od Tobyška » úte 17 led, 2017 6:09 pm
Stabilitou vozů v oblouku se zabývali pánové Kotnauer a Maruna před půl stoletím. Rozebírají ji ve čtvrtém díle Železničního modelářství.
Stručně uvedu jejich závěry:
U skutečné železnice hraje při průjezdu obloukem podstatnou roli odstředivá síla. Náklonem vozů do středu oblouku vzniká síla opačného směru, která ostředivou sílu částečně kompenzuje.
Odstředivá síla je úměrná odstředivému zrychlení a to je dané součinem poloměru oblouku a druhé mocniny úhlové rychlosti. Pokud by modelová trať i rychlost modelu byly v měřítku, budou úhlové rychlosti modelu i skutečného vlaku stejné,
ale poloměr oblouku bude 87 nebo 120 menší. Tedy i odstředivé zrychlení se zmenší v tomto poměru. Faktem je, že poloměry na kolejišti jsou ještě dejme tomu 5 x menší než by odpovídlo zmenšené realitě, ale úhlová rychost tím stoupne s druhou mocninou.
Nicméně zrychlení bude stejně cca 20x menší než ve skutečnosti a proto se tím nemusíme zabývat a také dělat převýšení v oblouku.
To co nám převrací vagóny v oblouku je přenos tažné síly. Máme-li delší vlak pak každý vagón spotřebuje určitou malou část tažné síly (jízdní odpor a ve stoupání část váhy vagónu, která je úměrná sklonu trati).
Čili vagón je tažen předním spřáhlem a táhne ostatní vagóny druhým spřáhlem. V rovném úseku trati působí obě síly proti sobě, ale v oblouku svírají obě síly úhel menší než 180 stupňů. Proto se nemohou vykomenzovat a vzniká další síla, která se zadržuje tím, že se kola opírají o vnitřní kolejnici oblouku. Protože spřáhla nejsou v úrovni kolejnce, ale výše nad kolejnicí vzniká krouticí moment, který se snaží vagón převrátit.
V knize to matematicky odvozují a potom shrnují:
"Přenášená tažná síla na mezi stability je úměrná váze modelu. Dále záleží na poloměru oblouku, rozchodu, délce modelu a výšce spřáhel.
Avšak nezávisí na výšce těžiště, rozvoru vozidla nebo vzdálenosti otočných čepů."
Uvedený výpočet určuje kolikrát může být přenášená tažná síla větší než váha vozu.
U H0 se v oblouku R=500 mm:
se převrátí vagón 100 mm dlouhý, pokud přenášená tažná síla dosáhne pětinásobek váhy vagónu
se převrátí vagón 150 mm dlouhý, pokud přenášená tažná síla dosáhne trojnásobku váhy vagónu
se převrátí vagón 250 mm dlouhý, pokud přenášená tažná síla dosáhne 1,7 násobek váhy vagónu
Z výše uvedeného vyplývá: řadit těžké vozy na začátek a lehké na konec vlaku.
Při obráceném řazení se lehké vozy na začátku vlaku, které musejí přenášet velkou sílu pro tažení těžkého konce, snadno převrátí.