Masurarea puterii de tractiune a unei locomotive

atraian

atraian

Active Member
4 Aprilie 2009
85
0
Cluj-Napoca
LOCATION
Cluj-Napoca
In ultima vreme m-am tot gandit la o metoda de a masura puterea de tractiune a unei locomotive. Am imaginat un sistem de masurare care sa fie sigur si précis si pe care masuratorile sa poata fi repetate de cate ori am nevoie. Ca sa obtii rezultate valabile si sigure, dupa diverse experimentari am ajuns la urmatoarea constructie.



Instalatia e construita dintr-o bucata de PAL pe care e montata o sina. In capat am instalat o rotita prin al carei santulet trece un fir de undita de pescuit. Un capat e legat de locomotiva, iar celalat are o greutate. Firul e legat de locomotive prin intermediul unui mic boghiu care mi-a permis sa schimb cuplele pentru ca am si modele americane si europene. La celalat capat greutatea e asezata pe un cantar de bucatarie digital care datorita functiei “TAR” permite masurarea negative a greutatii.

,
 
ORIGINALA IDEEA!

Originala... in cartea lui Gerhard Trost "Kleine eisenbahn ganz raffiniert" din 1965! :grin: (cap.11 pag 201)

Tu dispera... si mie mi s-a intamplat sa reinventez roata... Din pacate informatia la noi " patrunde" greu. La nemti editarea de carti in domeniu se face de la aparitia primei roti pe sina!

PDI
 
Pentru a pastra consistenta masuratorilor a fost nevoie sa determin cand o locomotive are tractiunea maxima. Unele locomotive obtin puterea maxima cand rotile lor patineaza, si altele chiar imediat inainte de a incepe sa patineze sau isi cresc puterea de tractiune dupa ce patinarea a inceput. Dupa mai multe experimentari am hotarat sa masor puterea maxima cand rotile patineaza la 12 V (tensiunea maxima). Cand rotile au inceput sa patineze, locomotiva sare putin inapoi. Aceasta se datoreaza faptului ca coeficientul de frictiune static e mai mare decat cel kinetic si acesta e momentul de maxima forta de tractiune.

Exact ca in realitate prin aceasta metoda am determinat greutatea tractata. Ne putem da seama de semnificatia puterii de tractiune masurata daca calculam eficienta pentru o locomotiva:

Eficienta[%] = Forta de tractiune [grame]/Greutatea locomotivei[grame]x100
In general o buna locomotiva are o eficienta cam de pe la 20-25 % in sus, ca in realitate!
Rezultatele masuratorilor le-am pus intr-un tabel ca sa pot compara rezultatele si am adugat si coloane cu tensiunea minima la care locomotiva porneste si deasemenea curentul maxim absorbit. Pentru DCC masuratorile sunt similar dar fara sa determin curentul maxim sau tensiunea maxima. Momentul cand locomotiva porneste sapatineze e influentata de valoarea programata a anumiitor CV-uri. Pentru consecventa am procedat la fel cu toate locomotivele, adica am masurat forta cu levierul statiei dat la maximum.

Interesante sunt concluziile care pot fi desprins de aici si compararea locomotivelor. Deoarece forta de tractiune e determinate de mai multi factori cum ar fi forta de frecare (statica si kinetika), suprafata de contact pe sine, adica numarul de roti motoare, puterea motorului si greutatea si rezultatele variaza dupa acesti factori: o locomotive relativ usoara dar cu mai multe roti motoare are aceeasi forta de tractiune cu o locomotive mai grea, dar cu mai putina forta de aderenta (roti motoare). Deasemenea gumele (pe care in particular nu le iubesc deloc) influenteaza pozitiv tractiunea.

 
Din cate cunosc, P = F x v, unde P este puterea in watti, F este forta in Newtoni si v viteza in metri / secunda! Pana acum ai masurat forta. Ceva date despre putere avem (ca doar asta pare a fi scopul, dupa cum suna titlul)? Vezi ca puterea maxima nu e obligatoriu sa o obtii la forta maxima.

Tu mai degraba ai masurat coeficientul de frecare dintre roata si sina! Pana la urma eficienta (sau randametul) ar fi mai corect sa insemne coeficientul de transformare a puterii electrice absorbite de jucarie in putere mecanica furnizata la roti.
Daca consideram n randamentul de transformare, Pa puterea absorbita si Pr puterea la roata, vom avea Pr = Pa x n, unde Pa = U x I (tensiune si intensitate).
 
mmkelemen a spus:
La ce foloseste toata chestia asta?
Click pentru a extinde...

Exact la acelasi lucru la care foloseste si faptul ca stii ce putere are motorul unui vehicul auto sau cati litri are sticla de suc pe care o cumperi, nu are rost sa mai continui.
 
Deci daca am inteles bine, tu masori diferenta de masa, si deci automat de greutate, dintre lest-ul fara tractiune si cel cu tractiune. Automat, aia e forta de tractiune, dar atentie, statica, a locomotivei. Nu stiu cat de corect este, pentru ca de fapt ar trebui vazuta partea dinamica, atunci cand locomotiva este in miscare.
Desi daca ziceai ca faci locomotiva sa patineze, cam acolo ar fi maximul in dinamic, deci logica ta pare pana la urma corect. Off, si eram bun la fizica prin generala si liceu, acuma parca vorbesc si aud limbi straine cand e vorba de astea.
 
Florinn a spus:
mmkelemen a spus:
La ce foloseste toata chestia asta?
Click pentru a extinde...

Exact la acelasi lucru la care foloseste si faptul ca stii ce putere are motorul unui vehicul auto sau cati litri are sticla de suc pe care o cumperi, nu are rost sa mai continui.
Click pentru a extinde...

AHA!!!!
Tot nu am inteles...
Nu vad rostul acestui test. Poti foarte bine sa legi dupa loco un vagon in care sa tot pui diverse greutati si sa vezi cat duce.
 
Ca un neamtz practic, conu' Trost lega de sfoara atasata de cupla locomotivei peste scripete un taler pe care punea greutati pana locomotiva patina.
Pe undeva mmkelemen are dreptate!
Nu foloseste la nimic daca nu stim si cat "atarna" garnitura! Ar trebui repetata experienta cu greutati si pentru vagoane, pana la scoaterea din inertie si pornirea sub actiunea greutatii atarnata. Frecarea statica, care fie vorba intre noi difera de aia de rostogolire, difera functie de tipul de vagon, firma (ca unii osiile mai ca lumea, altii nu) , numar de roti, luminat sau nu, ce fel de culegere a curentului.... :-(

:grin:
...ma duc sa-mi plimb garnitura fara masuratori prealabile!

PDI
 
Exact acest sistem l-am vazut si in testele de locomotive la MIBA, cu diferenta ca de capatul firului era agatat un taler pe care puneau greutati pina cand locomotiva incepea sa patineze si nu mai putea ridica talerul.
 
@mmkelemen

Un vagon pe 4 osii sa zicem incarcat cu 1kg nu e acelasi lucru cu o garnitura de 40 de osii cu aceeasi masa. Frecarea e total diferita, asa ca nici asta nu merge...

si din nou : Qui prodest? :grin:
PDI
 
Daca se vandalizeaza un cantar d-asta electronic si se fixeaza cumva senzorul ala piezo intre cupla unui vagon si sasiul sau, se va putea masura frumos direct forta de tractiune.

De studiat... :cafea:
 
Mda, da! Asa-i!

Acum vorbind serios, in realitate testul se face cu o garnitura formata din locomotiva de test, vagonul dinamometric si o "BREMSLOK" - locomotiva de franare. Aceasta din urma strange frana progresiv, in timp ce din vagon se fac masuratori.

Uite asta facuta in joaca

http://www.railroad24.de/modellbahnbilder/bilder.php?id=679

...si in realitate

http://bdf003.privat.t-online.de/753.htm

O cupla "intarita" rezista la 35 tone-forta. De aceea, mecanicii garniturilor de marfa lungi si grele, intai presau garnitura, astfel ca la pornire vagoanele sa fie luate practic pe rand si scoase din inertie. (Chestia cu frecarea statica...) .Tragerea brusca de arnitura ar putea rupe cupla!
 
dac a spus:
Daca se vandalizeaza un cantar d-asta electronic si se fixeaza cumva senzorul ala piezo intre cupla unui vagon si sasiul sau, se va putea masura frumos direct forta de tractiune.

De studiat... :cafea:
Click pentru a extinde...

Interesanta treaba dar cred ca va da cu "-" (minus).
Daca tasul (parca asa se numeste) este ridicat si nu apasat, cred ca masuratoarea este sub zero si nu stiu daca poate masura cantarul asa ceva, dar este buna ideea.
Merita studiat.
 
Sau se fixeaza cantarul intr-o pozitie verticala si locomotiva impinge tasul. Rezultatul va fi cu plus, si scapa si saracul cantar intreg.
Dar la ce foloseste ?
 
Cum aseara era o vreme sa nu scoti cainele afara, si cum nu prea am loc sa alerg trenurile, am hotarat sa ma joc putin numai cu locomotivele. N-am pretins ca ideea e originala PDI, dar sa sti ca la orice masuratori intr-un experiment importante sunt concluziile. Asa am putut sa compar locomotivele intre ele sa vad cum forta de tractiune e influentata de suprafata de contact pe sine, adica numarul de roti motoare, puterea motorului sau greutatea, sau gumele pe roti. Putrea P = F x v o poti masura cu un vagon dinamometric si, of course poti obtine rezultate diferite.
 
Sincer nu mi se pare corecta varianta cu trasul vagoanelor cu greutati, ca in fond se complica mult calculul, plus ca fiecare vagon in functie de cate boghiuri sau roti are si calculele incep sa difere. A, daca faci masuratorile cu acelasi vagon si doar la locomotivele tale si/sau ale prietenilor atunci da, poti sa compari rezultatele, altfel e ca si cum ai compara mere cu pere.
Mai corecta este varianta cu taler vertical, si puse greutati. Stau sa ma gandesc daca merge sa masori diferenta de greutate dintre greutatea de pe taler atunci cand e libera si atunci cand e trasa de locomotiva.
 
Trebuie să te autentifici sau să te înregistrezi pentru a răspunde aici.
Sus Jos