Сопротивление движению поезда

Описание устройства и основные принципы работы паровозов, фотографии паровозов

Развиваемая паровозом сила тяги расходуется на преодоление сил сопротивления движению и на сообщение поезду ускорения.

При расчётах различают основное сопротивление, действующее постоянно при движении подвижного состава, и дополнительное при движении по уклонам, по кривым, при трогании с места и пр.

Силы сопротивления обычно относят к, единице веса - 1 т. Сопротивление в килограммах, приходящееся на 1 m веса, называют удельным сопротивлением. Удельное сопротивление вагонов, помноженное на вес вагонов брутто в тоннах, даёт полное сопротивление W = w Q кг.

Определение удельного сопротивления для ширококолейного, подвижного состава с достаточной полнотой освещено в нашей технической литературе; что же касается узкоколейного подвижного состава, то надлежащих опытов в этой области производилось недостаточно.

Опыты, проводившиеся ВНИИПТ в 1935 г. над узкоколейными вагонами, показали, что различные иностранные формулы по определению удельного сопротивления не отвечают действительности, поэтому пользование этими формулами приводит к неверным результатам.

На фиг. 260 представлены кривые по опытам ВНИИПТ, изображающие изменение основного удельного сопротивления двухосных вагонов (вьюгинских) колеи 750 мм на прямом горизонтальном пути в зависимости от скорости движения. Обозначения кривых имеют следующие значения: 1 -■ порожние вагоны на подшипниках скольжения; 2 - гружёные вагоны на подшипниках скольжения; 3 -■ порожние вагоны на роликовых подшипниках, 4 - гружёные вагоны на роликовых подшипниках.

На фиг. 261 представлены графики изменения основного удельного сопротивления в зависимости от скорости для четырёхосных полувагонов и четырёхосных платформ на подшипниках скольжения. Значения цифр: 1 - полувагоны порожние; 2 - гружёные; 3 - платформы порожние; 4 - гружёные.

Изображённые на фиг. 260 и 261 кривые можно представить в виде уравнения:

у - а + Ь\'*,

где а и Ь- коэфициенты, определяемые путём подбора.

Формулы для подсчёта основного удельного сопротивления узкоколейных вагонов по приведённому выше уравнению на основании опытных данных приводятся в табл. 22.

Таблица 22

Наименование вагонов

Порожние или гружёные

Формула

Примечание

Двухосные . . ,

Порожние

= 3,735 + 0,00975 V*

Подшипники скольжения

...

Гружёные

V)'

= 4,055 + 0,006355 V2

То же

» ...

Порожние

V)" о

= 2,835 + 0,00755 У2

Подшипники роликовые

» ...

Гружёные

XV

0

= 2,88 + 0,0049 V2

То же

Четырёхосные по-

лувагоны . . .

Порожние

п>"

0

= 2,37 + 0,0095 V2

Подшипники скольжения

Гружёные

= 2,377 + 0,00507 V2

То же

Четырёхосные

платформы . .

Порожние

о

= 3,193 + 0,01138 V2

>

Гружёные

IV*

о

= 2,465 + 0,00448 V2

»

Фиг. 261. Удельное сопротивление четырёхосных полувагонов и платформ

Для определения удельного сопротивления на прямом горизон-^ льном пути торфовозных вагонов колеи 750 мм ВНИИПТ на основании опытов, проведённых им в 1933 г., предложил следующие формулы:

для гружёных вагонов й>о= 1,911 -[- 0,0855 V + 0,00248 У2, для порожних вагонов й>* = 1,251 + 0,195 V + 0,00375 У2.

Опыты над сопротивлением движению узкоколейных паровозов на прямом горизонтальном пути у нас начали производиться только с 1931 г. Сопротивление движению паровоза типа 159 колеи 750 мм как повозки ш0 и с надетыми дышлами при закрытом регуляторе туо + представлено на фиг. 262.

Удельное сопротивление паровоза типа 159 как поеозки может быть выражено формулой

1У0 = 10,31 + 0,00415 V2.

Удельное сопротивление этого же паровоза как повозки и машины с надетыми дышлами при закрытом регуляторе может быть выражено формулой:

й>о 4- т»3 = 11,51 4-0,006231/2.

Полученные ВНИИПТ опытным путём удельные сопротивления движению паровозов как повозки и машины (с надетыми дышлами) при закрытом регуляторе приведены на фиг. 263. Эти кривые с незначительным отклонением для скоростей- от 5 до 25 км/час- укладываются в следующие формулы:

Для паровоза 0-4-0 типа 63 ...... и>0 + м3 = 7,475 -(- 0,0115 V2

» » 0-3-0 типа 86 .....ы'0-\--и>3 = 7,8 + 0,0132 V2

» танка-паровоза 0-5-0......Н'д + и>3 = 9,55 +0,018 V-

В паспорте паровоза 0-4-0 типа 157 приведено удельное сопротивление движению, подсчитанное по формуле й>о = 4,85 4-0,001 У2 кг/т.

Для определения основного удельного сопротивления движению паровоза как повозки и>о для паровозов типов 63, 86 и танак паровоза 0-5-0 до получения опытных данных можно руководствоваться такими соображениями.

Для паровоза типа 159 имеем отношение:

Если принять это отношение постоянным и справедливым для других паровозов, то вообще

И>о = а(и>о 4- ц/3),

а потому, поскольку для упомянутых выше паровозов значения М>0-)-М>3 известны, можно по значению а определить и п>0 для любой скорости.

Для приближённого определения дополнительного сопротивления от кривой колеи 750 мм пользуются эмпирическими формулами:

425 7,5а

ИЛИ -г- ,

где 1? - радиус закругления в м; Ь~ длина закругления в м; а - число градусов центрального угла кривой.

В этих формулах дана зависимость сопротивления только от радиуса кривой, но на основании произведённых ВНИИПТ опытов следует, что в кривой с увеличением скорости возрастает и сопротивление, поэтому эти формулы не дают точного отражения действительности, тем более, что в них не учтены такие факторы, как уширение пути в кривой и жёсткая база экипажа.

Сопротивление от подъёмов и спусков одинаково с ширококолейным подвижным составом и равно ± 1К кг/т, где г'к - уклон в тысячных.

Другие вопросы, относящиеся к тяговым расчётам, в настоящей книге не рассматриваются.

⇐ | Сила тяги паровоза | | Паровозы узкой колеи (750мм) | | Приложения | ⇒