Силы, действующие на поезд

Лекция 8

Тема – «Классификация сил действующих на поезд».

Содержание: Основные силы действующие на состав во время движения. Сила тяги электровоза. Коэффициент сцепления электровоза. Электромеханические характеристики ТЭД. Тяговые расчеты

Силы, действующие на поезд

Поезд состоит из локомотива массой т_Л и вагонов (массой каждого т_В ) и представляет собой систему материальных тел, связанных между собой упругими связями, а с железнодорожным путем — жесткой связью (без учета некоторой упругости железнодорожного пути). Прицепную часть поезда (вагоны) называют составом, который имеет массу (рис. 4.1,а).

В теории тяги поездов вообще и в электрической тяге в частности движение поезда рассматривают только как поступательное, то есть такое, когда все его точки имеют одинаковые скорости как по направлению, так и по величине. Для упрощения всех выводов и суждений .поезд представляют как материальную точку, то есть материальное тело исчезающе малых размеров. Материальной точке, в отличие, от математической, приписывают конечные объем и массу: т_П = т_Л + т_С (рис. 4.1,б).

Заметим, что во многих учебниках, учебных пособиях и официальных материалах сохранились ранее существовавшие обозначения: Р — масса (вес) локомотива, Q — масса состава, (P + Q) — масса поезда.

На поезд действует много разнообразных по направлению и величине сил. В теории .тяги поездов принимают во внимание только те силы (или их составляющие), которые действуют на поезд по направлению поступательного движения (положительное направление) или против него (отрицательное направление). К ним относятся следующие силы:

Рис. 4.1

а) сила, создаваемая локомотивом, — сила тяги F (fahren — нем. — везти, возить);

б) силы, оказывающие сопротивление движению подвижного состава — W (der Widerstand — нем. — сопротивление). Эти силы являются естественными, возникающими независимо от нашего желания при движении подвижного состава по рельсовому пути;

в) тормозная сила - В (die Brernsung — нем. — торможение). Эта сила является искусственной, она создается специальными устройствами и направлена против движения поезда.

Буквенные обозначения сил соответствуют начальным буквам слов, отражающих в немецком языке их сущность, и являются общепринятыми в технической литературе по тяге поездов.

Совокупность указанных сил определяет характер движения поезда. Рассмотрим происхождение и физическую природу каждой из упомянутых сил.