27.) Основное удельное сопротивление движению.

Для практических расчетов удобно использовать удельные значения сопротивления движению, т.е. полное сопротивление движению деленное на силу тяжести подвижного состава.

В результате проведения большого количества опытов, установлена зависимость основного удельного сопротивления движению от скорости, её обычно показывают в графическом виде.

Эмпирические формулы для определения основного удельного сопротивления электровоза:

Для грузовых вагонов:

Для всего поезда:

28.) План и профиль ж\д пути.

Вид сверху ж\д пути (т.е. проекция трассы на горизонтальную плоскость) называется планом ж\д линии. План пути состоит из прямых и кривых участков.

Радиус кривой может быть от 500 до 3000 м. для плавного перехода подвижного состава с прямого на кривой участок пути используется переходная кривая.

Рис

R_ПК = R_{ОСН КР}

Для облегчения вписывания в кривую ширину колеи увеличивают по сравнению с прямым участком, а для повышенной устойчивости движения наружный рельс располагают выше внутреннего. Вертикальный разрез земляного полотна и земной по оси пути называется профилем ж\д линии.

В соответствии с профилем земной поверхности ж\д путь состоит из площадок, подъемов и спусков.

Крутизна подъема или спуска выражается в тысячных долях и измеряется относительно высоты подъема (h) к длине подъема (S).

При строительстве ж\д стремятся сгладить поверхность земли, при этом впадины и овраги засыпают.

29.) Дополнительное и добавочное сопротивление движению.

Наличие подъемов и кривых создает дополнительное сопротивление движению. Рассмотрим поезд, движущийся по подъему крутизной i в направлении, указанном на рисунке.

G=(m_Л+ m_С)g

Разложим эту силу на 2 составляющие: G^{`</sup> - перпендикуляр рельсового пути, она уравновешивается силой, приложенной от рельсов к колесам подвижного состава (согласно III закона Ньютона). G<sup>`}не влияет на движение поезда.

2-я составляющая – W_i, параллельна рельсовому пути и направлена вниз по подъему. Направлена против скорости и препятствует движению, она является дополнительным сопротивлением.

Обычно оценивают в тоннах, а силы измеряются в Ньютонах. Тогда:

Как уже записывали выше, все расчеты выполняют в удельных значениях, поэтому удельное дополнительное сопротивление движению от подъема записывается по формуле:

Таким образом, дополнительное удельное сопротивление движению от подъема равно крутизне подъема в тысячных, т.е. Δ. Дополнительное сопротивление подъема может быть направлено против движения поезда (при следовании по подъему) или совпадать с направлением движения (движение по спуску). По спуску дополнительное сопротивление ускоряет движение поезда.

Помимо подъемов и спусков ж/д путь имеет кривые участки. При движении поезда по кривому участку возникает дополнительные силы трения между бандажами и боковыми гранями.

Колесные пары объединены в тележки. В тележке колесные пары находятся на расстоянии друг от друга, называются жесткой базой L_Б . Она зависит от экипажа. Чем больше база, тем труднее вписывается экипаж в кривую и тем больше силы трения. Кроме того, расстояния, проходимые каждым колесом одной колесной парой не равны, L₂>L₁ . В результате этого возникают силы трения от проскальзывания колес относительно рельсов.

Аналитически рассчитать значение дополнительного сопротивления очень сложно, поэтому его описывают эмпирическим (опытным) путем.

В особых случаях возникает добавочное сопротивление движению. Добавочное сопротивление от низкой t воздуха. Загустевает смазка, это приводит к увеличению внутреннего трения за счет увеличения вязкости. Кроме этого увеличивается плотность воздуха и поэтому возрастает аэродинамическое сопротивление.

Сильный встречный или боковой ветер (увеличивается аэродинамическая составляющая ). Движение в тоннеле (эффект поршня). Трогание поезда с места: на стоянке смазка выдавлена из под роликов подшипников и поэтому в самом начале движения происходит сухое трение в подшипниках.