Для тепловозной тяги непременным условием экономного расходования дизельного топлива являются высококачественные реостатные испытания после ремонта с правильным регулированием топливной аппаратуры, электрических аппаратов и машин. Большой резерв экономии электроэнергии заключен в применении электрического, особенно рекуперативного торможения поездов. Как показывают расчеты и опытные поездки и подтверждает практика работы дорог, расширение полигона применения рекуперации электроэнергии дает большое снижение ее расхода. Даже на участках с равнинным профилем пути он снижается на 5–6% по сравнению с установленными нормами. Значительный эффект может быть достигнут благодаря применению рекуперации электроэнергии на электропоездах пригородного движения. Как известно, железнодорожный транспорт–один из крупнейших в стране потребителей топливно-энергетических ресурсов. За 1982 г. им израсходовано только на тягу поездов 50,5 млрд. кВт-ч электрической энергии и несколько миллионов тонн дизельного топлива. Поэтому сокращение расхода топливно-энергетических ресурсов имеет государственное значение и является важнейшим направлением повышения эффективности работы железных дорог.
Составными элементами рациональных режимов вождения поездов являются: использование максимально возможных значений силы тяги, реализация высоких коэффициентов сцепления и рациональное использование запасов кинетической энергии для преодоления подъемов, правильный выбор скорости начала торможения, гибкое регулирование силы тяги с применением ослабления возбуждения тяговых двигателей при оптимальном температурном режиме обмоток электрических машин и дизеля.
Большую роль в реализации рациональных режимов вождения поездов может сыграть применение систем автоматического регулирования на локомотивах. Их использование обеспечит оптимальное регулирование сил тяги и торможения со стабилизацией скорости движения на заданном уровне. С помощью системы автоматического управления может быть обеспечена надежная и эффективная работа электрического тормоза, в первую очередь рекуперативного. Особое значение это имеет для электроподвижного состава переменного тока, где требуется согласованное: изменение режимов работы возбудителей и инверторов. Ручное регулирование в таком случае было бы крайне затруднительно для локомотивной бригады и осложнило ее работу.
Из многолетнего опыта эксплуатации локомотивов и практики проведения тягово-эксплуатационных испытаний известно, что при разных режимах вождения поездов одинаковой массы оказываются различными показатели использования локомотивов, что проявляется в различных уровнях нагрева обмоток электрических машин (до 10–15%), удельных расходах электроэнергии или топлива, а также реализуемых значениях коэффициента сцепления.
Обучение локомотивных бригад рациональным режимам вождения поездов должно основываться на глубоком понимании ими физических процессов, связанных с движением поезда, управлением, локомотивом и регулированием его мощности.
При разработке рациональных режимов вождения поездов большое значение имеет изучение и обобщение опыта лучших машинистов. Рост квалификации локомотивных бригад, улучшение качества ремонта и текущего содержания локомотивного парка необходимы для повышения использования тяговых свойств и мощности локомотивов. Наряду с этим большое влияние на использование локомотивов оказывает культура эксплуатации локомотивов. Организующая роль принадлежит графику движения поездов, который должен предусматривать наивыгоднейшие условия пропуск поездов по участкам. Правильное диспетчерское руководство движением поездов, недопущение скрещения и обгона поездов на станциях, расположенных на неблагоприятном профиле, сокращение числа скрещений, своевременная информация локомотивных бригад об условиях пропуска поездов, ликвидация задержек поездов у закрытых сигналов являются необходимыми условиями реализации оптимальные режимов вождения поездов и высокоэффективного использования локомотивов.
Эксплуатационные качества локомотива и возможности регулирования силы тяги и скорости движения определяются тяговыми характеристиками, которые для эксплуатируемых локомотивов приведены в ПТР.
Общим для локомотивов всех типов является ограничение силы тяги по сцеплению. Автономные локомотивы имеют, кроме того, ограничения силы тяги, определяемые мощностью силовой установки (дизеля), а также температурой окружающего воздуха, используемого, в качестве окислителя при сгорании топлива, и его атмосферным давлением. Для электроподвижного состава, тепловозов и газотурбовозов с электрической передачей существует также ограничение силы тяги по максимальному току, допускаемому условиями надежной коммутации, и ограничение мощности по нагреванию тяговых двигателей или главных генераторов. На маневровых тепловозах с гидравлической передачей при работе на низких скоростях движения (3–5 км/ч) может возникать ограничение силы тяги по нагреванию масла в гидротрансформаторе.
Практика эксплуатации локомотивов свидетельствует о том, что для разработки оптимальных режимов вождения грузовых поездов, обеспечивающих рациональное использование мощности, главным является учет ограничений силы тяги по сцеплению и нагреванию электрических машин, поэтому природа этих ограничений должна быть рассмотрена более подробно.
2. Использование силы сцепления колес с рельсами
В месте контакта колеса с рельсом возникает сила тяги, которая является результатом взаимодействия различных сил, приложенных к паре колесо – рельс. В результате нажатия колеса на рельс поверхности соприкосновения деформируются (в пределах упругих деформаций), образуется контактная площадка определенной формы и размеров. Для колес и рельсов правильной формы и без следов износа при обычных нагрузках на колеса эта контактная площадка имеет форму эллипса, большая ось которого ориентирована вдоль оси рельса. Удельные нагрузки распределяются в виде полуэллипсоида, построенного на базе зоны контакта колеса с рельсом. В центре зоны контакта они могут достигать 106 кПа.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.