JR北海道、これからどーすんの?その2:の前のプレその2+3/3<朝倉先生の列車抵抗式・最終回> | 余生庵 カラスの晴耕雨・読ぶろく…クンセイが肴

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残り少ない余生をテキトーにいきていくブログ
◇監修 左上野 老鶴 ◇GM 経田野 横鋤 ◇照明 当代元 蔵志
☆余生を送っている人間が書いている記事ですので、恐縮ですが
 「記事更新頑張りましょう」といったコメントにはお返事できま
  せん。

今回は、「走行抵抗」のなかの「走行抵抗」のお話のまとめです。

□前回の③と一緒にに終わらせるつもりでした
④です。
□理論的なことが苦手なことが苦手な方はここだけお読みください
◆最後に735系と連接車で具体的なことを少しお話させていただきます。⑤:少し計算が入ってきますので、
メンドイ方は
ここだけ見てマークを付けておきます
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一応、「走行抵抗」はこんな内容に細分化されます、といった言葉の羅列です。
あとで、必要な時が出てきたとき(多分その心配はないと思いますが)ここをご覧ください。

B 走行抵抗の概念   
走行抵抗(Running resistance)と称し、主として次の5項から成り立っている・・・そーです。
① 車軸の軸受摩擦に起因する抵抗
 レールと車輪との間に起る転動摩擦に起因する抵抗
③ 車両と機械部の摩擦または衝撃に起因する抵抗
④ 車両の前頭・側面または後部における空気抵抗
 車両の動揺に起因する抵抗
 ◎①は軸受と軸受金(メタル)の滑り摩擦による抵抗
 ◎②は車両の蛇行運動によるフランジ(写真では小さい白い矢印)とレールとの間の摩擦およびレールに波状を与えることによる摩擦が主な原因
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 ◎③は機関車特有のもので=伝達ロスが発生する場所すべてに発生する抵抗。ex)機械部の摩擦すなわちピストン部
 ◎④読んだ通りの数値ですが、この値は速度の自乗に比例するので総抵抗値としては大きくなります。。
 ◎⑤は列車の動力が伝わるすべての場所に発生する抵抗。
ex)列車の振動→振動を軸受その他各部の抵抗etc
 
5 走行抵抗標準公式
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      ◇動力車に対して R=A+B*V+C**

 式中 R=走行抵抗(kg/t)
    V=列車速度(km/h
    A、B、C=定数
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☆A:速度に関係ない一定の抵抗値:前項の項の軸受摩擦に起因するもの、
☆Bは項の軸動摩擦および機械部の摩擦に起因:動力車特有のもの、
☆Cは項の空気抵抗および機械部の摩擦に起因するもの
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では実際に走行抵抗、勾配抵抗を計算してきたいと
思います。(空車運転)
1)735系3連:105.2ton
2)連接車:79.1ton
3)連接車+付属制御車:111.71ton
10/19分と10/20分記事ご覧ください。
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走行抵抗の計算の実際です。
苦手な方はしばらく目をつぶってください。
また、ここからみてサインを出します。
◇走行抵抗
:電車の(省標準式)力行運転という箇所に従います。また、速度は、札幌ー岩見沢間での最高速度120km/hrで計算します。
・735系:3連=電動車x1+非電動車x2、車体重量のカタログ値がないので、電動車と非電動車の重量差を10tonとします。
で、1M:39ton+2not-M28x2=105 tonで計算
 R=39(4.75+0.023x120+0.00019x120x120)+28x2(1.80+0.00047x120+
      0.0365x120x120)/105.2ton=816.76kg/105.2ton=7.8kg/ton
・連接車(1):すべて電動車の場合の走行抵抗
 R=79.1÷3x3x(4.75+0.023x120+0.00019x120x120)/79.1ton
    =10.246kg/ton
・連接車(2):電動車と非電動車と区別している例があまりありませんでした。
調べた限りでは、小田急3000形が御殿場線乗り入れの際4M1Tになっていましたのでそれを参考にしました。
車長12.7mで、電動車は19.1ton,非電動車は18.6tonでした。
それをもとに仮に18m車化すると、電動車は27.1ton,非電動車は26.4tonでした(3輌で79.9tonとなりましたが、スイマセン)
それでは制御車が電動車でなかった場合の走行抵抗」
R=39(4.75+0.023x120+0.00019x120x120)+28x2(1.80+0.00047x120+
      0.0365x120x120)/105.2ton=816.76kg/105.2ton=7.8kg/ton 
・連接車(1)+付属制御車:111.71ton
 =先の(1)の数値に制御車の分を加えればよい:計算は省略します
        =16.20kg/ton
・連接車(2)+付属制御車:111.71ton:計算省略。
R        =458..5kg/ton
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走行抵抗結果:ここは皆さん漠然と覚えてください
①軽ければ抵抗は大きい
②電動車比率が大きいと抵抗は小さい

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*結局ここで取り上げた走行抵抗は、5種類でした
・735系:走行抵抗ー7.8kg/ton
・全電動車の連接車-10.2kg/ton
・中間車だけが電動車の連接車ー7.8kg/ton
・全電動車の連接車+制御車-16.20kg/ton
・中間車だけが電動車の連接車+制御車ー458/5kg/ton
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勾配抵抗:残念ながらというべきなのか、「よかったね」というべきなのか、函館本線の電化区間にはさしたるこう配区間はありません。
しかしながら、白石の千歳線分岐部ー大麻高町(大麻駅から500m程岩見沢駅よりの地点ー江別駅にかけては、野幌丘陵と申しまして、距離登り・下り各々約6kmに対して比高35mのアップダウン(約6‰)のコースがつづきます。地盤が悪いせいか、昭和31年まで札幌ー岩見沢間はC62到着まで、急客レもD51が牽引しておりまして、無停車でも40.6kmの行程に60-63分をかけておりました。現在はこの区間を、各駅停車の電車が42-43分程度で走破しております。
ということで、勾配抵抗の例題として「6‰」の勾配抵抗は、勾配と車重に比例するはずでした。
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*勾配抵抗
     =車重[W]x登り角度(仮にθ)の正弦[sinθ]x重力加速度[g]
       角度が小さい場合sinθ≒tanθ=鉄道勾配[h]
      よって上の式は
  ≒[W]x[h]x[g]
ここからみて
     従って、勾配抵抗は車重とその地点の勾配に比例します
<車重を確認>
◆735系3連、編成重量:105.2ton
◆連接車、編成重量:79.1ton
◆■連接車+付属制御車:111.71ton
 ◎例えば735系の場合6‰地点では:105.2x6x9.8=6185,6Nt/ton
ま、単位はともかく、こーやって計算してください。
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お伝えしたいことはすべて終わりました
第1回、10/2
これからも20m車が必要か
第2回、10/13
北海道人口が減るのに従って18m車を作るべきではないか
第3回、10/19
列車走行抵抗①
第4回、10/20①
列車走行抵抗②
第5回、10/20②
列車走行抵抗③

結局、711系の後がまの話を書くつもりで
 電車の小型化
 列車走行抵抗の話に終始してしまい、

おもろくないものができました。
大変反省しております。

長い間、最後までお付き合いいただいた諸兄。諸姉には厚く御礼もうしあげます。

次回から新シリーズです。でも中身大差ないと思うよ。
飽きたら無視してね