При переходе на другие виды тяги, внедрении локомотивов новых серий, изменении технической оснащенности участков железных дорог выполняют тяговые расчеты. Основная задача этих расчетов — предварительное определение массы поезда, скорости его движения и перегонных времен хода. Определяют количество электроэнергии, потребляемой электровозом, и температуру нагрева тяговых двигателей.
Тяговые расчеты выполняют в такой последовательности:
условно спрямляют профиль пути участка; предварительно определяют массу состава;
рассчитывают удельные силы, действующие на поезд при тяге, выбеге и торможении;
строят графики изменения скорости движения электровоза и потребляемого им тока в зависимости от пройденного расстояния; определяют времена хода поезда по перегонам; проверяют нагрев тяговых двигателей;
в случае превышения допустимой температуры нагрева тяговых двигателей расчетную массу состава снижают, и весь расчет повторяют; в некоторых случаях расчет выполняют на двойную тягу или подталкивание на наиболее тяжелом подъеме;
на основании выполненных расчетов определяют расход электроэнергии и устанавливают режим работы устройств электроснабжения (тяговых подстанций и контактной сети).
Подъем, по которому рассчитывают массу состава, называют расчетным для данного тягового участка.
Затяжным называют такой подъем, на котором устанавливается равномерная скорость движения поезда.
Расчет массы состава из условия движения по расчетному затяжному подъему с равномерной скоростью. При равномерном движении поезда сила тяги электровоза Fк идет только на преодоление сил сопротивления движению поезда W, т. е. Fк=W.
При следовании грузового поезда по расчетному подъему для преодоления основного и дополнительного сопротивлений движению электровоз должен развивать наибольшую силу тяги, допустимую по условиям сцепления при работе его на одной из автоматических характеристик.
Чтобы определить сопротивление движению поезда, необходимо также знать ту равномерную скорость, с которой он следует по подъему. Эту скорость называют расчетной. Естественно, что она соответствует расчетной силе тяги электровоза.
Значения расчетной силы тяги Fкp и скорости Vp движения электровоза по расчетному подъему принимают из тяговой характеристики для точки пересечения одной из основных автоматических характеристик с кривой ограничения силы тяги по условиям сцепления.