2015-10-22
285
Згідно з законом збереження енергії, робота усіх діючих на відчеп сил на шляху S викликає відповідну зміну кінетичної енергії відчепа, тобто
S (F - W) = E кs - E ко,
або у питомих величинах
S (i - S w)×10-3 = e кs - e ко,
де e ко, e кs - питома кінетична енергія відповідно на початку і в кінці шляху S.
Враховуючи (1.10) для визначення e к, останнє рівняння запишемо у вигляді:
, (1.16)
де V о, V S - швидкість відчепа на початку і в кінці шляху S.
Величина eк являє собою з одного боку питому кінетичну енергію, а з іншого боку - висоту hv, з якої вільно падаюче тіло здобуде швидкість V, тобто
. (1.17)
Тому величина hv отримала найменування енергетичної висоти, одиниця вимірювання якої називається „метр енергетичної висоти” та позначається як м ен.в.
Елементи лівої частини рівняння (1.16) становлять відповідно:
- профільну висоту на шляху S h пр = iS× 10-3, м,
- та питому роботу відповідних сил опору руху h w = wS× 10-3, тсм/тс або м е.в.
Таким чином, рівняння (1.16) можна записати як
h пр - h w = h vs - h vo,
або h пр + h vo= h w + h vs, (1.18)
|
|
|
та подати у графічному вигляді (рис. 1.2).
Ліва частина рівняння (1.18) являє собою за змістом загальну питому енергію відчепа на початку шляху S, яка складається з кінетичної енергії h vo і потенціальної енергії h пр відносно кінцевої точки шляху S. Протягом шляху S загальна енергія (h пр+ h vo) зберігається, але перетворюється в кінетичну енергію h vs під впливом сили тяжіння і в теплову під впливом сил опору руху h w. Таким чином, рівняння (1.18) відповідає закону збереження і перетворення енергії.
Як випливає з (1.18 ) і видно з рис. 1.2, h vs становить:
h vs= h пр + h vo - h w,
звідки постає, що робота сил опору руху h w зменшує енергетичну висоту відчепа, тому її називають втратою питомої енергії або втратою енергетичної висоти.
У графічному вигляді (рис. 1.2) залежність h w = f (S) являє собою лінію МР, яку називають лінією енергетичної висоти. Для будь-якої точки на шляху S відстань по вертикалі між лінією енергетичної висоти та горизонтальною прямою MN являє собою втрату питомої енергії h w, а відстань від лінії енергетичної висоти до лінії поздовжнього профілю - енергетичну висоту відчепа h v.
Використовуючи h v, можна визначити швидкість відчепа у будь-якій точці шляху
.
Властивості лінії енергетичної висоти покладені в основу графоаналітичного методу розрахунку швидкості руху вагонів на сортувальної гірці.
Лекція №4.
