Тяга потягів/Основний опір руху потягу

Основний опір руху потяга (самохідної установки, автомашини) — сила статичного опору руху самохідної транспортної установки або поїзда $W_{o}$, яка завжди спрямована в бік, протилежний руху состава (по аналогії із силою тертя), і включає в себе: опір від тертя котіння коліс складових елементів потягу по рейках (автомашини по дорожньому покритті), тертя в підшипниках локомотива й екіпажів хвостової частини, періодичне тертя реборд складових елементів потяга по внутрішній поверхні голівок рейок тощо. Входить в основне рівняння руху потяга.

Математичний запис основного опору руху потяга

Оскільки явище тертя екіпажу в рейковій колії є досить складним, аналітичне вираження основного опору руху потяга не уявляється можливим. На практиці користуються емпіричними значеннями питомих опорів руху, тобто віднесених до одиниці ваги состава (екіпажу), і тоді основний опір руху складатиме:

$W_{o}=w(P+Q)$, Н, де $w$ — питомий опір руху екіпажу (состава), Н/кН;

$P$ — вага локомотива, кН;

$Q$ — вага причіпної частини потяга, кН.

Більша частина складу — причіпна (вагони, вагонетки), і тому для практичних розрахунків за основу береться питомий опір руху вагону (вагонетки), а питомий опір руху локомотива приймається приблизно рівним питомому опору руху хвостової частини потяга.

Чинники, що впливають на основний опір руху потяга

Розглянемо основний опір руху потяга на прикладі промислового залізничного (рейкового) транспорту. Значення для рейкового транспорту вугільних шахт такі: для вагонеток із підшипниками ковзання $w$=12…22 Н/кН, для вагонеток із роликопідшипниками $w$=6…12 Н/кН, для вагонеток із шарикопідшипниками $w$=4…8 Н/кН (перше значення — для вагонеток із ємністю кузова $V$=5,5 м³, останнє — для вагонеток із ємністю кузова $V$=1,1 м³). Причому, для порожніх вагонеток значення $w$ на 1…2 Н/кН більші, ніж для завантажених. Питомі опори руху вагонеток рудних шахт на 3…5 Н/кН більші, аніж для вугільних. Для кар'єрних вагонеток і вагонів $w$ визначається по емпіричній залежності, що має вигляд $w=a+bv$, де $a$, $b$ — емпіричні коефіцієнти, $v$ — швидкість руху потяга.

Розрізняють ходовий і пусковий питомий опір руху потяга. Вищенаведені питомі значення характерні для ходового опору руху вагонеток, тобто який має місце в номінальному режимі руху потяга. Пусковий опір руху присутній при страгуванні вагонеток з місця. Так, для вагонеток з кулькопідшипниками й роликопідшипники пусковий опір в 1,3…1,5 разів більше ходового, а з підшипниками ковзання — в 1,8…2 рази більше ходового. Часто під час розрахунків локомотивного транспорту пусковим опором вагонеток нехтують; проте у разі перевірки зчіпної маси поїзда при його рушанні з місця, питомий опір руху вагонеток збільшують в 1,5 рази, в порівнянні з ходовим питомим опором.

Оскільки складова абсолютного опору руху поїзда не залежить від маси, питомий опір для вагонеток більшої місткості менше, ніж для вагонеток меншої місткості. Також питомий опір навантаженої вагонетки на 10…15 % менше, ніж порожньої. Фізичний зміст даних різночитань наступний: чим більше колісних пар труться ребордами по головці рейок на одиницю маси складу, тим більше питомий опір вагонетки. Крім того, опір вагонеток в потязі на 10…20 % більше, ніж в одиночних екіпажів, оскільки у складі виникають побічні руху шкідливого характеру (зіткнення екіпажів, посмикування локомотива, тряска, похитування тощо). На пересувних коліях опір руху екіпажів збільшується на 20…30 %. На засмічених коліях, — особливо біля вантажних пунктів, основний опір руху вагонеток збільшується на 50 %. На дільничних коліях питомий основний ходовий опір руху потяга також збільшується на 50…60 % від рекомендованого вище значення.