Створення сили тяги, її основні характеристики

Роглянемо сили, що виникають на ободі колеса (рис.4.92). Прикладе­ний до колеса обертальний момент М_к-, що діє за годинниковою стрілкою, покажемо як пару прикладених сил: одну F_x в точці А дотику колеса до рейки і другу F₂ — b центрі коле­са О. Якщо колесо не буде торкатись рейки, обер­тання колісної пари не приведе до руху локомоти­ва. Якщо колесо притиснути до рейки з силою Р_о, .то в точці А під дією сили зчеплення колеса з рей­кою виникне горизонтальна реакція рейки F₃, рівна силі F_{ і протилежно їй направлена. Ця рівнодійна сила і називається дотичною силою тяги F_K.

Завдяки зчепленню колеса з рейкою ство­рюється необхідний упор, відштовхуючись від яко-Рис. 4.92. Схема го колесо починає рухатись. При цьому сили F_x і F₃ створення сили тяги врівноважуються, а під дією сили F₂, якщо вона більше сил опору рухові, колесо починає повертатись навколо точки А — миттєвого центра обертання. Якщо цей центр переміщується на поверхні рейки, то і центр колеса і весь поїзд рухаються поступально в тому ж на­прямку.

Таким чином рух колеса локомотива можливий за умови:

Коефіцієнт зчеплення залежить від чистоти поверхні ободів і рейок, ат­мосферних умов (вологості, температури повітря, опадів), швидкості руху, схеми вмикання тягових електродвигунів (при паралельному він вищий, при послідовному — нижчий), форми поверхні кочення на ободі тощо.

Слід відмітити, що ψ_κ для різних локомотивів різний і визначається за спеціальними емпіричними формулами,

При русі поїзда в режимі тяги змінюються сила тяги електровоза, швидкість руху поїзда і струм, що надходить від тягової мережі.

Для оцінки взаємозалежності цих величин необхідно мати електроме­ханічні характеристики тягового двигуна на ободах тягової колісної пари, які будують у вигляді графіків або таблиць. Ці характеристики показують: за­лежність сили тяги F_кd від затраченого струму Ід у вигляді графіка F_кд(І_д)-

характеристики будують у другому квадранті, де швидкість відкладають на осі ординат, а питомі сили тяги — на осі абсцис вліво (рис. 4.95).

Лінія 2 на такому графіку одержується шляхом перерахунку тягової характеристики, а лінія 1 відповідає обмеженню зчепленням.