7. Дополнительное сопротивление движению

- Дополнительное сопротивление движению W_д возникает под воздействием ветра, при движении подвижного состава в тоннеле, при низкой температуре окружающего воздуха.

Сопротивление движению при ветре отличается от сопротивления движению при безветренной погоде. Направление ветра может совпадать или быть противоположным направлению движения подвижного состава. Когда ветер направлен по движению подвижного состава, результирующая скорость воздуха равна разности скоростей подвижного состава v и ветра v_в. Если ветер направлен против движения, результирующая скорость подвижного состава относительно воздуха будет равна сумме скоростей подвижного состава и ветра. Это обстоятельство можно приближенно учесть непосредственно в формулах для определения основного сопротивления движению путем подстановки в член, содержащий и² вместо v величину v ±v_в.

В условиях города из-за экранирующего действия домов ветра с большой скоростью практически не бывает, поэтому увеличение сопротивления движению от ветра в городском электрическом транспорте сказывается незначительно, и в тяговых расчетах его не учитывают.

Дополнительное сопротивление движению подвижного состава в тоннелях возникает за счет увеличения сопротивления воздуха. Двигаясь в тоннеле, подвижной состав выталкивает воздух подобно воздушному поршню. При этом перед подвижным составом возрастает давление воздуха, а позади образуется разряжение. Для наземного городского электрического транспорта сопротивление воздуха в тоннелях в тяговых расчетах не учитывается, так как тоннели встречаются крайне редко и имеют небольшую длину.

Дополнительное сопротивление движению при трогании подвижного состава с места возникает в момент перехода из состояния покоя в состояние движения. Оно обусловлено главным образом увеличением сил трения в буксах, которые зависят при определенном качестве смазки от температуры окружающего воздуха и длительности стоянки, массы подвижного состава, типа подшипников. Как уже указывалось ранее, на городском электрическом транспорте дополнительное сопротивление движению при трогании с места не учитывается

На сопротивление движению оказывает влияние температура окружающего воздуха. В холодное время увеличивается плотность воздуха, в результате чего возрастает сопротивление воздушной среды и, следовательно, основное сопротивление движению. Температура воздуха оказывает большое влияние на силы трения в подшипниках. В холодное время смазка в буксах загустевает, увеличиваются силы внутреннего трения в подшипниках. Влияние этого обстоятельства можно уменьшить путем применения в зимнее время менее вязких смазочных материалов.

8. Тормозные силы поезда.

- Тормозными силами называют управляемые внешние силы, действующие против движения поезда для снижения скорости движения или поддержания ее на спуске. От значения тормозных сил зависит безопасность движения поездов. Поэтому должна быть обеспечена высокая надежность и эффективность тормозов.

В зависимости от принципа создания тормозных сил применяют механическое или электрическое торможение. При механическом торможении тормозная сила образуется в результате трения тормозных колодок о поверхности катания колес или о тормозные диски, специально укрепленные на колесных парах некоторых типов пассажирских вагонов и вагонов электропоездов. Тормозные силы создаются на ободах всех колесных пар подвижного состава, имеющих тормозные колодки.

Управление механическими тормозными силами может быть пневматическим (воздушным) или электропневматическим. В первом случае машинист управляет торможением, изменяя давление в тормозной магистрали поезда. Его снижение приводит к включению тормозов. В связи с неодновременным понижением давления с помощью крана машиниста локомотива тормоза головной части поезда срабатывают раньше, чем в хвостовой части, что вызывает продольные динамические силы в поезде.

В пассажирских поездах используют электропневматические тормоза, в которых снабжение вагонов сжатым воздухом идет через тормозную магистраль, а управление воздухораспределителями вагонов осуществляется по электрическим проводам. Вследствие этого тормозной эффект всех вагонов поезда возникает практически одновременно.

Электрическое торможение подразделяют на реостатное и рекуперативное. При реостатном торможении электрическая энергия на реостате преобразуется в тепловую, рассеиваемую в окружающей среде. При рекуперативном торможении, свойственном только электроподвижному составу, электрическая энергия не рассеивается а отдается в контактную сеть для полезного использования. Естественно, что тормозные силы при электрическом торможении можно получить на ободах только движущих колесных пар.

В грузовых и пассажирских поездах при тяге локомотивом, имеющем небольшое число сцепных осей, получить большие тормозни силы при электрическом торможении нельзя. Поэтому его используют чаще всего для поддержания примерно постоянной скорости движения по спуску. На электропоездах, имеющих значительно большее число сцепных осей, электрическое торможение успешно применяя: и для снижения скорости перед остановками.

При механическом торможении поезда в создании тормозных си участвует значительно большее число колесных пар (локомотива и вагонов), создающих соответственно большие тормозные силы. Часть вагонов и локомотивы оборудуют также ручными тормозами, используемыми в основном для удержания подвижного состава на путях нерабочем состоянии.