Вопрос 2. Основное сопротивление движения.

Основное сопротивление движению. Принято считать, что это сопротивление представляет собой сумму всех сил, препятствующих движению на прямых горизонтальных участках пути, и возникает в результате внутреннего сопротивления подвижного состава, сопротивления от взаимодействия пути и подвижного состава, а также сопротивлений воздушной среды при отсутствии ветра.

Внутреннее сопротивление подвижного состава. Оно, прежде всего, зависит от силы трения в буксовых подшипниках колесных пар и определяется типом и состоянием подшипников, качеством и количеством смазки, температурой наружного воздуха (влияет на вязкость смазки), скоростью движения поезда и давлением подшипника на шейку оси. В роликовых буксовых подшипниках вместо трения скольжения действует трение качения, что приводит к уменьшению сил трения при трогании с места в несколько раз. Внутреннее сопротивление у электровоза обусловлено также трением в зубчатой передаче, в якорных и моторно-осевых подшипниках, между щетками и коллекторами тяговых двигателей и т.п. Внутреннее сопротивление уменьшается при правильном уходе и исправном состоянии этих узлов.

Сопротивление от взаимодействия пути и подвижного состава. Оно возникает в результате трения качения и трения скольжения между колесами и рельсами. При большей твердости материала колес и рельсов они меньше вдавливаются друг в друга, и трение качения уменьшается; применение без стыкового пути и рельсов более тяжелого типа также уменьшает это трение. Трение скольжения между колесом и рельсом возникает при неравенстве диаметров колес одной колесной пары, соприкосновении гребней бандажей с боковыми гранями головок рельсов и поперечном скольжении во время виляния тележек. Чем выше скорость, тем больше препятствуют движению эти явления.

Необходимо учитывать также толчки от набегания колес на торцы рельсов на стыках. Это сопротивление может быть снижено улучшением содержания полотна железной дороги и рельсов, а также увеличением длины рельсов. При вертикальном перемещении ходовых частей энергия движения затрачивается также на трение букс о направляющие и работу рессор, а значит, вызывает сопротивление движению. Неровности рельсов или бандажей (выбоины, овальность) также увеличивают сопротивление движению.

Сопротивление воздушной среды. Оно вызывается давлением воздуха на лобовую поверхность подвижного состава, разрежением воздуха за задней торцевой стенкой последнего вагона и трением поверхности подвижного состава о воздух. На величину этого сопротивления наибольшее влияние оказывают скорость движения поезда, форма вагонов и локомотива.