впуске пара в цилиндры и движении поршней колеса будут
вращаться на месте (боксовать), паровоз не будет перемещаться. Сила сцепления
создается за счет нагрузки на колеса паровоза, а также за счет веса самих
колес. Чем больше нагрузка на колесо и чем больше у паровоза
движущих осей, воспринимающих усилие от паровой машины, тем больше сила
сцепления. Однако увеличивать нагрузку на колесо можно до
определенного предела в зависимости от прочности пути. Сумма нагрузок от
движущих осей паровоза на рельсы составляет сцепной вес паровоза.
Помимо того, что силу сцепления определяет величина нагрузки на колесо, она
зависит также от состояния соприкасающихся поверхностей колеса и рельса, При
сухих рельсах сила сцепления составляет приблизительно 0,20-0,30
нагрузки на колесо. Отношение касательной силы тяги, реализуемой паровозом
перед началом боксования, к его сцепному весу называется коэффициентом
сцепления фи.
При влажных, покрытых водой, снежными осадками или маслом рельсах сила сцепления (коэффициент сцепления) снижается, что вызывает боксование паровоза, а последнее в свою очередь вызывает быстрый износ бандажей движущих колес и расстройство отдельных узлов паровоза.
Во избежание боксования иногда искусственно увеличивают силу сцепления путем подачи под колеса сухого песка. Для этого на паровозе установлена песочница, наполненная сухим песком.
Сила тяги паровоза затрачивается на передвижение поезда, т. е. на преодоление возникающих при его движении сопротивлений. Эти сопротивления появляются в результате трения между бандажами колес и рельсами, осями и подшипниками, между трущимися деталями движущего и парораспределительного механизма паровоза, ударов на стыках рельсов и др. Кроме того, при движении поезда по подъему, в кривых участках пути и при трогании с места возникают дополнительные сопротивления. Величина сопротивления зависит от веса поезда; чем больше вес, тем больше сила сопротивления. Силу сопротивления в килограммах, приходящуюся на единицу (1 т) паровоза или состава, называют удельной.
Машинист паровоза может изменять величину силы тяги и скорость движения поезда, поэтому сила тяги является управляемой силой. Силы же сопротивления, зависящие от веса поезда, профиля пути и других условий, не могут быть управляемыми машинистом. Необходимо выяснить, чем же определяется величина силы тяги, которая может быть реализована паровозом.
Котел паровоза, вырабатывающий пар, паровая машина, превращающая энергию пара в механическую работу вращения колес, и сцепной вес паровоза, обеспечивающий сцепление колес с рельсами и поступательное движение паровоза, имеют, можно сказать, свою определенную мощность (работоспособность). Работоспособность этих элементов должна быть по возможности одинакова.
160
