Сопротивление движению поезда

Классификация сил сопротивления движению поезда.
Полное сопротивление – это эквивалентная сила, приведенная к ободам колес, на преодоление которой затрачивается такая же работа, как и на преодоление всех действующих сил, противодействующих движению поезда.

Классификация сил сопротивления движению поезда.
Полное сопротивление делится на:
основное W0
дополнительное Wд
W = W0 + Wд

Основное сопротивление движению.
сопротивление подвижного состава,
сопротивление пути,
сопротивление окружающей среды.

Сопротивление подвижного состава.
трение буксовых подшипников,
трение в элементах тягового привода,
инерция вращающихся масс.

Сопротивление пути.
трение качения колес о рельсы,
трение скольжения колес о рельсы,
деформация пути и удары на стыках и неровностях.

Сопротивление окружающей среды.
сопротивление воздуха.

Дополнительное сопротивление.
сопротивление от уклонов,
сопротивление от кривых,
сопротивление при особых условиях движения поезда.

Удельные силы
сопротивления движению.
Силы сопротивления движению поезда определяются силами трения и тяжести, которые пропорциональны весу поезда.
m = (P + Q) * g,
где: m – вес поезда, кг
P – масса локомотива, кг,
Q – масса вагонов, кг,
g – ускорение свободного падения (9,81 м/с2),

Удельные силы
сопротивления движению.
Учитывая, что 1 кгс = 9,81 Н, можно сделать вывод, что вес состава [тс] численно равен массе [т].
Почти все силы, противодействующие движению поезда, пропорциональны его весу, поэтому для удобства выполнения расчетов используют отношение сопротивления движения к его весу.

Удельные силы
сопротивления движению.

Удельные силы
сопротивления движению.
Удельное сопротивление движению поезда определяется отдельно для локомотивов и вагонов:

Удельные силы
сопротивления движению.
Тогда полное сопротивление движению поезда определяется:

Сопротивление подвижного состава.
Значения сил сопротивления учитываются в удельных значениях, которые зависят от скорости движения.
В удельных сопротивлениях учитываются и значения сопротивления в тяговом приводе.
При движении под током трение в элементах передачи учитывает КПД, а при движении без тока учитывается дополнительно, поэтому в среднем расчетная величина удельного сопротивления выше ≈ 0,5 кгс/т.

Сопротивление подвижного состава.
Сопротивление пути:
трение качения колес по рельсам:
Принимается: ωк = 0.2 ÷ 0.4 кгс/т

Сопротивление подвижного состава.
Сопротивление пути:
трение скольжения колес по рельсам:
Принимается: ωск = 0.2 ÷ 0.4 кгс/т
деформация пути и удары по стыкам:
Принимается: ωдеф = 0.3 ÷ 0.6 кгс/т

Сопротивление подвижного состава.
Сопротивление воздушной среды:
лобовое,
межвагонное,
кормовое,
боковое,
подвагонное.

Сопротивление подвижного состава.
Сила лобового сопротивления зависит от площади поперечного сечения и квадрата скорости.

Сопротивление подвижного состава.
Значения сил сопротивления рассчитываются по эмпирическим формулам из Правил тяговых расчетов или по формулам производителя.

Сопротивление подвижного состава.

Сопротивление подвижного состава.

Сопротивление подвижного состава.
Для вагонов:

Дополнительное сопротивление.
Дополнительное сопротивление:
сопротивление движению от уклонов,
сопротивление движению от кривых.

Дополнительное сопротивление.
Сопротивление движению от уклонов:
[‰]
или
i = ωI [‰] ≠ [кгс/т]
Равны численно, но не равны единицы измерения.

Дополнительное сопротивление.
Сопротивление движению от кривых:
Из-за сложности учета всех факторов используют эмпирические формулы: Если Lп ≤ Sкр :
Если Lп > Sкр :

Дополнительное сопротивление.
Сопротивление при особых условиях движения поезда:
при трогании с места:
в тоннелях:
от ветра:

Дополнительное сопротивление.
Сопротивление при особых условиях движения поезда:
от низких температур:
Определяется в зависимости от температуры и скорости движения в процентах от основного сопротивления движения поезда по таблицам, приведенным в Правилах тяговых расчетов или указанных производителем.

Расчет полного сопротивления движению поезда.
Полное сопротивление движению:

Расчет полного сопротивления движению поезда.
Полное сопротивление движению:
Переходя к удельным сопротивлениям:
имеем:
под током
без тока

Расчет полного сопротивления движению поезда.
Если в составе поезда имеются вагоны различных типов, то в расчет вводят средневзвешенное основное удельное сопротивление движению поезда.
под током без тока

Мероприятия по уменьшению сопротивления движения поезда.
Мероприятия по уменьшению сопротивления движению поезда:
мероприятия по использованию состава и пути,
мероприятия по модернизации, реконструкции и проектировании подвижного состава и участков пути.

Мероприятия по уменьшению сопротивления движения поезда.
Мероприятия по использованию состава и пути:
полная загрузка вагонов (снижается удельное сопротивление движению поезда и сопротивление на 1 т. массы перевозимого груза),
правильное формирование составов,
закрытие дверей и люков в составе,
регулировка тормозов,
уход за смазкой подшипников,
надлежащее содержание верхнего строения пути,
сокращение времени стоянки поезда (облегчение условий трогания, особенно в зимний период).