![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •Казахская академия транспорта и коммуникаций им. М. Тынышпаева
- •Введение
- •Практическое занятие № 1 Механизм образования касательной силы тяги
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы:
- •Практическое занятие № 2 Сила сцепления колес с рельсами
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы:
- •Практическое занятие № 3 Тяговая характеристика локомотива
- •Расчет касательной силы тяги
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы:
- •Практическое занятие № 4 Силы сопротивления движению поезда
- •Формулы для определения основного удельного сопротивления локомотива и вагонов, в н/кН
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы:
- •Практическое занятие № 5 Тормозная сила
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы:
- •Практическое занятие № 6 Влияние метеорологических условий на равнодействующую силу поезда
- •Порядок выполнения работы
- •Исходные данные для расчета
- •Контрольные вопросы:
- •Практическое занятие № 7 Решение уравнения движения поезда аналитическим способом
- •Порядок выполнения работы
- •Задание
- •Контрольные вопросы:
- •Практическое занятие № 8 Расчет тормозного пути аналитическим способом
- •Порядок выполнения работы
- •Исходные данные для расчета
- •Контрольные вопросы:
- •Практическое занятие № 9 решение уравнения движения поезда методом установившихся скоростей
- •Порядок выполнения работы
- •Исходные данные для расчета
- •Контрольные вопросы:
- •Практическое занятие № 10 решение уравнения движения поезда методом эйлера
- •Порядок выполнения работы
- •Порядок выполнения работы
- •Исходные данные для расчета
- •Контрольные вопросы:
- •4. Методика расчета массы состава и проверка надежности при кратной тяге и толкании при вождении тяжеловесных поездов
- •Порядок выполнения работы:
- •Контрольные вопросы:
- •Практическое занятие № 13 Проверки массы состава
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы:
- •Практическое занятие №14 расчет нагревания электрических машин
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы:
- •Практическое занятие № 15 Построение и анализ тонно-километровой диаграммы
- •Порядок выполнения работы
- •Исходные данные для расчета
- •Контрольные вопросы:
- •Литература
- •Содержание
Практическое занятие № 1 Механизм образования касательной силы тяги
Содержание: изучение механизма образования силы тяги локомотива и решение задач по теме.
При заданном токе нагрузки тяговый
электродвигатель развивает на валу
вращающий момент(рисунок 1.1), равный по величине:
,
(1.1)
где
- радиус шестерни, м;
- окружное усилие зубчатой передачи,
Н.
Окружное усилие зубчатой передачи можно выразить обратно через вращающий момент:
.
(1.2)
Частоту вращения вала двигателя и
шестерни обозначим
-число оборотов в минуту.
Рисунок 1.1 Схема образования касательной силы тяги
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
,
(1.3)
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 центраО. 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
, (1.4)
где-
радиус колеса.
Реакция
представляет собой силу сцепления
колеса с рельсом, приблизительно равную:
,
(1.5)
где
-
статический коэффициент трения. Благодаря
реакции
колесо будет
стремиться вращаться
вокруг мгновенного центра вращенияС,
что приведёт к качению по рельсам.
По закону действия и противодействия
силы
и
взаимно уравновешиваются. Сила
остается неуравновешенной и является
внешней для локомотива, так как она
действует на колесо, которое закреплено
(благодаря сцеплению) на рельсе в точке
мгновенного центра вращенияС и
составляет вместе с рельсами единую
систему – внешнюю по отношению к
локомотиву. Следовательно, сила
является движущей силой локомотива.
Так как для удобства расчетов условились
относить все силы, определяющие движение
поезда, к ободам движущих колес, то
касательной силой тяги считают силу
,
равную по величине силе
.
Таким образом,
,
(1.6)
откуда имеем касательную силу тяги, создаваемую одним движущим колесом:
.
(1.7)
Касательная сила тяги всего локомотива
будет равна сумме сил всех движущих
колес, т. е.
.
(1.8)
Качение колес приводит к поступательному движению локомотива со скоростью:
,
(1.9)
где
-
диаметр колеса, м;
-
частота вращения колеса, об/мин:
.
Измерить
практически невозможно. Динамометром
измеряют силу тяги на сцепке первого к
локомотиву вагона
,
и называют ее динамометрической. Сила
меньше силы
на величину сил сопротивления движению
и сил инерции самого локомотива.
Пример решения и оформления задачи.
Определите касательную силу тяги,
реализуемую восьмиосным локомотивом,
если КПД передачи=0,99,
передаточное отношение
=4,
диаметр колеса
=1,05
м и вращающий момент ТЭД
=19
кНм.
Дано:
т - 16
|
Решение:
|
|
|