2.Физические основы образования касательной силы тяги и торможения электровоза. Коэффициент сцепления колес электровоза с рельсами и методика его определения.

Ограничение силы тяги по сцеплению колес с рельсами:

G₀- сила тяги, приходящаяся на одну колесную пару локомотива;

m_ло- масса локомотива, приходящаяся на одну колесную пару;

М_с- вращающий момент;

М_д- вращающий момент двигателя;

µ- передаточное число зубчатой передачи(для грузовых – 3…4, для пассажирских – 2…3);

n_к – частота вращения колесной пары;

n_д – частота вращения двигателя;

Ψ_k-коэффициент сцепления колесной пары с рельсами.

n_k=n_д/µ; R_k=D_k/2; F_k=M_k/R_k=2M_k/D_k=2M_дµη_ЗП/D_k; F_TP=F_СЦ=m_ЛОyΨ_k;

Точка сцепления колес с рельсами проходит уравновешенное состояние сил F_k, т.е: F_k=F_TP=F_СЦ – без боксования.

V- Скорость поступательного движения;

V_СК- скорость скольжения колеса. Нормальное микропроскальзывание (крип): V_ск/V₀=0,01..0,02. Зависимость Ψ_К(V): .(Разный коэффициент сцепления из-за схемы соединения двигателей).

Коэффициент сцепления зависит от многих факторов:

1. От свойств материалов бандажей и рельсов (шероховатость, твердость);

2. От наличия окисных, масляных пленок;

3. От метеорологический условий и т.д.

Коэффициент сцепления определяется экспериментально при помощи динамометрического метода.

При динамометрическом методе, в случае установившейся скорости движения (V=const) на прямом участке пути с максимальной касательной силой тяги F_k коэффициент сцепления электровоза рассчитывается по формуле:

F_CЦmax–максимальная сила сцепления, измеряемая динамометром на автосцепке испытуемого электровоза перед срывом сцепления колес, кН;

m_л- масса электровоза, т;

g – ускорение свободного падения, м/с²;

W₀^’- удельное основное сопротивление движению электровоза в режиме тяги;

I–крутизна уклона.