KURZUS: Közlekedéstechnika II.

MODUL: 7. Hajók, vasúti és légi járművek dinamikája

7.3 A vonat járulékos ellenállásai

|  | 7.3 A vonat járulékos ellenállásai
| Tevékenység: Olvassa el a jegyzet X. fejezetének 23-42. oldalán található tananyagot. A szöveg tanulmányozása közben az alábbiakra figyeljen: - Fogalmazza meg, miért alakul ki csúszva-gördülés íves pályán történő haladáskor. Tanulja meg, hogyan csökkenthető íves pályán a kerék csúszása. - Tanulja meg a kerületi, a tapadási és az effektív vonóerő fogalmát. - Tanulja meg a tapadási tényező fogalmát, sorolja fel a tapadási tényezőt befolyásoló összetevőket. - Tanulja meg, hogy miért nem fejthető ki a maximális tapadási vonóerő valós üzemi körülmények között. . - - Tanulja meg, milyen erő hozza létre íven történő haladáskor a nyomkarima-súrlódást. Jegyezze meg, hogyan csökkenthető ennek az erőnek a hatása. - Jegyezze meg, miért kell íves pályán túlemelést alkalmazni. - Tanulja meg, miért egyezik meg az ezrelékben kifejezett pályaemelkedés (e) a fajlagos emelkedési ellenállás számszerű értékével. - Fogalmazza meg, miért okoz a vonóerő-kifejtés ívben való haladáskor többlet ellenállást. - Jegyezze meg, hogyan veszik figyelembe a szélellenállás meghatározásakor a szélsebességet. - Tanulja meg, hogy a kerék milyen mozgása esetén tapasztalható a kerékkarimán a legnagyobb vonóerő. - Gyűjtse össze azokat a tényezőket, amelyek befolyásolják a kerék és a sín közötti tapadási tényező értékét. - Tanulja meg, milyen célból és milyen esetben juttatnak kvarchomokot a kerék és a sín közé. Követelmények: Ön akkor sajátította el megfelelően a tananyagot, ha - Felsorolásból ki tudja választani, hogyan csökkenthető íves pályán a kerék csúszása. - Felsorolásból ki tudja választani, hogyan csökkenthető íves vasúti pályán a centrifugális erő nyomkarima-súrlódást okozó hatása. - Felsorolásból ki tudja választani adott vonóerő-fajta definícióját. - Felsorolásból ki tudja választani a tapadási tényező fogalmát. - Felsorolásból ki tudja választani, minek a következtében jön létre a tapadási tényező kihasználhatóságának csökkenése. - Felsorolásból ki tudja választani, miért okoz a vonóerő-kifejtés ívben való haladáskor többlet ellenállást. - Felsorolásból ki tudja választani az emelkedési ellenállást befolyásoló összetevőket. - Felsorolásból ki tudja választani, hogyan veszik figyelembe a szélellenállás meghatározásakor a szélsebességet. - Felsorolásból ki tudja választani azokat a tényezőket, amelyek befolyásolják a kerék és a sín közötti tapadási tényező értékét. - A kvarchomok alkalmazására vonatkozó állításokról el tudja dönteni, hogy azok igazak vagy hamisak.
| További információk a tananyaghoz
| A csúszva-gördülés csökkentése
| Az 1.3 leckében a differenciálművekkel kapcsolatban már említettük azt a problémát, amely a vasúti járművek esetén is fennáll: ívben történő haladáskor a belső íven futó kerekek kevesebb utat tesznek meg. A csúszásmentes gördülést a közúti járműveknél a differenciálmű teszi lehetővé. Mivel a vasúti járműveken a kerekek a tengelyre mereven rögzítettek, nincs lehetőség arra, hogy a kerekek eltérő fordulatszámmal forogjanak. Az úthossz különbséget a kerekek csúszva-gördüléssel egyenlítik ki. A csúszva gördülést csökkenti -egyes esetekben meg is szünteti- az, hogy az ívmenetben ható centrifugális erő hatására a kerekek a külső sínszálhoz kerülnek közelebb (1. ábra). A kerék kúpos futófelülete miatt a belső íven futó kerék kisebb sugarú (R1) gördülőkörön fut, mint a külső (R2). Így ugyanakkora kerék-fordulatszámhoz a belső keréken kisebb út tartozik.
A kép a sín és a kerekek kúposságát jelentősen eltúlozva ábrázolja! Az ábra a bal ív esetét mutatja be. |
Íven haladó jármű kerekeinek helyzete
1. ábra
| Az ívellenállás vonóerőből származó összetevője
| A kocsi sebessége az ív minden pontján érintő irányú, a vonóerő (Z) viszont nem (2. ábra). A vonóerőt bontsuk fel érintőirányú (Z1) és sugárirányú (ZR) összetevőkre. A kocsit a vonóerő érintő irányú (Z1) komponense mozgatja a pályán, a sugárirányú összetevő (ZR) pedig hozzászorítja a kocsi kerekét a belső sínszálhoz, ami többlet-súrlódást kelt.
A vonóerő alakulása ívmenetben
2. ábra

|  | Ellenőrző kérdések
| 1. Hogyan csökkenthető íves vasúti pályán a kerék csúszása?
| A futófelületek kúpos kialakításával.
| A kerék alá juttatott kvarchomokkal.
| A pálya túlemelésével.
| Nyombővítéssel.
| 2. Hogyan csökkenthető íves vasúti pályán a centrifugális erő nyomkarima-súrlódást okozó hatása?
| A futófelületek kúpos kialakításával.
| A kerékátmérő csökkentésével.
| A pálya túlemelésével.
| Nyombővítéssel.
| 3. Miért okoz a vonóerő-kifejtés ívben való haladáskor többlet-ellenállást?
| Azért, mert a vonóerőnek van sugárirányú összetevője is.
| Azért, mert a vonóerő hatására megnő a kocsik első kerékpárjának terhelése.
| Azért, mert a vonóerő centrifugális erőt hoz létre.
| Azért, mert a vonóerő a külső sínszálhoz szorítja a kerekeket.
| 4. Hogyan vesszük figyelembe a szélellenállás meghatározásakor a szélsebességet?
| A szélsebesség abszolút értékét vesszük figyelembe.
| A szélsebesség pályairányú összetevőjét vesszük figyelembe.
| A szélsebesség pályára merőleges összetevőjét vesszük figyelembe.
Figyelem! A kérdés nem a tapadó erő nagyságára, hanem a tapadási tényezőre vonatkozik! | 5. Jelölje meg az alábbiak közül azokat a tényezőket, amelyek befolyásolják a kerék és a sín közötti tapadás minőségét!
| A vontató jármű hajtott kerékpárjainak száma.
| Időjárás.
| A vontatójármű tömege.
| A vontatójármű rugózása.
| A jármű sebessége.
| 6. Döntse el, hogy az alábbi állítás tagmondatai igazak-e, és van-e összefüggés a tagmondatok között!
A: Mindkét tagmondat önmagában igaz, továbbá ok és okozati összefüggés van köztük. B: Mindkét tagmondat igaz önmagában, de ok és okozati összefüggés nincs köztük. C: Az első tagmondat igaz, a második hamis. D: Az első tagmondat hamis, a második igaz. E: Mindkét tagmondat önmagában is hamis.
A kerekek megperdülésének megszüntetése érdekében kvarchomokot juttatnak a kerék és a sín közé, mert a kvarchomok növeli a kerék és a sín közötti tapadási tényező értékét. |
A | B | C | D | E
| 7. Döntse el, hogy az alábbi állítás igaz vagy hamis!
Az ívellenállás csökkenthető a kerékátmérő és/vagy a túlemelés növelésével. |
| 8. Jelölje meg az emelkedési ellenállást befolyásoló tényezőket!
| A jármű tömege.
| A pálya vízszintessel bezárt szöge.
| Az emelkedő szakasz hossza.
| A jármű hossza.
| 9. Jelölje meg az alábbiak közül az effektív vonóerő fogalmát!
| Az effektív (vonóhorog) vonóerő a mozdonyellenállással csökkentett kerületi vonóerő.
| Az effektív (vonóhorog) vonóerő a hajtókerékpáron kifejthető vonóerő.
| Az effektív (vonóhorog) vonóerő a vontatójármű gépezete által kifejtett vonóerő.
| 10. Jelölje meg az alábbiak közül a tapadási tényező fogalmát!
| A tapadási tényező a kifejthető kerületi vonóerő és a tapadási súlyerő hányadosa.
| A tapadási tényező az átvihető kerületi vonóerő és a tapadási súlyerő hányadosa.
| A tapadási tényező a tapadási vonóerő és a mozdony súlyerejének hányadosa.
| 11. Minek a következtében jön létre a tapadási tényező virtuális csökkenése?
| A tapadási súlyerő hajtókerékpárokon történő egyenlőtlen eloszlása miatt.
| A vonóerő-kifejtés által a hajtókerékpárokon okozott tengelynyomás-változás miatt.
| A hajtókerékpárokon kifejtett eltérő nagyságú vonóerő miatt.
| A pálya emelkedési viszonyainak változása miatt.