2.3 Розрахунок і побудова тягової характеристики локомотива

Сила тяги локомотива, кН, при зрушенні з місця і до порогової швидкості (обмеження сили тяги за зчепленням) визначається за формулою

F_{k зч} =ψ_зч * Р_зч, (2.5)

де ψ_зч - коефіцієнт зчеплення коліс з рейками.

Коефіцієнт зчеплення коліс з рейками:

• для тепловозів ТЕ10 та 2ТЕ10Л

ψ_зч = ; (2.6)

• для всіх інших тепловозів

ψ_зч = . (2.6, а)

де V - швидкість руху тепловоза, км/год.

Для інших серій локомотивів значення ψ_зч приймається відповідно до Правил виконання тягових розрахунків [23].

Для визначення значень ψ_зч і потім F_{k зч} необхідно задатися значеннями швидкостей від 0 до 30 км/год.

Результати розрахунків зводяться в таблицю 2.2

Таблиця 2.2 – Розрахунок обмеження сили тяги за зчепленням

V км/год	0	5	10	15	20	25	30
Ψзч
Fк зч, кН

Сила тяги локомотива, кН, при використанні повної потужності дизеля визначається за формулою

F_k = 3,67 * N_к / V , (2.7)

де N_k - дотична потужність тепловоза, кВт;

V - швидкість тепловоза, км/год;

F_к - дотична сила тяги, кН.

Примаємо значення V від 10 км/год до конструкційної, з інтервалом через 10 км/год, обчислюємо значення F_к. Результати розрахунків вносимо до таблиці 2.3.

Таблиця 2.3 – Розрахунок тягової характеристики тепловоза

V, км/год	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100	110	120
Fк, кн.

Визначаємо швидкість порога V_п, тобто швидкість, при якій локомотив виходить на повне використання потужності і силу тяги при цій швидкості.

Швидкість порога визначається з рівності

F_ксц = F_к,

звідки

(2.8)

Після перетворень отримаємо квадратне рівняння для визначення V_п

, (2.9)

звідки знаходиться величина V_п, км/год, і за формулою (2.7) визначається F_кп, кН.

За даними таблиць 2.2 та 2.3 будується тягова характеристика, яка має вигляд графіка (рисунок 2.1.).

Рисунок 2.1 – Тягова характеристика локомотива

Приклад. Дано: тепловоз 2ТЕ116.

Розв’язання: При V = 0 км/год.

ψ_зч = 0,118 + 5/(27,5 + 0) = 0,3; F_ксц =0,3*1380 = 406 кН.

При V = 10 км/год.

F_k =3,67*1670/10 = 613 кН;

V_П² – (14,4*1670/225/6-6,6)*V_П – 72*1670/225/6 = 0.

Звідки V_П = 16,6 км/год.