Вопрос 11

Силы основного сопротивления движению W₀, действующие при движении по прямолинейному гори­зонтальному пути, обусловлены в основном трением в подшипниках подвижного состава, взаимодействи­ем колесных пар с рельсами и сопро­тивлением воздушной среды при от­сутствии ветра.

Сила трения в подшипниках подвижного состава.

Под воздействием нагрузки на трения в буксовых подшипниках

шейку оси подвижного состава и вращении колесной пары по часо­вой стрелке возникает сила трения, равная произведению силы на коэффициент трения . Очевидно, сила умноженная на радиус шейки оси, дает момент сопротивления вращению.

Сила трения качения колес по рельсам. Эта сила возникает вследствие деформации опорных поверхностей колес, рельсов и про­садки пути.

Сила трения скольжения колес по рельсам. Качение колес по рельсам сопровождается их проскальзыванием, вызывающим силу трения скольжения между колесами и рельсами. Проскальзывание вызвано конусностью рабочих поверхностей бандажей колесных пар и отклонением их диаметров (см. рис. 1.3), отклонениями колесных пар от перпендикулярного к оси пути положения из-за нарушения разме­ров при сборке тележек вагонов и локомотива, а также вследствие виляния кузовов, тележек и колесных пар, создающих колебания в горизонтальной плоскости при их движении по прямолинейному пути.

Сила сопротивления от ударов на неровностях пути.

При прохождении стыков и не­ровностей пути возникают уда­ры, которые вызывают силы, дей­ствующие против направления движения поезда

Силы сопротивления воздушной среды. При движении поез­да перед его лобовой частью образуется зона сжатого воздуха, ко­торый оказывает встречное давление на лобовую стенку локомоти­ва. Боковые поверхности и крыши подвижного состава соприкасают­ся со струями скользящего по ним воздуха, увлекают часть его за собой, создавая поток воздуха и трение части воздуха о стенки подвижного состава. В междувагонном пространстве и у выступаю­щих частей образуются завихрения.

Под подвижным составом часть воздуха увлекается поездом, со­здаются завихрения и поток, соприкасающийся с верхним строени­ем пути. За последним вагоном поезда образуется разрежение. Эти явления вызывают внешние силы, действующие на поезд, направ­ленные против движения.

Вопрос 12

К силам дополнительного сопротивления движению W_A относят силы сопротивления, возникающие от уклонов, при движении в кри­вых участках пути, трогании с места; силы сопротивления, создавае­мые подвагонными генераторами в пассажирских поездах, а также силы сопротивления, возникающие при низких температурах наруж­ного воздуха, действие встречного или бокового ветра.

Вопрос 13

Дополнительное сопротивление при движении поезда в кри­вой. При движении поезда в кривых участках пути колеса гребнем при­жимаются к наружному рельсу. Сила реакции рельса вынуждает поезд двигаться криволинейно. Между гребнями колес и боковой поверхнос­тью головки рельса возникает трение. При движении в кривых увеличи­вается также проскальзывание колес из-за разной длины наружного и внутреннего рельсов, несмотря на конический профиль рабочих поверх­ностей колес. При входе в кривые и выходе из них или при изменении радиуса кривой тележки поворачиваются относительно кузова, и появ­ляется трение в опорах и боковых скользунах.

Перечисленные силы трения, приведенные к ободам колесных пар, создают силы дополнительного сопротивления движению от кривизны пути.

Они возрастают с уменьшением радиуса кривой, а также зависят от скорости движения, вида подвижного состава, состояния пути и степени возвышения наружного рельса, боковых зазоров между рель­сами и гребнями колес, степени износа колесных пар и их разбегов.