4) Определение касательной мощности локомотивов.

Для 2ТЭ121: Nкт = Nк = Fкт * Vт / 3.6 = кВт.

Для ВЛ11М: Nкэ = Pк = Fкэ * Vэ / 3.6 = кВт.

Результаты расчётов оформляем в таблице 2:

Таблица 2

Расчёты касательной мощности локомотивов

V, км/ч	Fкт, кН	Nкт, кВт	Fкэ, кН	Pк, кВт
0	882	0	626	0
10	724	2011	524	1456
20	628	3489	502	2789
30	532	4588	485	4042
40	397	4588	470	5222
50	318	4588	456	6333
60	265	4588	401	6683
70	227	4588	269	5231
80	199	4588	200	4444
90	177	4588	150	3750
Vк	159	4588	112	3111

По данным таблицы 2 строим совмещённые графики Nк = f(V) для тепловоза 2ТЭ121 и Pк = f(V) для электровоза ВЛ11М (рис. 5).

4

5) Определение расхода энергоресурсов различными видами тяги.

5.1) Расход дизельного топлива тепловозом 2ТЭ121.

5.1.1) Расход ДТ по выполненной механической работе, т:

Етмех = (Fктср * L) / (Qнр * ηтт) = (328 * 250) / (42700 * 0.32) = 6 т.

5.1.2) Расход ДТ по данным ПТР:

По данным ПТР 1985 года [2] строим зависимость Gмин = f(V) (рис. 6):

При Vсрт = 79 км/ч минутный расход топлива одной секцией 2ТЭ121 Gмин равен 11.15 кг/мин,

Етптр = Gмин * nс * tт / 1000= 11.15 * 2 * 313 / 1000= 6.98 т.

5.2) Расход электроэнергии электровозом ВЛ11М.

5.2.1) Расход ЭЭ по выполненной механической работе:

Aмех = (Fксрэ * Vсрэ * tэ) / (ηэт * 3600) = (320 * 64 * 234) / (0,35 * 3600) =

= 3803 кВт*ч.

5.2.2) Расход ЭЭ по данным ПТР:

По данным ПТР 1985 года [2] строим зависимость Iэ = f(V) (рис. 7):

При Vсрэ = 64 км/ч, средний ток ВЛ11М равен 2100 А.

Аптр = ( Uкс * Iэср * tэ) / (60 * 1000) =

= (3300 * 2100 * 234) / (60 * 1000) = 27027 кВт * ч

6) Сравнение тепловоза 2тэ121 с электровозом вл11м.

6.1.1) Стоимость перевозок во главе с грузовым тепловозом 2ТЭ121:

Ст = ст * Еср = ст * ((Ептрт + Емехт) / 2) =

= 7592 * ((6 + 6.98) / 2) = 49272 рубля 8 копеек.

6.1.2) Стоимость перевозок во главе с грузовым электровозом ВЛ11М:

Сэ = сэ * Аср = сэ * ((Аптр + Амех) / 2) =

= 0.85 * ((27027 + 3803) / 2) = 13102 рубля 75 копеек.

6.2) Оценка эффективности 2ТЭ121 и ВЛ11М по расходу энергоресурсов:

Э = Сэ / Ст = 13102.75 / 49272.08 = 0.27 или 27%.

6.3) Сравнение локомотивов по тяговым характеристикам.

6.3.1) Относительная сила тяги тепловоза:

fкт = Fкт / Fктvк.

6.3.2) Относительная сила тяги электровоза:

fкэ = Fкэ / Fкэvк.

6.3.3) Относительная скорость тепловоза и электровоза:

v = V / Vк.

5

Все результаты относительных параметров локомотивов оформляем в таблице 3:

Таблица 3

Расчёты относительных параметров локомотивов

V	v	Fкт, кН	fкт	Fкэ, кН	fкэ
0	0	882	5.55	626	5.58
10	0.1	724	4.55	524	4.68
20	0.2	628	3.95	502	4.48
30	0.3	532	3.35	485	4.33
40	0.4	397	2.5	470	4.2
50	0.5	318	2	456	4.07
60	0.6	265	1.67	401	3.58
70	0.7	227	1.42	269	2.4
Vсрт	0.48	328	2.06	-	-
Vсрэ	0.64	-	-	320	2.85
80	0.8	199	1.25	200	1.79
90	0.9	177	1.11	150	1.34
Vк	1	159	1	112	1

По данным таблицы 3 строим совмещённый график fкт = f(V) для тепловоза 2ТЭ121 и fкэ = f(V) для электровоза ВЛ11М рис. (8).

Вывод: По итогам выполненных расчётов видно, что стоимость перевозок при тепловозной тяге составляет 49272 рубля 8 копеек, а при электровозной 13102 рубля 75 копеек. У 2ТЭ121 касательная мощность постоянна и равна 4588 кВт, произведение основных относительных параметров движения равно 0.989, а у ВЛ11М касательная мощность равна 5689 кВт, произведение основных относительных параметров движения равно 1.824. Следовательно, для данного участка обращения железной дороги длиной 250 км с подъёмом в 4 ‰ для грузового состава весом 60000 кН выгоднее использовать электровоз ВЛ11М, чем тепловоз 2ТЭ121.