Эти зависимости показывают, что снижение скорости начала торможения особенно эффективно в зоне высоких скоростей движения, где значительная экономия энергии или топлива сопровождается относительно небольшим увеличением времени хода поезда. Например, при указанных выше условиях снижение скорости начала торможения с 60 до 47 км/ч, т. е. на 13 км/ч (см. рис. 29), дает сокращение расхода энергии на 72 кВт-ч при увеличении времени хода поезда на 1 мин.
Если подход к уклону с вредным спуском или к месту начала торможения поезда представляет собой подъем, то при одинаковом снижении скорости увеличение времени хода будет меньшим, чем на горизонтальном участке пути.
Скорость движения поезда при выходе его с вредного спуска оказывает значительное влияние на расход энергии или топлива. Если непосредственно за вредным спуском не требуется снижение скорости поезда, то она при его выходе с такого спуска должна быть равна максимально допустимой или достаточно близкой к ней. При таком выходе с вредного спуска поезд имеет максимально возможный запас кинетической энергии, которая в дальнейшем в значительной мере может быть использована на преодоление сопротивления движению поезда. Такой режим ведения поезда целесообразен и в том случае, когда на вредных спусках применяют рекуперативное или реостатное торможение. Если же поезд выходит с вредного спуска со скоростью меньше допустимой, то в
60
его тормозах будет неоправданно погашена часть кинетической энергии, что при дальнейшем движении поезда повлечет за собой соответствующее повышение расхода энергии или топлива.
На рис. 31 показана зависимость повышения расхода энергии Л£Вк от скорости -ddk движения грузового поезда массой 4184 т при его выходе с вредного спуска. Максимально допустимая скорость движения принята 80 км/ч. Снижение скорости движения поезда при выходе с вредного спуска с 80 до 70 км/ч, т. е. только на 10 км/ч, вызывает увеличение расхода энергии на 72 кВт-ч. Экономия времени на подходе к подъему и в начале подъема позволяет более свободно выбирать режим ведения поезда на остальной части перегона и более широко использовать на электровозах позиции регулирования скорости, соответствующие максимальным значениям к. п. д.
При движении поезда по участку пути сила тяги локомотива и скорость изменяются в широких пределах, что сопровождается изменением его к. п. д. согласно соответствующим характеристикам (см. рис. 12, 16, 17). Для экономии электроэнергии желательно, чтобы локомотивы как можно большее время работали с максимальным к. п. д. Однако максимальный к. п. д. соответствует одной определенной точке на тяговых характеристиках локомотива, которая не всегда совпадает с требуемыми по условиям движения значениями силы тяги и скорости. Поэтому при выборе рационального режима ведения поезда, помимо анализа составляющих механической работы, следует, как это было показано в § 9, оценивать и изменения реализуемого среднего значения к. п. д. локомотива. Особое внимание необходимо уделять оценке влияния позиций контроллера управления на расход электроэнергии или топлива, учитывая при этом к. п. д. локомотива и основное удельное сопротивление движению.
Рассмотрим методику этой оценки применительно к тепловозу 2ТЭ10Л и электровозу ВЛ8 с грузовыми составами массой 4000 т. Сначала находят установившиеся скорости движения поезда при различных ступенях регулирования и разных элементах приведенного профиля пути. Установившейся скорости движения соответствует равенство силы тяги и силы полного сопротивления движению поезда W, Н. В зависимости от скорости для различных выбранных уклонов
W = (mP+mQ)(w0-{-i)g.
Далее зависимости W (и) для выбранных уклонов наносят на тяговые характеристики локомотивов (рис. 32 и 33). Точки их пересечения с тяговыми характеристиками и определяют установившиеся скорости движения. Оценивать и сравнивать расход топлива на различных позициях регулирования скорости движения тепловоза удобно по расходу, отнесенному к 1 км пути (СтЬ кг/км). Для этого по найденным установившимся скоростям движения v, км/ч, определяют соответствующие им расходы топлива за 1 мин (GT, кг/мин) и время прохождения поездом 1 км пути. Расход топлива, отнесенный к 1 км пройденного пути,
GTi = 600T/z».
На рис. 34 приведена диаграмма отнесенного к 1 км пути расхода топлива тепловозом 2ТЭ10Л с грузовым поездом массой 4258 т при различных положениях рукоятки контроллера управления и уклонах профиля пути. На наиболее легких элементах профиля пути, где установившиеся скорости движения относительно высокие, удельный расход топлива заметно и устойчиво возрастает при переходе на высшие позиции регулирования скорости. Это связано с тем, что переход на высшие позиции сопровождается относительно большими приращениями установившейся скорости, а следовательно, и основного сопротивления движению и некоторым снижением к. п. д. тепловоза при увеличении скорости свыше 50 км/ч.
При увеличении уклонов и соответственно силы тяги локомотива скорость движения снижа-
ется, переходы с одной позиции на другую сопровождаются меньшими приращениями установившейся скорости и основного сопротивления движению, к. п. д. тепловоза при увеличении скорости с 20 до 40 км/ч для большинства основных позиций регулирования повышается. Минимальный удельный расход топлива на уклоне + 10%о соответствует 13-й позиции регулирования скорости. Расчеты показывают, что для уклона +10%о удельный расход топлива на 5-й позиции составляет 50 кг/км. Это объясняется значительным снижением к. п. д. тепловоза на 5-й позиции при уменьшении его скорости движения ниже 15 км/ч и указывает на неэкономичность работы на этой позиции.
Для оценки и сравнения расхода электроэнергии на различных позициях регулирования скорости электровозов целесообразно использовать удельный расход электроэнергии, отнесенный к 1 т-км перевозочной работы, Вт -ч/(т -км)
e^O,278(w0+i)g/\.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.