1. Тяговые характеристики электровоза и их ограничения

Для определения сил, действующих на поезд, необходимо определять силу тяги локомотива непосредственно от скорости движения. Для этого пользуются тяговой характеристикой показывающей зависимость касательной силы тяги (в дальнейшем силы тяги) локомотива от скорости движения . Ее строят по скоростной и электротяговой характеристикам, т.е. зависимостей скорости движения от тока двигателя и силы тяги тягового электродвигателя (ТЭД) от тока двигателя .

Чтобы построить тяговые характеристики необходимо иметь зависимости:

• скоростные характеристики ТЭД в режиме нормального поля (НП) и трех ступеней ослабленного пола (ОП);

• - электротяговые характеристики ТЭД в режиме нормального поля (НП) и трех ступеней ослабленного пола (ОП);

Для тягового двигателя НБ-418К зависимости и приведены в Правилах тяговых расчётов для поездной работы.

1.1 Расчет и построение тяговых характеристик электровоза

Тяговая характеристика показывает зависимость силы тяги локомотива от скорости движения . Силу тяги на ободе колесных пар электровоза рассчитывают по формуле

F_к =F_кд ∙n_д, (1.1)

где F_кд – касательная сила тяги одного ТЭД, (кгс);

F_к – общая касательная сила тяги электровоза, (кгс);

n_д – число ТЭД электровоза.

Данные, рассчитанные по формуле (1.1), заносят в табл. 1.1 и по этим данным строят на миллиметровой бумаге графики зависимостей F_к (v) для всех ступеней ослабления поля ТЭД на 33-й позиции.

1.2. Ограничение тяговых характеристик электровоза

Реализация сил тяги электровоза ограничена:

• силой сцепления колёсных пар электровоза с рельсами;

• наибольшим допустимым током ТЭД;

• наибольшей допустимой скорости движения на данном участке или для данного электровоза.

1.2.1. Ограничение по условиям сцепления колёсных пар с рельсами

Силу тяги по сцеплению колёсных пар с рельсами электровоза F_{к сц} (кгс) определяют по формуле:

F_ксц = P∙Ψ_к , (1.2)

где P – сцепной вес электровоза, (кгс);

Ψ_к – расчётный коэффициент сцепления электровоза с рельсами.

Сцепной вес электровоза определяется по формуле:

P=P₀∙n₀ , (1.3)

где P₀ – нагрузка от одной колёсной пары на рельс, (кгс);

n₀ – число осей локомотива.

P₀ задан в задании на курсовую работу.

На современных локомотивах реализуют силу сцепления все колёсные пары, поэтому n₀ принимает для электровоза ВЛ80^т равным 8.

Расчётный коэффициент сцепления электровоза с рельсами определяется по формуле:

, (1.4)

Данные, рассчитанные по формулам (1.4) и (1.2) занесены в табл. 1.3.

Пример: n₀=8; v=0 км/ч.

P=24∙8∙1000=192000 кгс;

F_ксц =192000∙0,36=69100 кгс.

Для остальных скоростей находим тем же образом. Результаты расчётов сводим в табл. 1.3.

Таблица 1.3 - Значения силы тяги по сцеплению

, км/ч		, кгс
0	0,36	69100
5	0,327	64092
10	0,31	60831
20	0,29	57140
30	0,279	54761
40	0,269	52879
50	0,261	51240
60	0,254	49736
70	0,246	48316
80	0,239	46951
90	0,233	45625
100	0,226	44326