今天朋友问我,一节火车车头怎么能带动那么多的车皮呢?何况是还有很多的货物,先不提车头能不能带动。

道轨的接触面太小了,车斗不打滑吗?它是怎么能带动的呢?
2025-02-28 04:07:14
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回答1:

  铁路上有个概念叫做“粘着”
  关于这个概念的具体定义可以看百科
  http://baike.baidu.com/view/2546290.htm

  这个是机车能牵引那么多重量的关键,一般以粘着系数来进行量化,所谓“粘着系数”是指机车动轮不空转时的最大轮周牵引力与粘着重量的比值。机车动轮踏面和钢轨接触面间的摩擦阻力,称为粘着力。机车牵引车列运行时,动轮作用于钢轨的力在任何情况下至多只能等于而不能大于粘着力,否则动轮就会在钢轨上空转(打滑),使机车牵引力急剧下降甚至消失。在机车不空转条件下,根据粘着系数确定的机车牵引力,称为粘着牵引力。机车粘着重量是机车所有动轮作用于钢轨的垂直重量之和。粘着系数μ、粘着重量Pμ和粘着牵引力Fμ的关系如下:
  Fμ=Pμ·μ

  轨顶面和踏面之间的粘着系数在0.1到0.6之间变化,当钢轨表面覆盖有油脂、树叶、污泥或水时为0.1,当轨面干燥时为0.6。通常情况下,粘着系数一般在0.25到0.4的范围内。如果粘着不足,车辆会发生空转和打滑,所以在设计车辆的时候,轮轨间的粘着系数是个很关键的参数。一定类型的机车具有的设计粘着重量是固定值。机车的粘着重量确定后,就由粘着系数决定粘着牵引力,从而决定与之匹配的原动机功率。

  粘着系数的影响因素一般有:
  ①动轮受力状态。机车原动机传给动轮的力越是均衡、稳定,粘着系数就越大。如电力机车和电力传动柴油机车,每个牵引电动机的特性相同,分配的电流相等,粘着系数就大。蒸汽机车动轮上的曲拐销处于轴心上下垂直位置时,动轮的扭矩最大;处于轴心前后水平位置时,扭矩最小。左右侧曲拐销相隔90度,在动轮旋转一周中两侧曲拐销受力之和呈波形变化,所以蒸汽机车的粘着系数小于电力机车和柴油机车。
  ②动轮踏面和钢轨表面的状态。表面越是平整、干燥,粘着系数就越大。如果表面不平、潮湿或有霜、雪、冰、水、油垢等,则粘着系数降低。向动轮和钢轨间撒以小颗粒的干砂,可以增大摩擦力、提高粘着系数。
  ③动轮直径和装配。各动轮的直径越一致,装配越准确,粘着系数就越大。蒸汽机车各动轮的直径不同,或者动轮轴与钢轨平面的投影不成直角,都会使动轮在滚动中带有空转,降低粘着系数。
  ④机车运行速度。粘着系数随机车运行速度的提高而降低。机车在运行中,会产生冲击、振动和蛇形运动,动轮在钢轨上会发生纵向滑动和横向滑动。而且钢轨表面不平整,运行速度越高,这些现象越严重,轴重转移也越大,重量减少的动轮会发生空转,全机车的粘着系数会减小。
  ⑤线路的曲线半径。曲线半径越小,粘着系数越低。机车在小半径曲线线路上运行,受离心力和向心力的影响,动轮在钢轨上产生横向滑动。此外,动轮踏面有一定斜度(内方直径大,外方直径小),在小半径曲线线路上,由于外轨有超高,当机车速度不够高而偏靠内轨,则同一轴上左右两动轮以直径不同的滚动圆滚动,还有内外轨长度不同,造成一侧动轮在滚动中带有空转,横向滑动和空转都降低粘着系数。通常用对比试验的方法求出粘着系数的降低率。