Использование мощности локомотивов по условиям сцепления колес с рельсами и нагреванию электрических машин. Влияние режимов вождения поездов на использование электроэнергии или топлива, страница 3

Полученное по условиям сцепления колес с рельсами или коммутации тяговых двигателей значение массы поезда проверяют на соответствие установленным нормативам нагревания тяговых дви­гателей или главного генератора. Как правило, результаты расче­тов норм масс поездов уточняют при опытных поездках с динамо­метрическим вагоном.

Испытания на различных участках показали, что, применяя оп­тимальные режимы, можно водить поезда, масса которых превы­шает значения, полученные при расчете по усредненным парамет­рам. Отсюда вытекает необходимость обязательной проверки и кор­ректировки расчетных норм масс поездов по результатам тягово-эксплуатационных испытаний. Следует также иметь в виду, что расчет норм масс поездов ведут по детерминированным значе­ниям коэффициента сцепления и сил сопротивления движению,   в то время как в условиях эксплуатации на локомотив действует множество различных факторов, случайно изменяющихся в про­цессе движения. Именно этим следует объяснить наблюдаемый при экспериментальных исследованиях значительный разброс зна­чений коэффициента сцепления – объективное и закономерное яв­ление, обусловленное многообразием случайных факторов. По этой причине норма массы поезда, рассчитанная по среднему значению коэффициента сцепления, не может обеспечить выявления резервов в использовании мощности локомотивов. Как показали исследова­ния ВНИИЖТа, правильно выбранный коэффициент сцепления, от которого зависит степень использования мощности локомотива, масса поезда и скорость его движения на расчетном подъеме, дол­жен непременно учитывать условия эксплуатации. Это особенно важно для участков с высоким уровнем заполнения пропускной способности (80% и более), где каждый случай, когда не реализуется нормативный коэффициент сцепления, приводит к сбоям нормального ритма движения поездов и потерям провозной способ­ности участков. Для того чтобы не допускать подобных явлений, не­обходимо устанавливать расчетный коэффициент сцепления, соот­ветствующий максимуму грузопотока, возможного для освоения на данном участке.

В табл. 1 представлены результаты расчетов, выполненных для; расчетного подъема участка, по которому проходит 100 пар поездов, в сутки с электровозами ВЛ10 при различных значениях расчетно­го коэффициента сцепления.

Как вытекает из этих исследований, наиболее значительное влияние на выбор расчетного значения коэффициента сцепления оказывают длина расчетного подъема, техническое состояние ло­комотива и пути, характеризуемое средним квадратичным откло­нением реализуемых значений коэффициента сцепления, размеры движения на участках, регулировочные свойства локомотива.

По мнению ВНИИЖТа, для перспективных локомотивов, помимо указанных факторов, а также климатических и метеорологических условий, при определении расчетного значения коэффициента сцеп­ления необходимо учитывать затраты, связанные с износом  банда­жей и рельсов, надежностью и ремонтом локомотивов, расходом песка и его перевозками. Исследование этого вопроса методами теорий вероятностей показало возможность реализации норм масс поездов выше расчетных, полученных согласно ПТР при использо­вании средних значений коэффициента сцепления и сил сопротив­ления движению.

Увеличение средних скоростей движения поездов обычно вызы­вает повышение удельного расхода электроэнергии или топлива, так как при этом возрастают основное сопротивление движению и потери  энергии в тормозах. Наибольший экономический эффект от улучшения использования мощности локомотивов получают тог­да, когда увеличение средних скоростей движения сопровождается совершенствованием режимов вождения поездов для рационально­го использования электроэнергии или топлива. Рациональным на­зывают такой режим, который в заданных эксплуатационных усло­виях и при строгом соблюдении всех требований эксплуатации обеспечивает наименьший удельный расход электроэнергии или топлива. Под эксплуатационными условиями обычно понимают про­филь и план пути, массу поезда, его основное сопротивление дви­жению, допустимые максимальные скорости движения, заданные времена хода и порядок пропуска поезда по перегонам.

Для неодинаковых эксплуатационных условий рациональные ре­жимы вождения поездов оказываются различными. Это не позво­ляет рекомендовать один режим ведения поезда, оптимальный для всех практически встречающихся условий движения поезда по уча­стку. Даже на одном и том же участке эти условия часто меняются. При электрической тяге изменяется напряжение в контактной сети. Кроме того, характеристики электрических машин и конкретных локомотивов в зависимости от их технического состояния могут в определенных пределах отличаться от соответствующих паспортных характеристик.

Все это и создает главные трудности при разработке и практи­ческом использовании рациональных режимов вождения поездов. Опыт показывает, что даже при наличии карт режимов ведения поездов, технически обоснованных для некоторых средних эксплуа­тационных условий, действительный удельный расход электроэнер­гии и топлива у различных машинистов на одних и тех же участ­ках получается разный с отклонениями как в большую, так и в меньшую сторону от установленной нормы.

Передовые, хорошо технически подготовленные и глубоко по­нимающие энергетическую сторону работы локомотива и движения поезда машинисты умело учитывают конкретные эксплуатацион­ные условия, быстро принимают правильные решения, корректируют рекомендации режимных карт и добиваются значительной эко­номии электроэнергии или топлива. Рациональный по расходу топливно-энергетических ресурсов режим ведения поезда должен пре­дусматривать и рациональное использование мощности локомотива по условиям нагревания тягового электрооборудования или сцеп­ления колес с рельсами  на лимитирующих подъемах участка. Обычно режимы ведения поезда, рациональные по условиям ис­пользования мощности локомотивов на лимитирующих подъемах, не противоречат режимам, рациональным по расходу электроэнер­гии или топлива.