3. Тяговые расчеты по определению веса поезда и других параметров

«Тяга поездов и тяговые расчеты» есть научная дисциплина, способствующая разрешению таких важнейших вопросов, как выбор типа локомотива и его основных параметров; расчет веса состава, времени хода поезда по перегонам и оптимальных режимов вождения поездов; расчет тормозов; определение расхода воды, топлива, электроэнергии; обоснование требований к вагонному и путевому хозяйству с точки зрения уменьшения сопротивления движению. Это далеко не полный перечень вопросов, комплекс которых и составляет содержание курса теории тяги поездов и его прикладной части — тяговых расчетов.

Решение всех этих вопросов в свою очередь служит основанием для составления графиков движения поездов и оборота локомотивов; определения пропускной и провозной способности; расчетов по размещению остановочных пунктов, тяговых подстанций, складов топлива, пунктов экипировки; размещению локомотивного парка и т. д.

Тяговым расчетам на железнодорожном транспорте уделяется исключительное внимание. Методы тяговых расчетов, а также относящиеся к ним нормативы регламентируются специальными «Правилами тяговых расчетов для поездной работы» (ПТР), утверждаемыми ОАО «РЖД». Эти Правила являются одним из важных документов, определяющих работу железнодорожного транспорта.

Значение правильного определения норм массы и условия их расчета. Масса и скорость движения поездов - важнейшие тягово-энергетические показатели локомотивов - характеризуют работу не только локомотивного хозяйства, но и железных дорог в целом, поскольку от них зависят пропускная и провозная способность дорог, себестоимость перевозок и производительность труда.

В зависимости от массы и скорости поездов находят на выгоднейший способ организации перевозок, устанавливают требования к технической оснащенности железных дорог, определяют основные параметры локомотивов, верхнего строения

пути, длину станционных путей и т.д. Как правило, оптимальные значения массы и скорости поездов устанавливают на основании технико-экономических расчетов таким образом, чтобы обеспечить минимальные годовые приведенные расходы. Поэтому правильный расчет массы поездов имеет большое практическое значение.

Необходимо тщательно учитывать все факторы, связанные с установлением нормы массы поезда. Занижение этой нормы приводит к недоиспользованию тяговых качеств локомотива и, как следствие, к ухудшению тягово-энергетических, эксплуатационных и экономических показателей. Завышение ее вызывает снижение эксплуатационной надежности локомотивов и приводит к неудовлетворительному выполнению графика движения поездов. Всякое отклонение массы поезда от оптимального значения, установленного технико-экономическим расчетом, невыгодно. На железных дорогах нашей страны, которым свойственны огромные грузопотоки и большая дальность перевозок, в большинстве случаев наиболее целесообразной является наибольшая масса грузового поезда, который может быть надежно проведен локомотивом. Масса пассажирских поездов также определяется из условия максимального использования мощности локомотива и устанавливается ОАО «РЖД» по целым направлениям в зависимости от категории поезда (скорый, пассажирский и т.д.). В соответствии с нормативами ПТР массу состава и скорость движения поезда определяют исходя из условий полного использования мощности и тяговых качеств локомотива, а также кинетической энергии поезда. В необходимых случаях в целях повышения провозной способности линий, ликвидации перелома весовых норм поездов для обеспечения заданной массы состава и технической скорости предусматривают подталкивание, кратную тягу, применяют более мощные локомотивы, переносят остановки с раздельных пунктов, расположенных перед затяжными подъемами и т. д.

Массу поезда определяют по расчетным характеристикам локомотивов (расчетной силе тяги) для наиболее трудного на участке подъема, который называют расчетным или руководящим подъемом и обозначают ip. Поэтому расчету массы поезда предшествует анализ профиля пути участка.

Метод расчета массы поезда зависит от профиля пути. Различают два основных типа профиля пути. К первому из них относят участки с затяжными наиболее крутыми подъемами, длина которых достаточна для того, чтобы поезд достиг равномерной (равновесной) скорости, соответствующей сопротивлению движению на этом подъеме. Такой подъем принимается в качестве расчетного. При профиле пути второго типа в процессе движения поезда по подъему максимальной крутизны скорость его падает, однако не успевает достичь равномерной. В этом случае в качестве расчетного выбирают подъем меньшей крутизны, но большей протяженности.