Hvordan beregne kraften som trengs for å flytte en jernbanevogn

Vogner brukes til å flytte et bredt spekter av materialer over hele USA. Hopper biler bære kull fra gruvene i Wyoming til kullkraftverk på østkysten. Bil transport biler flytte nye biler fra montering planter til distribusjonssentre over hele landet. Personbiler bære pendlere og langdistanse reisende mellom byer og på tvers av stater. Vogner kan bære en betydelig mengde vekt, men jernbaner må bestemme hvor mange og hvilke typer motorer til bruk, basert på vekten av lasten blir halt. Beregning av kraft for å flytte en jernbanevogn fra resten er en grei prosess, ved hjelp av noen kalkulator tastetrykk.

Bruksanvisning

Beregn kraften som trengs for å flytte en jernbanevogn

1 Bestemme friksjonskoeffisienten mellom bilens hjul og skinnen. Denne koeffisient (?) Kan enten velges teoretisk fra et bord, eller den kan måles eksperimentelt. Koeffisienten av rullende friksjon er mye lavere enn koeffisienten for statisk friksjon, noe som ville gjelde hvis hjulet ikke fikk lov til å rotere og vil måtte gli. Koeffisienten av rullende friksjon for en hjul-skinne-grensesnittet er omtrent 0,001, mens koeffisienten for statisk friksjon for en stål-mot-stål-grensesnitt er omtrent 0,5. Derfor kreves det langt mindre kraft for å bevege en jernbanevogn med fritt bevegelige hjul enn en med hjulene låst.

2 Bestemme den friksjonskraft (F) som jernbanevogner må overvinne for å bevege seg. Friksjonskraften er basert på den følgende formel: F = W, hvor? er koeffisienten av rullende friksjon mellom hjulet og skinnen, og W er vekten av jernbanevogner. Hvis vekten av fullastet rail bilen er 280.000 pounds, så F = (0.001 x 280 000) = 280 pounds.

3 Fordi den eneste horisontal kraft at den jernbanevogn frem er friksjonskraften, til styrken bevege jernbanevogner (P) er lik friksjonskraften (F). Derfor bruker forrige eksempel, er en inngang kraft på 280 pounds er nødvendig for å flytte jernbanevogner.