Menetellen

1
Menetellenállások
Járulékos ellenállások - kanyarulati
ellenállás - emelkedési ellenállás -
sínillesztési ellenállás A jármu mozgása közben
csak az adott körülmények között hatnak.
Alapellenállások - gördülési ellenállás -
csapsúrlódási ellenállás - légellenállás A
jármu mozgása közben állandóan hatnak.
2
Gördülési ellenállás
A kerék-talaj kapcsolat rugalmas és rugalmatlan
alakváltozása okozza.
3
Csapsúrlódási ellenállás
A csapágyakban lévo gördülo elemek súrlódása
okozza.
4
Légellenállás
A levego nyomása és súrlódása okozza.
5
Kanyarulati ellenállás
A vasúti közlekedésben
A
B
v
R
A kerék és a sín érintkezési pontján létrejövo
erosebb súrlódás okozza.
6
Emelkedési ellenállás
A vasúti közlekedésben
FN
G
a
Fl
A jármu súlyerejének lejto irányú összetevoje
okozza.
7
Sínillesztési (ütközési) ellenállás
G
A két csatlakozó sínvég közötti magasságkülönbség
okozza.
8
Vonóero jelleggörbéje
F
tapadóero
motor által kifejtett vonóero
v
9
Menetellenállások (alapellenállások) jelleggörbéi
F
légellenállás
gördülési ellenállás
csapsúrlódási ellenállás
v
10
Egyesített vonóero-menetellenállás jelleggörbe
F
menetellenállások
1.
2.
motor által kifejtett vonóero
3.
v
vmax

1. rendelkezésre álló vonóero
2. gyorsításra fennmaradó vonóero
3. menetellenállások legyozésére fordított vonóero

11
17. rész vége
12
A jármu haladása közben jelentkezo, a mozgást
akadályozó eroket menetellenállásoknak nevezzük.
A menetellenállások egyik része a mozgás közben
állandóan, másik része csak adott körülmények
között hat. Az elso csoportba tartozó
menetellenállásokat alapellenállásoknak, a másik
csoportba tartozókat járulékos ellenállásoknak
nevezzük.
13
Gördülés közben a kerék és a sín is rugalmas,
illetve rugalmatlan (maradandó) alakváltozáson
megy át a kerekekre nehezedo súly miatt. Az
alakváltozás ero hatására jön létre, ami a
kerekekre fékezoleg hat, ezért a folyamatos
haladás biztosításához le kell gyozni.
14
A gördülo csapágyakban lévo gördülo elemek
súrlódása a vasúti kerékpár forgását akadályozza,
ezért a folyamatos haladás biztosításához le kell
gyozni. A csapágysúrlódás kenéssel csökkentheto.
15
A jármu homlokfelületén a légnyomás és a sebesség
függvényében torlónyomás alakul ki, amelynek
nagyságát a sebesség mellett a homlokrész
felületének nagysága is meghatároz. A jármu
oldalán súrlódást, a végén szívóhatást fejt ki a
levego. A szívóhatás a mozgó jármu mögött
létrejövo kisebb légnyomású térnek a vákuum
hatása. Ezt a teret a betóduló levego örvénylo
áramlással igyekszik kitölteni, így létrejön a
nyomáskiegyenlítodés. Ennek a hatása a jármu
áramvonalas kialakításával csökkentheto.
Áramvonalas megjelenése pl. a vízcseppnek van,
mert mögötte légörvény szinte nem is
keletkezik. A légellenállás nagysága a
sebességgel nem csupán egyenesen arányos, hanem
négyzetes arányban változik, ezért mozgás közben
a legszámottevobb alapellenállás. A
légellenállást növelo tényezo a szél ereje.
16
Az R sugarú ívben haladó jármu vasúti
kerékpárja az A pontból a B pontba történo
eljutása közben erosebben súrlódik, mint egyenes
pályán. Ennek oka az, hogy az ívben haladó jármu
vasúti kerékpárja a külso sínszál belso oldalának
feszül, mert az ívben haladó jármure a
centrifugális ero hat. A centrifugális ero a
kerék és a sín érintkezési pontján fellépo
súrlódást jelentosen megnöveli. A centrifugális
ero nagysága, azonos tömegu jármuvet vizsgálva,
fordítottan arányos az ív sugarával (R) és
négyzetesen arányos a jármu sebességével (v).
Tehát kis sugarú ívekben lassabban, nagy sugarú
ívekben gyorsabban lehet haladni. A súrlódás
csökkentheto a sín és a kerék érintkezési
pontjának (külso sínszál belso oldala és a
nyomkarima) kenésével.
17
A kétkereku jármuvet a vezetoje a kanyarodás
közben bedönti és ezzel igyekszik csökkenteni a
centrifugális ero hatását. A villamos
közlekedésben ezt a hatást a pálya túlemelésével
érik el, amikor a külso sínszál magassági
helyzetét a belso sínszál fölé emelik. Az ívben
haladó vasúti kerékpár külso ívsínen futó kereke
hosszabb, míg a belso ívsínen futó rövidebb
távolságot kell, hogy megtegyen. Ezt a kúpos
kialakítású vasúti kerékpár is csak csúszással
tudja teljesíteni, ezért az ívben a gördülési
ellenállás is nagyobb, mint az egyenes pályán.
18
Az emelkedon haladó jármu G súlyereje két
összetevore bontható fel. A talajra meroleges
FN támasztó erore és a lejto irányába mutató
Fl összetevore. A lejto irányú ero nagysága az
emelkedo mértékétol függ és az emelkedore történo
haladást gátolja. A lejton haladó jármu esetén a
lejto irányú ero a fékezés hatékonyságát rontja,
mert a további gyorsulás megakadályozásához a
lejtoirányú erovel azonos nagyságú fékezo erore
van szükség. A sebesség csökkentéséhez pedig
ennél nagyobb fékezo erot kell kifejteni.
19
A kerekek gördülése közben a kifejtett vonó-
illetve fékezo eronek a talajra történo
átviteléhez határt szab a kerekek és a talaj
közötti tapadás. Ha a lejto irányú ero
megközelíti, vagy eléri a tapadó ero nagyságát,
az eroátvitel bizonytalanná válik, illetve
megszunik. Ezért bizonyos emelkedés felett a
vasúti közlekedésben nem lehet pusztán adhéziós
kapcsolattal közlekedni. Ebben az esetben
kötélpályás, vagy fogaskereku jármuveket
alkalmaznak. Biztonságosan kb. 60-70 o/oo es
emelkedon lehet adhéziós kapcsolattal közlekedni.
20
A vasúti pálya kialakítása szerint a különbözo
hosszúságú sínszálak egymáshoz történo illesztése
történhet hézag nélküli hegesztéssel, vagy
hézagot biztosító hevederkötéssel. A hézagot
biztosító illesztésnél a gördülo vasúti kerékpár
a terhelés hatására lenyomja az egyik sínvéget,
ezáltal a két csatlakozó sínvég között egy
magasságkülönbség keletkezik. A sínillesztésen
történo áthaladáskor ezt a magasságkülönbséget
kell legyoznie a vasúti kerékpárnak. A folyamat
a lépcson felfelé haladáshoz hasonlítható, csak
itt egy lépcsofok megtételérol van szó. Itt a
vasúti kerékpárt és a pályát is dinamikus
erohatás éri az ütközés következtében, ami a
jármuvet lengésekre készteti. Ezeknek a
lengéseknek az energiája a jármu mozgási
energiájából vonódik el, tehát a mozgást
gátolják. A hézag nélküli illesztésnél ütközési
ellenállás nem keletkezik.
21
A villamos gyorsítását foáramköru egyenáramú
motorok végzik. A vonóero nagyságát meghatározza
a motor állórészének mágneses tere és a
forgórészen áthaladó áram erossége. Mivel az
álló- és forgórészen áthaladó áram erossége
megegyezik, hiszen az álló és forgórész egymással
sorosan kapcsolódik, a vonóero nagysága az
áramerosség négyzetével lesz arányos. A motor
által kifejtett vonóero indításkor a legnagyobb,
a gyorsítás közben a keletkezo ellenfeszültség
miatt folyamatosan csökken, miközben a jármu
sebessége növekszik. A maximálisan kifejtheto
vonóeronek határt szab a tapadóero.
22
A jármu mozgása közben az alapellenállások mindig
hatnak, ezért a menetellenállások közül csak az
alapellenállások vannak ábrázolva. Az
alapellenállások közül a légellenállás értéke a
legszámottevobb, mert a sebességgel négyzetes
arányban növekszik.
23
Az egyesített vonóero-menetellenállások
jelleggörbén látható, hogy a sebesség
növekedésével folyamatosan csökken a gyorsításra
fennmaradó vonóero, majd ahol a két görbe metszi
egymást ennek értéke nulla. Ebben a helyzetben a
rendelkezésre álló vonóero a menetellenállások
legyozésére elegendo, a jármu tovább nem
gyorsítható, itt érte el a maximális sebességét.