ඒ නිසා අපි මුලින්ම බලමු Tractive Effort කියන්නෙ මොකද්ද හා එය තීරණය වෙන්නෙ මොන සාධක උඩද කියල. ඊට පස්සෙ ජවය කියන්නෙ සුළු දෙයක්.
Tractive Effort කියන්නෙ සම්පූර්ණ එන්ජිම මගින් රෝද මත යොදන බලයයි. මෙය ගණනය කිරීම සඳහා එළවන රෝද මත යෙදෙන බර, ට්‍රැක්ෂන් මෝටර මඟින් යොදන ව්‍යාවර්තය, මෝටර් සහ ඇක්සල අතර ගියර් අනුපාතය සහ එළවන රෝද වල විශ්කම්භය බලපානවා. කිලෝ නිව්ටන් (kN) හෝ රාත්තල් (lbs) වලින් මනිනු ලබනවා.
මම ඒ කිව්වෙ එන්ජිමට නිපදවන්න පුළුවන් TE එකට බලපාන සාධක. දැන් බලමු වැදගත්ම දේ. එන්ජිම මගින් කොයිතරම් TE එකක් නිපදවිය යුතුද කියල තීරණය වන සාධක. ඉන් ප්‍රධානම සාධක හතරක් තිබෙනවා.
එනම්,
1. මූලික වශයෙන් ඝර්ෂණය මැඩ පැවැත්වීමට අවශ්‍ය බලය. ඝර්ෂණය කිව්වම සියළුම ආකාරයේ ඝර්ෂණයන් මීට අදාළ වනවා. මෙහිදී Adhesion coefficient (µR) එක ගැනත් නොකියාම බැහැ. මෙහි Adhesion යනුවෙන් රේල් පීල්ලත් රෝදයත් අතර බැඳීම අදහස් කෙරෙන අතර රෝදය හා පීල්ලට අභිලම්භ හා සමාන්තර බල අතර අනුපාතය Adhesion coefficient යනුවෙන් හැඳින්වේ. මෙය සාමාන්‍යයෙන් 0.3 – 0.4 අගයක් ගනී.
Adhesion coefficient = Adhesive weight / Tractive effort යනුවෙන් සම්බන්ධතාවක්ද ලබාගත හැකිය.
2. මාර්ගයේ වංගු සහිත භාවය: මැදිරිවල ඇති රෝද ඍජු ස්ථිර (සම්පූර්ණ බොගිය හැරෙන්නේ කුඩා කෝණයකිනි) ඇක්සලයකට සවි කර ඇති නිසා වංගුවලදී පීලි වල අතුලත පෘෂඨයේ ඇතිල්ලෙමින් ගමන් කරයි. එයින් සෑහෙන තරමේ ඝර්ෂණයක් නිපදවෙන අතර එය ඍජුවම tractive effort එකට බලපායි.
3. මාර්ගයේ ආනතිය: Tractive effort එකට බලපාන ප්‍රධානතම සාධකයක් ආනතිය.
දුම්රියේ බර M නම් ගුරුත්වජ ත්වරණය g නම් ආනතිය α නම්, Mg sin α ක Tractive Effort එකක් අමතරව දැරීමට සිදු වෙනවා.
4. අවසාන වශයෙන් දුම්රියේ ත්වරණය tractive effort එක හෙවත් රෝද මත යෙදිය යුතු බලය තීරණය වීමට බලපානවා.
Tractive effort එක ත්වරණයට අනුලෝමව සමානුපාතික වනවා. එනම් වැඩි ත්වරණයකින් ගමන යෑමට වැඩි බලයක් දිය යුතු වනවා. සාමාන්‍ය සරල සිද්ධාන්තයක්.
දුම්රිය එන්ජිමකට තිබිය යුතු Tractive effort එක කියන්නෙ මේ සියල්ලමත් තවත් කුඩා කරුණු ගණනාවකුත් එකතු වෙලා හැදුන දෙයක්.
දැන් අපි එනවා කතාවෙ අවසානයට. ජවය!
එහෙමත් නැත්තං දන්න කියන විදිහට “හෝස් පවර්” ගාණ.
මේ ජවය ගැන කියද්දි කියන්න ඕන එන්ජිමෙන් නිපදවෙන මුළු ජවයම රෝද වලට ලැබෙන්නෙ නෑ කියන එක. කවුරුත් දන්නවා ශක්ති හානි සිදුවෙනවා කියන එක. ඒක ශක්ති සම්ප්‍රේණයෙදි සිදුවෙන සාමාන්‍ය ශක්ති හානි වලට අමතරව අපි විසින් උවමනාවෙන්ම එන්ජිමෙන් තවත් වැඩ ගන්නවා. ඒවාටත් යෙදවෙන්නෙ මේ ශක්තියමයි. උදාහරණ වශයෙන් air compressor එකට cooling fan එකට battery charging alternator එකට මැදිරිවල වායු සමීකරණ යන්ත්‍ර වලට ආලෝකන පද්ධතියට මේ හැම එකටම අවශ්‍ය ජවය ලබාගන්නෙ එන්ජිමෙන්. සාමන්‍ය ශක්ති හානීන් සිදුවෙලා මේ කියපු දේවල්වලටත් අරන් ඉවර වුණාම flywheel එක ළඟ තිබුණ ජවයෙන් 70%ක පමණ ප්‍රමාණයක් පමණයි රෝද වලට ලැබෙන්නෙ. අළුත්ම ඇමරිකානු AC traction සහිත එන්ජින් වල නම් මේ අගය 80% ක් පමණ දක්වා ප්‍රමාණයක්ට ගෙනැවිත් තිබෙනවා.
හෝස් පවර් ගාණ ඉහත දේවල් වලට සම්බන්ධ වෙන්නෙ මෙන්න මෙහෙම.
P = TE x V
P = ජවය, TE= Tractive Effort, V= වේගය
මේක ඉංග්‍රීසි ඒකක වලින් කියනව නං, TE එක රාත්තල් (lbs) හා V වේගය පැයට සැතැපුම් වලින් මැනලා එන අවසාන අගය 375න් බෙදන්න. එතකොට ලැබේවි අස්සයො ගාණ!! එහෙමත් නැත්තං P ජවය horse power (hp) වලින්.
ඉතින් අවසානයේ කීමට ඉතිරිවී ඇත්තේ හෝස් පවර් ගාණ කියන්නෙ මුළු එන්ජිමම හොඳද නරකද කියන සාධකයක් නොව එන්ජිමකින් සිදු කරනා කාර්යයන්ගෙන් එකක් වන වේගය පවත්වාගෙන යෑමට අවශ්‍යවන එක් සාධකයක් පමණක් බවයි.
තවදුරටත් විස්තර කරනව නං, Shunting කරන locomotive එකකට රාත්තල් 200,000ක පමණ TE එකක් තිබුණම හොඳටම ඇති. ඒ කියන්නෙ 90kN ක් පමණ. Shunting කරන loco එකක් වේගයෙන් යන්නෙ නැහැනේ. උපරිම පැ.කි.මි 18 – 20ක වේගයෙන් ගියාම හොඳටම ඇති. ඒ කියන්නෙ පැයට හැතැම්ම වලින් නං 10ක් 12ක් විතරනේ. දැන් අපි ගණනය කරල බලමු ඕන කරන අස්සයො ගාණ. 🙂
P = 20000 x 10 / 375
P = 530 hp
කොහොමද වැඩේ.
දැන් බලමු ඒ මාර්ග තත්ත්වම තියෙන මාර්ගයක ඊට වඩා වේගයෙන් යන සාමාන්‍ය මගී දුම්රියක තත්ත්වය ගැන. හදන්න දෙයක් නැහැනේ. වේගය දෙගුණයකින් වැඩි වුණොත් අශ්වබල ගණනත් දෙගුණයකින් වැඩි වේවි. ඒ කියන්නෙ 32kmph නැත්තං 20mph යන දුම්රියකට 1060hp පමණ වුවමනා වෙනවා.
නමුත් සාමාන්‍යයෙන් වේගයෙන් යා හැකි වන පරිදි සාදන ලද මාර්ගයක TE එක මෙතරම් විශාල අගයක් ගන්නේ නැහැ. ඒ නිසා මීට වඩා අඩු ජවයක් සහිතව මීට වඩා වැඩි වේගයකින් ගමන් කළ හැකියි.
කොහොමද අස්ස කුලප්පුව?