Сцепление колес с рельсами, ограничение силы тяги по условиям сцепления

Сцепление колеса с рельсом тем сильнее, чем больше сила Ро (рис.2), с которой колесная пара давит на рельс. Сцепление, необходимо для реализации силы тяги, можно получить лишь при условии, что некоторая доля этой силы Ро будет больше силы тяги F кд, развиваемой данной колесной парой. Эту зависимость выражают неравенством F кд ≤ Ро φк, где φк – коэффициент сцепления.

Таблица 1

Если сила тяги F кд превысит произведение Ро φк, то сцепление нарушится, колесо начнет проскальзывать по рельсу, при этом сила сцепления резко уменьшится, колесо как бы лишится упора и начнет вращаться все быстрее. Это явление называют боксованием. При нем вращающий момент, развиваемый двигателем и реализуемый колесной парой, падает (из-за уменьшения тока и коэффициента сцепления) и сила тяги снижается, что прежде всего вызывает уменьшение скорости движения поезда, возможно также и нарушение коммутации ТЭД.

Чтобы определить наибольшую допустимую силу тяги электровоза, необходимо знать значение коэффициента сцепления. Коэффициент сцепления зависит от многих факторов: состояния поверхности рельсов (масляные пятна, торфяная или угольная пыль, листья уменьшают сцепление, песок – увеличивает); общего состояния пути; радиуса кривой и возвышение рельсов на кривых. При небольшом дожде коэффициент сцепления снижается, при сильном дожде, смывающем грязь с рельсов уменьшения коэффициента сцепления нет.

На коэффициент сцепления влияют факторы, зависящие от состояния электровоза. Так, повышенный прокат бандажей, разность в диаметрах по кругу катания комплекта колесных пар или колес одной колесной пары, большие поперечные разбеги колесных пар, различие жесткости рессор и пружин, неудачный подбор ТД по характеристикам ухудшают сцепление, особенно с ростом скорости движения.

Подсчитывают коэффициент сцепления обычно по формулам, выведенным после многочисленных опытов в различных условиях (таблица 1).

Как можно видеть из таблицы 2, коэффициент сцепления у электровозов переменного тока до скорости 50 км/ч выше, чем у электровозов постоянного тока. Это обусловлено соединением ТД: у переменника – параллельно, а у постоянника – последовательно или последовательно – параллельно.

Улучшение сцепных свойств электровозов зависит от их состояния, качества ремонта и тех. обслуживания, качества песка и мастерства машиниста при управлении электровозом на больших токах и плохой погоде.

Дата добавления: 2014-11-16