Додатковий опір руху

До додаткового опору руху відносять додаткові сили, які виникають під час руху поїзда по схилах, у кривих, при низьких температурах, вітрі та роботі підвагонних генераторів пасажирських вагонів.

П ід час руху по горизонтальній ділянці шляху сила ваги поїзда спрямована по вертикалі і не створює горизонтальних сил. Якщо поїзд рухається на підйом (в гору), то сила G, яка спрямована по вертикалі, може бути розкладена на дві сили: G’, яка діє перпиндикулярно рейкам та W_i, яка спрямована проти руху, яка і називається додатковим опором руху від підйому, рисунок 2. У випадку коли поїзд рухається по схилу сила W_i буде направлена в тому ж напрямку.

Рисунок 2 – Схема сил, які діють на поїзд на підйомі

Питомий опір руху від схилу w_i (Н/кН) w_i = i для підйому береться із знаком “+”, для схилу із знаком “–”.

Додатковий опір від кривих з’являється внаслідок відтиснення поїзда силами інерції в сторону зовнішньої рейки та виникнення тертя гребнів коліс об бічну поверхню зовнішньої рейки. При вході в криві або зміни радіуса кривої візки повертаються відносно кузова і з’являється тертя в опорах та бокових сковзунах.

Додатковий опір руху в кривих залежить від радіуса кривої, швидкості руху, стану колії, підвищення зовнішньої рейки, бокових зазорів між рейками та гребнями коліс, ступеня зносу колісних пар та їх розбігу.

Визначається питомий опір руху в кривій за емпіричною формулою:

w_r = 700/R . (9)

Якщо довжина кривої менше довжини поїзда, то опір зазнає тільки частина поїзда, тоді користуються формулою:

w_r = 700S_кр/(R*l _потягу). (10)

При низьких температурах опір зростає із-за збільшення густини мастила у вузлах тертя та підвищення густини повітря. Цей опір визначається у відсотковому співвідношенні від основного опору рухові або приймається за спеціальними таблицями та графіками, які приведені в ПТР.

При зустрічному або боковому вітрі опір рухові зростає. Зустрічний вітер викликає збільшення опору повітрянного середовища. Боковий вітер притискає поїзд до однієї із рейок, внаслідок чого збільшується тертя бандажа об бокову поверхню рейки. Приймаються ці значення у відсотках від основного опору.

Розрахунок основного питомого опору складу

Приведені в ПТР емпіричні формули дозволяють виявити сили основного питомого опору кожного виду рухомого складу. Оскільки опір руху локомотивів залежно від режиму роботи розраховують за різними формулами, доцільно спочатку визначити опір руху складу, а потім локомотива у потрібному режимі.

Основний питомий опір руху складу визначається як сума опору руху кожного типу вагонів:

w_o” =  w_oi” +  w_oj” + .. .+  w_ok”, (11)

де , , ... ,  - відсоткове співвідношення вагонів даного типу у складі;

i, j, ..., k - типи вагонів.

Основний питомий опір руху локомотива визначається за емпіричною формулою, приведеною у ПТР w_o’.

Тоді загальний питомий опір руху поїзда дорівнює:

w_o = w_o” + w_o’. (12)

Повний питомий опір руху поїзда дорівнює:

wo = wo” + wo’ + w_дод . (13)