Основное сопротивление движению поезда.
Основное сопротивление движению поезда, это сила сопротивления, действующая на поезд при движении его по прямому, горизонтальному участку пути при отсутствии ветра.
Оно складывается из сопротивлений от внутреннего трения подвижного состава, сопротивления от взаимодействия пути и подвижного состава и сопротивления от воздушной среды.
Сопротивление от внутреннего трения подвижного состава складывается из трений: щёток о коллектор, якоря о воздух, в зубчатой передаче, моторно-якорных, моторно-осевых подшипниках электровоза, в буксовых подшипниках электровоза и вагонов.
Сопротивление от взаимодействия пути и подвижного состава. При движении между колесом и рельсом из-за неравенства диаметров бандажей, виляния тележек, от прижатия гребней бандажей к внутренней грани наружного рельса возникает трение скольжения. Кроме того, колесо набегает на торцы рельс на стыках и на крестовины стрелочных переводов, воспринимает удары от неровностей пути (лыски или ползуны от боксовки) и само передает удары на путь, особенно сильно, при наличии ползунов или овальности бандажей.
Сопротивление от воздушной среды. Это сопротивление складывается из лобового, межвагонного и кормового. Оно увеличивается с увеличением скорости.
Основное сопротивление уменьшается при правильном уходе за узлами трения и их своевременной смазке, при правильном содержании механической части, бандажей колесных пар, рельсовой колеи, стрелочных переводов, применении безстыкового пути, при обтекаемой форме пассажирских локомотивов и электропоездов, при закрытых дверях и люках в грузовых поездах, а также при правильном формировании состава: желательно иметь одно лобовое сопротивление (только от электровоза) и не более.
Основное сопротивление складывается из основного сопротивления электровоза и состава
Удельное сопротивление для локомотивов и вагонов состава для скоростей, кратных десяти подсчитывается по эмпирическим формулам.
Дополнительное сопротивление.
Дополнительное сопротивление движению складывается из сопротивления от подъёма (уклона) и кривой.
Дополнительное сопротивление от подъёма. Поскольку с увеличением крутизны подъёма пропорционально увеличивается удельное сопротивление от подъёма, удельное сопротивление от подъёма принято считать равным его величине, например при крутизне подъёма j = 10 тысячных удельное сопротивление от этого подъёма равно 10 кгс/ т.
Сопротивление от подъёма равно удельному сопротивлению от подъёма, умноженному на вес электровоза и состава, т.е. на вес поезда:
Дополнительное сопротивление от кривой. В кривых гребни бандажей прижимаются к боковой грани наружного рельса. Чем меньше радиус кривой и меньше поперечные разбеги колёсных пар, тем больше удельное сопротивление от кривой. Кроме этого, в кривых возникают дополнительные усилия в опорах кузова и автосцепках электровоза и состава.
Удельное сопротивление от кривой подсчитывается по опытной формуле:
wr = , R где: - радиус кривой.
Сопротивление от кривой равно удельному сопротивлению от кривой, умноженному на вес поезда:
Для уменьшения дополнительного сопротивления применяют гребнесмазыватели различной конструкции, а при реконструкции ж.д. увеличивают радиус кривых и уменьшают крутизну подъёмов.
Добавочное сопротивление.
В отличие от основного и дополнительных сопротивлений, которые всегда присутствуют при движении поезда, это сопротивление может быть не всегда. К нему относятся следующие виды сопротивлений: сопротивление от ветра, от низких температур, от трогания с места, от воздушной среды в тоннелях и подвагонных генераторов в пассажирских поездах.
Сопротивление от ветра. Встречный или боковой ветер создает добавочное сопротивление движению. Учитывается на участках с постоянными ветрами в процентах от основного сопротивления.
Сопротивление от низких температур. Возникает из-за повышения вязкости смазки в узлах трения. Учитывается при температурах наружного воздуха ниже 25 градусов в процентах от основного сопротивления. Как правило, при таких температурах снижается вес поезда, особенно на участках, где весовая норма поезда установлена по сцеплению
Сопротивление от трогания с места. Возникает из-за увеличения трения скольжения и вдавливания колес поезда в неровности пути. После остановки смазка занимает свободное пространство, и трогание с места происходит при полусухих подшипниках, особенно при подшипниках скольжения. Это сопротивление подсчитывается по эмпирическим формулам, которые учитывают тип подшипников и нагрузку на ось вагона.
Сопротивление от воздушной среды в тоннелях и подвагонных генераторов в пассажирских поездах. Первое сопротивление подсчитывается в процентах от основного, а второе - учитывается при скоростях более 20 км/час