Силы инерции

Описание устройства и основные принципы работы паровозов, фотографии паровозов

Сядем на место машиниста и плавно откроем регулятор: паровоз тронется. По мере увеличения скорости мы будем ощущать колебание и раскачивание паровоза и даже толчки.

Возникновение различных колебаний связано прежде всего с работой паровой машины и её движущего механизма, так как почти все детали этих частей паровоза совершают движение относительно рамы паровоза. Например, колёсные пары относительно рамы совершают чисто вращательное движение, ползун — поступательное, а ведущее дышло—сложное. Вместе с колёсами вращательное движение совершают и кривошипы с пальцами и сцепные дышла, связывающие колёса.

Поршневая группа деталей (поршень, шток, ползун) совершает возвратно-поступательное и притом неравномерное движение. Когда поршень проходит примерно середину цилиндра, его скорость оказывается наибольшей, а когда приближается к крайним положениям (где поршень изменяет направление движения), она падает до нуля.

Из механики известно, что всякое тело стремится сохранить состояние относительного покоя или состояние равномерного и прямолинейного движения, в котором оно находилось. При нарушении этого состояния появляются силы, препятствующие его изменению. Так, если автомашина на полном ходу резко останавливается, то мы ощущаем толчок вперёд, и наоборот, если она внезапно рывком трогается с места, нас отбрасывает назад. Это свойство тел препятствовать изменению характера их движения называется инерцией, а силы, которые препятствуют изменению состояния тел, называются силами инерции. Силы инерции передаются в виде активных сил на другие тела (связи). Нечто подобное происходит и на паровозе, в его движущем механизме, части которого перемещаются с различными по величине и направлению скоростями и передают свои силы инерции на параллели и пальцы кривошипов ведущих колёс.

В паровозе при его движении возникают центробежные силы инерции от вращающихся неуравновешенных деталей движущего механизма и силы инерции от деталей поршневой группы, совершающих возвратно-поступательное движение.

Какова же величина сил инерции движущего механизма?

Предположим, что паровоз, имеющий неуравновешенную паровую машину, движется с равномерной скоростью 85 км/час. В этом случае палец кривошипа воспринимал бы силы инерции, наиболь-

1. Силы инерции

Фнг. 136. Схема разложения силы инерции, действующей на палец, кривошипа, на горизонтальную и вертикальную составляющиешее значение которых равнялось по горизонтали около 50 ООО кг, а по вертикали около 12 ООО кг (фиг. 136). Если не уравновесить! не «погасить», их действие, то наличие таких громадных неуравновешенных сил инерции угрожало бы безопасности движения.

⇐ | 9. Взаимосвязь в работе котла и машины | | Как устроен и работает паровоз | | 2. Уравновешивание сил инерции вращающихся тел | ⇒