1.5. Содержание отчета

1) Схемы для определения коэффициента k_u методом «вкатывания-скатывания» и его краткое описание.

2) Таблица с результатами измерений и расчетов.

3) Выводы по результатам работы.

1.6. Контрольные вопросы

1) Какие элементы электровоза совершают плоское движение?

2) Что учитывает коэффициент инерции вращающихся частей?

3) С помощью какого метода определяют коэффициент инерции вращающихся частей?

4) Чему равен коэффициент инерции вращающихся частей реальных электровозов?

5) Как можно использовать информацию, полученную в процессе выполнения лабораторной работы, в практической работе железных дорог?

Лабораторная работа 2

ОСНОВНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ДВИЖЕНИЮ ЭЛЕКТРОВОЗА

Цель работы: получить практические навыки определения основного сопротивления движению электровоза.

2.1. Общие сведения

Основное сопротивление движению электровоза обусловлено различными видами трения в его механической части и пути (трение качения колес по рельсам, в подшипниках букс, рессорном подвешивании, рельсошпальной решетке и балластной призме; сопротивление от стыков между рельсами и т. п.), а также сопротивлением воздушной среды. Аналитический расчет основного сопротивления движению очень сложен, поэтому его определяют обычно экспериментальным путем: динамометрическим методом или методом «вкатывания-скатывания» электровоза в режиме выбега на участке пути с известным уклоном [1, 2].

При динамометрическом методе (рис. 2.1, а) испытываемый электровоз (ИЭ) в режиме холостого хода перемещают с помощью рабочего электровоза (РЭ), развивающего касательную силу тяги F_к. В случае установившейся ско­рости движения (V = const) на прямом участке пути с известным уклоном удельное основное сопротивление движению электровоза на холостом ходу (без тока) рассчитывается по формуле, Н/кН:

(2.1)

где F_с – сила тяги, измеряемая динамометром на автосцепке испытываемого электровоза, кН;

m_л – масса электровоза, т;

g – ускорение свободного падения, м/с² ;

i – крутизна уклона, ‰.

При методе «вкатывания-скатывания» электровоза в режиме выбега его удельное основное сопротивление движению на прямом участке пути с известным уклоном вычисляют по уравнению:

(2.2)

Расшифровка величин, входящих в уравнение (2.2), приведена в подразд. 1. 1.

Полученные экспериментальные данные обрабатывают на компьютере обычно с помощью метода наименьших квадратов [4, 5] и представляют удельное основное сопротивление движению уравнением второй степени в функции скорости движения:

(2.3)

где с₀, с₁ и с₂ – коэффициенты, постоянные для данного типа подвижного состава и пути.

При увеличении скорости основное сопротивление движению возрастает, для существующих электровозов при движении без тока на звеньевом пути в диапазоне скорости 0 – 100 км/ч это сопротивление составляет 2,4 – 7,0 Н/кН.

Следует отметить, что при движении под током в режимах тяги и электрического торможения удельное основное сопротивление движению электровоза меньше, чем w_х при движении без тока, на величину механических потерь в тяговых двигателях и передачах (моторно-осевых подшипниках, зубчатых передачах и т. п.), которые учитываются в тяговых и тормозных характе­ристиках.