Использование мощности локомотивов по условиям сцепления колес с рельсами и нагреванию электрических машин. Влияние режимов вождения поездов на использование электроэнергии или топлива, страница 15

/л                                                              \

= 1000 g (m_P-f m_Q] П? i.^ — w_cfs_B ,
. V=i                                                                                         /
где s_b — длина всех вредных спусков на участке, км.

Удельные потери энергии, Дж/(т-км), в   тормозах   поезда   на

вредных спусках на участке пути длиной s_b

а_тв= 1000 g   2 jba/sb-^cp   •

Как видим, потери механической энергии Л_тв зависят от режима ведения поезда и при заданном профиле пути тем меньше, чем вы­ше скорость движения на вредных спусках и короче тормозной путь. Уменьшение потерь в тормозах при движении по вредным спускам обычно достигается при таком режиме ведения поезда, ког­да после подхода к вредным спускам с минимально возможной ско­ростью осуществляется движение на выбеге до максимальной раз­решенной скорости, а затем производится регулировочное торможе­ние до окончания вредного спуска.

При торможении поезда для снижения скорости часть его кине­тической энергии гасится в тормозах, а другая часть расходуется на преодоление основного сопротивления движению и повышение потенциальной энергии при движении на подъемах. На спусках в тормозах дополнительно гасится часть потенциальной энергии по­езда.

Кинетическая энергия, которой обладает поезд в момент начала торможения при скорости и_нт с учетом инерции вращающихся час­тей— якорей тяговых двигателей, зубчатых колес, тяговой переда­чи, колесных пар локомотива и вагонов, Дж,

л    _И.1000(1+у)(т_Р + то)     _{2 =}
^НТ                                                                         2.3,62                   ^ит

1000-1, Об (m_p+m₀)      2        ,_АП/        ,        ^   2 = ————:—1_£——У1_ г4 ~ 40,9 (т_р -\-m_Q) -o_m, 2-3,62

где (1+Y)—коэффициент инерции вращающихся   частей   поезда, принимаемый на основании опытных данных равным 1,06.

Потери механической энергии в тормозах Л_Тс, Дж, при сниже­нии скорости, в том числе и до остановки, равны разности кинети­ческой энергии поезда в момент начала торможения Л_Нт и в конце торможения Л_кт, работы А₀ по преодолению силы основного сопро­тивления движению и работы Л_пэ, затраченной на изменение потен­циальной энергии поезда на участке торможения, т. е.

А_п=А„-Аь-А'₀- Л_пэ= 40,9 (т_Р + m_Q) X

X 2(г£т/—о»/)- WOOg (m_P + m_Q) ^s_Tl[a--\-bVi + cv*i + l_Tt],

< = 1                                                 (=1

где л — число торможений поезда для снижения скорости;   и_кт— скорость поезда по окончании торможения.

При остановочном торможении в приведенном выражении о_кт принимается равной нулю. В расчетах торможения поезда до оста­новки часто условно принимают v= 0,7 и_нт. При расчетах торможе­ния поезда с целью снижения скорости величину v определяют по формуле

Г> = (1.1-М,15)    ^Р" ^{+ Р}*т     _

Удельные потери механической энергии поезда в тормозах, Дж/(т-км),

а_тс = —— 40,9 V (г& / - v* i) -

^[st                                           i^i

-1000^y-^-(a + H + «»? + O, Я   ^st

n

где s_t= 2⁵тг-г=1

Потери механической энергии в тормозах Л_тс при снижении ско­рости и остановке поезда зависят от начальной скорости и, следо­вательно, от режима ведения поезда.

Таким образом, механическая работа тягового электрического привода локомотива определяется совокупностью элементов режи­ма ведения поезда, обусловленной особенностями плана (наличием кривых), профиля (подъемами и спусками) пути, а также скоростью поезда, зависящей от заданного времени хода и накладываемых на нее ограничений, в том числе и не предусмотренных графиком дви­жения.

8. Влияние режимов вождения поездов на расход топлива

Связь режима ведения поезда и расхода топлива обусловлена: во-первых, зависимостью выполненной полезной механической ра­боты от режима ведения поезда; во-вторых, присущей первичному двигателю — дизельной установке — зависимостью его эффективной мощности и удельного эффективного расхода топлива от частоты вращения коленчатого вала, т. е. от положения рукоятки контрол­лера управления; в-третьих, зависимостью к. п. д. главного генера­тора и тягового электрического привода от режимов их работы, также задаваемых контроллером управления.

Для определения расхода топлива на перемещение поезда по участку используют паспортные зависимости расхода топлива ло­комотивом конкретного типа за 1 мин (G_T, кг/мин) от скорости движения и положения рукоятки контроллера управления, приве­денные в ПТР. Суммарный расход топлива на перемещение поез­да складывается из расхода топлива при работе дизельной установ­ки под нагрузкой (режим тяги) и расхода топлива при работе ди­зельной установки на холостом ходу (режим выбега или механиче­ского торможения).

Экономичность ведения поезда на участке характеризуется пол­ным или удельным, например, отнесенным к массе поезда, расхо­дом топлива. Однако, чтобы сравнить влияние различных режимов ведения поезда по одному и тому же участку пути, следует анали­зировать удельный расход топлива, определяемый как отношение полного расхода топлива к полезной механической работе тягово­го электрического привода локомотива, затраченной на перемеще­ние поезда по участку.

Оценка влияния элементов режима ведения поезда на расход топлива позволяет наметить пути его сокращения и тем самым сформировать рациональный режим ведения поезда при заданном времени хода по участку. Для этого представляется целесообраз­ным в дальнейшем анализировать соотношения, связывающие пол­ные или удельные значения расхода топлива, и основные состав­ляющие механической работы тягового электрического привода ло­комотива. Зависимость между режимом ведения поезда и основны­ми составляющими механической работы по перемещению поезда установлена на с. 34—42.