2. Перечислите составляющие основного сопротивления движению поезда.

При движении подвижного состава по прямому горизонтальному участку пути имеет место лишь основное сопротивление , которое может быть представлено в виде суммы шести элементов его составляющих, а именно:

• сопротивление от трения в буксовых подшипниках );

• сопротивление от трения качения колес по рельсам );

• сопротивление от трения скольжения колес по рельсам );

• диссипация энергии при взаимодействии колес с рельсами );

• сопротивление воздушной среды );

• диссипация энергии в окружающую среду ).

Таким образом, основное полное сопротивление движению подвижного состава, Н:

= + + + + +

3. Что такое удельное основное сопротивление движению поезда? Приведите общий вид эмпирических формул для расчета удельного основного сопротивления для локомотивов, пассажирских и грузовых вагонов.

Удельное сопротивление ω – сила сопротивления, в Н, движению каждой единицы веса поезда, в кН. Удельные силы сопротивления движению широко используются при выполнении тяговых расчетов.

Полное W в Н, и удельное ω в Н/кН, сопротивления взаимосвязаны:

W = ω ( P + Q ) или ω = , где P + Q – вес поезда, кН.

Полное сопротивление W представляет собой сопротивление движению поезда или единицы подвижного состава в целом.

Величина основного удельного сопротивления зависит от типа подвижного состава:

для локомотивов и пассажирских вагонов при = const принят следующий вид формулы, Н/кН:

= а + b∙V + c∙ ,

для грузовых вагонов, Н/кН:

= а + ,

где a,b,c,d – эмпирические коэффициенты.

4. Перечислите дополнительные сопротивления движению поезда.

Дополнительное сопротивление – временно действующая сила сопротивления, которая возникает при движении по уклону профиля пути; в кривых участках пути; сопротивление в тоннелях.

К дополнительным силам относятся силы, временно действующие на подвижной состав, к ним относят:

1. Силы от уклона профиля пути. На подвижной состав, находящийся на уклоне по сравнению с площадкой действуют составляющие силы тяжести, которые направлены в сторону спуска (в сторону противоположную движению на подъем).

W_k=W_o+W_i, где W_o – основное сопротивление, W_i – сопротивление от уклона.

2. От кривизны пути. Дополнительное сопротивление подвижного состава при движении в кривых участках возникающих из-за следующих причин:

- за счет проскальзывания колес из-за разности путей, проходимых одной колесной парой по наружнему и внутреннему рельсу.

- за счет действия сил трения точки контакта направления колес. Тележка подвижного состава при входе в кривую и выходе из кривой поворачивается относительно кузова и в опорах кузова возникает момент трения, препятствующий этому повороту.

Wr=700/R [Н/кН]

3. От ветра. По отношению к движению поезда ветер может иметь следующее направление: лобовое, попутное, боковое. Действие бокового ветра приводит к поперечному сдвигу подвижного состава и увеличение трения скольжения гребней колес, а также увеличение турбулентности обтекания локомотива и вагона. Теоретически учесть действие ветра очень трудно, доказано что максимальное сопротивление воздуха возникает под углом 30 градусов (боковое).

W_в=С_х*F(V±0,8*V_в)²

Сх – коэффициент обтекаемости головной части локомотива.

F – площадь поперечного сечения.

Vв – скорость ветра.

V – скорость движения поезда.

4. От низкой температуры. При низких температурах увеличивается вязкость смазки и повышается сила трения в буксовых подшипниках в вагонах и локомотивах, а также в моторно-осевых подшипниках тягового двигателя локомотива. При низких температурах повышение плотности наружного воздуха и соответственно увеличение аэродинамического сопротивления.

W_t = (K_t-1)*W_o

K_t – поправочный коэффициент

K_t = f(t,v)

5. От тоннелей. Дополнительное сопротивление по сравнению с движением по отклоненной местности из-за увеличения побочного сопротивления и разряжения в хвостовой части поезда, а также из-за появления турбулентности потока воздуха между стенками вагона. Сопротивление зависит от того какой тоннель: однопутный или двухпутный.

W_т=K_т*Wo

K_т=f(v,n)

6. От подвагонного генератора пассажирского вагона. Учитывается при скорости движения поезда больше 20 км/ч. Подвагонный генератор вырабатывает энергию для обеспечения системы освещения, зарядки аккумуляторной батареи, а также для кондиционирования воздуха.

W_пт=1350p’/q_oV

V – скорость движения.

q_{o -} осевая нагрузка.

p’ – средняя условная мощность подвагонного генератора, приводимой на 1 вагон в кВт.