Tažná síla lokomotiv

    Jak tak zajíždím mašinami do rotundy, některé nejsou schopny dveře zavřít. Dveře se dají ještě trochu "vyladit", ale tažná síla lokomotiv mě začala zajímat. Tu a tam jsem narazil na nějaké informace, jen se mi zdály poněkud nepřesné. Měřit tažnou sílu podle počtu tažených vagonů různě zakřivenou tratí? Fuj. V dnešní době máme přece daleko přesnější přístroje. Třeba špagát a závaží.

Siloměr

    Nejprve bylo třeba zkonstruovat siloměr. Požadavky byly poměrná přesnost a nízká cena. Obrázky hovoří dost výmluvně.

Obr.1 - Schéma siloměru ...

Obr.2 - ... a skutečnost.

Obr.3 - Detail upevnění kladky.

Obr.4 - Miska.

    Jako "lano" slouží rybářský vlasec (někde kolem dvacítky). Kladka (obr.3) je nástavec na špičku prutu (rybářské potřeby, 120,-Kč), ale možno použít cokoliv (a levnější). Miska (obr.4) je z nějakého obalu, ve kterém dnes koupíme všechno možné. Je výhodné ji vyvážit na nějakou zaokrouhlenou hodnotu (5g), více by to být nemělo, Rosnička o mnoho víc neutáhne. A závaží je třeba buď mít nebo udělat. Musíme mít ovšem jakoukoliv váhu. Pro danou potřebu snad vyhoví i ta na obrázku 2 (Lidl, 300,-Kč ), i když přesnost asi nebude zrovna vysoká. Pár závaží jsem měl (5, 20, 50g) a váha ukazovala správně. Pak stačí kousky olova (dobře poslouží opět rybářské potřeby) a snadno vyrobíme závaží tak, abychom mohli vážit v gramech. Pro výrobu závaží menších hodnot (gramy) je třeba udělat z olověného plechu (tyče, drátu...) nejprve závaží větší hmotnosti (10g), a to pak geometricky rovnoměrně rozdělit třeba na 10 kusů. Použitá váha (a jí podobné) totiž neumožní dobře rozeznat třeba váhu 0,6 až 1,4g. Pořád bude ukazovat 1g. Potřebujeme závaží hodnot 1, 2, 2, 5, 10, 20, 20 a 50g. To umožní vážit v rozmezí 5 - 110g a to postačí.

    Rád bych doplnil, že jednotkou síly je newton, se zkratkou N (kg.m.s-2). Těleso o hmotnosti 1kg váží při zemském povrchu přibližně 9,806N. Na našem siloměru tedy odpovídá  1g = 9,806mN. Přepočítat to lze snadno, ale pro naši potřebu budou ty gramy přece jen asi přehlednější. Fyzikové prominou.

    Napájení kolejí je doplněno vypínačem a přepínačem polarity a používám stejnosměrné, regulovatelné napětí. Mašiny, osazené dekodérem, lze většinou napájet i ss napětím, takže vyhoví např. zdroj FZ1 (vypínač s přepínačem můžeme vypustit), ale stejně tak můžeme použít zdroj digitální (J,K). U E94 se mi stalo, že, při zavěšeném závaží, ani 15Vss motor neroztočilo. Digitál ho roztočil, jako by tam nic neviselo. Zafungovaly prostě všechny ty pulzy, EMF, BMF atd., a starý Zeuke se točil na minimální obrátky, jako malina. Prostě digitál analogem nenahradíš. (Jednou se mi někdo ptal na zkratové proudy mašin, tak jsem přimáčkl Ragulina na málo přilepené koleje. A výsledek se dostavil, utrhly se koleje.) Pak už jsem používal pouze napájení digitálem. Na obr.2 je vidět jednoduché připojení na kolej pomocí krokosvorek. Tak pojďme raději měřit.

Měření

    I když původním záměrem bylo zvýšit tažnou sílu několika lokomotiv a ověřit, jak se přidaná zátěž projeví, změřit i některé další mašiny nemůže být chyba. Třeba se to někomu bude hodit.

    Nejprve je nutno zvolit nějaký "referenční" bod prokluzu. Pokud zvětšujeme zátěž, mašina začne prokluzovat, až stojí na místě (nebo ji taky závaží táhne zpět, na to POZOR! - stačí, že na pády mašin na zem jsem expert já). Protože okamžik, kdy kola začnou prokluzovat, se dá zjistit jen těžko, je asi nejlepší moment, kdy mašina už téměř stojí na místě, ale přece jen se ještě trochu pohybuje vpřed. Výkon lokomotivy (rychlost bez zátěže, přivedené ss napětí, jak chcete...) je při tom poměrně malý, jeho zvyšováním se stejně tah nezlepší, spíš naopak. A pro tento okamžik jsou v následující tabulce uvedeny změřené hodnoty. Ještě doplním, že "testovací" kolej je flexi Tillig 83125, a že je čistá. Kola lokomotiv jsou také očištěná (lihem), a pak jsou s běžnou zátěží (3-5 vagonů) projeta několika desítkami metrů kolejiště. Je to proto, aby co nejvíce měla hodnoty z běžného provozu, neboť na čistotě kol a bandáží záleží velice a těsně po očistění se tah výrazně zvýší, což však velice rychle pomine. Některé mašiny jsou staré a jsou uvedeny spíše pro srovnání (v tabulce červeně), ostatní jsou nové (max rok) a na kolejišti provozované pouze zkušebně (v tabulce zeleně). 

    Ještě shrneme faktory, na kterých je tažná síla lokomotivy závislá (v tabulce sytější barvou).

1. Počet hnacích náprav. Někdy jsou hnací všechny.
2. Počet bandáží. Některá kola hnacích náprav jsou opatřena bandáží pro zvýšení tahu.
3. Průměr hnacích kol. Větší průměr = větší třecí síla.
4. Váha lokomotivy. Spočívá na hnacích nápravách, nehnané jsou uloženy pružně.

A měříme ...

Tabulka tažné síly některých lokomotiv TT

Lokomotiva Výrobce

Počet všech náprav

Počet hnacích náprav

Bandáže kol

Průměr hnacích kol  [mm]

Váha lokomotivy [g]

Tažná síla [g]

Poznámka
bez úprav přidána zátěž 10g přidána zátěž 20g
Rosnička BTTB 3 2 0 9 100 7      
V36 BTTB 3 3 0 9,2 84 15      
Hektor BTTB 4 2 0 9,2 135 16      
Bobina Gützold 4 4 0 10 152 22      
E42 Gützold 4 4 0 10 142 23      
E94 BTTB 6 4 4 10,5 126 40      
Rosnička Tillig 3 2 0 8 60 8 9 12  
Sergej Tillig 6 4 4 8 200 45      
Ragulin Roco 6 6 4 8,5 228 50      
Taurus Piko 4 4 2 9,5 180 55      
Herkules Kuehn 4 4 2 10,5 180 60      
V100 Tillig 4 4 2 8 102 17 27 30  
Brejlovec RJK loko 4 4 2 8 167 37     po úpravě, pojezd V100
BR716 (V60) Tillig 4 4 0 9 93 12      
Hektor Tillig 4 4 2 7,8 102 20      

Zátěž

    Šlo mi hlavně o zvýšení tahu Rosnice a V100. Zatímco u Rosničky zvedla zátěž 20g (to se tam stejně nevejde) tah jen o 4g, u V100 už přidání 10g zvedlo tah na 27g (dalších 10g přidalo už jen 3g). Takže se pokusíme něco do V100 naložit, uvidíme, kolik se tam vejde.

Závěr

    Tak co tomu říkáte? Vítězem se stal Herkules (hoden svého jména), před druhým Taurusem. Obě mašiny předčily dokonce i Ragulina, který má víc hnacích náprav, víc bandáží a ještě je těžší. Velmi zajímavé. Asi rozhodla větší kola. Jak je vidět v tabulce, to, co má největší vliv na tah lokomotivy, nelze tak jednoznačně určit. Je to dozajista kombinace všech faktorů, ale třeba chybějící bandáže se projeví velmi výrazně (E42). V100 zklamala. Je poměrně lehká a má malá kola, ale myslím, že by přece jen mohla táhnout více. Třeba jde zrovna o nějaký "horší" kus. Navíc údaje jsou pochopitelně pouze informativní, nejsem žádný "výzkumák", ale pro základní srovnání to stačí, a taky je vidět, co tažnou sílu ovlivňuje.

    Na závěr (tradičně) vtipná (rádoby) poznámka: Taurus na druhém místě je bomba, víte, že to je moje "nejtišší" mašina? Zlatej "plasťák". Elektrika, ale že má páru?

Na začátek článku
Menu

LokoPin      09.07.2007  
  10.06.2010 + Brejlovec
  15.10.2010 +BR716   +Hektor
     
  15.10.2010 poslední editace