Силы, действующие на поезд

Тяговые расчеты в проектировании железных дорог

Тяговые расчеты — это раздел прикладной механики, в которой изучается механика движения поезда. В тяговых расчетах рассматриваются силы, действующие на поезд, взаимодействие этих сил, обусловливающее характер движения, и решаются такие задачи, как определение массы состава, скорости и времени хода поезда по участку, механической работы локомотива и работы сил сопротивления движению, расхода электроэнергии электровозами или дизельного топлива тепловозами. По данным тяговых расчетов при проектировании железных дорог оцениваются варианты плана и профиля линии, размещаются раздельные пункты, определяется пропускная способность дороги, проектируются устройства электроснабжения и локомотивного хозяйства (тяговые подстанции, депо, пункты оборота локомотивов и др.).

Важную роль играют тяговые расчеты в эксплуатации железных дорог:

при составлении графиков движения поездов, нормировании энергоресурсов на тягу поездов и для других целей.

В тяговых расчетах принимается ряд допущений, упрощающих расчеты, но вместе с тем обеспечивающих необходимую точность результата. Например, в большинстве случаев поезд рассматривается как материальная точка, расположенная в центре тяжести поезда (в середине его длины) и концентрирующая в себе всю массу поезда.

Нормы тяговых расчетов, значительная часть которых получена экспериментально, приводятся в Правилах тяговых расчетов для поездной работы.

Силы, действующие на поезд

Полные и удельные силы. В тяговых расчетах рассматриваются только те слагаемые внешних сил, приложенных к поезду, которые направлены вдоль линии движения поезда, так как именно они влияют на поступательное движение поезда по рельсовой колее. Это сила тяги сила сопротивления движению поезда 14и тормозная сила В.

Полные силы, т.е. приложенные ко всему поезду, измеряются в ньютонах

(Н) или килоньютонах (кН).

Удельные силы, приходящиеся на единицу веса поезда, измеряются в Н/кН (вес поезда измеряется в килоньютонах, поскольку масса поезда измеряется в тоннах):

удельная сила тяги:

(1)

удельное сопротивление движению:

(2)

удельная тормозная сила:

(3)

где Р - расчетная масса локомотива, т; Q - масса состава вагонов, т; — ускорение свободного падения,