自走台車設計について

質問

自走台車設計についてですが、
自走台車発進加速時にタイヤとレールがスリップしないように設計がしたいのですが
加速度がどこまで上がるとスリップするか計算方法がわかりません。

条件は
タイヤ径　　　　　　200ｍｍ
タイヤ角加速度　1.57rad/sec＾2
台車重量　　　　　約1トン
レール材質　　　　鉄
タイヤ材質　　　　鉄

です。誰かわかる方がいれば計算式付で回答お願いします。

回答No.1

FT56F001 · ベストアンサー

鉄のレール上を鉄の車輪で走るなら，
鉄道工学の「粘着係数」という量を使うと，計算できます。

(動輪にかかる重量)×(粘着係数)　>　牽引力　
なら車輪はスリップせず，
牽引力の方が大きくなるとスリップします。

粘着係数の値は，レール面の様子によりますが，
次の程度と言われています。

乾燥・砂まき　0.35～0.4
乾燥　0.25～0.3
湿潤　0.18～0.25
油気あり　0.1～0.15
雪あり 0.1～0.15

仮に，粘着係数を0.1とし，台車重量1トンがすべて動輪に載るなら，
牽引力=1トン×0.1=100kgf=100×9.8Nまで出せます。
これで質量1000kgの台車を加速すると加速度=0.98m/s^2。
タイヤ直径0.2mで角加速度1.57rad/s^2だと，
加速度=0.157m/s^2なので，スリップしない計算になります。

お礼

早速の回答ありがとうございました。
助かりました。