double arrow

Сравнение типов локомотивов

4

Локомотивом называют единицу подвижного состава, предназначенную для вождения поездов и выполнения другой перевозочной работы. Кстати, слово «локомотив» во всем мире, на многих языках стало символом силы и прогресса, т.е. символом движения вперед. Локомотивы различаются прежде всего по типам и виду выполняемой работы.

Подвижной состав железных дорог РФ

Железные дороги России

В России на 01.01. 2012. Общая протяженность магистральных железных дорог составляет 85200 км., которые поделены на 16 железных дорог. Все эти дороги объединены в ОАО» РЖД». Дополнительно порядка 55 тыс км железных дорог страны являются собственностью крупных предприятий и фирм и относятся к промышленному железнодорожному транспорту. Таким образом общая протяженность железных дорог на территории РФ составляет 140000 км и по этому показателю наша страна занимает второе место в мире.

Железнодорожная сеть современной России в ее европейской части сохраняет исторически сложившуюся структуру «звезды» с центром в Москве, в котором сходятся 11 направлений. Структура сети за Уралом имеет широтный характер.




Перспективы развития сети железных дорог отражены в «Стратегии - 2030» (табл. 5).

Таблица 5.

Стратегия развития ОАО «РЖД» на период до 2030 года

Показатели
min max
Строительство новых линий, км -
Протяженность, км
Густота сети, км/1000км2 5,0 5,3 5,9 6,2
Грузооборот, млрд. т-км
Отправление грузов, млн. т

Подвижной состав ОАО «РЖД» включает в себя примерно 21000 локомотивов, 630000 грузовых и пассажирских вагонов и 15000 вагонов электро- и дизель-поездов

Классификация подвижного состава.Подвижной состав железных дорог РФ подразделяют на локомотивы и вагоны (рис. 5).

Типы локомотивов: электровозы; тепловозы; газотурбовозы и паровозы. Электровозы являются неавтономными локомотивами, зависящими от системы электроснабжения железных дорог. Тепловозы, газотурбовозы и паровозы – автономные локомотивы, различаются по типу силовой установки: на тепловозе устанавливают дизель, на газотурбовозе – газотурбинный двигатель; на паровозе – паровой котел и паровую машину. На железных дорогах России используются преимущественно электровозы и тепловозы (примерно в равных количествах, т.е 50 на 50%.). Газотурбовозы и паровозы эксплуатируются в единичных экземплярах, например, при вождении ретро поездов.

По виду выполняемой работы различают локомотивы: грузовые, пассажирские, маневровые и промышленные. Грузовые и пассажирские локомотивы обычно объединены в парк поездных локомотивов и предназначены для перевозки грузов и пассажиров в соответствующих поездах. К пассажирским локомотивам относят также электро- и дизель-поезда, используемые в пригородном сообщении. Маневровые локомотивы выполняют вспомогательную работу, в основном, на станциях по формированию и расформированию поездов. Промышленные локомотивы используются при выполнении технологических операций на путях промышленных предприятий (например, при разливке стали или чугуна в цехах металлургических заводов) или выполняют маневровую работу на заводских и подъездных путях.



Вагоном называют единицу подвижного состава, предназначенную для перевозки грузов или пассажиров. Термин «вагон» имеет французское происхождение «wagon» и дословно переводится на русский язык – повозка.

Вагоны по назначению делятся на; грузовые, пассажирские и специальные (рис. 5). Грузовые вагоны составляют основу парка вагонов железных дорог России и подразделяются на две группы: универсальные, пригодные для перевозки грузов широкой номенклатуры, и специализированные - для одного вида груза. К универсальнымгрузовымвагонам относятся: крытые вагоны, полувагоны, цистерны общего назначения, платформы с металлическими откидывающимися бортами и изотермические вагоны. Полувагоны наиболее распространенный вид грузовых вагонов; они имеют открытый сверху кузов и люки в полу, что позволяет механизировать погрузо-разгрузочные работы. Изотермические вагоны предназначены для перевозки скоропортящихся грузов. Они устроены по типу вагон-термос с внутренней и наружной обшивками, пространство между которыми заполняется воздухом или вспененным пенополиуретаном.



Специализированные грузовые вагоны предназначены для выполнения широкого спектра перевозок грузов. К ним относятся: крытые и открытые хопперы, крытые вагоны для перевозки скота, вагоны для перевозки автомобилей, транспортеры, думпкары и др.

Крытые вагоны-хопперы предназначены для перевозки зерна, цемента (без тары), минеральных удобрений, а открытые хопперы – для перевозки кокса и окатышей, используемых в металлургической промышленности. Транспортеры используют при перевозке по железным дорогам крупногабаритных грузов большой массы. Думпкары (вагоны самосвалы) применяют при перевозке горячего шлака и кокса, а также расплавленного чугуна от доменных печей до сушильной башни.

Пассажирские вагоны дальнего следования подразделяются по уровню комфорта и услуг, представляемым пассажирам на:

- мягкие с двухместными купе (СВ);

- купейные с четырехместными купе (К);

- некупейные со спальными местами (П);

- открытые с сидячими местами (О).

Специальные вагоны классифицируют по назначению: почтовые, багажные, вагоны-лаборатории, вагоны-магазины, санитарные и служебные вагоны.

На российских железных дорогах в поездной работе используются два вида тяги: тепловозная и электровозная (электрическая). Рассмотрим общие принципы работы и оценим эффективность каждого из этих видов тяги. В качестве критерия эффективности работы локомотивов будем использовать коэффициент полезного действия (к.п.д.) тяги- отношение полезной работы (энергии), затраченной локомотивом на перевозку грузов или пассажиров, к затраченной энергии.

Тепловозная тяга (тепловоз).Тепловоз является автономным локомотивом, поэтому термины «тепловоз» и «тепловозная тяга»имеют одинаковый смысл. Основными узлами тепловоза являются: дизель, передача и экипажная часть (кузов, тележки, колесные пары).Общие принципы работы тепловоза заключаются в следующем (рис. 6.): дизельное топливо, обладающее внутренней химической энергией (ВХЭ), поступает в дизель Д, после ряда преобразований на выходе (на коленчатом вале дизеля) мы имеем механическую энергию вращения (МЭ). Механическая энергия МЭ от вала дизеля поступает в тяговую передачу (ТП). На тепловозах применяют электрические и гидравлические типы тяговых передач. Назначение передачи ТП - для полного использования мощности дизеля Д. Из передачи ТП механическая энергия МЭ поступает к колесным парам КП тепловоза, которые, в свою очередь, при взаимодействии с рельсами создают силу тяги F т.е поступательное движение локомотива по рельсам.

Определим к.п.д. тепловоза (тепловозной тяги). Максимальный к.п.д. дизеля Д – 45%, а тяговой передачи ТП – 75%. К.п.д. тепловоза определяется как произведение к.п.д. его основных узлов – дизеля и передачи, т.е. 0,45х0,75=0,34.Таким образом, максимально возможный к.п.д. тепловозной тяги составляет 34%.

Д
ТП
КП
ВХЭ
топливо
МЭ
Меnе
МЭ
Мкnк

Рис. 6. Общие принципы работы тепловозной тяги

Достоинства тепловозной тяги:

1. Самый высокий к.п.д. по сравнению с другими видами тяги.

2. Автономность.

Электрическая тяга является неавтономным видом тяги. Работа электровоза на прямую связана с системой электроснабжения электрических железных дорог и без этой системы невозможна.. В систему электроснабжения железных дорог входят (рис. 7): электростанция (ЭС), повысительная подстанция ПП, линии электропередач ЛЭП, тяговые подстанции ТП и контактная сеть КС. Основным типом электростанции в РФ являются тепловые электростанции ТЭС, на которых вырабатывается около 75% всей электроэнергии в стране. Остальные 25% электроэнергии вырабатывают на гидро- и атомных электростанциях. Максимальный к.п.д. тепловой электростанции ТЭС составляет 36%, к.п.д. атомной станции еще ниже. Максимальный к.п.д. всех электрических устройств (ПП+ЛЭП+ТП+КС), обеспечивающих нужное преобразование и передачу электроэнергии от электростанции до электровоза, составляет 80%, а к.п.д. самого электровоза – 85%. Таким образом к.п.д. электрической тяги будет равно 0,36х0,8х0,85=0,25, т.е. 25%.

ТЭС
ПП
КП
ВХЭ
топливо
электрические устройства
Fк
ЭЭ
Мкnк
ЛЭП
ТП
КС
ЭЛЗ
I,u
ЭЭ
ЭЭ
ЭЭ
ЭЭ
I,u
I,u
I,u
I,u
МЭ
электровоз
эл. станция

Рис. 7. Общие принципы работы электрической тяги

Достоинства электрической тяги:

1. Возможность постройки очень мощных локомотивов (мощностью до 15000 кВт в секции), необходимых для вождения тяжеловесных поездов и поездов в гористой местности.

2. Созданы более благоприятные условия труда локомотивным бригадам.


Вагоны
· почтовые · багажные · лаборатории · магазины · санитарные вагоны · служебные
· мягкие «СВ» · купейные «К» · некупейные «П» · общие вагоны «О»  
грузовые
по видам выполняемой работы
по типам
специализированные
универсальные
· хопперы · специальные крытые · транспортеры · думпкары · изотермические
· крытые · полувагоны · цистерны · платформы · изотермические
специальные
пассажирские
промышленные
паровозы
газотурбовозы
электровозы
маневровые
пассажирские
грузовые
тепловозы
Локомотивы
Подвижной состав железнодорожного транспорта


Рис. 5. Классификация подвижного состава железных дорог России




4




Сейчас читают про: