Inhoud
Spoorwagons worden gebruikt om een breed scala aan materialen door de Verenigde Staten te verplaatsen. Hopperauto's vervoeren kolen uit de mijnen in Wyoming naar kolengestookte fabrieken aan de oostkust. Autotransportauto's verplaatsen nieuwe voertuigen van assemblagefabrieken naar distributiecentra in het hele land. Personenauto's vervoeren pendelaars en langeafstandsreizigers tussen steden en tussen staten. Spoorwagons kunnen een aanzienlijk gewicht dragen, maar spoorwegen moeten bepalen hoeveel en welke soorten motoren moeten worden gebruikt, op basis van het gewicht van de lading die wordt getrokken. Het berekenen van de kracht die nodig is om een treinwagon vanuit rust te verplaatsen, is een eenvoudig proces met een paar toetsaanslagen.
Bereken de benodigde kracht om een treinwagon te verplaatsen
Bepaal de wrijvingscoëfficiënt tussen de autowielen en de rail. Deze coëfficiënt (?) Kan theoretisch worden gekozen uit een tabel of kan experimenteel worden gemeten. De wrijvingscoëfficiënt is veel lager dan de statische wrijvingscoëfficiënt, die van toepassing zou zijn als het wiel niet zou mogen roteren en zou moeten glijden. De wrijvingscoëfficiënt voor een wiel-rail-interface is ongeveer 0,001, terwijl de statische wrijvingscoëfficiënt voor een staal-op-staal-interface ongeveer 0,5 is. Daarom vereist het veel minder kracht om een treinwagon met vrij bewegende wielen te verplaatsen dan een met de wielen vergrendeld.
Bepaal de wrijvingskracht (F) die de trein moet overwinnen om te bewegen. De wrijvingskracht is gebaseerd op de volgende formule: F =? W, waar? is de wrijvingscoëfficiënt tussen het wiel en de rail en W is het gewicht van de treinwagon. Als het gewicht van een volgeladen treinwagon 280.000 pond is, dan is F = (0.001 x 280.000) = 280 pond.
Omdat de enige horizontale kracht die de treinwagon produceert de wrijvingskracht is, is de kracht om de treinwagon (P) te verplaatsen gelijk aan de wrijvingskracht (F). Daarom is met behulp van het vorige voorbeeld een invoerkracht van 280 pond nodig om de treinwagon te verplaatsen.