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Zugkraft

Definition: Die Zugkraft ist definiert als die Kraft amFelgen oder die Außenkanten der Antriebsräder bewegter Züge. Mit anderen Worten, es ist die Summe der Zugkraft und der Rollkraft auf der Straßenoberfläche. Im Hauptzug wird die Zugkraft von der Lokomotive verursacht, und in einem Vorortzug wird dies von Triebwagen verursacht. Diese Kraft ist geringer als die zum Bewegen der Lokomotive erforderliche Zugkraft. Die maximal zulässige Zugkraft, die ohne Schlupf angewendet werden kann, beträgt

Zugkraft-Gleichung1
Dabei ist μ der Adhäsionskoeffizient und Md das Klebergewicht oder das Gewicht am Antriebsrad.

Funktionen der Zugkraft

Im Folgenden werden die Funktionen aufgeführt, die von der Zugkraft der Fahrzeuge ausgehen.

1. Zugkraft, die erforderlich ist, um die Zugmasse horizontal (in Newton) bei einer Beschleunigung von α zu beschleunigen

Zugkraft-Gleichung-2
Wo ist M die Masse in Tonnen

2. Die Zugkraft, die erforderlich ist, um die rotierenden Teile zu beschleunigen: Die rotierenden Teile bestehen aus Rädern, Zahnrädern, Achsen und Rotor des Motors. Das Trägheitsmoment des Rades wird durch die untenstehende Formel ausgedrückt.

Zugkraft-Gleichung-3
Wo Jw ist das Trägheitsmoment des Rades in kgm2 und Nx ist die Anzahl der Achsen am Rad.

N - die Anzahl der Antriebsmotoren.
n1 - Zähne am Motorzahnrad
n2 - Zähne am Achszahnrad

Zugkraft-Gleichung-4
R - Radius des Rades, m
Jm - Trägheitsmoment eines Motors, kg-m2

Dann bezieht sich das Trägheitsmoment des Motors auf Räder

Zugkraft-Gleichung-5

Zugkraft-Gleichung-6
Zugkraft beim Antreiben von rotierenden Teilen

Zugkraft-Gleichung-7
Gesamtzugwirkung, die erforderlich ist, um den Zug auf ebener Strecke zu beschleunigen.

Zugkraft-Gleichung-8
Wo Me ist die effektive Masse des Zuges. Die obige Gleichung kann auch als geschrieben werden

Zugkraft-Gleichung-9
3. Die Zugkraft, die erforderlich ist, um die Schwerkraft zu überwinden: Beim Hochfahren im Hang muss der Antrieb fahrenZugkraft erzeugen, um die Kraft aufgrund der Schwerkraft zu überwinden. In der Bahn wird der Gradient oder die Neigung als Anstieg in Metern in einer Spurweite von 1000 m ausgedrückt und mit G bezeichnet Sein

Zugkraft-Gleichung-10

Zugkraft-Gleichung-11
4. Die Zugkraft, die erforderlich ist, um den Zugwiderstand zu überwinden: Der Widerstand des Zuges beruht hauptsächlich auf verschiedenen Reibungen. Die drei grundlegenden Reibungsarten, die für die Zugwiderstände verantwortlich sind, sind die Coulomb-Reibung, die viskose Reibung und die Luftreibung.

Die Coulomb-Reibung wird vom Verwandten erzeugtBewegung der beiden Oberflächen. Das hängt nicht von der Geschwindigkeit des Zuges ab. Die viskose Reibung ist direkt proportional zur Geschwindigkeit des Zuges und die Luftreibung ist unabhängig vom Geschwindigkeitsquadrat.

Zugkraft-Gleichung-14
Wobei V die Geschwindigkeit des Zuges ist und A, B, C Konstanten sind.

5. Die Gesamtzugkraft, die erforderlich ist, um den Zug zu bewegen:

Zugkraft-Gleichung-15
Das positive Vorzeichen wird für die Zugbewegung aufwärts und negativ für den Gefälle verwendet.

6. Motordrehmoment:

Gesamtdrehmoment an der Felge der Antriebsräder = Gesamtzugkraft X R

Zugkraft-Gleichung-16
wobei R der Radius der Antriebsräder in Metern ist. Das auf die Motorwelle bezogene Gesamtdrehmoment wird durch die Gleichung ausgedrückt

Zugkraft-Gleichung-17
wo ηt ist die Effizienz der Übertragung.

Drehmoment pro Motor

Zugkraft-Gleichung-18
wobei N die Anzahl der Motoren ist

Bei der Festlegung der Motorleistung sollte die maximal zulässige Steigung beim Ablegen der Strecke berücksichtigt werden.

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