Теория локомотивной тяги (стр. 14 )

Основой для такого определения являются нормы расхода топлива и электрической энергии (ТЭР), отражающие технико-экономические показатели подвижного состава и его использования, особенности пути и ряд других факторов, определяющих эффективность энергоиспользования.

Нормой расхода топлива или электрической энергии называется плановая мера, определяющая максимально допустимую величину расхода ТЭР на единицу транспортной продукции[ 8,10,11 ].

В зависимости от своего назначения нормы делятся на плановые (групповые) и технические (индивидуальные).

Плановые (групповые) нормы устанавливаются для определения потребности в энергоресурсах в целом по подразделению локомотивного хозяйства (, дорога, отделение, депо).

Плановые нормы устанавливаются в кг условного топлива (кг. у.т.) или в кВт·ч на единицу перевозочной работы.

Технические (индивидуальные) нормы устанавливаются для каждой серии локомотивов зависимости:

- от участка обращения локомотива,

- вида работы,

- массы состава,

- типа вагонов,

- метеорологических условий

Технические нормы устанавливают ежемесячно для тепловозов в килограммах натурного топлива, а для электроподвижного состава в кВт·ч на следующие виды работ:

- на 10 тыс. т-км брутто при следовании во главе поезда, двойной тягой или при подталкивании.

Работа исчисляется по массе состава брутто, без учета массы локомотива. Работа моторвагонного состава и дизель - поездов определяется исходя из их расчетной паспортной массы.

- на 100 локомотиво-км одиночно следующих локомотивов или при возвращении толкачей;

- на 1 час маневровой работы, производимой в парках и на горочных путях сортировочных станций, на промежуточных станциях и подъездных путях депо;

- на 1 час простоя в депо или на станционных путях в ожидании работы.

10.2. Основные расчетные формулы

В основе расчета норм расхода ТЭР локомотивом за поездку инструкция ЦТ/2564 [ 2 ].

Расчет норм расхода ТЭР на поезд выполняется по формулам:

- для тепловозов

n = nо Кm Ki Kt + 100 ZDnТ / L + nх (10.1)

- для электровозов

е = ео Кm Ki Kt + 100 ZDеТ / L + есн (10.2)

где nо, ео – исходная норма, определяемая по топливно - энергетическому паспорту локомотива (ТЭПЛ), кг(кВт·ч)/104т·км брутто; Кm – коэффициент влияния степени грузоподъёмности вагонов; Ki – коэффициент трудности нормируемого участка; Kt – температурный коэффициент нормируемого периода; Z – число остановок, предусмотренных графиком на 100 поездо·км; DnТ DеТ – затраты топлива и электроэнергии на восстановление кинетической энергии, потерянной при торможении до остановки, отнесенные к 10 тыс. т·км брутто; L – длина участка, км; ех – расход топлива на холостую работу дизеля, кг/104т·км брутто; есн – затраты электроэнергии на собственные нужды электровоза, кг(кВт·ч)/104т·км брутто.

ТЭПЛ представляют собой аналитическую зависимость величины удельного расхода топлива или электрической от массы поезда, сформированного из четырехосных грузовых вагонов массой 70 т, (для пассажирских вагонов массу принимают равной 56 т) и технической скорости движения поезда по прямому горизонтальному пути.

Уравнение топливно-энергетического паспорта локомотива имеет следующий вид;

- для тепловозов

; (10.3)

- для электровозов

(10.4)

Коэффициенты уравнения ТЭПЛ, рассчитанные по методике [9,10], приведены в табл.10.1.

Таблица 10.1

Коэффициенты уравнения топливно-энергетического
паспорта локомотивов

Серия локомотива	Коэффициенты уравнения
S	R	T
2М62	4,880	0,191	147,445
2ТЭ10	10,210	0,105	199,071
3ТЭ10М	12,334	0,077	310,246
2ТЭ116	9,490	0,098	186,047
2ТЭ25К	10,992	0,068	276,511
2ТЭ25А	5,68	0,168	131,226
ТГ16	-1,090	0,646	297,700
ТЭП70	6,449	0,191	171,746
2ТЭ116УП	10,723	0,110	210,711
ТЭМ18	8,956	0,139	11,831
ВЛ11	38,880	0,411	701,500
ВЛ15	42,770	0,456	771,650
2ЭС4К	44,680	0,351	1192,710
Э5К	35,220	0,332	794,756
2ЭС5К	39,110	0,369	883,120
3ЭС5К	44,325	0,415	993,375
ВЛ80	40,720	0,320	1087,000
ВЛ85	44,260	0,348	1181,570
ЭП1	22,130	0,174	590,785
ЭП10	17,350	1,457	246,620

Например, для тепловоза 3ТЭ10М уравнение имеет вид:

. (10.5)

Расчеты по формуле (10.5) представлены в табл. 10.2 и на рис.10.1.

Таблица 10.2

Топливно-энергетический паспорт тепловоза 3ТЭ10М
кг / 10 тыс. ткм брутто

Скорость км/ч	Масса состава, т
1000	2000	3000	4000	5000	6000
10	16,210	14,659	14,142	13,880	13,724	13,621
20	20,087	16,984	15,950	15,425	15,115	14,908
30	23,963	19,310	17,758	16,971	16,505	16,195
40	27,840	21,635	19,567	18,516	17,896	17,482
50	31,716	23,960	21,375	20,062	19,286	18,769
60	35,593	26,285	23,183	21,608	20,677	20,056
70	39,469	28,611	24,991	23,153	22,067	21,344
80	43,346	30,936	26,799	24,699	23,458	22,631
90	47,222	33,261	28,607	26,245	24,848	23,918
100	51,099	35,586	30,376	27,790	26,239	25,205

Рис. 10.1. Топливно-энергетический паспорт тепловоза 3ТЭ10М

Коэффициент влияния степени использования грузоподъёмности вагонов рассчитывается по формуле

(10.6)

где μ = mо /17,5; mо – масса, приходящаяся на ось вагона, т; vт – техническая скорость движения поезда по участку, км/ч.

Расчеты по формуле (10.6) приведены в табл. 10.3 и показаны на рис. 10.2.

Таблица 10.3

Значения коэффициента использования грузоподъемности вагонов Кm = f(vт, mо)

Нагрузка на ось mо, т	Техническая скорость vт, км/ч
25	40	45	50	55	60	65	70	80	90
6	1,448	1,565	1,605	1,644	1,683	1,723	1,762	1,801	1,880	1,958
8	1,277	1,350	1,375	1,399	1,423	1,448	1,472	1,496	1,545	1,594
10	1,175	1,221	1,237	1,252	1,267	1,283	1,298	1,314	1,344	1,375
12	1,107	1,135	1,145	1,154	1,163	1,173	1,182	1,192	1,210	1,229
14	1,058	1,074	1,079	1,084	1,089	1,094	1,099	1,105	1,115	1,125
16	1,022	1,028	1,030	1,032	1,033	1,035	1,037	1,039	1,043	1,047
17,5	1,000	1,000	1,000	1,000	1,000	1,000	1,000	1,000	1,000	1,000
20	0,971	0,963	0,961	0,958	0,955	0,953	0,950	0,948	0,943	0,938
22	0,952	0,940	0,935	0,931	0,927	0,923	0,919	0,915	0,906	0,898
24	0,937	0,920	0,915	0,909	0,903	0,898	0,892	0,887	0,876	0,865
25	0,930	0,912	0,905	0,899	0,893	0,887	0,881	0,875	0,862	0,850