Как найти максимальную силу тяги

Что такое сила тяги

Сила тяги — сила, прикладываемая к телу для поддержания его в постоянном движении.

Действие силы тяги

Множество сил, действующих на движущийся объект, для упрощения вычислений делят на две группы: силу тяги и силы сопротивления.

Её прекращение

Когда действие силы тяги прекращается, движущееся тело замедляется и постепенно останавливается, так как на него воздействуют силы, мешающие продолжать двигаться, например, трение.

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

1 закон Ньютона о действии

Согласно этому закону в формулировке самого Ньютона, любое тело остается в покое или равномерно движется по прямой, пока на него не воздействуют силы, заставляющие его изменить это состояние.

В современной физике в формулировку внесены уточнения:

• закон применим только в системах отсчета, называемых инерциальными;
• тело может вращаться на месте, не находясь под воздействием внешних сил, поэтому вместо термина «тело» следует использовать термин «материальная точка».

Чтобы переместить неподвижный предмет, на него должна воздействовать некая сила. Чтобы изменить скорость движения предмета, также необходимо воздействие силы, замедляющей его или ускоряющей. Так как предметы обладают разной массой и соответственно разной инертностью, силы, достаточные для эффективного воздействия, тоже будут различаться.

Состояние ускорения после воздействия силы тяги

Когда движение равномерное, сила тяги и сила трения совершают одинаковую работу, уравновешивая друг друга. Воздействие силы на тело в направлении движения придает ему ускорение. Если направить ту же силу в противоположном направлении, она замедлит движение тела, что можно назвать отрицательным ускорением.

Формулы для определения силы тяги

Согласно второму закону Ньютона, сумма сил, воздействующих на движущееся тело, равна массе (m), умноженной на ускорение (a). Универсальной формулы, подходящей для любого сочетания сил, не существует. Чаще всего силу тяги находят с помощью общей формулы( F_т-;F_{с}=m;times;a), где (F_т) — сила тяги, (F_{с}) — силы сопротивления.
При решении конкретной задачи силы, воздействующие на тело, схематически изображают в виде векторов. На схеме:

• сила тяжести mg;
• сила реакции опоры (N);
• сила трения( F_{тр});
• сила тяги (F). 

При нахождении тела на горизонтальной поверхности сила тяжести и сила реакции опоры уравновесят друг друга. Но если транспортное средство движется в гору или под гору, придется учесть влияние уклона. Тогда формула может выглядеть так: (F_т-;F_с-;mg;times;sinalpha=m;times;a.)

Работа A, которую должна совершить сила тяги, сдвигая тело, связана с ней соотношением (A;=;F;times;s). (s) здесь — расстояние, на которое тело переместилось.

Какое условие должно соблюдаться

Сила тяги всегда должна быть больше противодействующих ей сил.

Формула через мощность

Полезную механическую мощность (N) можно вычислить по формуле (N=F_т;times;v), где (v) — скорость. Для определения силы тяги нужно разделить мощность на скорость: (F_т;=;frac N v.)

Измерение и обозначение силы тяги

Силу тяги обозначают (F_т) или (F). Единица измерения — ньютон ((Н)).
Для решения задач недостаточно измерить усилие, приложенное к объекту, и выразить его конкретным числом, так как сила обладает еще и направлением. Чтобы подчеркнуть, что сила — векторная величина, к буквенному обозначению добавляют стрелку.

Как определить силу тяги двигателя. Примеры решения задач

Задача 1

Автомобиль может разгоняться до 216 км/ч. Максимальная мощность двигателя равна 96 кВт. Определите максимальную силу тяги двигателя.

Решение

Переведем киловатты в ватты, а километры в час — в метры в секунду:

(96;times;1000=96000;Вт)

(frac{216times1000}{3600}=60frac мс)

(F_т;=;frac N v = frac{96000}{60} = 1600 Н)

Задача 2

Троллейбус весом 12 тонн за 5 секунд проезжает по горизонтальной дороге 10 метров. Сила трения равна 2,4 кН. Определите силу тяги, которую развивает двигатель.

Решение

Переведем тонны в килограммы, а килоньютоны в ньютоны:

(12;times;1000=12000;кг)

(2,4;times;1000=2400;Н)

(F_т-;F_{тр}=m;times;a), следовательно, (F_т=mtimes a;+;F_{тр})

Чтобы определить ускорение а, воспользуемся формулой (s;=;frac{at^2}2)

Подставив численные значения величин, получаем:

(a;=;frac{2s}{t^2}^{}=frac{20}{25};=;0,8)

(F_т=;12000times0,8;+;2400;=;12000;Н;=;12;кН)

Задача 3

Транспорт, весящий 4 тонны, едет в гору. Уклон — 1 метр на каждые 25 метров пути. (mu) — 0,1 от силы тяжести, (а = 0). Определите силу тяги.

Решение

Начертим схему:

(mtimes g;+;N;+;F_{тр;}+;F_т;=;mtimes a)

Сделаем проекции на координатные оси:

(OX: -;mg;times;sinalpha;-;F_{тр;}+;F_т;=;0)

(OY: N;-;mg;times;cosalpha;=;0 => N;=;mg;times;cosalpha;)

(F_{тр};=;mu N;=;mu mg;times;cosalpha)

Подставим значение (F_{тр}) в уравнение (OX) и определим (F_т):

(-mg;times;sinalpha;-;mu)

(mg;times;cosalpha;+;F_т;=;0)

(=> F;=;mg;left(sinalpha;+;mu;times;cosalpharight))

Найдем синус и косинус (alpha), подставим их в общую формулу:

(sinalpha;=;frac hl;=;frac1{25})

(cosalpha;=;frac{sqrt{l^{2;}-;h^2}}l;)

(F;=;frac{4;times;10^{3;};times;9,8;timesleft(1;+;0,1;sqrt{l^{2;}-;h^2}right)}{25};=;5,5;times;10^3;Н;=;5,5;кН)

Как определить силу тяги

Если тело движется с ускорением, то на него обязательно оказывает влияние некая сила. Для него она и является слой тяги в данный момент времени. В реальном мире, даже если тело движется равномерно и прямолинейно, сила тяги должна преодолевать силы сопротивления. Эту силу можно найти через равнодействующую всех сил, которые действуют на тело. В технике определяют силу тяги, зная мощность и скорость тела.

Вам понадобится

• — динамометр;
• — акселерометр;
• — спидометр или радар для измерения скорости;
• — калькулятор.

Инструкция

Для того чтобы измерить силу тяги, прикрепите к телу динамометр и начинайте равномерно перемещать его по поверхности. Динамометр покажет силу тяги, которую нужно приложить к телу, чтобы оно двигалось равномерно. Изменение производите в Ньютонах.

Если тело известной массы движется по ровной поверхности, силу тяги можно рассчитать. Для этого определите коэффициент трения между поверхностью, по которой движется тело, и самим телом μ. Это можно сделать по специальной таблице. Определите, как движется тело. Если равномерно, то найдите силу тяги F, умножив коэффициент трения на массу тела m и ускорение свободного падения g=10 м/с² (F=μ∙m∙g).

Например, если автомобиль массой 1200 кг движется по горизонтальной дороге равномерно, при коэффициенте трения 0,05, то сила тяги его двигателя составит F=0,05∙1200∙10=600 Н. Если нужна более высокая точность измерения, берите g=9,81 м/с².

В том случае, если тело имеет ускорение под воздействием силы тяги, она будет равна F=m∙(μ∙g+a). Где a – это значение ускорения, в м/с², которое можно измерить акселерометром.

Чтобы измерить силу тяги двигателя, определите его максимальную мощность. Она, как правило, дается в технической документации к нему. Разгоните аппарат, который приводится этим двигателем в движение до максимальной скорости, соблюдая все меры предосторожности. Измерьте скорость спидометром или специальным радаром. Чтобы найти максимальную силу тяги двигателя F, поделите его мощность в ваттах N, на скорость v в м/с (F=N/v).

Например, если максимальная мощность двигателя автомобиля 96 кВт, (если мощность подана в лошадиных силах, умножьте это значение на 735 для того, чтобы получить его в ваттах), а его максимальная скорость 216 км/ч, какова максимальная сила тяги двигателя? Найдите мощность в ваттах: 96∙1000=96000 ватт. Выразите скорость в м/с, для этого 216∙1000/3600=60 м/с. Определите силу тяги двигателя: F=960000/60=1600 Н.

Источники:

• как найти силу тяги двигателя

Войти на сайт

или

Забыли пароль?
Еще не зарегистрированы?

None Прекращение действия силы тяги приводит к остановке вследствие трения, вязкости окружающей среды и других противодействующих движению сил.

Тело, на которое не действуют силы, движется с постоянной скоростью $v = const$ (первый закон Ньютона). Частным случаем такого движения является состояние покоя ($v = 0$). Движение с постоянной скоростью называют состоянием инерции. Чтобы вывести тело из такого состояния, нужно приложить к нему силу. Скорость тела в этом случае изменится, т.е. оно получит ускорение (либо замедление, которое можно считать отрицательным ускорением). Величина ускорения обратнопропорциональна массе тела (чем оно массивнее, тем труднее его вывести из состояния инерции) и прямопропорциональна интенсивности приложенной силы. Таким образом:

$F = m cdot a$,где:

• $F$ – сила,
• $m$ – масса,
• $a$ – ускорение.

Замечание 1Эта формула отражает Второй закон Ньютона.

Ничего непонятно? Попробуй обратиться за помощью к преподавателям.

Формулы для расчета

В качестве примера силы тяги, выводящей тело из состояния покоя, можно рассмотреть спортсмена, поднимающего штангу. В исходном состоянии штанга находится в состоянии инерции (остается неподвижной). Когда спортсмен отрывает ее от земли, его мышцы должны сокращаться с такой силой, чтобы она превысила вес штанги, т.

е. силу, с которой ее притягивает гравитационное поле Земли. Если штангисту удастся оторвать штангу от пола – значит она переместится вверх на некоторое расстояние, т.

е. получит ускорение. Т.

е. силой тяги, двигающей данный снаряд, является сила сокращающихся мышц спортсмена. При этом должно соблюдаться условие:

$F_м$ > $F_т$, т.е. $F_м$ >$ m cdot g$,где $F_м$ – сила мышц (в данном случае сила тяги), $F_т$ – сила тяжести (гравитация), $m$ – масса, $g$ – ускорение свободного падения.

Состояние движения по инерции следует отличать от равномерного движения, когда сила тяги уравновешивается противодействующими силами. Например, при движении автомобиля работающий двигатель через систему трансмиссии передает на колеса силу, преодолевающую силы трения внутри механизмов автомобиля, трения колес о поверхность дороги, сопротивления воздуха и т.д. Силу тяги можно в этом случае вычислить зная время разгона $t$ до нужной скорости $v$ и массу автомобиля $m$:

$F = m cdot frac{v}{t}$Здесь ускорение выражено как частное от деления скорости на время разгона.

Силу тяги можно также выразить через мощность – способность некоторого источника энергии совершать работу. Чем мощность выше – тем за меньшее время этот источник разовьет силу, способную разогнать тело массой $m$ до требуемой скорости $v$. Работа же прямопропорциональна силе, которая ее совершила:

None Поскольку расстояние можно выразить через скорость и время,$s = v cdot t$,а мощность есть работа, выполняемая в единицу времени$N = frac{A}{t}$можно составить уравнения:

None Рассмотрим силу тяги как сумму двух сил:

1. разгоняющей автомобиль с заданным ускорением: $F_1 = m cdot a$, где $m$ – масса, $a$ – ускорение;
2. преодолевающей силу трения: $F_2 = mu cdot m cdot g$, где $mu$ – коэффициент силы трения, $g$ – ускорение свободного падения.

Подставив числовые значения в формулу $F = F_1 + F_2 = m cdot a + mu cdot m cdot g$получим, попутно переведя тонны в единицы СИ килограммы,$F = 1500 cdot 3 + 0,1 cdot 9,8 cdot 1500 = 1500 cdot (3 + 0,98) = 5970$Ответ: 5970 ньютонов.

Вам понадобится.

• – динамометр;
• – акселерометр;
• – спидометр или радар для измерения скорости;
• – калькулятор.

ИнструкцияДля того чтобы измерить силу тяги, прикрепите к телу динамометр и начинайте равномерно перемещать его по поверхности. Динамометр покажет силу тяги, которую нужно приложить к телу, чтобы оно двигалось равномерно. Изменение производите в Ньютонах.

Если тело известной массы движется по ровной поверхности, силу тяги можно рассчитать. Для этого определите коэффициент трения между поверхностью, по которой движется тело, и самим телом μ. Это можно сделать по специальной таблице. Определите, как движется тело. Если равномерно, то найдите силу тяги F, умножив коэффициент трения на массу тела m и ускорение свободного падения g=10 м/с² (F=μ∙m∙g).

None В том случае, если тело имеет ускорение под воздействием силы тяги, она будет равна F=m∙(μ∙g+a). Где a – это значение ускорения, в м/с², которое можно измерить акселерометром.

Чтобы измерить силу тяги двигателя, определите его максимальную мощность. Она, как правило, дается в технической документации к нему. Разгоните аппарат, который приводится этим двигателем в движение до максимальной скорости, соблюдая все меры предосторожности.

Измерьте скорость спидометром или специальным радаром. Чтобы найти максимальную силу тяги двигателя F, поделите его мощность в ваттах N, на скорость v в м/с (F=N/v).

Например, если максимальная мощность двигателя автомобиля 96 кВт, (если мощность подана в лошадиных силах, умножьте это значение на 735 для того, чтобы получить его в ваттах), а его максимальная скорость 216 км/ч, какова максимальная сила тяги двигателя? Найдите мощность в ваттах: 96∙1000=96000 ватт. Выразите скорость в м/с, для этого 216∙1000/3600=60 м/с. Определите силу тяги двигателя: F=960000/60=1600 Н.

Источники:

• как найти силу тяги двигателя

Вам понадобится.

• динамометр, весы, таблица коэффициентов трения, акселерометр.

ИнструкцияНепосредственное измерение силы тяги Положите тело на поверхность, по которой вы будете его перемещать. Прикрепите к нему динамометр и начните двигать с постоянной скоростью, снимите показания динамометра в ньютонах – это и будет значение силы тяги.

Измерение силы тяги, действующей на прямолинейно движущееся телоВ том случае, если тело движется по горизонтальному участку пути, узнайте материалы, из которых сделано тело и поверхность. В таблице коэффициентов трения для разных материалов, подберите нужную комбинацию и соответствующий ей коэффициент. С помощью весов или любым другим способом измерьте массу двигающегося тела. Измерьте ускорение, с которым движется тело акселерометром или рассчитайте его, если известны скорости в начале и конце пути и его длина или время прохождения. Для того чтобы найти силу тяги, умножьте коэффициент трения на 9,81 (ускорение свободного падения), прибавьте к результату значение ускорения, а получившееся число умножьте на массу тела (F=m•(μ•9,81+a)). Если тело движется равномерно, ускорение будет равно нулю.

В том случае, если тело движется по наклонной плоскости, измерьте угол ее наклона. Чтобы найти силу тяги в случае, когда тело поднимается по ней, умножите коэффициент трения на 9,81 и косинус угла наклона плоскости к горизонту, к этому числу прибавьте произведение 9,81 на синус этого угла, к полученному результату прибавьте ускорение. Полученное число умножьте на массу тела, которую нужно измерить заранее F=m•(μ•9,81•Cos(α)+9,81•Sin(α)+a).

При свободном падении тела роль силы тяги выполняет сила тяжести. Для того чтобы найти ее, нужно массу тела умножить на ускорение свободного падения (9,81): F=m•9,81.

Видео по теме

Cтраница 1.

Сила тяги двигателя РЅР° РѕР±РѕРґРµ колеса РёРЅРѕРіРґР° выражается РІ несколько РґСЂСѓРіРѕРј РІРёРґРµ.  [2] Найти силу тяги двигателей, если РёС… мощность равна 2000РєР’С‚ Рё РљРџР” двигателей 80 % ( отв.  [3] Р�так, сила тяги двигателя ракеты пропорциональна массе топлива, сгорающего Р·Р° единицу времени, Рё скорости его истечения; направлена РѕРЅР°, как РјС‹ учли РїСЂРё выводе, противоположно скорости истечения газов.  [4]

Как изменяются ток Рё сила тяги двигателя РїСЂРё изменении скорости, если напряжение РЅР° его зажимах постоянно.  [6] Как изменяются, ток, сила тяги двигателя Рё скорость движения РїСЂРё включении; ослабления поля.  [7] Тяговые характеристики представляют СЃРѕР±РѕР№ зависимости силы тяги двигателя РѕС‚ скорости движения локомотива.  [8] Р’Рѕ сколько раз нужно увеличить силу тяги двигателей самолета для увеличения скорости его движения РІ РґРІР° раза, если сила сопротивления РїСЂРё движении РІ РІРѕР·РґСѓС…Рµ возрастает пропорционально квадрату скорости.  [9] Горизонтальная составляющая этой силы уравновешивается силой тяги двигателя. Благодаря силам трения РѕР±Р° РІРёС…СЂСЏ должны были Р±С‹ исчезнуть. РќРѕ РЅР° месте РІРёС…СЂСЏ, образовавшегося Р·Р° крылом Рё унесенного воздушным потоком, возникает новый РІРёС…СЂСЊ, вызывающий усиление циркуляции РІРѕРєСЂСѓРі крыла.  [10] Рассмотрим прямолинейное движение ракеты РїРѕРґ действием силы тяги двигателей.  [11] Формула N-Fv указывает РЅР° возможность преобразования силы тяги двигателя СЃ помощью передаточных механизмов. Примером такого механизма, изменяющего силу тяги, является РєРѕСЂРѕР±РєР° скоростей автомобиля. Мощный современный быстроходный мотор создает РЅР° валу РЅРµ слишком большие усилия, вращая вал СЃ большой скоростью. РљРѕСЂРѕР±РєР° скоростей уменьшает эти скорости Рё передает РЅР° колеса машины большие силы.  [12] Динамометры общего назначения применяются для измерения силы тяги двигателей паровозов, тракторов, буксирных СЃСѓРґРѕРІ, самолетов, Р° также для определения растягивающих усилий, возникающих РІ конструкциях Рё отдельных узлах Рё деталях РїСЂРё приложении Рє РЅРёРј внешних статических СЃРёР».  [13] Если мотоциклист движется СЃ постоянной скоростью, то сила тяги двигателя Рё сила трения, направленные РїРѕ касательной Рє траектории, взаимно компенсируют РґСЂСѓРі РґСЂСѓРіР°. Сила тяжести приложена Рє центру масс, сила нормальной реакции Рё радиальная сила трения РїРѕРєРѕСЏ fTp приложены Рє нижней точке каждого РёР· колес Рё создают вращающий момент относительно воображаемой горизонтальной РѕСЃРё, проходящей через центр масс мотоциклиста. РћСЃСЊ эта вместе СЃ центром масс движется относительно Земли РїРѕ криволинейной траектории ( окружности) Рё обладает нормальным ускорением.  [14] РљРѕРіРґР° автомобиль движется СЃ постоянной скоростью Рё, сила тяги двигателя становится равной силе трения. Р’СЃСЏ работа силы тяги РІ это время расходуется против силы трения Рё зависит РѕС‚ скорости движения автомобиля. Действительно, РїСЂРё скорости v автомобиль РїСЂРѕС…РѕРґРёС‚ РІ единицу времени расстояние, численно равное этой скорости. Поэтому сила тяги двигателя F РЅР° этом пути Р·Р° единицу времени совершает работу Fv. Если скорость v увеличить, то двигатель также должен увеличить ежесекундно совершаемую работу.  [15] Страницы:      1    2    3    4

Источники:

• spravochnick.ru
• www.kakprosto.ru
• www.kakprosto.ru
• www.ngpedia.ru

Основное понятие силы тяги в физике

Она служит для обеспечения нахождения данного тела в состоянии равновесия.

Когда сила тяги прекращает свое действие — это может привести к следующим последствиям:

• остановка, которая связана с силой трения;
• состояние вязкости окружающей среды;
• множество других сопутствующих факторов и сил.

Для тела, на которое оказывает свое воздействие сила тяги, характерно постоянное движение. И обозначается следующим значение, а именно: [(v=operatorname{cons} t)]

Особым, частным случаем данного движения является состояние покоя.

При котором, скорость равна нулевому значению.

Чтобы тело поменяло свое состояние, и изменило скорость своего движения, необходимо приложить к нему силу тяги. При данных условиях скорость тела будет изменяться, причиной этого является получаемое ускорение. Также ускорение может быть отрицательным, в таком случае будет наблюдаться замедление скорости.

Показатель величины ускорения по закону физики обратно пропорционален массе тела.

Из состояния инерции труднее всего вывести тело более массивное и тяжелое.

Также величина ускорения прямо пропорциональна значению интенсивности силы, которая оказывает воздействие на тело.

Данное утверждение можно преобразовать и вывести в виде формулы:

Данная формула наглядно характеризует второй закон Ньютона.

Основные формулы для расчета силы тяги

Наглядно силу тяги можно рассмотреть на примере спортсмена штангиста.  

Именно на данном примере можно подробно понять, как приложенная сила, может вывести тело из состояния равновесия.

Распишем все операции, выполняемые спортсменам поэтапно:

1. первоначально штанга находится в состоянии инерции, иными словами имеет состояние покоя;
2. при отрыве от поверхности земли штанги, все мышцы спортсмена имеют способность сокращаться, с силой которая не превышает вес самой штанги (иначе это звучит как: величина силы с которой ее к себе притягивает гравитация Земли);
3. при отрыве от пола, штанги на определенную высоту, происходит процесс ускорения;

Силой тяги для снаряда, который осуществляет движение будет являться величина силы с которой сокращаются мышцы спортсмена.

Для данного случая, обязательно должно соблюдаться следующее условие:

[F_{M}>F_{T} text {. то есть } F_{M}>m times g]

Где:

•  [F_{m}] — сила, с которой происходит сокращение мышечной массы (сила тяги для данного случая);
• [F_{т}] сила тяжести или гравитационная;
•  m —  масса, которая оказывает воздействие на тело;
•  g — показатель ускорение свободного падения.

Характер движения тела по инерции всегда нужно уметь отличать от движения, которое совершается равномерно. Следовательно, в случае, когда сила тяги имеет способность уравновешиваться сторонними силами (противодействующими).

---

Например:

Автомобиль совершает движение и его двигатель находится в состоянии работы. Работающий двигатель придает силу на колеса, через трансмиссию, проделывая следующие операции:  

• преодолевает силу трения, которая возникает внутри всего механизма;
• сопротивление воздуха;
• процесс трения колес о любую поверхность.

Для определения силы тяги, необходимо знать следующие данные:

•  t — время, за которое происходит разгон транспортного средства;
• [v] — необходимая скорость;
• m — непосредственная масса автомобиля.

Сила определяется по формуле:

[F=m times frac{V}{t}]

Из формулы видно, что ускорение выражено как: деление скорости на время разгона транспортного средства:

[a=frac{V}{t}]

---

Через мощность можно выразить силу.

Если высокая мощность, то следует что, время за которое источник развивает силу будет уменьшаться.  А именно: способность разогнать тело определенной массы равной m до необходимой величины скорости движения.

---

Значение совершаемой работы прямо пропорционально силе и вычисляется по формуле:

[A=F times s]

Где: S — расстояние, на которое при помощи силы, перемещается тело;

---

Расстояние можно определить по формуле, выразив его через скорость тела и время движения:

[s=v cdot t]

---

Затем определяется мощность, которая должна выполнять в единицу времени и выражается следующей формулой:

[mathrm{N}=frac{d}{t}]

Окончательное уравнение выражает так:

[frac{A}{t}=frac{F cdot V cdot t}{t} Rightarrow N=F cdot V Rightarrow F=frac{N}{V}]

Пример решения задачи на определение силы тяги

Нужно определить показатель силы тяги транспортного средства. Оно движется с ускорением равным a. Масса автомобиля равна 1,5 тонны и сила трения составляет 10 процентов от всей силы тяжести.

Сила тяги будет определяться как сумма двух основных сил:

• Автомобиль, который разгоняется с заданным значением ускорения: [F_{1}=m cdot a]

Где: m — масса автомобиля, a —  показатель ускорения.

• Преодоление силы трения:

[F_{2}=mu cdot m cdot g]

Где: [mu] —  коэффициент, который характеризует силу трения, g  — значение ускорения свободного падения.

Все числовые известные значения подставим в формулу, и вычислим нужное нам значение силы. В процессе вычисления все единицы измерения переводятся в единицы системы СИ, а именно: килограммы.

[F=F_{1}+F_{2}=m cdot a+mu cdot m cdot g]

[mathrm{F}=1500 cdot 3+0.1 cdot 9.8 cdot 1500=1500 cdot(3+0.98)=5970]

Ответ: 5970.

3.1 Расчёт и построение тяговой характеристики F_k(V).

Сила
тяги электровоза F_k  определяется по формуле:

          Задаваясь
величиной скорости движения и пользуясь соответствующим графиком V(I_д)
на рис.1 находим ток двигателя I_д,, а по нему из графика F_д(I_д) для полного или ослабленного возбуждений определяем силу тяги F_д ТЭД. Далее, по приведённой формуле рассчитываем силу тяги
электровоза F_k при выбранной скорости движения.

          Пример:
для «П-ПВ» при V=100 ^км/_ч 
F_д=600кгс

          Результаты
расчётов предоставлены в форме таблицы № 7

Таблица №7. «Тяговая характеристика
электровоза для «П-ПВ».

V, км/ч	100	80	70	60	50	44
Fд,кгс	600	850	1200	2200	4500	7250
Fк ,кгс	7200	10200	14400	26400	54000	87000

          Аналогично
рассчитываются тяговые характеристики электровоза для «П-ОВ». «СП-ПВ».
«С-ПВ». Результаты занесены в таблицы №8,  №9, №10.

Таблица №8. «Тяговая характеристика
электровоза для «П-ОВ».

V, км/ч	100	90	80	70	60	57,5
Fд,кгс	1200	1375	1750	2400	4100	5750
Fк ,кгс	14400	16500	21000	28800	49200	69000

Таблица №9. «Тяговая характеристика
электровоза для «СП-ПВ».

V, км/ч	67	60	50	40	30	29
Fд,кгс	600	650	850	1900	6650	7250
Fк ,кгс	7200	7800	10200	22800	79800	87000

Таблица №10. «Тяговая характеристика
электровоза для «С-ПВ».

V, км/ч	33	30	25	20	15	14,5
Fд,кгс	600	650	1050	2000	5950	7250
Fк ,кгс	7200	7800	12600	24000	71400	87000

          По
результатам расчётов на рис.3 построены тяговые характеристики электровоза F_к(V).

3.2. Расчет ограничений.

3.2.1. Расчёт ограничения по сцеплению.

Максимальная
сила тяги электровоза ограниченная сцеплением колёс с рельсами определяется по
формуле:

Р
– расчётная (сцепная) масса электровоза. ,
т.

          — расчётный коэффициент сцепления
электровоза.

          Величина
 определяется по эмпирической
формуле: .

          Пример:
для V=10^км/_ч   .

                                      

          Результаты
расчётов занесены в таблицу №11.

Таблица №11. Расчет ограничений по сцеплению.

V,км/ч	0	10	20	30	40	50	60	70
	0,34	0,285	0,273	0,264	0,256	0,248	0,24	0,233
Fксц, кгс	95800	80370	76986	74448	72192	69936	67680	65706

          На
рис.3 построен график зависимости F_ксц(V), по данным табл.№11.

3.2.2. Расчёт ограничения по максимальному току ТЭД.

          По
известной величине тока I_дмакс ТЭД по рис.1 определяем величины силы тяги
ТЭД при полном и ослабленном возбуждениях (F_дпв
и F_дов). Умножением полученных величин на число
двигателей N_д  определяются величины силы тяги электровоза F_кпв и F_ков
, им соответствуют скорости движения V_пв и
V_ов  , так же полученные из рис.1. На пересечении
максимального тока I_дмакс с кривыми V(I_д) для «ПВ» и «ОВ».

         

         

По
результатам расчёта на рис.3 наносим линию ограничения силы тяги электровоза по
току I_дмакс.

3.2.3. Построение ограничений по максимальной скорости движения
электровоза.

          По
заданной величине максимальной скорости V_макс
электровоза наносим на рис.3 соответствующие ограничения.

4. Определение расчётной массы состава.

4.1. Определение расчётной скорости и расчётной силы тяги
электровоза.

Величина
расчётной скорости V_р и расчётной силы тяги F_кр определяется
из графика на рис.3, и составит 47 ^км/_ч и 70500 кгс.,
соответственно.

4.2. Расчёт массы состава.

          Расчётная
масса состава определяется по условию равномерного движения с расчётной
скоростью V_р на расчётном подъёме по формуле:

, т.

F_кр [кгс] – расчётная сила тяги электровоза

          Р
[т] – расчётная масса электровоза

I_p [⁰/₀₀] –
расчётный подъём

           [^кгс/_т] –
удельное основное сопротивление электровоза в режиме тяги

 [^кгс/_т]
– удельное основное сопротивление движению состава

           ^кгс/_т

Для
состава, состоящего из шестиосных  вагонов, величина удельного основного
сопротивления движению составит:

                     ^кгс/_т

,
т.     

5. Расчёт и построение диаграммы удельных равнодействующих сил.

5.1. Расчёт удельного основного сопротивления состава.

          Расчётные
формулы приведены в пункте №4.

          Скорости
берутся через 10 ^км/_ч от V=0,
до выхода на характеристику «П-ПВ», а за тем, через 5 ^км/_ч,,
до V_макс. Так же, должны быть взяты, расчётная
скорость V_р и скорость V_в, при которой осуществляется переход на
позицию «ОВ».

          Сопротивление
движению состава в диапазоне скоростей от 0 до 10 ^км/_ч
принимается неизменным и равным сопротивлению при V=10^км/_ч.

Уважаемый посетитель!

Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).

Ссылка на скачивание — внизу страницы.