Как рассчитать сцепной вес
Тяговые расчеты. Расчет веса состава по руководящему уклону
Устройство и эксплуатация железнодорожного подвижного состава
Тяговые расчеты и тяга поездов – специальная дисциплина способствующая разрешению важнейших вопросов:
1. выбор типа локомотива и его основных параметров,
2. расчет веса состава,
3. расчет времени хода по перегону,
5. определение расхода воды, топлива, эл.энергии;
6. обоснование требований к вагонному и путевому хозяйству;
7. решение задачи уменьшения сопротивления движению.
Силы, действующие на поезд. На поезд действуют внешние и внутренние силы. Для определения, какие силы являются внешними, а какие внутренними, представим поезд как систему материальных тел, а цент тяжести как материальную точку.
Внутренними по отношению к поезду будут силы, действие которых происходит от тел, входящих в данную систему, следовательно, внешними будут силы, исходящие от тел, не входящих в систему.
В поезде внешними по отношению к нему будут: притяжение земли, реакции, действующие от рельсов, а также воздействие среды, в которой движется поезд.
Внутренними силами будут взаимодействия между отдельными вагонами, узлами и агрегатами внутри поезда.
Внутренние силы в любой материальной системе являются силами парными, совпадающими по линии действия, равные по величине и противоположные по направлению. Поэтому равнодействующая внутренних сил в поезде и результирующий момент равны 0. Из этого следует вывод, что под действием внутренних сил центр тяжести материальной системы не может изменить своего положения в пространстве. Он может переместиться только под действием внешних сил.
На поезд действует множество разнообразных по величине и направлению сил. Силы или их составляющие, которые действуют на поезд по направлению движения можно свести к трем основным группам:
— силы, передающиеся от локомотива F;
— силы, оказывающие сопротивление движению W;
Силы сопротивления движению поезда. Между поездом и рельсами, а также окружающей средой возникают различные взаимодействия, в результате чего изменяется скорость движения. Такие взаимодействия порождают силы сопротивления движению.
Под силой сопротивления следует понимать всякие внешние неуправляемые силы, приложенные к поезду и направленные в сторону, противоположную движению поезда. Они возникают, как только поезд начинает двигаться, не зависимо от того где происходит движение.
По эксплуатационному признаку силы сопротивления делятся на основные (постоянно действующие) и дополнительные (временно действующие).
За основные силы сопротивления принимают такие, которые действуют на поезд при движении по ровной горизонтальной площадке с равномерной скоростью при нормальных климатических условиях.
При движении поезда в условиях, отличных от данных, возникают дополнительные силы сопротивления, основные из которых – сопротивление от подъема, от кривой и при трогании с места.
Силы сопротивления измеряются в кГ или Н.
Удельные силы сопротивления измеряются в кГ/т или Н/т.
Основными величинами расчета являются:
— сцепной вес локомотива Р, т;
— сцепной вес состава Q, т;
— полное сопротивление W, Н;
— удельное сопротивление ω, Н/т;
— полное основное сопротивление W0, Н;
— основное удельное сопротивление ω0, Н/т;
— полное сопротивление от подъема Wi, Н;
— удельное сопротивление от подъема ωi, Н/т;
— полное сопротивление от кривой Wг, Н;
— удельное сопротивление от кривой ωг, Н/т;
— полное сопротивление при движении Wк, Н;
— общее удельное сопротивление при движении ωк, Н/т.
Расчет веса состава по руководящему уклону. Расчет веса состава производится при условии движения на расчетном подъеме с равномерной скоростью.
Сначала необходимо определить руководящий подъем.
Руководящий подъем – максимальный затяжной подъем, который не может быть преодолен поездом под действием его кинетической энергии. Вес состава в этом случае определяется по формуле
,
где Fк – расчетная касательная сила тяги для заданного в условии локомотива, кН;
Р – вес локомотива, т;
ω / 0 – основное удельное сопротивление локомотива, Н/т;
ω // 0 – основное удельное сопротивление вагона, Н/т;
где Vр – расчетная скорость, км/ч;
q0 B – осевая нагрузка вагона, т.
Проверка веса состава при трогании с места. Рассчитанный вес грузового состава проверяется на трогание с места на остановочных пунктах, а также на руководящем подъеме по формуле
где Fк.тр – касательная сила тяги при трогании с места для заданного в условии локомотива, кН;
Р – вес локомотива, т;
Дополнительные удельные сопротивления рассчитываются в зависимости от типа буксовых узлов. Для букс на подшипниках качения
Сцепной вес-вес, приходящийся на ведущие колеса транспортного средства и обеспечивающий сцепление их с дорогой
Сцепной вес трактора увеличивают для уменьшения буксования ведущих колес при работе с полной нагрузкой. Для увеличения сцепного веса трактор снабжают специальными грузами, закрепленными на дисках ведущих колес. При работе с навесными машинами сцепной вес трактора можно увеличивать с помощью запчасти к трактору гидроусилителя сцепного веса. Для дополнительного увеличения сцепного веса, необходимо при работе трактора в особо тяжелых условиях, камеры ведущих колес заполняют жидкостью до три четверти их обьема
Силовой баланс транспортного средства-равенство движущей силы сумме сил сопротивления движению транспортного средства
Скорость авто соответствующая максимальному значению дин факт на прямой передаче называется критической по условию тяги. С помощью динам. характер. можно опред. мах скорость движения а/м в заданных условиях, а также дать хар-ки движ-я машины при различных суммарных сопротивлениях дороги, при этом возможно несколько случаев:
-линия ψ1 пересекается с кривой динам-го фактора, тогда мах скорость дв-я для данных условий будет V1, т.к. при этом соблюд-ся условие Da = ψ
-линия ψ2 проходит ниже кривой дин-го фактора, в этом случае Da >ψ и равномерное движ-е а/м невозможно, т.к происходит разгон.
-линия ψ3 проходит выше кривой дин-го фактора, при этом Da ψ а/м может разгон-ся при движ-и со скор-ю меньше V2 или больше V3, машина будет двиг-ся только с замедлением (на одной данной передаче)
Понятие устойчивости транспортной машины. Поперечная устойчивость машины. Условие опрокидывания ТиТТМО на автомобильном шасси. Критические скорости движения специальной автомобильной техники на повороте.
Под устойчивостью колесной или гусеничной машины понимается ее способность двигаться в разнообразных условиях без опрокидывания и без бокового скольжения колес всех осей автомобиля или одной из них. В зависимости от направления опрокидывания и скольжения различают продольную и поперечную устойчивость. Более вероятно и более опасно потеря поперечной устойчивости, α выражается в заносе или боковом опрокидывании машины. Поперечная устойчивость машины – способность сохранять заданное движение без опрокидывания, сползания, заноса при движении на повороте, а так же при боковом перемещении и сползании на уклоне.
Центробежная сила, действующая на автомобиль при движении его на повороте, может вызвать боковой занос или опрокидывание автомобиля. Заносу автомобиля противодействует сила бокового сцепления колес с дорогой, а опрокидыванию — момент от веса автомобиля.
На рис. представлена схема движения автомобиля при повороте на дороге с уклоном, направленным наружу от центра поворота (наименее благоприятный случай).
Для обеспечения хорошей устойчивости b/2h > 1, где b — колея, h — высота центра тяжести. Боковой занос возможен, когда C ≥ G · φ1
Боковое скольжение наступает раньше опрокидывания, поэтому при потере устойчивости обычно начинается боковой занос, который может в некоторых случаях привести к опрокидыванию.
Потеря устойчивости автомобиля происходит обычно при заносе задней оси, так как центробежная сила, вызывающая занос этой оси, усиливает его при начавшемся скольжении колес.
Кроме высоты центра тяжести, на устойчивость автомобиля влияет также его положение по отношению к передней и задней осям и относительно продольной оси симметрии автомобиля.
Понятие управляемости колесной машины. Зависимость углов поворота управляемых колес ТиТТМО на автомобильном шасси. Условие качения управляемых колес без скольжения. Понятие критической скорости по условиям управляемости. Понятие бокового увода и поворачиваемости машины.
Управляемостью колесной машины называется совокупность свойств конструкции, обеспечивающих сохранение ее движения по траектории, заданной управляемыми колесами. Управляемость колесной машины зависит от кинематических связей м/у управляемыми колесами, осуществляемых рулевой трапецией, увода колеса, стабилизацией и колебаний управляемых колес. В идеальном случае при повороте вес колеса, вращающегося без бокового скольжения и без боковых деформаций шин показаны на рис. В этом случае мгновенный центр поворота (т.О) находится на пересечении перпендикуляра к направлению движения всех колес. Передние управляемые колеса отклоняются от нейтрального положения на различные углы α наружный и α внутренний, т.к. при повороте машины они находятся на различных расстояниях от центра поворота при этом должно соблюдаться следующее условие: ctgαнар.- ctgαвнутр.=2а/L. Соблюдение этого условия обеспечивается рулевой трапецией, конструкция α с достаточным приближением позволяет поворачивать управляемые колеса на неодинаковые углы при больших углах поворота. Если данное условие не соблюдается, т.е. управляемые колеса поворачиваются на равные углы, то движение колесной машины при повороте будет сопровождаться боковым скольжением направляющих колес. В машинах повышенной проходимости, где управляемые колеса одновременно являются и ведущими, толкающие силы передних колес не дают боковых составляющих, стремящихся отклонить колесо от заданного направления.
«Основы работоспособности технических систем»
Сцепной вес
Смотреть что такое «Сцепной вес» в других словарях:
СЦЕПНОЙ ВЕС — часть веса, приходящегося на ведущие (движущие) оси автомобиля, колёсного трактора, локомотива и т. д., передающаяся на путь. С. в, определяет максимально возможное тяговое усилие (тягу) между колёсами и дорогой (рельсами) … Большой энциклопедический политехнический словарь
Сцепной вес локомотива — Сцепной вес локомотива сумма всех нагрузок от движущих (сцепных) колёс локомотива на рельсы. Используется для создания силы сцепления между колёсами и рельсами и позволяет превратить окружное усилие на ободе движущих колёс во внешнюю силу… … Википедия
СЦЕПНОЙ ВЕС ЛОКОМОТИВА — часть общего веса локомотива, передающаяся на его движущие осн. Только эта часть веса используется для создания между движущими колесами и рельсами силы трения, позволяющей превратить работу машины в силу тяги для передвижения поезда; остальная… … Технический железнодорожный словарь
СЦЕПНОЙ — СЦЕПНОЙ, сцепная, сцепное (спец.). прил., по знач. связанное с работой чего нибудь в сцепе, в связи с другим. Сцепная мощность трактора. Сцепные оси паровоза. Сцепной вес (вес, приходящийся на ведущие оси локомотива). || Сцепляющийся, соединяемый … Толковый словарь Ушакова
вес сцепной — Усилие, приходящееся на ведущие оси движителя и определяющее величину тягового усилия [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] Тематики строит. машины, оборуд., инструмент прочие EN cohesion weight DE… … Справочник технического переводчика
ВЕС СЦЕПНОЙ — усилие, приходящееся на ведущие оси движителя и определяющее величину тягового усилия (Болгарский язык; Български) сцепно тегло (припадащо се на задвижващи колела или на гьсенична верига) (Чешский язык; Čeština) adhezní tíže (Немецкий язык;… … Строительный словарь
ФД — Феликс Дзержинский … Википедия
Паровоз ФД — «Феликс Дзержинский» Паровоз ФД21 3125 Основные данные … Википедия
Сцепной вес секции
Сцепной вес секции тепловоза Pсц зависит от допустимой статической нагрузки от оси на рельсы (2П), числа осей секции локомотива и рода службы локомотива, кН
где α – коэффициент, учитывающий род службы проектируемого тепловоза (для маневрового тепловоза α=1);
[2П]- допустимая статическая нагрузка от оси колесной пары на рельсы, кН;
nос— число сцепных осей секции.
кН
1.2 Определение диаметра движущих колес ДК
мм
где [2р] – допустимая удельная нагрузка на 1 мм длины диаметра колеса, кН/мм (для маневровых тепловозов принимаем [2р]=0,24-0,27 кН/мм)
мм
В соответствии с ГОСТ 25463-82 «Тепловозы магистральных железных дорог колеи 1520 мм. Общие требования» принимаем диаметр бандажа новой колесной пары ДК = 1050 мм.
уменьшаются силы сопротивления движению от трения качения и скольжения колес по рельсам, упрощается размещение элементов тягового привода и ряд других. С другой стороны увеличение величины 
неизбежно приведет к росту динамических нагрузок в системе «колесо-рельс» из-за увеличения неподрессоренного веса ходовой части и увеличению высоты тележек и самого проектируемого локомотива и ряд других.
1.3 Определение длины секции проектируемого тепловоза 
Длина секции проектируемого тепловоза по осям автосцепок Lт (рис.1) пропорциональна эффективной мощности силовой установки Nе.
Рис.1. Расположение основных элементов кузова и подкузовных частей
Предварительно величина Lт может быть определена с помощью следующих эмпирических зависимостей, мм
мм
При 
где NЕ – эффективная мощность силовой установки, кВт.
мм
Минимальная длина секции тепловоза 
, мм
мм
Для магистральных железных дорог принимаем [qn] = 73,5 кН/м
мм
Максимальная длина секции тепловоза LТmаx по осям автосцепок в соответствии с ГОСТ 25463-82 и техническими требованиями на
магистральные тепловозы нового поколения мощностью 2500-3500 кВт устанавливается не более 22800 мм
Т.к. полученная длинна всего лишь предварительная, то возьмём длину для установления компоновки оборудования проектируемого тепловоза 21500 (мм).
1.4 Определяем базу секции тепловоза 
Предварительно, база секции Lб может быть установлена из следующего выражения, мм
, мм
мм
Сцепной вес локомотива
Сцепной вес локомотива — сумма всех нагрузок от движущих (сцепных) колёс локомотива на рельсы. Используется для создания силы сцепления между колёсами и рельсами и позволяет превратить окружное усилие на ободе движущих колёс во внешнюю силу тяги локомотива или тормозную силу (при действии тормозов).
Сцепной вес является важной характеристикой эксплуатационных качеств локомотива. Максимум результирующего касательного тягового и тормозного усилий пропорционален сцепному весу и характеризуется коэффициентом сцепления. Сцепной вес локомотива рассчитывается без учёта возможного изменения его при движении, так как при этом лишь перераспределяется по движущим осям. При наличии на локомотиве поддерживающих или бегунковых осей, возможно применение увеличителей сцепного веса — механизмов, снимающих часть веса локомотива с дополнительных колёс и передающих его на сцепные.
 |
Смотреть что такое «Сцепной вес локомотива» в других словарях:
СЦЕПНОЙ ВЕС ЛОКОМОТИВА — часть общего веса локомотива, передающаяся на его движущие осн. Только эта часть веса используется для создания между движущими колесами и рельсами силы трения, позволяющей превратить работу машины в силу тяги для передвижения поезда; остальная… … Технический железнодорожный словарь
СЦЕПНОЙ ВЕС — часть веса, приходящегося на ведущие (движущие) оси автомобиля, колёсного трактора, локомотива и т. д., передающаяся на путь. С. в, определяет максимально возможное тяговое усилие (тягу) между колёсами и дорогой (рельсами) … Большой энциклопедический политехнический словарь
СЦЕПНОЙ — СЦЕПНОЙ, сцепная, сцепное (спец.). прил., по знач. связанное с работой чего нибудь в сцепе, в связи с другим. Сцепная мощность трактора. Сцепные оси паровоза. Сцепной вес (вес, приходящийся на ведущие оси локомотива). || Сцепляющийся, соединяемый … Толковый словарь Ушакова
Оэл7 — ОЭЛ7 … Википедия
Тяговые расчёты — прикладная часть теории тяги поездов, в которой рассматриваются условия движения поезда и решаются задачи, связанные с определением сил, действующих на поезд, и законов движения поезда под воздействием этих сил. Содержание 1 История тяговых… … Википедия
Движущие колёсные пары — (обведены) паровоза типа 2 3 1 Движущие колёсные пары (сцепные колёсные пары, сцепные оси, движущие колёса и т. д.) колёсные пары, на которые не … Википедия
PRR S1 — В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники. Эта отметка… … Википедия
Паровоз ФД — «Феликс Дзержинский» Паровоз ФД21 3125 Основные данные … Википедия
ФД — Феликс Дзержинский … Википедия