Вопрос№1
1. Опишите физическую модель движения подвижного состава, принятую в теории тяги
Вопрос№2
2. Вывод основного уравнение движения поезда
Ответ
Уравнение движения поезда – выражается в дифференциальной форме взаимосвязь фазовых координат состояния поезда и действующих на него сил.
Для вывода уравнение движения поезда использует теорему об изменении кинетической энергии.
Кинетическая
энергия поезда:
=
m-физическая масса поезда
V- скорость
-момент
инерции и угловая скорость и
-го
типа в поезде
К-
количество отличивщиеся величиной
Вопрос№3
3. Уравнения движения поезда и методы его решения
Ответ
Уравнения движения поезда - выражается в дифференциальной форме взаимосвязь фазовых координат состояния поезда и действующих на него сил.
Основные допущения :
-рассматривается только полезное перемещения поезда.
- поезд рассматривается как неизменяемое система с одной степенью свободы.
-движения поезда описывается как движения материальной точки расположенной в центре тяжести поезда.
-учитываются только внешние силы совпадающие с направлением движением поезда.
Удельная
сила тяги:
Удельное
сопротивления движению:
Удельная
тормозная сила:
Удельная
равнодействующая сила:
;
=
Вопрос№4
4. Механизм образования силы тяги локомотива
Ответ
При
заданном токе нагрузки тяговый
электродвигатель развивает на валу
вращающий
момент
(рис. 1.1), равный по величине
,
где
- радиус шестерни, м;
-
окружное усилие зубчатой передачи, Н.
Окружное усилие зубчатой передачи можно выразить обратно через вращающий момент
.
Ч
астоту
вращения вала двигателя и шестерни
обозначим
-
число
оборотов в минуту.
Действуя
на радиусе ведомого зубчатого колеса
,
сила
вызовет
реакцию в центре колеса -
.
Возникнет пара сил
,
,
которая при вращении создает момент
,
несколько
меньший чем момент
,
за счет трения
в зубьях. Из этого следует, что
,
где
-
КПД, учитывающий потерю мощности в
зубчатой передаче и моторно-осевых
подшипниках тягового электродвигателя;
-
передаточное число.
Зубчатое
колесо будет иметь частоту вращения
,
а вместе с ним
будет вращаться движущее колесо вокруг
центра О. В
результате действия вращающего момента
и нагрузки от
колеса на рельс
возникнет
касательная реакция от рельса на колесо
и пара сил на движущем колесе
,
с моментом
,
где
-
радиус колеса.
Реакция представляет собой силу сцепления колеса с рельсом, приблизительно равную
,
где
-
статический коэффициент трения. Благодаря
реакции
колесо будет
стремиться вращаться
вокруг мгновенного центра вращения С,
что приведёт
к качению по рельсам.
Вопрос№5
5. Основной закон локомотивной тяги. Сила сцепления колеса с рельсом
Ответ
Основной закон локомотивной тяги – для устойчивого и безопасного движения локомотива, силы тяги на должна превышать силу сцепления.
Сила сцепления колеса с рельсом
Величина момента М, который может быть приложен к ведущему колесу (ведущей оси) локомотива меняется в зависимости от изменений режима движения и режима работы энергетической установки локомотива.
Но
в
любом случае сила трения покоя (при
отсутствии скольжения), которая является
силой реакции на действующий момент,
не может превосходить какого-то
предельного значения, зависящего от
условий трения (сцепления):
, И
хотя
все основано именно на трении, процесс
реального взаимодействия ведущего
колеса и рельса на железнодорожном
транспорте называют сцеплением
и величину максимальной силы тяги называют силой тяги по условиям сцепления ведущих колес с рельсами (или просто - «по сцеплению»), а само выражение неравенства - ограничением силы тяги по сцеплению
,
(2. 2)
где
- сцепной вес, кН;
- коэффициент сцепления колеса с рельсом.
