Công trình đường sắt tập 1_Lê Hải Hà (Chủ Biên) pdf

LÊ H I HÀ (CH BIÊN)
BÙI TH TRÍ
NGUY N THANH TÙNG

Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

CƠNG TRÌNH ðƯ NG S T
T PM T
(DÙNG CHO CÁC L P KHÔNG CHUYÊN NGÀNH)

NHÀ XU T B N GIAO THÔNG V N T I
HÀ N I 2002


Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

LÊ H I HÀ (CH BIÊN)
BÙI TH TRÍ
NGUY N THANH TÙNG

CƠNG TRÌNH ðƯ NG S T
T PM T
(DÙNG CHO CÁC L P KHÔNG CHUYÊN NGÀNH)

NHÀ XU T B N GIAO THÔNG V N T I
HÀ N I 2002
L I NÓI ð U
Giáo trình "Cơng trình đư ng s t" t p 1 "Tuy n ñư ng s t, k t c u t ng trên
ñư ng s t và n n ñư ng s t" nh m ph c v sinh viên các ngành đư ng ơtơ, c u h m,

Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

kinh t xây d ng, khai thác v n t i s t và các ngành khác liên quan ñ n giao thông
v n t i.
Trong cu n sách gi i thi u các v n đ có liên quan t i tính s c kéo đ u máy,
ngun t c thi t k bình đ và tr c d c tuy n ñư ng s t, khái ni m v ch tuy n,
phương pháp so sánh kinh t k thu t các phương án, c u t o các b ph n k t c u
t ng trên ñư ng s t, thi t k ñư ng ray, ñư ng giao c t trong ga, khái ni m ñư ng s t
khơng m i n i và n n đư ng s t.
ð ph c v cho sinh viên các l p khơng chun ngành đư ng s t, khi biên so n
các tác gi ñã c g ng bám sát n i dung ñ i m i c a chương trình mơn h c đ phù
h p tình hình th c t .
Sách tái b n l n này có b xung m t s n i dung cho phù h p v i chương trình
đào t o và m t s quy ñ nh v các tiêu chu n m i c a ngành ñư ng s t. Sau các ph n
lý thuy t có đưa nh ng ví d c th ñ b n ñ c d hi u.
N i dung giáo trình và các chương m c ñã ñư c t p th các th y giáo B môn
ðư ng s t Trư ng ðH Giao thông v n t i góp ý.
Trong q trình biên so n có s phân cơng sau:
TS. Lê H i Hà vi t ph n 1: ph n tuy n ñư ng s t g m các chương 1, 2, 3, 4, 5.
ThS. Bùi Th Trí vi t ph n 2: chương 1, 2, 3, 5.
PGS-TS. Nguy n Thanh Tùng vi t ph n 2 chương 4.
Giáo trình "Cơng trình đư ng s t" t p 2 s trình bày nh ng ph n sau:
Ph n 1: Thi cơng đư ng s t
Ph n 2: K thu t s a ch a đư ng s t
Trong q trình biên so n, ch c ch n không tránh kh i nh ng sai sót, chúng tơi
mong nh n đư c nh ng ý ki n đóng góp c a b n đ c ñ l n xu t b n sau ñư c hoàn
thi n hơn.
Hà N i, tháng 6-2002
Các tác gi

2


Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

M CL C
L i nói đ u
M cl c
Ph n 1. TUY N ðƯ NG S T
Chương 1. Tính s c kéo ñ u máy
1.1.
Khái ni m chung
1.1.1. M c ñích tính s c kéo ñ u máy khi thi t k đư ng s t
1.1.2. Mơ hình tính c a đồn tàu và các l c tác d ng lên nó
1.2.
L c c n chuy n ñ ng
1.2.1. Thành ph n c a l c c n
1.2.2. L c c n cơ b n
1.2.3. Công th c th c nghi m tính l c c n đơn v cơ b n c a toa xe
1.2.4.
1.2.5.
1.2.6.
1.2.7

L c c n ñơn v cơ b n c a ñ u máy
L c c n đơn v cơ b n bình qn c a đồn tàu
L c c n ph
Các bi n pháp làm gi m l c c n

1.3.

L c hãm đồn tàu
1.3.1. Các phương ti n hãm tàu
1.3.2.
1.3.3.
1.4.
1.4.1.

Tính l c hãm do tác d ng c a má phanh
Tính l c hãm hồn ngun
L c kéo và đ c tính l c kéo c a ñ u máy
Khái ni m chung

1.4.2. S th hiên l c kéo c a ñ u máy
1.4.3. Phân bi t 3 khái ni m v l c kéo ñ u máy
1.4.4.
1.4.5.
1.4.6.
1.5.

H n ch l c kéo theo ñi u ki n bám
Các khái ni m v tr ng lư ng đồn tàu
T ng s l c kéo c a nhi u đ u máy
Phương trình vi phân chuy n đ ng c a đồn tàu

1.5.1. Phân tích đi u ki n chuy n ñ ng c a tàu
1.5.2. S ph thu c c a h p l c vào t c ñ ch y tàu
1.5.3. Thành l p phương trình vi phân chuy n đ ng c a đồn tàu
1.5.4. Tính tr ng lương đồn tàu và ki m tra tr ng lư ng đồn tàu theo
các đi u ki n h n ch nó
Chương 2. Bình đ và tr c d c ñư ng s t

Trang
5

11
11
11
13
13
13
14
17
18
19
23
24
24
24
30
31
31
31
32
33
34
34
34
34
34
35

38

3


Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

2.1.
Y u t bình đ đư ng s t khu gian
2.1.1. ðư ng th ng và đư ng cong
2.1.2. Bán kính t i thi u và bán kính h n ch
2.1.3.
2.1.4.
2.1.5.
2.2.
2.2.1.
2.2.2.
2.2.3.

ðư ng cong hồ hỗn (chuy n ti p)
ðo n th ng gi a hai đư ng cong
Góc quay nh nh t
Nh ng y u t tr c d c ñư ng s t
Khái ni m chung
Phân lo i d c tr c d c
D c h n ch ip

2.2.4. D c cân b ng icb
2.2.5. D c gia cư ng igc
2.2.6. D c quán tính ij

2.2.7. D c v n doanh
2.2.8. Chi u dài các y u t tr c d c
2.2.9. N i các y u t tr c d c
2.3.
Phân b đi m phân gi i
2.3.1. M c đích phân b ñi m phân gi i
2.3.2. Phân lo i ñi m phân gi i
2.3.3. N i dung phân b ñi m phân gi i
2.3.4.
2.4.
2.4.1.
2.4.2.
2.4.3.
2.5.

Nguyên t c phân b ñi m phân gi i
u c u bình đ , tr c d c t i ñi m phân gi i
Yêu c u v bình đ t i đi m phân gi i
Yêu c u v tr c d c t i ñi m phân gi i
Chi u dài ga
Thi t k bình đ , tr c d c đư ng s t

44
44
48
49
54
57
58
58

58
58
61
62
63
65
66
68
70
70
70
70
72
73
73
74
76
77

2.5.1. B trí đi m đ i d c theo bình đ và cơng trình nhân t o
2.5.2. Thi t k tr c d c theo ñi u ki n tránh ng p nư c
2.5.3. Thi t k bình ñ và tr c d c ñư ng s t khi g p c u, g p các ñư ng
giao thông khác và qua h m
2.5.4. Thi t k tr c d c b o đ m an tồn ch y tàu
2.5.5. Thi t k tr c d c b o ñ m ch y tàu liên t c

77
78

2.5.6. Nh ng s đo v bình đ và tr c d c

83

3.1.

4

Chương 3. V ch tuy n
Nhi m v v ch tuy n, các phương án v hư ng tuy n

78
80
81

85


Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

3.1.1. Nhi m v v ch tuy n
3.1.2. Nêu các phương án v hư ng tuy n
3.1.3. ðư ng chim bay và ñi m kinh t , chư ng ng i và ñi m kh ng ch
3.2.
3.2.1.
3.2.2.
3.3.
3.3.1.
3.3.2.
3.3.3.
3.4.

3.4.1.
3.4.2.
3.4.3.

Phân lo i v ch tuy n
V ch tuy n theo ñi u ki n ñ a hình
V ch tuy n theo đi u ki n s d ng d c gi i h n
Nhi m v và phương pháp v ch tuy n t do và v ch tuy n khó
khăn
Nhi m v và phương pháp v ch tuy n t do
Nhi m v và phương pháp v ch tuy n khó khăn
Các lo i hình tri n tuy n
ð c đi m v ch tuy n theo nh ng ñi u ki n ñ a hình, đ a th và đ a
ch t khác nhau
V ch tuy n men sông
V ch tuy n ven theo ñư ng phân thu
V ch tuy n men theo sư n núi

3.4.4. V ch tuy n c t ñư ng phân thu
3.4.5. V ch tuy n theo ñ a ch t ph c t p
3.5.
3.6.
3.7.

V ch tuy n qua sơng
ðánh giá vi c v ch tuy n
Quy đ nh b n v bình đ và tr c d c tuy n

4.1.

Chương 4. So sánh kinh t k thu t các phương án
Nh ng nguyên t c cơ b n khi so sánh phương án

85
85
86
87
87
88
88
88
90
93
96
96
97
97
98
98
99
100
101

4.1.1. Khái ni m

102
102

4.1.2. Các ch tiêu so sánh phương án
4.2.

So sánh phương án theo ch tiêu giá ti n

102
103

4.2.1.
4.2.2.
4.2.3.
4.2.4.
4.3.
4.3.1.

103
103

Ý nghĩa c a vi c so sánh theo ch tiêu giá ti n
So sánh phương án khi ñ u tư m t giai ño n
So sánh phương án khi ñ u tư nhi u giai ño n
Phương pháp ch n ñ d c h n ch ip theo kinh phí quy đ i
Tính kh i lư ng cơng trình và giá thành xây d ng các phương án
Khái ni m

4.3.2. Tính kh i lư ng cơng tác và giá thành n n đư ng
4.3.3. Tính kh i lư ng cơng tác và giá thành cơng trình nhân t o
4.3.4. Tính kh i lư ng và giá thành k t c u t ng trên

106
107
108
108

109
110
111

5


Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

4.3.5. Tính kh i lư ng công tác và giá thành các ga
4.3.6. Tính giá thành xây d ng các phương án
4.4.
Tính chi phí khai thác khi so sánh phương án
4.4.1. Các phương pháp tính chi phí khai thác khi so sánh phương án
4.4.2. Tính chi phí khai thác tr c ti p theo tiêu chu n t ng lo i
4.4.3. Tính chi phí khai thác gián ti p theo tiêu chu n t ng lo i

5.1.
5.1.1.
5.1.2.
5.2.
5.2.1.
5.2.2.

Chương 5. L a ch n các thơng s k thu t và phân tích kh
năng v n chuy n thích ng
Năng l c tính tốn và nh ng thông s k thu t cơ b n
Năng l c tính tốn
Nh ng thơng s k thu t cơ b n
ð th kh năng v n chuy n, kh năng thơng qua có th và u c u

ð th kh năng v n chuy n, kh năng thơng qua có th và u c u
Các trư ng h p tính tốn, các tr ng thái k thu t

5.3.
5.3.1.
5.3.2.
5.4.

111
111
112
112
114
115

116
116
117
117
117
119

Tính kh năng thơng qua và kh năng v n chuy n có th
Tính kh năng thơng qua có th
Các ch tiêu v n t c
Phân tích kh năng v n chuy n thích ng và l a ch n thơng s k
thu t c a tuy n đư ng
5.4.1. Phân tích kh năng v n chuy n thích ng

119

119
124
125

5.4.2. L a ch n các thông s k thu t riêng bi t c a tuy n ñư ng
Ph n 2. K T C U T NG TRÊN ðƯ NG S T, N N ðƯ NG S T

127

125

Chương 1. C u t o ki n trúc t ng trên
1.1
Ray
1.1.1. Công d ng và yêu c u ñ i v i ray
1.1.2. Hình d ng và kích thư c hình h c c a ray

130
130
130

1.2
Ph tùng n i gi ray
1.2.1. Yêu c u ñ i v i ph tùng n i gi

132
132

1.2.2.
1.2.3.

1.3
1.3.1.

133
145
149
149

Ph ki n gi ray
M i n i ray và ph ki n m i n i
Tà v t
Công d ng và yêu c u ñ i v i tà v t

1.3.2. Tà v t s t
1.3.3. Tà v t g

149
150

1.3.4. Tà v t bê tông

151

6


Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

1.4.
1.4.1.

1.4.2.
1.5.

L p ñá ba lát
Công d ng và yêu c u ñ i v i l p ñá ba lát
M t c t ngang c a l p đá ba lát
Phịng trơi và gia cư ng ñư ng cong

154
154
155
162

Chương 2. Thi t k ñư ng ray
2.1.
ð c ñi m c u t o c a đơi bánh xe
2.2.
ðư ng ray trên đư ng th ng
2.2.1. C ly ray trên ñư ng th ng (S0)

165
172
172

2.2.2.
2.2.3.
2.3.
2.3.1.

ð nghiêng c a ray

V trí m t ngang ñ nh hai ray
ðư ng ray trên ñư ng cong
Các ñ c ñi m c a ñư ng ray trên ñư ng cong

173
173
174
174

2.3.2. N i ti p c a ñ u máy toa xe trên đư ng cong
2.3.3. Tính đ n i r ng c ly ray trên ñư ng cong

175
176

2.3.4. ð t ray h bánh trên ñư ng cong
2.3.5. Siêu cao ray lưng trên ñư ng cong
2.3.6. ðư ng cong chuy n ti p

190
191
199

2.3.7. ð t ray ng n trong ñư ng cong

203

3.1.

Chương 3. C u t o ghi ñơn

Khái ni m chung

3.2.
C u t o b ghi ñơn ph thơng
3.2.1. B ph n đ u ghi

207
209
209

3.2.2.
3.2.3.
3.3.
3.4.

B ph n tâm ghi
B ph n n i d n trong ghi
Tà v t ghi
B n v ghi

213
216
217
217

4.1.

Chương 4. Khái ni m ñư ng s t không m i n i
Ưu như c đi m c a đư ng s t có m i n i và không m i n i

219

4.1.1.
4.1.2.
4.2.
4.2.1.
4.2.2.
4.2.3.

Như c đi m c a đư ng s t có m i n i
Ưu như c ñi m c a ñư ng s t không m i n i
Phân bi t chi u dài ray trên ñư ng s t
Ray thơng thư ng
Ray dài có chi u dài ray l n hơn chi u dài ray tiêu chu n
Ray không m i n i

219
219
220
220
220
221

4.3.

Ngun lý cơ b n đ tính ñư ng s t không m i n i

222

7

Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

ng su t nhi t σt và l c nhi t ñ Pt

222

4.3.2. L c c n tuy n ñư ng
4.4.
Yêu c u v thi t k đư ng s t khơng m i n i

222
223

4.4.1. u c u v bình đ và tr c d c
4.4.2. Yêu c u v c u t o đư ng ray
4.5.
ð t ray khơng m i n i trên đư ng đang khai thác

223
223
225

4.5.1. Cơng tác cơ b n
4.5.2. Cơng tác ch nh lý đư ng s t không m i n i

225
226

Chương 5. N n ñư ng s t
5.1.
Phân lo i tr c ngang n n ñư ng
5.2.
Tr c ngang n n ñ p ñ nh hình
5.2.1. C u t o n n ñư ng

227
228
229

4.3.1.

5.2.2.
5.3.
5.4.
5.4.1.
5.4.2.

233
234
235
235
236
239

Tài li u tham kh o

8

Các cơng trình c a n n đư ng
Tr c ngang đ nh hình n n ñào
ð t ñ ñ p n n ñư ng
ð t dùng ñ ñ p n n ñư ng
ð m nén n n ñư ng
Chuy n ñ i ñơn v ño lư ng

240


Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

PH N 1

TUY N ðƯ NG S T
CHƯƠNG 1. TÍNH S C KÉO ð U MÁY
1.1. KHÁI NI M CHUNG.
1.1.1. M c ñích tính s c kéo ñ u máy khi thi t k ñư ng s t.
Khi thi t k ñư ng m i cũng như c i t o ñư ng cũ vi c tính s c kéo cho phép
xác ñ nh ñư c tr ng lư ng ñoàn tàu, ñ c tính và ch ñ chuy n ñ ng c a tàu (m
máy, đóng máy, đóng và hãm), v n t c ch y tàu và th i gian ch y tàu, tiêu hao nhiên
li u d u ma dút n u là ñ u máy ñiêzen, tiêu hao than nư c n u là ñ u máy hơi nư c,
tiêu hao năng lư ng ñi n n u là ñ u máy ñi n. Theo nh ng s li u này xác đ nh đư c
chi phí khai thác c a đư ng trong tương lai, do đó cho phép ñánh giá và so sánh các
phương án tuy n thi t k .
1.1.2. Mơ hình tính c a ñoàn tàu và các l c tác d ng lên nó.
1. Các gi thi t.
Khi tàu chuy n đ ng trên đư ng ta xem đồn tàu như ch t ñi m chuy n ñ ng
dư i tác d ng c a các l c ñ t t i tr ng tâm.
Khi tàu chuy n ñ ng ti n d n ( m i th i ñi m v n t c b ng nhau v ñ i lư ng

và chi u) ta khơng xét đ n n i l c vì n i l c khơng gây ra chuy n ñ ng mà ch xét
ñ n ngo i l c gây ra chuy n đ ng c a đồn tàu.
2. Các ngo i l c.
a. L c kéo F (N, KN) do ñ u máy sinh ra và do ngư i lái máy tăng gi m ho c
đóng máy.
b. L c c n chuy n ñ ng W (N, KN) ph thu c vào lo i đồn tàu, t c ñ chuy n
ñ ng, ñ d c và v trí đư ng cong mà tàu ch y trên đó. L c c n chuy n ñ ng xu t
hi n vì nh ng nguyên nhân khách quan vì v y ngư i lái máy khơng đi u ch nh ñư c.
c. L c hãm ñoàn tàu B (N, KN) là l c t o ra do con ngư i thơng qua b ph n
hãm đ c n chuy n ñ ng c a ñoàn tàu nh m gi m ho c gi nguyên v n t c khi
xu ng d c, khi vào ga ho c cho tàu d ng l i n u c n thi t.
Ph thu c vào cách ñi u khi n ch y tàu c a ngư i lái máy mà có th phân ra các
ch ñ ch y tàu sau:
- Ch ñ kéo: ñ ng cơ c a ñ u máy m máy.
- Ch ñ ch y ñà: ñ ng cơ c a đ u máy đóng máy nhưng khơng s d ng hãm và
đồn tàu chuy n đ ng dư i tác d ng c a thành ph n tr ng l c ho c l c quán tính.

9


Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

- Ch ñ hãm: ñ ng cơ c a ñ u máy ñóng máy, h th ng hãm làm vi c.
d. Quy t c d u.
Có th dùng quy t c d u như sau:
ChiỊu chun ®éng

W>0

F>0

B>0

W<0

Hình 1-1. Quy t c d u c a F, W, B
L c kéo bao gi cũng tác d ng theo chi u chuy n ñ ng l y d u dương F > 0.
L c hãm bao gi cũng tác d ng ngư c chi u chuy n ñ ng l y d u dương B > 0. L c
c n có d u dương W > 0 khi ngư c chi u chuy n ñ ng, có d u âm W < 0 khi cùng
chi u chuy n ñ ng.
Cũng t n t i quy t c d u khác đó là nh ng l c cùng chi u chuy n ñ ng mang
d u dương và ngư c chi u chuy n ñ ng mang d u âm. Theo quy t c này l c kéo
mang d u dương, l c hãm mang d u âm, l c c n cũng mang d u âm tr trư ng h p
l c c n do d c khi tàu chuy n ñ ng xu ng d c mang d u dương t c là kích thích
chuy n đ ng và khi lên d c mang d u âm.
e. L c toàn ph n và l c đơn v .
Trong tính tốn s c kéo ñ u máy ngư i ta ñưa ra khái ni m l c tồn ph n và l c
đơn v .
Nh ng l c tính tốn cho c đồn tàu, cho ñ u máy, cho m t toa xe ho c m t
nhóm toa xe đư c g i là l c tồn ph n. Các l c này đư c ký hi u ch in hoa F, W, B
và ñơn v ño là Niu tơn (N).
Nh ng l c tính cho m t đơn v tr ng l c c a đồn tàu, c a đ u máy, c a toa xe
ñư c g i là l c ñơn v . Tr ng l c c a đồn tàu, c a ñ u máy, c a toa xe t t nh t dùng
ñơn v KN v i ñi u ki n là kh i lư ng c a chúng dùng ñơn v t n. Các l c ñơn v
này ñư c ký hi u ch thư ng f, w, b.
f =

(1-1)

w=

10

F
(N/KN)
( P + Q) g

W
(N/KN)
( P + Q) g

(1-2)


Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

b=

B
(N/KN)
( P + Q) g

(1-3)

ñây: P - kh i lư ng ñ u máy (t n)
Q - kh i lư ng đồn toa xe (t n)
g - gia t c tr ng trư ng, g = 9,81 m/s2
Ví d : l c kéo tồn ph n có tr s 385500 N tác d ng vào đồn tàu có tr ng l c
(P+Q).g = 65000 KN thì l c kéo đơn v là
f = 385500/65000 = 5,93 N/KN

Tuỳ theo tương quan gi a tr s l c kéo, l c c n ñơn v mà tàu có nh ng chuy n
đ ng khác nhau: nhanh d n, ch m d n và ñ u.

1.2. L C C N CHUY N ð NG.
1.2.1. Thành ph n c a l c c n.
Khi chuy n ñ ng ñoàn tàu ch u l c c n do nhi u y u t khác nhau. ð d dàng
tính đ n các y u t này ngư i ta chia l c c n chuy n ñ ng thành hai ph n:
a. L c c n cơ b n W0, w0: là l c c n t t nhiên khi tàu ch y trên ñư ng th ng,
b ng và r ng thoáng v i v n t c nh t ñ nh.
b. L c c n ph : xu t hi n ch khi đồn tàu qua d c Wi, wi ho c qua ñư ng cong
Wr, wr ho c khi kh i ñ ng Wkñ, wkñ. Ngồi ra c n tính đ n m t s l c c n ph khác
như khi có gió to, khi tàu ch y trong h m...
T ng s ñ i s c a l c c n cơ b n và l c c n ph g i là l c c n chung c a đồn
tàu:
W = W 0 + W i + Wr

(N)

(1-4)

(N/KN)
(1-5)
w = w0 + wi + wr
Như v y l c c n cơ b n luôn luôn x y ra khi tàu chuy n đ ng cịn l c c n ph
có th có tuỳ theo ñi u ki n chuy n ñ ng và đ c tính c a tr c d c và bình đ trên
đo n đư ng đã cho.
L c c n chung ñơn v c a ñ u máy
w' = w0' + wi' + wr'

(N/KN)

(1-6)

L c c n chung ñơn v c a toa xe
w'' = w0'' + wi'' + wr'' (N/KN)

(1-7)

L c c n chung toàn ph n c a đồn tàu
W = w'.P.g + w''.Q.g (N)

(1-8)

Hay

W = (w0' + wi' + wr').P.g + (w0'' + wi'' + wr'').Q.g

(N)

1.2.2. L c c n cơ b n.

11


Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

1. ð nh nghĩa.
L c c n cơ b n là l c c n khi tàu ch y trên ñư ng th ng, b ng và r ng thoáng
dư i các ñi u ki n sau: v n t c tàu ch y Vtàu> 10 km/h; v n t c gió Vgió < 10 m/s
và nhi t đ khơng khí mơi trư ng t0 > -250C (v i các nư c Liên Xô cũ và m t s

nư c khác); v n t c ch y tàu Vtàu > 10 km/h; t0 > -100C; Vgió < 5 m/s (v i Trung
Qu c).
2. Các y u t t o nên l c c n cơ b n.
L c c n cơ b n phát sinh khi có ma sát gi a các b ph n c a tàu, gi a tàu và
ñư ng, gi a tàu và mơi trư ng khơng khí. Khi tàu ch y trên ño n th ng và b ng l c
c n cơ b n phát sinh do các nguyên nhân chính sau:
a. L c c n do ma sát gi a c tr c và bi: là thành ph n l n c a l c c n cơ b n,
l c c n này t l thu n v i h s ma sát trong bi, v i t i tr ng tr c, v i đư ng kính
tr c và t l ngh ch v i đư ng kính bánh xe.
b. L c c n do ma sát lăn gi a bánh xe và ray: l c c n này xu t hi n do vành
bánh ép trên ray và do ray b võng xu ng nên tàu chuy n ñ ng lư n sóng làm t n
th t năng lư ng.
c. L c c n do ma sát trư t gi a ñai bánh và ray: khi bánh xe lăn trên ray thì phát
sinh hi n tư ng trư t. Hai bánh v a quay v a trư t là do vành bánh xe có c u t o
hình cơn, do đơi bánh l p khơng đúng, do s ch n đ ng c a máy, do s ti p xúc c a
ñai bánh v i ray không ph i là m t ñi m mà là m t d i và trên d i đó các bán kính
khác nhau.
d. T n th t ñ ng năng do ch n ñ ng và va ch m gi a bánh xe và ray

m in i

ray, b i vì m i s va đ p ñ u làm cho m t ph n ñ ng năng bi n thành "cơng cơ gi i"
xung kích nên t c ñ gi m d n.
e. L c c n khơng khí: m t v t th chuy n đ ng đ u làm khơng khí xung quanh
chuy n ñ ng. T c ñ c a các b ph n khơng khí khác nhau tuỳ theo v trí c a v t
chuy n đ ng. Khơng khí chính di n b nén, phía sau sinh ra chân khơng, áp l c phía
trư c l n hơn phía sau và s chênh l ch áp l c đó t o ra l c c n.

1.2.3. Công th c th c nghi m tính l c c n đơn v c a toa xe.
L c c n ñơn v cơ b n c a toa xe ñư c xác ñ nh b ng th c nghi m và ch y u

ph thu c vào v n t c ch y tàu V (km/h), t i tr ng tr c c a toa xe q0 (t n/tr c), lo i
toa xe.
1. Công th c th c nghi m tính l c c n ñơn v cơ b n cho m t toa xe.
a. ð i v i toa hàng:
Công th c t ng quát

12


Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

w0" = a + (b +
w0" = a +

w0" =

c
)v (N/KN) - toa hàng hai tr c Liên Xô (1-9)
q0

1
(b + cv + dv2) (N/KN) - toa hàng 4, 6, 8 tr c LX(1-10)
q0

29 + v
9 + 0,5q cabi

(N/KN) - toa hàng 2, 4 tr c trung Qu c(1-11)

trong đó a, b, c, d - h s th c nghi m

Bi u 1-1. H s th c nghi m a, b, c, d toa hàng
Lo i toa

a

b

c

Toa 2 tr c

1,4

0,02

0,25

Toa 4 tr c
Toa 6 tr c

0,7
0,7

3
8

0,1
0,1

0,0025

0,0025

Toa 8 tr c

0,7

6

0,038

0,0021

q0 =

q cabi
n

d

(t n/tr c)

qcabi - kh i lư ng hàng và bì; qcabi = βqtt + qbì (t n)
qtt - kh i lư ng tính tốn c a toa xe

(t n)

qbì - kh i lư ng bì (toa r ng)

(t n)

β - h s ch t hàng tuỳ theo lo i hàng và lo i toa xe
n - s tr c c a m t toa xe
L c c n ñơn v cơ b n c a toa xe hàng 4 tr c trên đư ng kh 1000 mm

nư c

ta đư c tính theo các cơng th c sau:
V i toa đ c ch y b ng trư t
w0'' = 1,0 + 0,04V + 0,00032V2 (N/KN)
V i toa r ng ch y b ng trư t

(1-12)

w0'' = 1,2 + 0,02V + 0,0017V2 (N/KN)
V i toa ñ c ch y b ng lăn

(1-13)

w0'' = 0,7 + 0,04V + 0,0032V2 (N/KN)
V i toa r ng ch y b ng lăn

(1-14)

w0'' = 0,9 + 0,02V + 0,0017V2 (N/KN)

(1-15)

L c c n ñơn v cơ b n c a toa xe khách và toa xe hàng 4 tr c trên ñư ng kh
1435 mm nư c ta đư c tính theo các cơng th c sau:
V i toa xe khách ho c hàng ch y b ng trư t

w0'' = 2 + (0,007 + m)

V2
(N/KN)
100

(1-16)

13


Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

V i toa xe khách ho c hàng ch y b ng

lăn

V2
80
+ (0,007 + m)
(N/KN)
V + 38
100
Trong đó m là h s b m t ñư c quy ñ nh như sau:
m = 0,033 - ñ i v i toa xe khách 4 tr c
m = 0,05 - ñ i v i toa xe hàng ñ c
m = 0,033 - ñ i v i toa xe hàng r ng
b. ð i v i toa khách.
Công th c t ng quát
(N/KN)

w0" = a + bv + cv2
trong đó a, b, c - h s th c nghi m
Bi u 1-2. H s th c nghi m toa khách
w0'' = 2,2 -

(1-17)

(1-18)

Lo i toa

a

b

c

Toa khách Liên Xơ

1,4

0,012

0,0003

Toa khách n ð

2,46

0,026

0,00029

20
+ 0,00032v2 (N/KN)
(1-19)
v
Ví d : Tính l c c n tồn ph n c a đồn toa xe hàng 4 tr c Liên Xơ có kh i
lư ng 5600 t n t i th i ñi m V = 60 km/h bi t kh i lư ng bì c a toa 4 tr c là 22 t n,
V i toa khách Trung Qu c w0" = 1,49 +

kh i lư ng tính tốn c a toa 4 tr c là 62,5 t n và β = 0,9.
Gi i:
qcabi = 22 + 0,9.62,5 = 78,25 t n
q0 =

78,25
= 19,56 t n/tr c
4

w0"(4) = 0,7 +

3,0 + 0,1.60 + 0,0025.60 2
= 1,52 (N/KN)
19,56

W0" = w0".Q.g = 1,52.5600.9,81 = 73502 (N)
2. Cơng th c tính l c c n bình qn c a đồn toa xe.
Trong th c t đồn tàu đư c hình thành t nhi u lo i toa xe, lúc đó:

W0" = w0"(2)Q2.g + w0"(4)Q4.g + w0"(6)Q6.g (N)
w0" =

W0 " Q 2
Q
Q
=
w0"(2) + 4 w0"(4) + 6 w0"(6) (N/KN)
Q.g
Q
Q
Q

w0" = α2.w0"(2) + α4.w0"(4) + α6.w0"(6) =

n

∑w

0(i )

i =1

21)

14

(1-20)

".α i (N/KN)

(1-


Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

Trong đó:
w"0(2), w"0(4), w"0(6) - l c c n ñơn v cơ b n c a t ng lo i toa (N/KN)
Q2, Q4, Q6 - kh i lư ng các nhóm toa trong đồn tàu (t n)
α2, α4, α6 - t l tính theo kh i lư ng c a t ng lo i toa so v i kh i lư ng
đồn tàu
M t khác n u bi t t l tính theo s lư ng c a t ng lo i toa γi, s toa trong đồn
tàu m và kh i lư ng c a t ng toa qi (k c hàng và bì) ta có:
α2 =

(1-22)

α4 =

mγ 4 q 4
γ 4 q4
=
m(γ 2 q 2 + γ 4 q 4 + γ 6 q 6 ) γ 2 q 2 + γ 4 q 4 + γ 6 q 6

(1-23)

α6 =
hay là

γ 2 q2

mγ 2 q 2
=
m(γ 2 q 2 + γ 4 q 4 + γ 6 q 6 ) γ 2 q 2 + γ 4 q 4 + γ 6 q 6

mγ 6 q 6
γ 6 q6
=
m(γ 2 q 2 + γ 4 q 4 + γ 6 q 6 ) γ 2 q 2 + γ 4 q 4 + γ 6 q 6

(1-24)

αi =

γ i qi

(1-25)

n

∑γ

i

qi

i =1

n

ð ki m tra tính tốn c n s d ng công th c

∑α

i

=1

i =1

1.2.4. L c c n ñơn v cơ b n c a ñ u máy.
ð i v i đ u máy khi đóng và khi m máy có l c c n cơ b n khác nhau. Khi
đóng máy l c c n cơ b n l n hơn khi m máy (khi đóng máy ph i tính thêm l c c n
ph do ma sát các b ph n chuy n ñ ng và truy n ñ ng c a ñ u máy sinh ra), tàu
ch y đóng máy dư i tác d ng c a tr ng l c ho c l c qn tính.
w' = w'o + ∆w'

(N/KN)

(1-26)

Khi tàu ch y m máy và đóng máy l c c n đơn v cơ b n có d ng t ng quát như
sau:
w'o = a1 + b1V + c1V2 (N/KN)
w'oñ = a2 + b2V + c2V2
(N/KN)
trong đó a1, b1, c1, a2, b2, c2 - các h s th c nghi m
1. Khi tàu ch y m máy.
ð u máy tàu khách
ð u máy tàu hàng

w'0 = 1,9 + 0,01V + 0,0005V2 (N/KN)
2

w'0 = 2,2 + 0,01V + 0,0003V (N/KN)
2

ð u máy lo i m i
w'0 = 1,2 + 0,025V + 0,00016V (N/KN)
2. Khi tàu ch y đóng máy.

(1-27)
(1-28)
(1-29)

15


Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

ð i v i ñ u máy hơi nư c lo i m i:
w'0ñ = 3,0 + 0,002V + 0,0009V2
ð i v i ñ u máy ñiêzen lo i m i:
w'0ñ = 2,4 + 0,011V + 0,00035V2

(N/KN)

(1-30)

(N/KN)

(1-31)

1.2.5. L c c n ñơn v cơ b n bình qn c a đồn tàu.
Khi tàu m máy
W0
w' .P + w"0 .Q
= 0
= w'0δ1 + w"0δ2 (N/KN) (1-32)
( P + Q) g
P+Q

w0 =

Khi tàu đóng máy
w0ñ =

W0 d
w' .P + w"0 .Q
= w'0ñδ1 + w"0δ2 (N/KN)
= 0d
( P + Q) g
P+Q

(1-

33)
Trong đó δ1, δ2 - t l v kh i lư ng c a ñ u máy và toa xe so v i kh i lư ng
đồn tàu
Trong đ i đa s trư ng h p δ1 << δ2 vì v y khi tính tốn g n đúng l y w0 ≈ w"0
Ví d : Tính l c c n đơn v cơ b n bình quân c a tàu hàng trư ng h p m máy

và đóng máy khi V = 60 km/h. ðồn tàu bao g m 30% s toa 2 tr c và kh i lư ng
m i toa (c hàng và bì) là 30 t n, 40% s toa 4 tr c và kh i lư ng m i toa (c hàng
và bì) là 80 t n, 30% s toa 6 tr c và kh i lư ng m i toa (c hàng và bì) là 126 t n.
Kh i lư ng đồn toa xe 3000 t n đư c kéo b i 2 đ u máy TE10 có t ng kh i lư ng
là 258 t n, toa xe Liên Xơ.
Gi i:
L c c n đơn v cơ b n c a ñ u máy khi m máy
w'0= 2,2+0,01V+ 0,0003V2= 2,2 + 0,01.60 + 0,0003.602 =
3,88(N/KN)
L c c n ñơn v cơ b n c a ñ u máy khi ñóng máy
w'0ñ= 2,4 + 0,011V + 0,00035V2 = 2,4 + 0,011.60 + 0,00035.602
=4,32 (N/KN)
L c c n ñơn v cơ b n c a toa 2 tr c
w"0(2) = 1,4+(0,02+

0,25
0,25
)V = 1,4+(0,02+
).60 = 3,6 (N/KN)
q0
30 / 2

L c c n ñơn v cơ b n c a toa 4 tr c
w"0(4)= 0,7 +

3,0 + 0,1V + 0,0025V 2
3,0 + 0,1.60 + 0,0025.60 2
= 0,7 +
q0
80 / 4

=1,6(N/KN)

16


Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

L c c n ñơn v cơ b n c a toa 6 tr c
w"0(6)= 0,7 +

8 + 0,1V + 0,0025V 2
8 + 0,1.60 + 0,0025.60 2
= 0,7 +
q0
126 / 6

=1,65 (N/KN)
Ta có t l theo kh i lư ng c a các lo i toa xe
α2 =

γ 2 q2
0,3.30
= 0,11
=
γ 2 q 2 + γ 4 q 4 + γ 6 q 6 0,3.30 + 0,4.80 + 0,3.126

α4 =

γ 4 q4

0,4.80
= 0,41
=
γ 2 q 2 + γ 4 q 4 + γ 6 q 6 0,3.30 + 0,4.80 + 0,3.126

α6 =

γ 6 q6
0,3.126
= 0,48
=
γ 2 q 2 + γ 4 q 4 + γ 6 q 6 0,3.30 + 0,4.80 + 0,3.126

Ki m tra Σαi = 0,11 + 0,41 + 0,48 = 1
L c c n ñơn v cơ b n bình qn c a đồn toa xe
w"0=

α2w"0(2)+

α4w"0(4)+

α6w"0(6)=

0,11.3,6+0,41.1,6+0,48.1,65=1,85

(N/KN)
L c c n ñơn v cơ b n bình quân c a tàu hàng khi m máy
w0 =

w' 0 P + w"0 Q 3,88.258 + 1,85.3000

= 2,01 (N/KN)
=
P+Q
258 + 3000

L c c n ñơn v cơ b n bình quân c a tàu hàng khi đóng máy
w0đ =

w' 0 d P + w"0 Q 4,32.258 + 1,85.3000
= 2,05 (N/KN)
=
P+Q
258 + 3000

1.2.6. L c c n ph .
1. L c c n do ñ d c W1, wi.

Wi

(P+Q)g

h
(m)

α

L (km)

Hình 1-2. L c c n do ñ d c Wi
Khi tàu ch y trên d c thì phát sinh m t l c song song v i ñư ng, chi u c a l c

này ho c trùng v i chi u chuy n ñ ng (xu ng d c) ho c ngư c chi u chuy n ñ ng
(lên d c).

17


Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

Wi = 1000(P+Q)g.sinα

(N)

(1-34)

0

Vì α nh (th m chí v i d c 15‰ thì α = 0 51') nên có th coi sinα = tgα
mà tgα =

h
i
do h tính b ng (m) và L tính b ng (km)
=
L 1000

Khi đó Wi = 1000(P+Q)g
wi =

i
= (P+Q)gi

1000

Wi
( P + Q ) gi
=i
=
( P + Q) g ( P + Q) g

(1-35)

Như v y l c c n ñơn v do d c v tr s b ng ñ d c và wi mang d u dương khi
tàu lên d c, mang d u âm khi tàu xu ng d c.
Ví d : N u đồn tàu có kh i lư ng 6000 t n ch y trên d c 5‰ thì wi = 5
(N/KN) và Wi = (P+Q)g.wi = 6000.9,81.5 = 294300 N
2. L c c n do ñư ng cong Wr, wr.
Khi tàu vào ñư ng cong ch u m t l c c n do nh ng ngun nhân chính sau đây:
a. Do vành bánh phía ngồi si t ch t vào má trong ray lưng dư i tác d ng c a
l c ly tâm.
b. Do trư t ngang c a ñ u máy toa xe khi vào ñư ng cong.
c. Do bánh xe trên cùng m t tr c không ch y trên cùng m t chi u dài, bánh xe
phía ngồi ph i vư t nhanh lên vì đư ng phía ngồi dài hơn nên bánh xe v a quay
v a trư t.
L c c n do ñư ng cong ch y u ph thu c vào bán kính ñư ng cong, vào kh
ñư ng, vào ñư ng kính bánh xe, vào c ly c ng nh c c a toa xe, vào v n t c ch y
tàu, vào siêu cao ray lưng.
ð xác ñ nh l c c n do ñư ng cong thư ng s d ng các công th c kinh nghi m
sau:
a. Khi chi u dài ñư ng cong l n hơn chi u dài đồn tàu (lc > lt)
wr =

700
R

(N/KN) đ i v i ñư ng 1435 mm

(1-

wr =

425
R

(N/KN) ñ i v i đư ng 1000 mm

(1-

36)

37)
Trong đó R - bán kính đư ng cong (m)

18


Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

Lt

R,α ,K
Hình 1-3. l c > lt

b. Khi chi u dài ñư ng cong < chi u dài đồn tàu (l c < lt), m t ph n tàu n m
trong ñư ng cong thì ch u l c c n do ñư ng cong:
wr =
vì

lc =

πRα o
180 o
wr =

700 l c 12,2α o
(N/KN) ñư ng 1435 mm
. =
R lt
lt

=

(1-38)

Rα o
57,3

425 l c 7,5α o
. =
(N/KN) đư ng 1000 mm
R lt
lt

(1-39)

Lt

R,α,K

Hình 1-4. l c < lt
c. Khi tàu n m trên nhi u ñư ng cong.
Trư ng h p th nh t tàu n m m t ph n trên các ñư ng cong:

Lt

α1

α2

Hình 1-5. Tàu n m trên m t ph n ñư ng cong
wr =

12,2(∆α 1 + ∆α 2 )
lt

wr =

7,5(∆α 1 + ∆α 2 )
(N/KN) ñư ng 1000 mm
lt

(N/KN) ñư ng 1435 mm

(1-40)
(1-41)

Trư ng h p th hai tàu n m tr n trên các ñư ng cong:

19


Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

Lt
R1, α1, K1
R 2 , α 2 , K2

Hình 1-6. Tàu n m tr n trong 2 ñư ng cong
wr =

12,2(α 1 + α 2 )
lt

wr =

7,5(α 1 + α 2 )
lt

(N/KN) ñư ng 1435 mm

(1-42)

(N/KN) ñư ng 1000 mm

(1-43)

Khi tàu vào ñư ng cong l c c n do ñư ng cong ñư c coi tương ñương như l c
c n do đ d c ir nào đó. Do đó khi tàu vào đư ng cong thì ch u m t l c c n ph
ik = ±i + ir

(1-44)

ik - ñ d c tính ñ i (d c d n xu t)
ir ln dương vì l c này ln trái chi u chuy n ñ ng
i - d c th c t hay d c trung bình, có d u (+) khi lên d c; d u (-) khi xu ng
d c
Ví d : Hãy xác đ nh l c c n do ñư ng cong và d c d n xu t trên ño n tuy n sau
bi t ltàu = 400m, ñư ng kh 1000 mm
5

0
450

500

R1 = 500 m
α1 = 150
K1 = 130 m 75 m

500 m

6

600
R3 = 800 m
α3 = 200
K3 = 279 m

R2 = 600 m
α2 = 100
K2 = 105 m

Gi i:

K1 < lt 
 K 1 + 75 + K 2 < l t
K 2 < lt 
wr =

7,5Σα o
7,5.(15 + 10)
= 0,47 ≈ 0,5 (N/KN)
=
lt
400

wr = ir = 0,5 ‰
Chi u lên d c ik = 5 + 0,5 = 5,5‰
Chi u xu ng d c ik = -5 + 0,5 = -4,5‰

20

Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

K3 = 279m < lt = 400m

wr =

7,5α 7,5.20
= 0,38 ≈ 0,4 (N/KN)
=
lt
400

wr = ir = 0,4‰
Chi u lên d c ik = 6 + 0,4 = 6,4‰
Chi u xu ng d c ik = -6 + 0,4 = -5,6‰
c. L c c n khi tàu kh i đ ng Wkđ, wkđ.
Cơng th c tính l c c n cơ b n ch ñúng khi mà V > 10 km/h. Lúc tàu kh i ñ ng
phát sinh l c c n ph kh i đ ng vì:
+D u

c tr c b ch y xu ng dư i đơng đ c l i làm cho h s ma sát ϕ tăng

lên.
+ Tàu ñ ray b võng xu ng khi tàu ch y ma sát tăng lên.
Cơng th c th c nghi m tính l c c n kh i ñ ng:
wkñ =

A
(N/KN)
q0 + 7

(1-45)

A = 142 ñ i v i toa ch y b c (trư t)
A = 28 ñ i v i toa có bi c u
q0 - t i tr ng tr c (T/tr c)
Hi n nay khi tính sơ b ngư i ta l y wkñ = 4 N/KN
d. L c c n chuy n ñ ng trong h m Wh, wh.
Khi tàu ch y trong h m trư c tàu khơng khí b ép, khơng khí chèn hai bên m n
tàu, cu i tàu khơng khí xo n l i do đó gây nên l c c n. Tuỳ theo chi u dài h m, ñ
m ư t và t c ñ ch y tàu mà wh = 0,5 ÷ 1,5 N/KN
e. L c c n tăng thêm do gió, do nhi t đ th p.
Khi Vgió > 10 m/s và khi nhi t đ khơng khí mơi trư ng xu ng th p làm d u m
c tr c b đơng đ c l i làm tăng l c c n c a tàu.
w0(g,t) = w0(1+αg).(1+αt)

(N/KN)

(1-46)

αg, αt - các h s tính đ n gió m nh, đ n nhi t ñ th p.

1.2.7. Các bi n pháp làm gi m l c c n.
Làm gi m l c c n thì tăng đư c v n t c và tr ng lương đồn tàu, m t khác làm
cho đ u máy tiêu th ít nhiên li u nên phí t n v n doanh tr c ti p gi m. Làm gi m
l c c n b ng các bi n pháp sau:
a. C i thi n tuy n ñư ng.
Tăng cư ng năng l c k t c u t ng trên:
Dùng ray n ng ñ khi tàu ch y ít b võng.
Dùng ray dài, ray hàn khơng m i n i đ gi m b t l c xung kích

m i n i.

21


Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

Dùng l p ñá ba lát dày ñư c chèn ch t dư i tà v t.
Gi c ly ñư ng ñúng v trí thi t k .
b. Khi thi t k tuy n m i.
Gi m b t tr s d c và chi u dài d c.
Dùng bán kính R l n và gi m b t góc quay α.
c. C i thi n ñ u máy toa xe.
Dùng toa xe 4 tr c thay cho toa xe 2 tr c ñ gi m c ly c ng nh c và tăng t i
tr ng tr c.
Dùng bi c u thay cho bi trư t (ñ gi m wkñ).
Dùng d u t t và tra d u k p th i.
Dùng toa xe và đ u máy theo hình thoi.
d. ð cao ch t lư ng tu s a ñư ng và ñ u máy toa xe.

1.3. L C HÃM ðOÀN TÀU.
1.3.1. Các phương ti n hãm tàu.
ð gi m t c, ñ gi nguyên v n t c ho c ñ tàu d ng ngư i ta dùng các phương
ti n hãm.
Có th t o ra l c hãm b ng hai cách:
1. Hãm cơ.
Hãm b ng má phanh (gu c hãm) như ép gu c hãm vào băng ña bánh xe ho c ép
gu c hãm vào ray.
2. Hãm ñi n.

Hãm b ng cách thay ñ i tác d ng c a ñ ng cơ ñi n c a ñ u máy (ñ i v i ñ u
máy ñi n và diêzen truy n ñ ng ñi n, hãm b ng cách bi n ñ i cơ năng thành ñi n
năng, ñi n năng này tr v m ng ñi n qua dây ti p xúc g i là hãm hồn ngun.
đ u máy hơi nư c hãm b ng cách m ngư c chi u hơi vào xi lanh - cách này r t
nguy hi m)
L c hãm đồn tàu thư ng l n hơn l c kéo.

1.3.2. Tính l c hãm do tác d ng c a má phanh.
1. Cơ ch hình thành.
Khi ép gu c hãm vào vành bánh xe b ng m t l c K thì gi a chúng xu t hi n l c
ma sát có tr s

Fms = K.ϕk (ϕk - h s ma sát gi a gu c hãm và vành bánh). ð ng

th i khi đó cũng xu t hi n m t l c có tr s
phanh theo chi u ngư c l i.

22

R = K.ϕk tác d ng t vành bánh vào má


Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

V
M1
F ms= K ϕ K

Kϕ K

K
b
Kϕ K

b2

A

R = Kϕ K

b1

M2

Hình 1-7. Hình thành l c hãm tàu b
D i hai l c v tâm tr c
+ L c Fms = K.ϕk và mômen M1 tác d ng vào vành bánh xe.
+ L c R = K.ϕk và mômen M2 tác d ng vào khung xe thông qua b ph n hãm.
+ Mômen M2 b tri t tiêu b i các l c th ng góc gi a bánh và ray, ch cịn M1 tác
d ng vào vành bánh xe.
+ Thay M1 b ng ng u l c b b1 v i cánh tay địn D/2 trong đó b = K.ϕk là l c
hãm, b1 = K.ϕk là l c tác d ng t bánh vào ray, t i đi m A có b2 = K.ϕk là ph n l c
tác d ng t ray vào bánh xe theo chi u ngư c l i. Như v y nguyên nhân gây ra l c
hãm b chính là l c ma sát Fms = K.ϕk và t t nhiên s xu t hiên l c hãm không th
thi u s t n t i c a s c bám gi a bánh xe và ray Fψ = Ph.ψ ñ ñ m b o cho bánh xe
lăn t t và d ng l i.
2. H n ch l c hãm theo ñi u ki n bám.
Khi tăng l c ép K tác d ng vào m t tr c thì b = K.ϕk tăng
nhưng b ≤ Fψ = Ph.ψ
Trong đó

(1)

Ph - t i tr ng tính cho m t tr c đư c hãm
ψ - h s bám lăn gi a bánh xe và ray

Vì n u b > Fψ thì s c bám m t, bánh xe ng ng quay, má phanh bó ch t kéo bánh
xe l t trên ray làm bánh xe mòn v t. Hi n tư ng như th g i là bó hãm và c n tránh
nó trong v n d ng ñ u máy toa xe.
Như v y K ≤
δ=

ψ
Ph = δPh
ϕk

(2)

ψ
- hi u su t hãm
ϕk

ñ u máy δ = 0,5 ÷ 0,6

23


Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

toa hàng δ = 0,6 ÷ 0,65

toa khách δ = 0,7 ÷ 0,9
3. H s ma sát gi a gu c hãm và vành bánh xe ϕk.
H s ma sát ϕk ch y u ph thu c vào v n t c ch y tàu (km/h), vào l c nén c a
gu c hãm K (KN), vào các y u t khác như th i gian kéo dài q trình hãm, đ c ng
c a gu c hãm, tr ng thái m t lăn...
H s ma sát ϕk ñư c xác ñ nh b i các công th c th c nghi m.
+ V i má phanh gang
16.k + 1000 V + 100
.
80.k + 1000 5V + 100
+ V i má phanh gang có tăng hàm lư ng ph t pho
ϕk = 0,6

(3)

16.k + 1000 V + 100
.
52.k + 1000 5V + 100
+ V i má phanh kim lo i h n h p
ϕk = 0,5

(4)

k + 200 V + 150
.
4.k + 200 2V + 150
Trong đó k - l c nén má phanh ñơn v
ϕk = 0,44

k=

(5)

K
v i má phanh kép (hãm hai phía)
4

K
v i má phanh đơn (hãm m t phía)
2
4. Tính l c hãm c a đồn tàu do tác d ng c a gu c hãm sinh ra.
k=

L c hãm tồn ph n tác d ng vào đồn tàu b ng t ng c a tích các l c ép má
phanh v i các h s ma sát
B = 1000 ∑ Kϕk (N)

(6)

Trong đó K - l c ép má phanh lên m t tr c (KN).
L c hãm đơn v tác d ng lên đồn tàu
b=
δ=

B
∑ Kϕ k = 1000δ.ϕk (N/KN)
= 1000
( P + Q) g
( P + Q) g

ΣK
- hi u su t hãm c a các gu c hãm
( P + Q) g

(7)

đồn tàu.

N u đồn tàu có các toa xe có cùng lo i gu c hãm ta dùng công th c (6), (7) ñ
xác ñ nh l c hãm.

24