеличением осевой нагрузки ее значение снижается, так как коэффициент трения снижается с уве­личением давления. У вагона с подшипниками качения значения w6 в 3—5 раз меньше, чем у подшипников скольжения. Коэффициент тре­ния зависит от температурного режима буксового узла, сорта смазки.

состояния трущихся поверхностей. В эксплуатации повышенное значе­ние ф наблюдается в течение первых 20—30 мин движения, пока не стабили­зируется температура и режим подачи смазки к поверхности трения.