Образование силы тяги электровоза - Режимы движения поезда и силы, действующие на него

Вращающий момент тягового электродвигателя электровоза через зубчатую передачу передается на колесную пару; этот момент М к (рис. 1) в соответствии с правилами механики можно представить в виде пары сил F и F1 с плечом действия R к (здесь R к -- радиус колеса). Итак

M К = F R К

F=F1=Mк/R К

Колесная пара давит на рельсы с определенной силой, поэтому между колесом и рельсом возникает сцепление, препятствующее проскальзыванию колес. Если сцепление достаточно, то в точке касания колеса и рельса возникает сила, равная по значению силе, но противоположно направленная. Эта сила и является той внешней силой, без которой невозможно движение; ее называют касательной силой тяги на ободе колеса.

Силой тяги на ободе колеса называют внешнюю силу, приложенную к движущему колесу локомотива в направлении его движения и вызывающую перемещение локомотива и состава. Эта сила прямо пропорциональна вращающему моменту тягового двигателя, передаточному отношению зубчатой передачи и обратно пропорциональна радиусу колеса.

При достаточном сцеплении колеса с рельсом силы уравновешиваются и движение колесной пары происходит под действием оставшейся неуравновешенной силы, приложенной к оси колесной пары и буксе.

Уменьшение диаметра колеса при обычном опорно-осевом под­вешивании двигателя невозможно, поскольку недопустимо изме­нить габариты тягового двигателя по высоте, что привело бы к пони­жению его мощности; увеличение передаточного числа может происходить за счет увеличения или радиуса большого зубчатого колеса (рис. 2), или радиуса малого зубчатого колеса (шестер­ни). Однако к настоящему времени эти возможности практически исчерпаны: большое зубчатое колесо грузовых электровозов, имея число зубьев 88, нижней частью (с учетом кожуха передачи) выходит за габарит подвижного состава по отношению к деталям автоматизированных сортировочных горок станций, а радиус ше­стерни не может быть снижен по условиям ее прочности.

схема, образования сил тяги. рис.2. схема передачи вращающего момента тэд к кп

Рис.1. Схема, образования сил тяги. Рис.2. Схема передачи вращающего момента ТЭД к КП.

Под силой тяги электровоза подразумевают сумму сил тяги развиваемых всеми колесными парами электровоза. Таким образом, основными путями увеличения силы тяги электровоза следует считать повышение числа колесных пар (числа секций у электровоза) или вращающего момента тяговых двигателей; однако и увеличение момента имеет свои ограничения, о которых будет указано ниже. Следует заметить, что при одинаковом токе тяговых двигателей электровозы с колесами, изношенными по диаметру, имеют несколько большую силу тяги (но и меньшую скорость движения). Так, толщина новых бандажей грузовых электровозов допускается до 100 мм, а предельно изношенных -- 40 мм (с учетом проката 7 мм), т. е. наибольшая разность диаметров новых и изношенных колес 120 мм, что составляет почти 10% полного диаметра колеса. Электровоз с новыми бандажами развивает силу тяги на 10% меньшую, чем с предельно изношенными.

Похожие статьи




Образование силы тяги электровоза - Режимы движения поезда и силы, действующие на него

Предыдущая | Следующая