Вспомним, как приводится в движение обыкновенный велосипед. Нажимая ногами на педали, велосипедист создает момент силы, или вращающий момент, под действием которого происходит вращение колеса. Вращающий момент передается заднему колесу с помощью замкнутой (бесконечной) цепи. Просто и надежно! Большая сила нажатия на педаль необходима при трогании с места. Естественно, что ее величина по мере увеличения скорости существенно изменяется. Следовательно, для различных условий (режимов) езды велосипедист обычно меняет силу нажатия на педаль и создает, таким образом, на заднем колесе вращающий момент различной величины.

Обратимся теперь к локомотиву. Слово «локомотив» происходит от сочетания латинских слов loco и тоveo — сдвигаю с места и буквально переводится как движущий, «тянущий по месту» (по рельсам) или тягач. Подобно велосипеду локомотив должен быть устроен так, чтобы сила тяги его изменялась по мере регулирования скорости в соответствии с изменением профиля пути, изменением массы (веса) прицепляемых к локомотиву составов и т. п.

Нетрудно представить, что при трогании с места любой локомотив для быстрого разгона поезда обычно должен развивать большую силу тяги, чтобы преодолеть силу инерции массы поезда, повышенное трение шеек осей колесных пар в буксовых подшипниках и т. п. Но что значит большую, где предел ее роста? Сила тяги локомотива возникает в результате отталкивания движущих колес от поверхности рельсов, или, как принято говорить, в результате сцепления колес с рельсами. А оно (сцепление) имеет предел. Стоит силе тяги чуть превысить наибольшую силу сцепления — колеса начинают проскальзывать по рельсам (боксовать). При этом величина сцепления колес с рельсами резко уменьшается и скорость поступательного движения снижается, а это на тяжелом (крутом и длинном) подъеме может привести даже к остановке поезда. Значит, сила тяги может возрастать только до тех пор, пока не будет нарушено сцепление колес с рельсами.