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).

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	Bandáže čelo loko →
							bez úprav vpřed/vzad	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	Kűhn	4	4	2	10,5	180	60
V100	Tillig	4	4	2	8	102	17	27	30
BR716 (V60)	Tillig	4	4	0	9	93	12
Hektor	Tillig	4	4	2	7,8	102	20
Brejlovec	RJK loko	4	4	2	8	167	37			po úpravě, pojezd V100
Brejlovec N	Roco	4	4	2	8,5	180	26/46			zvuk
Brejlovec N2	Roco	4	4	2	8,5	169	55/35
Brejlovec	Kűhn	4	4	2	8,5	182	45
Bastard	Kűhn	4	4	2	10,5	181	50
Bardotka	Kűhn	4	4	2	8,5	161	66/34
G1206	Piko	4	4	2	8	108	25
BR23.10	Tillig	9	4	4	8	147(80)*	21/14			Hnací je tendr
742 Kocour IDS	Tillig	4	4	2	8	134	45			Uspořádání nevhodné pro detekci**

* Celkem (tendr)

** Není moc vhodné, když první náprava, vjíždějící na proudovým detektorem indikovaný úsek, má bandáž. Přece jen kolo s bandáží má horší sběr proudu (zvláště, je-li už trochu zašpiněné), a dochází tak k časovému a víceméně náhodnému posunu detekce. Až budu čistit sběrače a kola, nápravy prohodím, pokud to půjde, a to takto . Potom můžu zjistit i rozdíl v tahu.

    Ještě bych zdůraznil, že jde opravdu jen o informativní měření. Stačí očistit kolej a bandáže lihem (nebo použít bandáže nové) a tah se podstatně zvýší. Pak stačí ujet pár desítek metrů, třeba s větší zátěží, aby to trochu prokluzovalo, a tah mašiny zase značně klesne. Většinou je i značný rozdíl ve směru tahu, to dle polohy a uspořádání bandáží. Mašiny v tabulce byly měřeny tak nějak běžně ojeté a většina (v zeleném poli) je poměrně nová.

    Bandáže mě zaujaly tak, že jsem to u některých mašin otestoval trochu detailněji. Zaprvé jsem přidal uspořádání (pozice bandáží na kolech), a pak jsem měřil tah i v opačném směru, tedy vzad. Z výsledků celkem jasně vyplývá, že nejlepší je, když jsou bandáže "křížem", např. Bastard, G1206 a většina starších mašin. Každopádně toto "křížové" uspořádání zajistí stejný tah v obou směrech. Jsou-li bandáže na jedné nápravě, je větší tah, když je to náprava druhá (od čela). Rozdíl ve směru je pak dost značný (viz Brejlovec N a Brejlovec N2).

    Ještě bych rád upozornil, že bandáže na krajních nápravách (první a poslední) nejsou vhodné tam, kde je používána detekce obsazení. Bandážované nápravy mívají poněkud nejstý sběr proudu. Jednu nebo dvě mašiny jsem takto koupil a nápravy přehazoval. U obou mašin to šlo.

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 stala Bardotka (směrem vpřed). Třeba Ragulin, který má víc hnacích náprav, víc bandáží a ještě je těžší, má adhezi nižší. Zajímavé. Asi rozhodla větší kola. Ale 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 malá poznámka: Bardotka na čele je bomba, víte, že to je moje "nejtišší" mašina?

Na začátek článku
Menu