03.07 為什麼有的老式蒸汽火車出發時,車輪會空轉好多圈呢?

雨人abc


凡是經過司機學校司機班畢業的老司機同行同學們、我們在校都學過牽引及操縱這門課程、牽引及操縱的這本課程的書裡講過、決定機車牽引力有三種力量、一是鍋爐蒸發牽引力的大、小的牽引力、也就是鍋爐氣壓越高鍋爐牽引力就越大比如、解放型機車鍋爐定壓是14公斤、我國自行生產的人民型、建設型和前進型蒸氣機車是15公斤、人是型、建設型和前進型機車的鍋爐牽引力就比解放型的牽力大第二種牽引力是氣缸牽引力、也就是氣壓直經大與小來決了氣缸牽引力的大小、但氣缸的直經的大小受到機車構造與地面矩離所限、第三種牽引力就是粘著牽引力的大與小來決定機車牽引力的大小、這三種牽力在座標圖上顯示是這三種牽引力其中最的小一種牽引力決定了機車牽引力、因為最小的那個牽引力它限制機車最大牽引力的發揮、決定機車粘著牽引力大小的是機車重量車輪對軌道斷面的正壓力、換句話說是機車重量決定了機車正壓力的大小、重量越大粘著牽引力也就越大丶這是從機車本身構造決定的、但是起車打空轉是司機操縱不當所至、

當整個列車由靜止狀態下讓機車把它拉動起來這時列車靜止狀態下的磨差糸數是最大、要想使整個列車在全列車車鉤全伸張狀態下的4丶5千噸重的情況下機車是拉不動的、要想使整個列車啟動司機必須讓每節車廂單獨啟動、當車輪啟動後磨差糸數阻力、瞬間下降很大、所以我們司機就必須根據自己所牽力這趟列車的長短、輛數的多少應向後壓縮多少輛車鉤、司機必須心中有數、這樣才能使整個列車每個車廂單獨啟動、才能使整個列車啟動起來、這就看司機經驗司機必須根據你所拉的列車的長與短丶也就是你所拉的列車的節數多少、也就是輛數多少噸數多少丶決定你要壓縮幾輛車鉤

如果你壓縮的車鉤輛數少、你的機車牽引力大於粘著牽引力就打空轉、打空轉有多種原因和因素、一個車鉤壓縮的不當丶二沒有提前撒好砂、三氣門和手把配合不當、四可能氣門過大、也可能是手過低都容易造戰機車打空轉、不論是氣門過大、還是手把過低都是氣缸牽引力過大、大於粘著牽引力、它超過粘著牽力啦丶所以在這個時候的粘著牽引力等零所以機車就打空轉、機車牽引力也就是機車後鉤牽力等於零丶這就是牽引及操縱書中說的鍋爐牽引力、氣缸牽力和粘著牽力這三種牽引力中的最小的粘著牽力決定了機車牽引力、也就是最小那個牽力是機車最大牽引力丶

機車打空轉危害很多、容易造成機車各部件的傷害、打傷鋼軌面等等…丶今天我說的只供同行們參考批評讓同行們見笑了


老倔頭90


這是一個很有趣的問題,也是一個很多鐵路迷關心的問題,我作為鐵路工程師,嘗試來回答一下,儘量寫得通俗一些。不對之處,請專家指正。

要回答老式蒸汽機車為何會發生車輪空轉的問題,首先讓我們探討一下機車動力是如何作用於車輪和鋼軌之上,從而驅動列車前進的吧。請看下圖:機車輪軌關係示意圖。

上圖,右邊小輪為傳動輪,左邊大輪為機車的車輪,O為車輪的中心,C為車輪與鋼軌的接觸點,M是機車車輪產生的力矩,是機車牽引動力來源。當傳動輪和機車車輪轉動的時候,它們產生的作用力作用於O點和C點,而C點的力傳遞給鋼軌,產生力F,即輪子對鋼軌的作用力。當車輪與鋼軌之間存在摩擦力的時候,由於鋼軌不能移動,那麼便產生一個與F力大小相等但是方向相反的作用力Fk,這個Fk就是驅動機車前進的牽引動力,稱之為“機車輪周牽引力”,這是實實在在驅動列車前進的動力來源。打個比方,如果車輪和鋼軌之間沒有摩擦力或者摩擦力較小,以及鋼軌能夠移動,其結果就是車輪在原地空轉而不能前進。

機車輪周牽引力Fk與車輪產生的力矩M和車輪的半徑R有關。三者的關係如下:Fk=M/R。在輪軌之間存在靜摩擦的條件下,當車輪的力矩M越大,則輪周牽引力越大;當車輪的半徑越小,則輪周牽引力越大。

當蒸汽機車處於牽引狀態的時候,也就是機車發動之後,此時,車輪的力矩M與輪周牽引力Fk作用於車輪中心的力矩之間是一種瞬時的平衡狀態。一旦車輪的力矩M過大,或者輪軌之間的摩擦過小,那麼此時就會出現車輪空轉現象。別忘了,力矩M是通過機車的蒸汽機提供的,司機可以通過手動操作決定力矩M的大小。那麼,如何才能解決機車車輪空轉的問題呢?兩個辦法,一是司機立刻減少動力,從而減小力矩M;第二,通過在軌道上撒沙等方式,提高輪軌之間的摩擦力。這兩種方式結合使用,會讓力矩M與輪周牽引力產生的力矩重新達到平衡狀態,車輪在軌道上滾動,則機車就能開動前進了。

【總結】

蒸汽機車剛開始開動的時候,總會出現車輪空轉打滑的現象,是因為司機一開始給了機車過大的動力,打破了車輪轉動力矩M與輪周牽引力的力矩之間的瞬時平衡,再加上軌道上面結冰變得更加光滑,或者是軌道不平順,造成摩擦力不足,按照鐵路的行話來說就是機車的粘著力不夠,產生不了足夠的牽引動力,從而導致車輪的空轉,這也是蒸汽機車在嚴冬時節很容易出現空轉的原因。


科普集結號


啟動時蒸汽機火車必須空轉增加力量


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