Resistance of traction vehicles movement – empirical equations

W artykule przedstawiono zależności empiryczne, opisujące opory ruchu różnych typów pojazdów trakcyjnych. Materiał został podzielony na części odnoszące się bezpośrednio do poszczególnych rodzajów pojazdów: lokomotyw, wagonów, składów pociągów pasażerskich i towarowych, elektrycznych i spalinowych zespołów trakcyjnych, pociągów dużych prędkości, pociągów metra, tramwajów, trolejbusów oraz autobusów. Osobny fragment artykułu stanowi zestawienie wzorów na opory ruchu na łukach. W każdej części przedstawiono szereg wzorów opartych na równaniu Da-visa, opisujących opór ruchu pojazdu jako kwadratową funkcję prędkości jazdy. Większość zależności związana jest z masą lub obciążeniem osi pojazdu oraz z oporem aerodynamicznym w czasie ruchu pojazdu. Artykuł stanowi próbę usystematyzowania istniejących zależności, opracowanych przez wielu autorów, które zostały przedstawione w literaturze przedmiotu. Takie zestawienie jest pomocne w inżynierskich obliczeniach szacunkowego zużycia energii wykorzystywanych zarówno w fazie projektowej pojazdu, jak i w procesie oceny zużycia energii na cele trakcyjne. W artykule omówiono oszacowanie dokładności obliczeń teoretycznych sił oporów ruchu ze wskazaniem na konieczność weryfikacji wyników symulacji z wynikami uzyskanymi w warunkach rzeczywistej eksploatacji.The article presents empirical formulae, describing the drag resistance of various types of traction vehicles. The paper was divided into sections, directly related to vehicle type such as: locomotives, wagons, passenger and freight trains, EMU, DMU, high speed trains, metro cars, trams, trolleybuses and buses. A separate part of this essay enlists the equation devoted to the drag resistance occurring on curves. Each part presents a number of formulas, based on Davis equation, describing the vehicle’s resistance to motion as a square function of driving speed. Most of the equations are related to the mass or axle load of the vehicle and to the aerodynamic resistance during the movement of the vehicle. The article is an attempt to systematize the existing mathematical descriptions of drag resistance, which are presented in the several publications on the subject and were developed by many authors. Such a comparison is helpful in engineering calculations of estimated energy consumption, used in the design phase of the vehicle as well as in the process of evaluating energy consumption for traction purposes. This paper discusses the estimation of the accuracy of theoretical calculations of resistance forces with the indication of the need to verify the results of the simulation with the results obtained under conditions of actual operation