Качеству применяемого песка должно уделяться серьезное внимание, в противном случае громадные затраты на его заготовку, транспортировку, подготовку и подачу на локомотив оказываются неэффективными и вместо улучшения сцепления приводят лишь к повышению сопротивления движению и засорению балластного слоя.
Тяговые электрические приводы магистральных тепловозов с электрической передачей в процессе преобразования подводимой к ним электроэнергии совершают определенную механическую работу, затрачиваемую на передвижение поезда. Во всех звеньях тягового электрического привода: преобразовательных установках (тепловозах с передачей переменно-постоянного тока), тяговых двигателях и тяговых передачах – происходит частичная потеря подводимой энергии. На тепловозах дополнительно имеют место потери энергии в дизельном двигателе и главных генераторах.
Полезная механическая работа тяговых электрических приводов локомотивов в тяговом режиме затрачивается на преодоление сил сопротивления движению поезда и на изменение его потенциальной и кинетической энергии. При торможении поезда механическая энергия движущегося поезда преобразуется в тепловую.
Основное сопротивление движению поезда, обусловленное внутренним трением в узлах подвижного состава, силами взаимодействия подвижного состава и пути, естественным сопротивлением воздуха, зависит от конструкции подвижного состава и пути, составности поезда, использования грузоподъемности вагонов. Эта сила возрастает с повышением скорости движения, вызывая увеличение механической работы тягового электрического привода.
Дополнительное сопротивление движению поезда обусловлено наличием уклонов и кривых, т. е. планом и профилем пути. Механическая работа тяговых электрических приводов, затрачиваемая на преодоление сопротивления движению, обусловленного наличием кривых, зависит от радиуса этих кривых, длины поезда, длины кривой и в общем случае от скорости движения.
Изменение потенциальной энергии поезда определяется продольным профилем пути участка. При ускоренном и равномерном движении поезда по подъемам его потенциальная энергия увеличивается за счет механической работы тягового электрического привода, а при замедленном движении поезда и за счет перехода части его кинетической энергии в потенциальную. Движение поезда по спускам сопровождается уменьшением запасенной потенциальной энергии. При этом в зависимости от конкретных условий движения и режимов работы локомотивов потенциальная энергия поезда может переходить в кинетическую (ускоренное движение), расходоваться на преодоление сил сопротивления движению и гаситься в механических тормозах.
Кинетическая энергия поезда пропорциональна квадрату скорости движения и его приведенной массе. При ускоренном движении поезда на любых элементах профиля пути она увеличивается за счет механической работы тягового электрического привода, а во время движения по спускам – и за счет перехода потенциальной энергии в кинетическую. При замедленном движении поезда на выбеге его кинетическая энергия расходуется на преодоление сил сопротивления движению. В случае движения на подъемах она может переходить в потенциальную энергию поезда. При механическом торможении поезда оставшаяся часть кинетической энергии гасится в тормозах. После прохождения поездом участка между двумя остановками его кинетическая энергия равна нулю.
Расход топлива зависит от полезной механической работы тягового электрического привода, затраченной на передвижение поезда. Одним из важнейших факторов, влияющих на объем механической работы тягового электрического привода, является режим ведения поезда на участке. Поэтому целесообразна оценка влияния элементов режима ведения поезда на отдельные составляющие механической работы тягового электрического привода локомотива и соответствующие им значения расхода топлива. Она существенно помогает в отыскании резервов экономии топлива и определении рациональных путей их практического использования.
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 (Gт, 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.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.