Tření - je to síla, která vzniká mezi pohybujícím se tělem a povrchem, po kterém klouže. V případě vlaku hraje tření důležitou roli při jeho jízdě po přímém úseku trati konstantní rychlostí. Ale kam vlastně v tomto případě směřují třecí síly?
Při jízdě vlakem po rovném úseku trati konstantní rychlostí směřují třecí síly do dvou opačných směrů. Třecí síly mezi koly vlaku a kolejemi směřují na jednu stranu, dozadu a třecí síly vzduchu směřují na opačnou stranu, dopředu. Právě tyto dvě síly se vzájemně kompenzují a zajišťují rovnováhu vlaku v pohybu.
Třecí síly mezi koly a kolejnicemi, také nazývané spojkové síly vznikají v důsledku nerovností a drsných povrchů kolejnic a kol. Když se vlak pohybuje, tyto síly zabraňují klouzání kol po kolejích a umožňují vlaku pohybovat se po rovném úseku trati konstantní rychlostí. Třecí síly mezi koly a kolejnicemi lze zvýšit pomocí speciálního mazání nebo povrchové úpravy.
Vliv tření při jízdě vlakem
Při jízdě vlakem po rovném úseku trati konstantní rychlostí hraje tření a jeho vliv na proces pohybu velkou roli. Tření vzniká mezi koly vlaku a kolejemi a mezi vzduchem a povrchy vlaku. Vliv tření lze rozdělit na dvě složky: valivá třecí síla a posuvná třecí síla.
Valivá třecí síla
Síla valivého tření vzniká mezi rotujícím kolem vlaku a kolejemi. Je namířena proti směru jízdy a snaží se zabránit pohybu vlaku. Síla valivého tření je způsobena rozdílem v rychlosti kontaktní zóny kola a kolejnice. Při pohybu kola vlaku dochází k brzdnému momentu v důsledku třecího odporu mezi kontaktními plochami.
Posuvná třecí síla
Třecí síla skluzu nastává při prokluzu kola vlaku po kolejnici. K tomu dochází při změně jízdních podmínek, například při brzdění nebo zrychlování vlaku. Třecí síla skluzu je namířena proti směru jízdy a snaží se zabránit pohybu vlaku. Záleží také na hmotnosti vlaku, stavu kolejnic a dalších faktorech.
Tření při jízdě vlakem hraje klíčovou roli, protože třecí síly působí proti pohybu a vedou ke zpomalení nebo zastavení vlaku. Zohlednění a minimalizace třecích sil je důležitým úkolem při navrhování železničních tratí a pravidelné údržbě dvojkolí a kolejnic, aby byl zajištěn efektivnější a bezpečnější provoz vlaků.
Hlavní třecí síly
| Třecí síla | Popis |
|---|---|
| Klidová třecí síla | Tato síla působí mezi povrchem kola a kolejnice, když je vlak v klidu. Brání zahájení provozu vlaku. |
| Posuvná třecí síla | Tato síla působí mezi povrchem kola a kolejnice během jízdy vlaku. K tomu dochází, když rychlost jízdy překročí hranici přilnavosti mezi kolem a kolejnicí a způsobí klouzání kol. |
Třecí síly mají vliv na rychlost a zrychlení vlaku. Působí proti jeho pohybu a snižuje jeho rychlost a zrychlení.
Směr třecích sil
Při jízdě vlakem po rovném úseku trati konstantní rychlostí směřují třecí síly do opačného směru jízdy. To znamená, že tření mezi koly vlaku a kolejemi působí v opačném směru než vlak.
Během jízdy vlaku třecí síla mezi koly a kolejnicemi zabraňuje sklouznutí a poskytuje přilnavost, která umožňuje vlaku pohybovat se vpřed. Třecí síla je způsobena interakcí povrchů kol a kolejnic a závisí na faktorech, jako je hmotnost vlaku, stav povrchu kolejnic a také koeficient tření mezi nimi.
Směr třecích sil také určuje směr reakce třecí síly. Reakce třecí síly působí na kola vlaku v opačném směru třecí síly-ve směru jízdy vlaku. To umožňuje vlaku udržet rovnováhu a pokračovat v pohybu vpřed, aniž by se zhroutil nebo se houpal.
Tedy směr třecích sil při jízdě vlaku po přímém úseku trati konstantní rychlostí-v opačném směru jízdy vlaku.