Harakatdagi tarkibning xarakatlanishiga qarshilik

Harakatlanuvchi sostav tipiga binoan qarshilik kuchlar tasnifi

Asosiyqarshilikning asosiy fizik negizi –mexanik ishqalanish kuchlaridir.
Asosiy qarshilik har doim harakatlanuvchi sostav harakatiga hamroxlik qiladi; undan foydalanishning har xil sharoitlarida W_O qiymati no‘lga teng bo‘la olmaydi.
Qo‘shimcha qarshiliklar − harakatlanuvchi sostavdan foydalanishning aniq sharoitlarida vujudga keladigan vaqtincha ta’sir etuvchi kuchlar, masalan, yo‘l profilining qiyaliklari bo‘yicha, egrilikda, tonnellarda va b. bo‘yicha harakatlanishda.
Qo‘shimcha qarshilik harakatlanuvchi sostavning birliklarini joydan qo‘zg‘alishida paydo bo‘ladi. Bu qarshilik vaqt bo‘yicha cheklangan bo‘lib, uning fizik negizi va kelib chiqish sabablari asosiy qarshilik kuchlaridan sezilarli darajada farq qiladi. Aynan shunday va bir qator boshqa sabablarga ko‘ra tortish hisoblashlarini bajarishda qo‘shimcha qarshilik alohida hisobga olinadi.
Harakatlanuvchi sostav harakatiga umumiy qarshilik asosiy, qo‘shimcha qarshiliklarning algebraik yig‘indisidan iborat.
Harakatlanuvchi sostav tipiga binoan qarshilik kuchlar tasnifi:
- lokomotiv harakatiga qarshilik – tepasida bitta shtrix qo‘yiladi - W^/, w^/;
- sostav (vagonlar) harakatiga qarshilik – tepasida ikkita shtrix qo‘yiladi - W^//, w^//;
- poezd harakatiga qarshilik - shtrixlar qo‘yilmaydi - W, w.
Pnevmatik tormozlar yoki "havo tormozlari" uzoq vaqt davomida ishlaydigan "tormoz trubkasi" yordamida ishlaydi va u poezdning uzunligiga bogliq. Tormoz trubkasi har bir temir yo'lning rezervuariga havo etkazib beradi. (doimiy ravishda bog'langan vagonlarda tormozlash tizimlarining mavjudligi) quvurdagi bosim esa uni qo'llash va ozod qilish uchun signal sifatida ishlaydi. Tormoz modeli, ikkita integratsiya pnevmatik tizimdan tashkil topgan. Tormoz trubkasi va boshqasi tirnoqli vana va har bir temir yo'lning ichidagi suv ombori uchun mo`ljallangan.
Operatsiyani modellashtirish uchun suyuqlik modellashtirish texnikasi mavjud.Shu bilan bir qatorda, empirik qidirish jadvallarni ham bor. Undan ba'zida poezd simulyatsiyasi uchun zarur bo'lgan hisoblash quvvatini kamaytirish uchun foydalaniladi.Ampirik qidirish jadvali odatda eksperimental tormoz sinovlaridan hosil bo'ladi va faqatgina ushbu poezdning konfiguratsiyasi uchun amal qiladi, ammo ba'zida modellar turli poezd uzunliklarida foydalanish uchun o'zgartiriladi.
Pnevmatik temir yo'l transport vositalarining tormoz tizimlari ko'plab suv omborlari bilan juda murakkab bo'lishi mumkin. Katta yuk avtoulovlarida ishlatiladigan tormoz tizimida uchta vana ichida ko'proq vanalar, xonalar va choklar bor. Havo tormoz vana tartibini ishlab chiqish oddiy ravishda boshlangantizimning dizayn muddati davomida uning ish faoliyatini yaxshilash uchun qo'shimcha funktsiyalar doimiy ravishda qo'shiladi. Tizimning umumiy ishlashi - bu erda tormoz quvur odatda temir yo'l vodoprovodlari uchun sarflanadigan belgilangan bosimda va tormoz trubkasi bosimining pasayishi tormoz tsilindrlarini ishlatish uchun valfi tirnaydi. Tormoz trubasi maksimal bosimga qaytarilganda, temir yo'l mashinasi tormozlanadi. Tormoz qopqog'i turli valflar bilan birlashtirilgan tizim sifatida modellashtirilishi mumkin. Biroq, poezdlar dinamikasini o'rganish uchun, modelni ishlab chiqarishning aralashuvi va empirik modellashtirish fnal uchun aniq qiymatni ta'minlash uchun tormoz kuchi. etarli bo'lishi mumkin. Tormoz valfining ichki ishi poezdlarning dinamikasini o'rganish uchun juda oz. Agar tormoz tizimi uchun ampirik model ishlatilsa, u butun tizimni empirik modelga kiritishi mumkin va shunday qilib uni yo'q qiladi. Har bir temir yo'l avtomobil tormoz tizimini alohida-alohida modellash kerak. Tormozning suyuq modellari quvur va temir-tirnoqli tormoz tizimlari tormoz tizimining qanday ishlashini o'rganishda foydalidir.
Bunday qarshilik yo‘lning egri qismlari va qiyaliklarida harakatlanganda, havo harorati past bo‘lganda, hamda qarama−qarshi va yon tomondan kuchli shamol esgan hollarda vujudga keladi
Qo‘shimcha qarshilikni harakatga ko‘rsatadigan ta’sirini kamaytirish uchun yo‘l profili qiyaliklari kamaytiriladi, egriliklar radiusi kattalashtiriladi, egriliklarda tashqi relslar kallagining yon yuzalari yoki bandajlarning urkachlari maxsus moy bilan moylanadi, yuk poezdlari eshiklari yopiladi, tez yurar yo‘lovchi poezdlarning vagonlari havo yanada kamroq qarshilik ko‘rsatadigan (suyri) shaklda ishlab chiqiladi.
Qiya joylar nishabligi i dagi qarshiliklar qiyalikning boshi va oxiri balandliklarining farqi (MN) ni uchastka uzunligiga nisbatiga teng (11.1−rasm), ya’ni i = MN/M0. Balandliklar farqi metrlarda olinadi, masofa esa kilometrlarda; shunda nishablik i mingdan bir qismigaa ifodalanadi (shartli belgisi ‰). Maslan, uzunligi 5km uchastkada yo‘l 50m ga ko‘tariladi, shunda i = 50/5 = 10‰.
Vagon og‘irligi kuchi R mexanika qoidalariga ko‘ra ikkita tashkil etuvi kuchlarga ajratilishi mumkin: vagonni relslarga bosish kuchi R₂ va tortish kuchi F ga qarshi R₁ kuchlarga; N0M burchagi kichik bo‘lganda, NO va MO masofalar deyarli tengligini hisobga olinsa, geometriya qoidalariga ko‘ra quyidagini olish mumkin:
.

11.1- rasm. Qiyalikda vagonga ta’sir etuvi kuchlar sxemasi

R₁ kesmasi - bu er tortish kuchi ta’siri natijasida hosil bo‘ladigan harakatga qarshilik ko‘rsatuvi kuch Wi, shuning uchun R₁/R=W₁/R nisbat nishablik ning harakatga solishtirma qarshiligidir; MN/M0 nisbati nishablik I ning o‘zi, demak, , ya’ni bu bilan nishablikdagi qo‘shimcha qarshilik (N/kN) son jihatdan qiyalik nishabligiga teng bo‘lishi isbotlandi.

Yo‘l egri uchastkalari bo‘ylab harakatlanishda inersiya kuchlari ta’sirida g‘ildirak juftlari bandajlarining urkachlari tashqi rels kallagini ng yon tomoni yuzasiga bosiladi, bu esa ular orasida ishqalanishni vujudga keltiradi. Yo‘l egriligi katta va g‘ildirak juftlarining ko‘ndalang razbeglari kichik bo‘lgan hollarda uch o‘qli aravachalarda nafaqat bosh va oxirgi g‘ildirak juftlari tashqi relsga, balki o‘rtadagi (2 chi va 5 chilari) ham ichki relsga bosiladi. Bundan tashqari, lokomotivlarda ham, vagonlarda ham kuzov tayanchlari va zarba−tortish asboblarida qo‘shimcha kuchlanishlar paydo bo‘ladi. Buning barchasi egrilikdagi harakatga qushimcha qarshiliklarni keltirib chiqaradi. Egrilik bo‘ylab harakatga solishtirma qarshilikning qiymati tajriba asosida aniqlangan formulaga binoan topiladi:
,
bu erda R – egrilik radiusi, m. Uzunligi egrilik uzunligidan katta poezd uchun qarshilik ni hisoblashda bundan murakkabroq formuladan foydalaniladi.
Qarama−qarshi yoki yon tomondan esadigan shamol harakatga, ayniqsa katta tezlikda oshib boruvchi qo‘shimcha qarshilikni keltirib chiqaradi; harakat yo‘nalishi bo‘ylab esadigan shamol esa tezlikni oshiradi. G‘ildirak urkchlarini relsga bosib, yonlama shamol harakatga qarshilikni ancha oshiradi, ayniqsa, eshik va lyuklari ochiq holda harakatlanuvchi vagonlarda.
SHamollar muntazam esadigan uchastkalarda ularning ta’siri natijasida kelib chiqadigan qarshilik tortish hisoblarida e’tiborga olinadi. Bu holda qarshilik harakatga asosiy solishtirma qarshiligiga nisbatan foizda belgilanadi.Masalan, shamol tezligi 8 m/sek va harakat tezligi 80km/s teng bo‘lsa, shamol ta’siridan kelib chiquvchi solishtirma qarshilik asosiy qarshilikning 10% teng deb qabul qilinishi kerak. SHamol ta’siri hisobga olinadigan uchastkalar ro‘yxati «O‘zbekiston temir yo‘llari» AJ tomonidan tasdiqlanadi.
Tashqi havo harorati pastligidan kelib chiqadigan harakatga qarshilik asosan ishqalanish uzellarida moyning yopishqoqligi ortishi hisobiga oshadi. U harorat - 25°S dan past bo‘lganda, harakatga ko‘rsatiladigan asoiy qarshilikka nisbatan foizlarda hisobga olinadi; masalan, tezligi 80km/s havo harorati - 30°S da yuk vagonlari uchun qarshilikning ko‘tarilishi 7% ga teng deb qabul qilinadi.
YUqorida ko‘rib chiqilgan harakatga bo‘ladigan qo‘shimcha qarshiliklarning turlaridan tashqari, goho poezdlarni joydan qo‘zg‘alishi vaqtidagi qarshiliklarni, yo‘lovchi poezdlarida esa vagon osti generatorlar ta’siri natijasida kelib chiqadigan qarshiliklarni ham e’tiborga olishga to‘g‘ri keladi.
Poezdni joydan qo‘zg‘alishida qarshilikni ortishi turib qolish vaqtida qisib qo‘yilgan detallar orasidagi buksalar moyi shu buksalardagi bo‘sh joylarga siqib chiqariladi va sovib qoladi, bu esa, ayniqsa past havo haroratlarida, hamda tinch holatda ishqalanish koeffitsienti sirpanish koeffitsientiga nisbatan katta bo‘lishi oqibatida uning yopishqoqligini oshiradi. Qish faslida poezdlarni uzoq muddat turib qolishi joydan qo‘zg‘alish vaqtidagi qarshilikni juda ham oshirib yuboradi.
Yo‘lovchi poezdlarda vagon osti generatorlaridan harakatga bo‘ladigan qo‘shimcha qarshilik tezlik 20km/s oshganda hamda generatorlarga vagonning elektr foydalanuvchilari ulanganda hisobga olinadi.
Tortish hisob−kitoblarida “soxta ko‘tarilish” degan tushuncha kiritiladi, ya’ni egrilikning solishtirma qarshiligi ni nishablik qarshiligi bilan qo‘shish mumkin, ya’ni .
Joyidan qo‘zg‘alishdagi qarshilik. Harakatlanuvchi tarkibning joyidan qo‘zg‘alish jarayoni, ayniqsa uzoq muddatli to‘xtab turishlardan so‘ng (20 daqiqa va undan ko‘proq), nisbatan yuqori ishqalanish koeffitsienti bilan yarim quruq va quruq ishqalanish sharoitlarida yuz beradi. To‘xtab turish paytida buksa podshipniklarida moyning gidrodinamik bosimi bo‘lmay, harakat davomida g‘ildirak juftligi o‘qi bo‘yinchasi va buksa podshipnigi orasida hosil bo‘lgan moy ponasi emiriladi va shu sababli joyidan qo‘zg‘alish kontaktlashuvchi jismlarning metall yuzalari kontakti bilan yuz beradi. To‘xtab turish davomida, ayniqsa qish paytida, atrof-muhit harorati past bo‘lganida, surkov moyi harorati pasayib, uning qovushqoqligi ortadi. To‘xtab turish kontakt maydoni zonasidagi metallning anchagina ezilishi bilan kuzatilib, bu g‘ildiraklarning relslar bo‘ylab sirg‘alish ishqalanishidan yo‘qotishlar kattalashishiga sabab bo‘ladi.
Joyidan qo‘zg‘alishdagi qo‘shimcha qarshilik kattaligiga vagonlar yuklanganligi, poezd uzunligi, harakatlanuvchi tarkib yurish qismlari holati va buksa podshipniklari tipi ta’sir ko‘rsatadi. Rolikli podshipniklar bilan jihozlangan harakatlanuvchi tarkib qo‘zg‘alishidagi qarshilik sirg‘alish podshipniklari o‘rnatilgan harakatlanuvchi tarkibga nisbatan taxminan besh barobar kam (qar.11.1-rasm).
.



11.2-rasm. Sirg‘alish podshipniklaridagi yuk poezdlarining avvalgi to‘xtash davomiyligi va vagonlar yuklanganligiga bog‘liq ravishda joyidan qo‘zg‘alishdagi solishtirmaqarshilik
11.1-rasmda grafik shaklida sirg‘alish podshipniklari bilan jihozlangan yuk vagonlari uchun poezdlarning qisqa muddatli to‘xtash holatlari uchun grafik bog‘liqliklar taqdim etilgan. To‘xtab turish davomiyligi ortishi bilan buksa podshipniklaridagi moy ponasi emirilishi sababli joyidan qo‘zg‘alishdagi solishtirma qarshilik ham ortib boradi
Bugungi kunda shartli ravishda poezdning joyidan qo‘zg‘algan zahoti qarshiliko‘zgaradi va u tezlikka bog‘liq emas deb hisoblash qabul qilingan (11.2-rasm). 10 km/s tezlikdan boshlab, poezd vagonlarigaharakatga asosiy solishtirmaqarshilik ta’sir ko‘rsata boshlab, uning qiymati ma’lum formulalarga binoan aniqlanadi.

11.3-rasm.
Rolikli podshipniklardagi yuk vagonlarining joyidan qo‘zg‘alishida g‘ildirakjuftligining oboroti soniga bog‘liq ravishda asosiy solishtirma qarshilik bog‘liqliklari
Temir yo‘l transporti yoqilg‘i−energiya resurslarining eng yirik foydalanuvchisidir. Harakatga qarshiliklarni kamaytirish poezdlarni tortishga sarflanadigan energiyani kamayishiga olib keladi va, shuning uchun , temir yo‘llar ishining samaradorligiga ta’siri katta.
Poezdlar harakatiga qarshiliklarni kamaytirish borasidagi barcha choralaruch guruhga bo‘linishi mumkin.
I. Tashkiliy-texnik.
II. Texnik (konstruktiv).
III. Tashkiliy.
Birinchi guruhga quyidagilar kiradi:
1. YUk vagonlarining statik yuklanishini oshirishq_o.
Torto‘qli yuk vagonlari harakatiga asosiy solishtirma qarshilik hisoblanadigan empirik hisoblash formulalaridan ko‘rinadiki, statik yuklanish q_ooshganda, w_o^//qiymati kamayib boradi. Demak, temir yo‘llarda bo‘sh vagonlarni tashish energiyadan foydalanish nuqtai nazardan foydadan holi.
Vagonlarni to‘liq yuklanishiga to‘kilma yuklar (ruda, ko‘mir, qum va h.k.)ni yarimvagonlarda tashishda erishish mumkin.
SHunday bo‘lsada, vagonlarda zichligi kam yuklar ham tashiladi, masalan, paxta, maishiy texnika va b.
2. Vagonlarni bo‘sh yurish hollarini kamaytirish.
Temir yo‘llar ishi sifati, harakatlanuvchi sostavdan foydalanishning universal ko‘rsatkichi bo‘lib vagon aylanishi bo‘ladi. Vagon aylanishi − bu bir vagonga avvalgi yuklash vaqtidan keyingi yuklashgacha bo‘lgan vaqt.
Ko‘p yillar davomida ushbu sifat ko‘rsatkichi deyarli o‘zgarmagan va 6 sutkaga teng. Aylanish vaqtini qisqartirib, aynan shu ishni vagonlarnlarning kamroq soni bilan bajarish mumkin, va, eng muhimi, yuklarni o‘zini tashish vaqtini qisqartirish mumkin, buni esa temir yo‘llar mijozlari uchun juda ham foydasi katta.
Ikkinrchi guruhga quyidagilarni kiritish mumkin:
1. Vagonlar tarasining konstruksiyasida yanada engil materiallari va payvandlash biriktirmalardan foydalanish hisobiga taralarni kamaytirish. Tarani kamaytirishda vagonlarning yuk ko‘taruvchanligi ortadi hamda poezdni tortish sarflari qisqaradi.
2. To‘rto‘qli yuk vagonlarida buksaning sirpanish podshipniklarini yumalash podshipniklariga almashtirish energiya sarflarini hamda vagonlarni joriy saqlash va ta’mirlash ishlariga sarf−xarajatlarni kamayishi hisobiga ancha katta iqtisodiy samara beradi. Bunday almashtirish yuk vagonini joydan siljish va razgon qilish vaqtida katta samara beradi.
3. Yo‘l tarhi va profilini engillashtirish, ya’ni yo‘lning egri uchastkalari radiusini kattalashtirish, hamda mashinist tartiblashtirish tormozlanishdan foydalanishga va buning natijasida avval to‘plangan kinetik energiyani yo‘qotishga majbur bo‘ladigan hisobiy ko‘tarilishlar nishabligini, hamda “zararli” tushishlarni kamaytirish.
4. Yo‘l konstruksiyasini modernizatsiyalash va konstruksiyasini kuchaytirish, shu jumladan:
- oksiz yo‘llarni qurish, bunda harakatga qarshiliklar kamayadi, ayniqsa hisobiy ko‘tarilishlarda va harakatning yuqori tezliklarida;
- og‘ir R65 (64,72 kg/pog.m) va R75 (74,4 kg/pog.m) tipdagi relslardan 1km masofaga tegishli ravishda shpalalar sonini ko‘paytirib foydalanish;
- sifati yuqoriroq ballast, masalan sheben, yotqizish;
- teplovoz tortuvli uchastkalarda temirbeton shpalalarni ishlatish;
- yuk poezdlari uzunligidan kelib chiqqan holda uzunligi chegaralangan uchastkalarda stansiya yo‘llarini uzaytirish;
- poezdlarni qo‘shimcha tormozlashi va to‘xtash zaruratini bartaraf etadigan yo‘l ishoratlari (signal) ni oqilona tartibda joylashtirish.
5. Harakatlanuvchi sostav harakatiga aerodinamik qarshilikni kamaytirish, shu jumladan:
- harakatlanuvchi sostavning suyri (havo kam qarshilik ko‘rsatadigan) shakllaridan hamda oxirgi vagonda maxsus foydalanish juda ham asosiy qarshilik miqdorini kamaytiradi. Vagonlarda xoper-dozator tipidagi dekorativ qaytaruvchi taxta (shchit)lardan foydalanish va vagonlar orasidagi bo‘shliqlarni yopadigan gofrlardan foydalanish ham katta samara beradi;
- har xil tipdagi vagonlardan tashkil topgan sostavlarni to‘g‘ri tuzish. Bir xil tipdagi vagonlarni alohida guruhlarga to‘plash maqsadga muvofiqdir. Vagonlar guruhlari quyidagi tartibda joylashtirilgan sostav eng kam qarshilikka ega: yopiq vagonlar, yarimvagonlar, sisternalar,
- vagon eshiklari va lyuklarini yopish, bu havo muhiti qarshiligini kamaytiradi.
6. Vagon g‘ildiraklari diametrini 950 mm dan 1050 mm gacha kattalashtirish, ammo bu, o‘z navbatida, ularning taralarini kattalashiga olib keladi.
7. Egri uastkalardan o‘tishda lokomotiv g‘ildiraklari urkachlarini moylanishi.
8. Kichik radiusli egriliklarda tashqi relsning ichki yon qirrasini moylanishi.
9. SHamoldan to‘suvchi ixota polosalarni yaratish va qordan saqlash qurilmalarni qurish yonlama shamoldan hosil bo‘ladigan qo‘shimcha qarshiliklarni kamaytirishga, hamda yo‘lga tushadigan qor hajmini kamaytirishga imkon beradi.
CHoralarning uchinchi guruhi:
1. Harakatlanuvchi sostav va yo‘lga asosiy qarshiliklarni kamaytirish uchun ularni soz va yaxshi texnik holatda saqlash.
2. Obespechenie sootvetstviya sorta smazki buksovыx podshipnikov podvijnogo sostava sezonu ekspluatatsii.
3. Poezdning tormozlash tizimini stormozlanmagan rejimda tormozlash kolodkalarni g‘ildiraklarga tegib turishini bartaraf etuvchi soz holatda saqlash.
4. YUk poezdlarini turib qolish vaqti va sonini kamaytirish, ayniqsa qish vaqtida havoning past haroratlarida, chunki havoning manfiy haroratlarda turish vaqtida buksalar moyining sovish tezligi bir daqiqada 0,5…1,2 °S teng.
Xarakatdagi tarkibning xarakatlanishiga ko‘rsatiladigan qarshiliklarni kamaytirish usullari va yo‘llari
Bunday qarshilik yo‘lning egri qismlari va qiyaliklarida harakatlanganda, havo harorati past bo‘lganda, hamda qarama−qarshi va yon tomondan kuchli shamol esgan hollarda vujudga keladi
Qo‘shimcha qarshilikni harakatga ko‘rsatadigan ta’sirini kamaytirish uchun yo‘l profili qiyaliklari kamaytiriladi, egriliklar radiusi kattalashtiriladi, egriliklarda tashqi relslar kallagining yon yuzalari yoki bandajlarning urkachlari maxsus moy bilan moylanadi, yuk poezdlari eshiklari yopiladi, tez yurar yo‘lovchi poezdlarning vagonlari havo yanada kamroq qarshilik ko‘rsatadigan (suyri) shaklda ishlab chiqiladi.
Harakatga asosiy qarshilik yo‘lning to‘g‘ri gorizontal uchastkalarida harakatga qarshilik ko‘rsatuvchi kuchlar yig‘indisiga teng, va harakatlanuvchi sostav qismlarini o‘zaro ishqalanishi natijasida, harakatlanuvi sostav bilan yo‘lning o‘zaro ta’siridan ishqalanish natijasida, hamda shamol bo‘lmaganda havoning qarshiligi va atrof muhitga energiyani dissipatsiyasi natijasida vujudga keladi.
Harakatlanuvchi sostav qismlarini o‘zaro ishqalanishga qarshiligidan kelib chiqadigan qarshilik avvalambor g‘ildirak juftlarining buksali podshipniklaridagi ishqalanish kuchiga bog‘liq va podshipnik turi va holati, moylovchi moddaning sifati va miqdori, tashqi muhit harorati (moylovchi moddaning yopishqoqligiga ta’sir etuvchi), poezd tezligi hamda podshipnikni o‘q bo‘yinchasiga bosish kuchiga ko‘ra aniqlanadi. Rolikli buksali podshipniklarda sirpanish ishqalanish o‘rniga yumalash ishqalanish sodir bo‘ladi, va bu ishqalanish kuchlarini ancha kamayishini ta’minlaydi; elektrovoz g‘ildirak juftlari o‘qining buksali bo‘yinchasiga bosish kuchi 10 kN dan katta, to‘liq yuklangan vagonlarda esa 9kN ga etadi. (Tortuvni hisoblash ishlarida PTR da qabul qilingan fizik qiymatlarning birliklaridan foydalaniladi; shuni hisobga olish kerakki, 1 ts = 9,81 kN; 1 kgs = 9,81 N).
G‘ildirak juftliklarining relslar bo‘ylab g‘ildirashi yumalash ishqalanish kuchlari yuzaga kelishi bilan kuzatilib, ularni engib o‘tishga harakatlanayotgan harakatlanuvchi tarkib energiyasi sarflanadi. YUmalash ishqalanishining fizik mohiyati quyidagilar tufayli kelib chiqadi. G‘ildirak juftligining relslarga bosim kuchi 2P ta’sirida g‘ildirak bandajlari va relslar tayanch yuzalarining qayishqoq deformatsiyalari yuzaga keladi. Ushbu g‘ildirak deformatsiyasi oqibatida g‘ildirak juftligi L kattalikka pasayadi (11.4-rasm) va g‘ildirak juftligini dastlabki (boshlang‘ich) holatiga qaytarish uchun energiya sarflash talab etiladi. O‘z navbatida, relsda (11.4-rasm) g‘ildirak oldida «suzilma» (napliv) hosil bo‘lib, ya’ni g‘ildirak rels tayanch yuzasi ezilishi sababli o‘z oldida rels metallining qayishqoq to‘lqinini “haydab ketadi”. Bunga ma’lum ma’noda paroxodning suvda harakatlanishini o‘xshatish mumkin. Paroxod oldidagi suv ko‘tarilib, to‘lqin paydo bo‘ladi va paroxod o‘z oldida qo‘shimcha suv massasini haydab boradi.

11.4-rasm. Harakatlanayotgan g‘ildirakning rels bilan birga ishlash (o‘zaro ta’siri) sxemasi



11.5-rasm. YUmalanish ishqalanishidan solishtirmaqarshilik kuchi hosil bo‘lganida g‘ildirak va rels qayishqoqdeformatsiyalanish sxemasi

SHunday qilib, g‘ildiraklar g‘ildirash tufayli ishqalanish qarshiligi siljish kattaligiga bog‘liq bo‘lib, u ham o‘z navbatida, bandaj va relslar metallining qattiqligi, shuningdek g‘ildiraklar diametriga bog‘liq. 0,1-0,2 mm ga teng bo‘lgan siljishda va g‘ildirak juftliklarining diametri 950-1250 mm bo‘lganida yumalanish ishqalanishining solishtirma qarshiligi 0,2-0,4 N/kN ni tashkil qiladi.

Harakatlanuvchi tarkibning rels koleyasi bo‘ylab harakati g‘ildirak juftliklarining sirg‘alishi bilan kuzatilib, sirg‘alish ishqalanishi kuchlari paydo bo‘lishiga olib keladi. G‘ildiraklarning rels bo‘ylab sirg‘alish ishqalanishidan qarshilik kuchlarining paydo bo‘lishi asosida quyidagi asosiy sabablar yotadi:
- bandajlarning konussimonligi;
- g‘ildirak juftliklarining rels koleyasida liqillashi;
- bir g‘ildirak juftligi g‘ildirak diametrlarining teng emasligi;
- g‘ildirak juftliklarining aravacha ramasida noaniq o‘rnatilishi
Lokomotivg‘ildirak juftliklari bandajiningstandart profili (kesimi) (11.6-rasm) ikkita konussimon yuzalardan iborat: asosiy, konussimonligi 1:10 (qiyalik 1:20) va yonlama, konussimonligi 1:3,5(qiyalik 1:7); greben, shuningdek qirra faskasining 45° burchak ostida (qiyalik 1:1). Bandaj sirpanish yuzasining konussimonligi g‘ildirak juftligining relskoleyasida markazlashuviga ko‘maklashadi va harakatlanuvchi tarkibning yo‘lning egri uchastkalaridan o‘tishini osonlashtiradi. Boshqa tarafdan, bandajkonussimonligi g‘ildiraklarning relslarga nisbatan qo‘shimcha (ortiqcha) sirg‘alib ketishiga olib keladi.

11.6-rasm.Relsdagi g‘ildirak bandaji tayanch yuzasining shakli

G‘ildirak juftligirels koleyasida markaziy holatni egallaganida g‘ildirak bandaji relsga ma’lum nuqtasi bilan emas, balki muayyan geometrik parametrlariga ega bo‘lgan ellips shaklidagi kontakt maydonchasi bilan tegib turadi (qar. 11.6-rasm). Bandajning konussimonligi oqibatida, mos ravishda, kontakt maydonchasiningnuqtalari o‘tadigan yo‘l uzunligiga ko‘ra turlicha bo‘ladi. G‘ildirak juftligi o‘tadigan yo‘l bittaligi tufayli katta diametrlarda yotgan bandaj nuqtalari sirg‘alib ketadilar.

Harakatlanuvchi tarkib alohida olingan g‘ildirak juftligining likillashirelslarning yon qirralari va bandaj grebenlarining g‘ildirak juftligi markaziy (yo‘l o‘qi bo‘yicha) o‘rnatilganidagi ko‘ndalang yo‘nalishda zazorlar mavjud bo‘lishi tufayli yuz beradi. Bu zazorlar g‘ildirak juftligining koleyada ponalanib (tiqilib) qolishiga yo‘l qo‘ymaydi, chunki koleya eni va g‘ildirak juftligining o‘lchamlari nuqsonlarga ega bo‘lib, g‘ildirak juftligiga bandajlar konussimonligi tufayli koleyadagi o‘z holatini markazlashtirish va bandaj grebenlaridan birining relsga uzoq vaqt yopishib turishiga yo‘l qo‘ymaydi. Bu bilan foydalanish ishonchliligi, bir-biriga tegib turadigan yuzalar abraziv edirilishi kamayishi tufayli poezdlar tortuviga, hamda rels koleyasi va harakatlanuvchi tarkibni saqlashga qilinadigan energiya sarfi kamayishi ta’minlanadi.
Harakatlanuvchi tarkib ekipaji harakatiga ko‘p sonli tasodifiy omillar (yo‘lning egri-bugriligi, poezd uzunligi bo‘yicha silkinishlar, relslar ulamalari, relslarning notekis edirilishi va h.k.) ta’sir ko‘rsatadi. SHunga bog‘liq holda g‘ildirak juftligi doimiy ravishda yo‘l o‘qiga ko‘ndalang yo‘nalishda siljiydi, grebenlari bilan navbatma-navbat relslarning yon qirralariga urilib, doim 2σ umumiy zazor me’yorida liqillashga yo‘l qo‘yadi (11.7-rasm).

11.7-rasm. G‘ildirakjuftliginingto‘g‘ri gorizontal yo‘l bo‘ylab harakatlanish sxemasi

Bir g‘ildirakjuftliginingliqillash davri taxminan 20-30 m ni tashkil qiladi. g‘ildirakjuftliklariningana shu liqillashi harakatlanuvchi tarkib koleyadan harakatlanganida ham ko‘ndalang, ham bo‘ylama yo‘nalishlarda sirg‘alish ishqalanish kuchlari yuzaga kelishining asosiy sabablaridan bo‘lib, uni engib o‘tishga lokomotiv toruv kuchini sarflash talab etiladi.

G‘ildirakjuftliklariningharakatlanuvchi tarkib aravacha ramasida noto‘g‘ri o‘rnatilishi harakatlanuvchi tarkibning depo va zavoddagi ta’mirlanishidan keyin bilinib qoladi, chunki g‘ildirak markazlari yuzalarining noparallelligi va ularning g‘ildirakjuftligi o‘qiga noperpendikulyarligi ma’lum bo‘ladi. SHkvoren uzeli, ortga qaytaradigan qurilmalar, tizginchalar va yo‘naltiruvchi buksalar, shuningdek aravacha boshqa uzellari noto‘g‘ri yig‘ilganida, g‘ildirak juftliklari va aravacha o‘qlarining perpendikulyarligi izdan chiqadi. Bu kabi hollarda g‘ildirak juftliklari bandajlarining ortiqcha eyilishi, bundan kelib chiqib, ortiqcha sirg‘alish ishqalanishi kuzatiladi.
Harakatlanuvchi tarkibning relslar ulamalaridan va yo‘l rejasi va profilidagi notekisliklaridan o‘tishi poezd o‘z kinetik energiyasini yo‘qotishi bilan kechadi. Yo‘l yuqori qurilmasi elementlarining (rels, shpalalar va b.) qayishqoq deformatsiyasi natijasida harakatlanayotgan poezd energiyasi ham yo‘l ballastida qisman so‘ndarilib, berilgan harakat tezligini saqlab turish uchun lokomotiv tomonidan to‘ldirib boriladi. YUqorida keltirilgan yo‘qotishlarni poezd energiyasining yo‘ldagi dissipatsiyasi (yoyilishi) deb atash qabulsh qilingan.
Harakatga ko‘rsatiladigan ushbu qarshilik turining asosiy sabablarini ko‘rsatib o‘tamiz – bu rels ulamalari va yo‘l notekisliklaridagi zarblardan poezd kinetik energiyasining yo‘qotilishi hamda rels va shpalalarning harakatlanuvchi tarkib ta’siridagi qayishqoq deformatsiyasi.
Rels ulamalaridagi zarblar shuning uchun ham ro‘y beradiki, bunda relsning g‘ildirak juftligi yumalab o‘tayotgan uchi, qo‘shni rels bilan qo‘yilma yordamida mahkamlanib, u orqali ulanganligiga qaramay, g‘ildirak juftligining relslarga ko‘rsatadigan 2P yuklamasi ta’sirida bukiladi. Mos ravishda, g‘ildirak juftligi A’ nuqtasida (11.8-rasm) poezd yo‘li bo‘ylab keyingi relsning chiqib turgan uchiga uriladi. Zudlik bilan g‘ildirak juftligi ilgarilanma va burchak harakatlanish tezliklarining o‘zgarishi ro‘y berib, bu, o‘z o‘rnida, kinetik energiya yo‘qotilishiga sabab bo‘ladi. 3.6-rasmdagi kabi g‘ildirak juftligining ulamadan o‘tish kuchlar ta’sirlanish sxemasida harakat yo‘nalishiga qarama-qarshi tarafga yo‘naltirilgan K’₄ kuch g‘ildirak juftligining relslar ulamasidagi zarbdan paydo bo‘lgan qarshilik kuchi bo‘lib veladi.

11.8-rasm. G‘ildirak juftligi relslar ulamasidan o‘tganida kuchlarning ta’sirlanish sxemasi

G‘ildirak juftligi yo‘lning uzunligi Δ’ bo‘lgan notekis joyidan (11.9-rasm) o‘tishida ham taxminan shunga o‘xshash manzara kuzatiladi. G‘ildirak markazi «O» g‘ildirak yo‘lning notekisligiga tushishi bilan «O’» holatga siljiydi va g‘ildirak markazi notekis joydan o‘tganidan so‘ng uni yana dastlabki holatga qaytarish uchun lokomotiv tortuv kuchining qo‘shimcha sarfi talab etiladi.

11.9-rasm. G‘ildirak juftligi yo‘lning uzunligi Δ’ ga teng bo‘lgan notekis joyidan o‘tishi

Rels va shpalalarning qayishqoq deformatsiyasi harakatlanuvchi tarkib harakatiga qarshilik kuchayishiga olib keladi. Bu erda ikki xil hodisani kuzatish mumkin. YUklama ta’sirida rels f kattalikka bukiladi (11.10-rasm) vag‘ildirak yo‘lning notekisligiga nisbatan yana ham ko‘proq pastga tushadi (11.11-rasmga qar.). O‘znavbatidarelslar harakatlanuvchi tarkibdan tushayotgan yuklamani shpalalarga uzatib, relslar yana ham ko‘proq bukiladi. Yo‘lning yuqori qurilmasi elementlarining qayishqoq deformatsiyasini engishga sarflangan poezd energiyasi ortga qaytmay, balki ballast yordamida so‘ndiriladi.

Ochiq joydan harakatlanib borayotgan poezd atrof muhitning aerodinamik (havo) qarshiligini engib o‘tishiga to‘g‘ri keladi. Aerodinamik qarshilikning paydo bo‘lishiga havo qovushqoqligi mavjudligi, ya’ni uning o‘z zarrachalari nisbiy harakatiga qarshilik ko‘rsatish xossasi sabab bo‘ladi.

11.10-rasm. Yo‘l yuqori qurilmasining qayishqoq deformatsiyasi

Harakatga ko‘rsatiladigan ana shu qarshilikning yuzaga kelish va amal qilishi fizik mohiyati gidrodinamikaning asosiy qoidalaridan biridan kelib chiqqan holda tushuntirilishi mumkin.

Havo muhiti qarshiligi yuzaga kelishining asosiy sabablarini qayd etib o‘tamiz (11.11-rasm):
- lokomotivning old qismiga havoning dinamik, tezkor oqimi ta’sir qiladi;
- havo oqimining so‘nggi vagon ortida kuchli girdoblanishi poezd “dumida” havo kamaygan (razryadlangan) zona paydo bo‘lishiga olib keladi;
- vagonlararo oraliqlar, ayniqsa, birinchi vagon oldidagi oraliqda havo oqimining turbulizatsiyalashuvi;
- poezdning barcha yuzalari va havo qatlamlari orasidagi ishqalanish;
- poezd oldida havo oqimining kuchli turbulizatsiyalashuvi, chunki g‘ildirak juftliklari ma’lum ma’noda ventilyator g‘ildiraklari kabi ishlaydilar.
Aerodinamik qarshilik qiymatiga shuningdek quyidagilar ham jiddiy ta’sir ko‘rsatadi: poezdning umumiy uzunligivavagonning poezddagi holati, harakatlanuvchi tarkibning turtib chiqib turgan qismlari va ochiq eshiklari, lokomotiv bosh qismining shakli, dizel - yokielektrpoezdning birinchi va so‘nggi vagonining shakli va b.

11.11-rasm. Harakatlanuvchi poezd va havo muhitining o‘zaro ta’sir ko‘rsatish sxemasi

Harakatlanuvchi poezdning kinetikenergiyasiharakatlanuvchi tarkibning qayishqoq elementlari tomonidan qismanyutilib. Atrof muhitga tarqatib yuboriladi. Ana shu yo‘qotishlarning o‘rnini to‘ldirish uchun lokomotiv tortuv kuchi ishi sarflanadi. Poezd harakatlanishi harakatlanuvchi tarkib ressoralangan qismining vertikaltebranishlari va poezd uzunligi bo‘yicha siltanishlar bilan kuzatiladi.

Harakatlanuvchi tarkibning vertikal tebranishlari kinematik qo‘zg‘alishning ikki manbaitufayli kelib chiqadi: relsli yo‘lning geometriknotekisliklari, g‘ildiraklarning sirpanish aylanasi vayo‘lning bir tekis qayishqoq emasligi.
Tarkibda amal qilayotgan, hamda poezd uzunligi bo‘yicha silkinishlarga olib keladigan bo‘ylama dinamik kuchlar, tarkib vagonlarining vaznidagi farq kattaligi, poezdni boshqarish rejimi almashtirilishi, yo‘l profilining o‘zgarishi va qator boshqa sabablar tufayli yuzaga keladi. Avtoilashmalarda zazorlar mavjudligi bir tarkib vagonlarining bir zumdagi tezlashishi turlicha bo‘lishiga olib keladi: barcha vagonlarning tezligi avtoilashmalarning zarb yutish apparatlari ishi hisobiga tenglashib, ularda poezd energiyasi butunicha yo‘q bo‘lib ketadi.
SHunday qilib, energiyaning atrof muhitga dissipatsiyasi yuzaga kelishining asosiy sabablarini ajratib ko‘rsatamiz:
- vagonlar harakati ular ressora osti qismining vertikal tebranishlari bilan kuzatilib, ular energiyasiressora osma elementlarida (tebranish so‘ndirgichlari, ressoralar va h.k.) so‘ndiriladi.
- harakatlanuvchi tarkib vagonlarining bir zumda tezlashishi va sekinlashishidagi farqlar poezddabo‘ylama dinamik kuchlar paydo bo‘lishiga olib kelib, ularning energiyasiavtoilashmalarning zarb yutish apparatlari va yo‘lovchi vagonlari qayishqoq maydonchasi amortizatorlari yordamida so‘ndiriladi;
- harakatlanuvchi tarkib aravachalari buksalari bilan qayishqoq bog‘liqlik ham harakatlanayotgan poezd energiyasini yutadi (o‘ziga oladi).
Elektrovoz harakatiga ichki qarshilikham tishli uzatma, yakor va motor-o‘v podshipniklari, tortuv dvigatellarining cho‘tka va kollektorlari orasidagi ishqalanish kabi sabablar tufayli kelib chiqadi. Ichki qarshilikana shu uzellarga to‘g‘ri qaralib, ular soz holda bo‘lganida kamayib boradi.
Yo‘l va harakatlanuvchitarkibning o‘zaro ishlashidan (ta’sir ko‘rsatishidan)qarshilikg‘ildiraklarning yumalanish ishqalanishi va rels orasidagi sirg‘alish ishqalanishi natijasida yuzaga keladi. G‘ildirak va rels materiallari katta qattiqlikka ega bo‘lganida ular bir-birini kamroq ezadi va yumalanish ishqalanishi kamayadi; ulamasiz yo‘l va nisbatan og‘irroq rels tipini qo‘llash ham ana shu ishqalanish turi me’yorini kamaytiradi. G‘ildirak va rels orasidagi sirg‘alish ishqalanishi bir g‘ildirakjuftligi g‘ildiraklari diametrlarining turli o‘lchamliligi, bandaj grebenlarining rels kallagi yon qirralari bilan tegib turishida, hamda aravachalar liqillashidagi ko‘ndalang sirpanishda yuzaga keladi. Tezlik qanchalik yuqori bo‘lsa, bu hodisalar harakatga shu qadar ko‘proq xalaqit beradilar.
SHuningdek g‘ildiraklarning ulamalar, strelkali o‘tkazgichlar krestovinalaridagi rels qirralari ustiga chiqib ketishidan hosil bo‘ladigan silkinishlarni ham hisobga olish kerak. Bu qarshilikqiymati temir yo‘l polotnosi va relslarni qarash sifatining yaxshilanishi, shu bilan birga relslarni uzaytirish bilan pasaytirilishi mumkin. Relslaryoki g‘ildirak bandajlarining notekisliklari (o‘yiqlar, ovalsimonlik) ham harakatga ko‘rsatiladigan qarshilikni oshirib, chunki yurish qismlarining vertikal siljishida lokomotiv energiyasining bir qismielektrovozning o‘zi, shuningdek vagonlar ressora osmasining detallari tomonidan yutiladi; bundan tashqari,buksa tizginchalarining rezina qoplangan detallarida ham yo‘qotishlar mavjud.
Havo muhitining qarshiligi harakatlanuvchi tarkibning old taraf yuzasiga havo ko‘rsatadigan bosim, har bir vagonning orqa qismidagi devori ortida havoning siyraklashishi va harakatlanuvchi tarkib yuzasining havoga ishqalanishi tufayli yuzaga keladi. Ushbu qarshilik qiymatiga poezdlarning harakatlanish tezligi, vagonlar valokomotiv shakli eng katta ta’sir ko‘rsatadi.
Harakatlanayotgan poezdning kinetikenergiyasiqisman harakatlanuvchi tarkib konstruksiyasining qayishqoq elementlari tomonidan yutilib, atrof muhitga tarqatilib, bu yo‘qotishlar o‘rnini to‘ldirish uchun lokomotiv tortuv kuchining ishi sarflanadi.
Poezd harakati ressoralangan qism va harakatlanuvchi tarkibning vertikal tebranishlari, shu bilan birga poezd uzunligi bo‘yicha siltanishlar bilan birga kuzatiladi.
Ilgarilab borayotgan harakatlanuvchi tarkibning vertikal tebranishlari kinematik qo‘zg‘alishning ikki manbai tufayli kelib chiqadi: relsli yo‘lning geometrik notekisliklari, g‘ildiraklarning sirpanish aylanasi va yo‘lning bir tekis qayishqoq emasligi.
Tarkibda amal qilayotgan, hamda poezd uzunligi bo‘yicha siltanishlarga olib keladigan bo‘ylama dinamik kuchlar, tarkib vagonlari og‘irligidagi katta farq, poezdning harakatlanish rejimining almashishi, temir yo‘l uchastkalari profilining o‘zgarishi va boshqa shu kabi sabablar tufayli yuzaga keladilar. Avtoilashmalarda zazorlar mavjudligi bir tarkibdagi vagonlar bir zumdagi tezlashishi turlicha bo‘lishiga olib keladi: barcha vagonlar tezligini o‘zaro muvofiqlashtirish avtoilashmalarning zarb yutish apparatlari hisobiga yuz berib, ularda poezd energiyasi butunlay yo‘qotiladi.
Atrof muhitga energiya dissipatsiyasining asosiy sabablarini ajratib ko‘rsatamiz:
- vagonlar harakati ular ressoraosti qismining vertikal tebranishlari bilan birga kuzatilib, uning energiyasi gasitsya v elementax ressora osmasi elementlarida (tebranish so‘ndirgichlari, ressoralar va h.k.) so‘ndiriladi;
- harakatlanuvchi tarkib vagonlarining bir zumda tezlashishi va sekinlashishidagi farqlar poezdda bo‘ylama dinamik kuchlar paydo bo‘lishiga olib kelib, ularning energiyasi avtoilashmalarning zarb yutish apparatlari va yo‘lovchi vagonlari qayishqoq maydonchasi amortizatorlari yordamida so‘ndiriladi;
- harakatlanuvchi tarkib aravachalari buksalari bilan qayishqoq bog‘liqlik ham harakatlanayotgan poezd energiyasini yutadi (o‘ziga oladi).
Harakatga ko‘rsatiladigan asosiy qarshilikni kamaytirish bo‘yicha chora-tadbirlar: vagonlarni to‘liq yuklash; tarkiblarni to‘g‘ri shakllantirish (bir tipdagi vagonlarni guruhlar – yarim vagonlar, platformalar va shu kabilar bo‘yicha jamlash); eshiklar va lyuklarni yopish, bu vagonlarni havo aylanib o‘tishini yaxshilaydi; tormoz kolodkalarining g‘ildiraklarga ishqalanishini bartaraf etish; yo‘l yuqori qurilmasi holatini yaxshilash; to‘xtab turish vaqtini qisqartirish, bu tarkiblarning joyidan qo‘zg‘alishini, ayniqsa qishda, osonlashtiradi.
Temir yo‘llarning faqat elektrlashtirilgan uchastkalarida yuk vagonlari parkining yarmini rolikli buksa podshipniklariga o‘tkazish bir yilda 1,5 mlrd. kVt · s gacha elektr energiyasini tejash imkonini berar ekan.
Poezd harakatiga to‘liq asosiy qarshilik lokomotiv va tarkib harakatiga asosiy qarshiliklardan jamlanar ekan


Nazorat savollari:

1. 
   Qiyalikdagi vagonga qanday kuchlar ta’sir etadi?
   
2. 
   Poyezdlar harakatiga qarshiliklarni kamaytirish chora-tadbirlariga nimalar kiradi?
   
3. 
   Yuk vagonlarining static yuklanishini oshirish nima?
   

4. G'ildirakning tushirilishining dinamikasi
5. Poezd harakatiga to‘liq asosiy qarshilik
6. Atrof muhitga energiya dissipatsiyasining asosiy sabablarini ayting