| 8695912 9216 5224 943 1 или преобразования трёхфазного тока пром. частоты, получаемого от энергосистем, в однофазный ток пониженной частоты (см. Преобразовательная подстанция). На линиях, работающих на постоянном токе, Т. п. преобразуют трёхфазный переменный ток в постоянный ток напряжением 275 в (подземная электровозная откатка), 600 и 825 в (городской и пром. транспорт), 1650 в (пром. транспорт), 3300 в (магистральные жел. дороги).
В СССР Т. п. ж.-д. транспорта обычно используются также и для питания электроэнергией нетяговых потребителей различных ж.-д. служб, пром., с.-х. и коммунально-бытовых предприятий, расположенных в районах, прилегающих к электрифицир. жел. дорогам.
Т. п. бывают без постоянного обслуживающего персонала - с автоматич. и телеуправлением (на магистральных жел. дорогах, в метрополитене, на трамвайных и троллейбусных линиях) и с постоянным обслуживающим персоналом (на путях пром. транспорта и др.).
По конструктивному выполнению различают Т. п. открытого типа, в к-рых осн. оборудование размещается на открытом воздухе, и закрытого типа - с основным оборудованием, находящимся в здании. Применяют также передвижные Т. п. с оборудованием, обычно размещённым на ж.-д. подвижном составе, к-рые предназначены гл. обр. для резерва на случай выхода из строя стационарных Т. п.
Лит.: Грубер Л. О., Засорин С. Н., Перцовский Л. М., Электрические станции и тяговые подстанций, М., 1964. Л. О. Грубер.
ТЯГОВАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА, комплекс зависимостей тяговой мощности, скорости движения, расхода топлива, частоты вращения вала двигателя и др. характеристик тяговой или транспортной машины от тягового усилия. Т. х. позволяет оценивать динамич., экономич. и др. показатели машин и определяется (например, для трактора) расчётным путём (теоретич. Т. х.) или при тяговых испытаниях. Т. х. зависит от мощности двигателя, типа движителя, веса транспортной машины и от физико-механических свойств поверхности, по к-рой происходит движение. На основе Т. х. также производят расчёты по рациональному сочетанию тяговых машин с различными с.-х. и пром. машинами-орудиями.
ТЯГОВОЕ УСИЛИЕ, горизонтальная составляющая силы сопротивления движению, преодолеваемой транспортной машиной. В СССР и др. странах СЭВ Т. у. положено в основу классификации тракторов в типаже.
ТЯГОВЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, двигатель электрический, предназначенный для приведения в движение трансп. средств (электровозов, электропоездов, тепловозов и теплоходов с электроприводом, трамваев, троллейбусов, электромобилей и т. п.). Т. э. классифицируют по роду тока (Т. э. постоянного и переменного тока), системе передачи вращающего усилия от вала двигателя к движущему механизму (Т. э. с индивидуальным и групповым электроприводом), системе вентиляции (Т. э. с самовентиляцией - при мощности двигателя до 250 квт, независимой и смешанной вентиляцией; см. Охлаждение электрических машин). Наиболее употребительны в качестве Т. э. постоянного тока электродвигатели, однофазные коллекторные переменного тока электродвигатели (см. Коллекторная машина) и трёхфазные асинхронные электродвигатели. Т. э., предназначенные для трансп. средств, работающих во взрывоопасных условиях, выпускаются в закрытом (герметичном) исполнении. Мощность совр. Т. э.- от неск. квт до неск Мвт.
Лит.: Подвижной состав электрических железных дорог. Тяговые электромашины и трансформаторы, 3 изд., М., 1968.
Н. А. Ратанов.
ТЯГОДУТЬЕВОЕ УСТРОЙСТВО, комплекс механизмов и сооружений, обеспечивающий подачу воздуха в топку котлоагрегата или печи и удаление дымовых газов из топки. Дутьевые вентиляторы засасывают воздух и направляют его в топку под давлением до 5 кн/м2. Тяговые устройства, состоящие обычно из дымососов и дымовой трубы, создают в газоходах разрежение до 3-4 кн/м2, под воздействием к-рого газы удаляются в атмосферу. У котлоагрегатов, работающих под наддувом, Т. у. включает лишь вентиляторы, подающие воздух под давлением ок. 10 кн/м2. Дымососы и вентиляторы Т. у. обычно приводятся в действие электродвигателями, а на мощных котлоагрегатах - паровыми турбинами. Т. у. тепловых электростанций потребляют 1-2% всей вырабатываемой станцией энергии.
Лит.: Левин И. М., Боткачик И. А., Дымососы и вентиляторы мощных электростанций, М.- Л., 1962.
И. Н. Розенгауз.
ТЯГОТЕНИЕ, гравитация, гравитационное взаимодействие, универсальное взаимодействие между любыми видами материи. Если это взаимодействие относительно слабое и тела движутся медленно (по сравнению со скоростью света), то справедлив з а-кон всемирного тяготения Ньютона. В общем случае Т. описывается созданной А. Эйнштейном общей теорией относительности. Эта теория описывает Т. как воздействие материи на свойства пространства и времени; в свою очередь, эти свойства пространства-времени влияют на движение тел и др. физ. процессы. Т. о., совр. теория Т. резко отличается от теории других видов взаимодействия - электромагнитного, сильного и слабого.
Теория тяготения Ньютона
Первые высказывания о Т. как всеобщем свойстве тел относятся к античности. Так, Плутарх писал: "Луна упала бы на Землю как камень, чуть только уничтожилась бы сила её полёта".
В 16 и 17 вв. в Европе возродились попытки доказательства существования взаимного тяготения тел. Основатель теоретич. астрономии И. Кеплер говорил, что "тяжесть есть взаимное стремление всех тел". Итал. физик Дж. Борелли пытался при помощи Т. объяснить движение спутников Юпитера вокруг планеты. Однако науч. доказательство существования всемирного Т. и математич. формулировка описывающего его закона стали возможны только на основе открытых И. Ньютоном законов механики. Окончат. формулировка закона всемирного Т. была сделана Ньютоном в вышедшем в 1687 главном его труде "Математические начала натуральной философии". Ньютона закон тяготения гласит, что две любые материальные частицы с массами тА и тв притягиваются по направлению друг к другу с силой F, прямо пропорциональной произведению масс и обратно пропорциональной квадрату расстояния r между ними:
[2623-2.jpg]
(под материальными частицами здесь понимаются любые тела при условии, что их линейные размеры много меньше расстояния между ними; см. Материальная точка). Коэфф. пропорциональности G наз. постоянной тяготения Ньютона, или гравитационной постоянней. Числ. значение G было определено впервые англ. физиком Г. Кавендишем (1798), измерившим в лаборатории силы притяжения между двумя шарами. По совр. данным, G = (6,673 ± 0,003)10-8см3/гсек2.
Следует подчеркнуть, что сама форма закона Т. (1) (пропорциональность силы массам и обратная пропорциональность квадрату расстояния) проверена с гораздо большей точностью, чем точность определения коэфф. G. Согласно закону (1), сила Т. зависит только от положения частиц в данный момент времени, т. е. гравитац. взаимодействие распространяется мгновенно. Другой важной особенностью закона тяготения Ньютона является тот факт, что сила Т., с к-рой данное тело А притягивает другое тело В, пропорциональна массе тела В. Но т. к. ускорение, к-рое получает тело В, согласно второму закону механики, обратно пропорционально его массе, то ускорение, испытываемое телом В под влиянием притяжения тела А, не зависит от массы тела В. Это ускорение носит название ускорения свободного падения. (Более подробно значение этого факта обсуждается ниже.)
Для того чтобы вычислить силу Т., действующую на данную частицу со стороны мн. др. частиц (или от непрерывного распределения вещества в нек-рой области пространства), надо векторно сложить силы, действующие со стороны каждой частицы (проинтегрировать в случае непрерывного распределения вещества). Т. о., в ньютоновской теории Т. справедлив принцип суперпозиции. Ньютон теоретически доказал, что сила Т. между двумя шарами конечных размеров со сферически симметричным распределением вещества выражается также формулой (1), где тА и тв - полные массы шаров, a. r - расстояние между их центрами.
При произвольном распределении вещества сила Т., действующая в данной точке на пробную частицу, может быть выражена как произведение массы этой частицы на вектор д, наз. напряжённостью поля Т. в данной точке. Чем больше величина (модуль) вектора g, тем сильнее поле Т.
Из закона Ньютона следует, что поле Т.- потенциальное поле, т. е. его напряжённость д может быть выражена как градиент нек-рой скалярной величины ф, наз. гравитационным потенциалом:
[2623-3.jpg]
Так, потенциал поля Т. частицы массы т может быть записан в виде:
[2623-4.jpg]
Если задано произвольное распределение плотности вещества в пространстве, р = = р(r), то теория потенциала позволяет вычислить гравитац. потенциал ф этого распределения, а следовательно, и напряжённость гравитац. поля д во всём пространстве. Потенциал ф определяется как решение Пуассона уравнения:
[2623-5.jpg]
где Д - Лапласа оператор.
Гравитац. потенциал к.-л. тела или системы тел может быть записан в виде суммы потенциалов частичек, слагающих тело или систему (принцип суперпозиции) |
