Тяга поездов: Учебное пособие. Часть 2, страница 17

= 25 000 S Ida bt '" 1000-60

где 1000; 60 и 3600 — переводные коэффициенты соответственно в кВт-ч и кДж. Расход электроэнергии на вспомогательные нагрузки производят аналогич­но расчетам на постоянном токе.

12.5. ПОКАЗАТЕЛИ ЭНЕРГОЕМКОСТИ

И ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЯГИ ПОЕЗДОВ

Энергетика перевозочного процесса представляет собой многопла­новую проблему, и поэтому для отражения различных ее сторон ис­пользуют разнообразные характеристики и параметры. В области тяги поездов интерес представляют показатели энергоемкости единицы ра­боты, степени использования мощности локомотивов и коэффициент полезного действия тяги.

Энергоемкость. Расход топлива или электроэнергии на производ­ство единицы продукции представляет собой показатель энергоемкости продукции. На транспорте единицей продукции является 10* т-км

199

брутто перевозочной работы. Расход топлива или электроэнергии на единицу перевозочной работы принято называть удельным. Он определяется отношениями: для дизельной тяги

Е • 104 1,43- 104£

е-=-   ———-— или   е,,-————————   ;                               (12.16)

тсL тс L

для электрической тяги

а-^' (I2J7> где еу — расход условного топлива, кг/104 т-км брутто; Е — расход топлива на

Г>Р

участке за поездку в один конец; ~ -----   _—.—  --  1,43 —отношение низшей ра-

VY        ^У 300

бочей теплоты сгорания топлива  к теплоте сгорания  условного топлива;  А — расход электроэнергии на поездку в один конец, кВт-ч.

Удельный расход знергоресурсов используют для нормирования, учета, планирования и прогнозирования расхода топлива или электро­энергии на всех уровнях управления — депо, отделения дороги, сети дорог.

Этот показатель не может служить показателем энергетической эф­фективности тяги вследствие того, что он зависит от местных условий тяги: профиля пути; массы состава; серии локомотива; структуры гру­зопотока, определяющей осевые нагрузки вагонов; структуры вагоно-потока, определяющей тип вагонов и буксовых подшипников; метеоро­логических условий; состояния техники; организации движения по­ездов и др. Очевидно, показатель характеризует энергоемкость с пози­ций местных условий и не несет сопоставимую информацию для любых условий, а поэтому лишен важного оценочного свойства — универ­сальности. Тем не менее для локомотивных бригад и для депо он может быть использован для оценки эффективности работы при условии диф­ференциации по направлениям движения, по различным участкам, по категориям поездов и др.

Степень использования мощности локомотивов и расход топлива на единицу мощности. Мощность локомотива представляет собой меха­ническую работу в единицу времени. От степени ее использования за­висят провозная способность и расход топлива или электроэнергии на тягу поездов.

За период реконструкции тяги осевая мощность возросла в 2—3 раза, удельный расход энергоресурсов снизился на 15—20 %. Повышение агрегатной мощности локомотивов является основным направлением научно-технического прогресса в области тяги поездов. Однако на по­вышение агрегатной мощности накладывается ограничение по осевой силе тяги. Например, при повышении в 1,5 раза секционной мощности тепловозов 2ТЭ10Л относительно ТЭЗ сила тяги на ось возросла лишь на 26,7 %, а провозная способность участков — на несколько про-

огш

центов. Очевидно, повышение единичной мощности локомотивов долж­но одновременно сопровождаться принятием мер к повышению силы тяги, а степень использования номинальной мощности в эксплуатации должна служить важным критерием эффективности тяги.

Информацию о располагаемой мощности локомотива, приведенной к ободам движущих колес Nк и называемой касательной мощностью, в функции скорости движения v, позиции контроллера пк и степени возбуждения тяговых двигателей содержит паспортная характеристика мощности, показанная на примере тепловоза 2ТЭ10Л (рис. 12.6). Она является характеристикой скоростного режима и получена в ус­ловиях установившихся процессов.

В эксплуатации локомотивы работают не только в режиме скорост­ного, но и нагрузочного режима (с переменной мощностью), поэтому степень использования мощности можно оценить только методом срав­нения, приняв в качестве базовых параметров номинальную мощность дизеля ,VeH и нормативно-расчетное значение касательной мощности NKP для локомотива заданной серии.

Эксплуатационную мощность NK можно определить по механической работе путем графических построений FK (s), описанных ранее, либо по результатам записи на ленте динамометрического стола

201

при наличии экспериментальных данных. Второй способ несет более достоверную информацию, так как учитывает влияние переходных процессов, состояние техники, специфику условий эксплуатации. Но в том и другом случае речь может идти лишь о средней мощности. Если механическая работа касательной силы тяги Лкт в кН определена на участке за время tT мин, то средняя касательная мощность в кВт

Л/„--Лкт/('т -60). (12.18) Нормативно-расчетная касательная мощность

tfKp = FKpV360°. '                          (12.19)

где FKp — расчетная касательная сила тяги локомотива заданной серии по ПТР, Н; Ор — расчетная скорость по ПТР, км/ч.

Тогда эксплуатационная степень использования нормативно-ка­сательной мощности

# к - Л/н/Л/кр.

В отличие от электротяги у тепловоза режим работы генератора энергии (дизеля) зависит от условий тяги и технологии перевозочного процесса. Следовательно, эксплуатационный режим работы тепловоза является главным фактором, определяющим интенсивность тяги и энергетическую эффективность всей энергосиловой системы — от ис­точника энергии до энергии движения поезда. В этой связи практиче­ский интерес представляет оценка использования мощности дизелей и расход топлива на единицу мощности за час работы.

Степень использования реализованной эффективной мощности ди­зелей двухсекционного тепловоза можно оценить отношением

^к-.ЛГк/2ЛГв. .                (12-20)

Оно показывает, какая часть эксплуатационной эффективной мощно­сти дизелей тепловоза преобразуется в энергию движения поезда, ка­ковы потери при передаче мощности от фланцев коленчатых валов ди­зелей до движущих колес в совокупности с расходами мощности на вспомогательные нагрузки.