Основы локомотивной тяги

По просьбе Нахабинского слоника, в этой теме буду отписывать про тягу поездов.
Собственно начнем с основ - силы, действующие на поезд.
На поезд действует сила тяги, сила торможения (зависят от машиниста), сила сопротивления движению (от профиля, от рельсов, от погоды, от состава).
В точке касания колеса с рельсом возникает сила тяги. Она зависит от четырех факторов:
-осевая нагрузка
-материал колеса и рельса
-внешние условия (погода, состояние рельса и колеса)
-скорость
Тормозная сила зависит также от четырех факторов:
-нажатие колодки на колесо
-скорость
-состояние колеса,колодки и рельса
-материала колодки, колеса и рельса

Теперь рассмотрим, откуда берутся эти силы
Сила тяги берется от вращающего момента ТЭД, и передается через редуктор на КП.
Регулируется она в зависимости от типа ТЭД, но принцип одинаковый:
на коллекторном - изменение напряжения на зажимах ТЭД, ослабление возбуждения (тока обмоток возбуждения ТЭД) шунтировкой ОВ резисторами и изменение тока в цепи ТЭД.
Как это достигается? На электровозе применяют все 3 типа: это перегруппировка ТЭД (меняем напряжение на зажимах), ввод-вывод секций пуско-тормозных резисторов (ПТР), ослабление возбуждения (4-5 ступеней)
На тепловозе все гораздо интереснее. В краце - с изменением частоты вращения коленвала ДГУ, меняем напряжение на зажимах ТЭД, автоматическая система регулирования изменяет ток (почему - напишу, если кому интересно, это достойно отдельной лекции, и автоматически включаются реле переходов (переход - это аналог ступени ослабления возбуждения, только приментилеьно к тепловозу). Поэтому перегруппировка ТЭД сейчас не применяется.
Сила тяги, в свою очередь задается на электровозе - типом соединения ТЭД, сопротивлением введенных ПТРов, напряжением в КС, ступенью ОВ. На тепловозе - оборотами дизеля, и включенным/выключенным переходом.
И тут я подошел к главному вопросу: возможно ли СМЕ/СМЕТ тепловоза и электровоза?
теоретически - да. Для этого надо просто сравнить тяговые характеристики (зависимость силы тяги от скорости) электровоза и тепловоза, сравнить их, подобрать зависимость между их позициями и собственно говоря, с помощью микроэлектроники реализовать. С другой стороны, есть ли такая необходимость?
Теперь про тормоза. Тут все просто - есть тормозные приборы (об этом я писал в соответствующей теме), которые и создают тормозые усилия.
На сим вводную лекцию заканчиваю, по традиции жду вопросов

Карлсон пишет:просто сравнить тяговые характеристик

Я чего-то вчера про это не подумал. Так то это логично. А графики зачётные.
Спрошу другое.
Как-то я ехал в ПДСе, в первом вагоне за локомотивом. И поезд всё время дёргало. Вышел в тамбур, посмотрел не сцепку. Увидел цикличное явление: локомотив едет тягой, вагоны по инерции, далее вагоны замедляютя, лок их дёргает и разгоняет, дальше снова вагоны по инерции и так далее. Было прямо видно, как сцепка приподнялась - опустилась.
Это машинист не так что-то делал, или просто технические проблемы на сцепке?

Нахабинский Слоник, тут все просто. Вагоны между собой, кроме сцепки, еще соеденены через буфера, которые при тяге/торможении/выбеге компенсируют продольные динамические реакции. Локомотивов с буферами уже даавно нет, поэтому и получаются реакции между локомотивом и вагонами. Это вполне нормальное явление.
Другое дело, что в депо есть режимные карты, где с учетом привязки к профилю пути, скоростям, остановкам выбран оптимальный режим ведения поезда - с минимальными затратами энергии, торможениями, переключениями между режимами "Тяга-выбег-тормоз". И совершенно другое дело, когда поезд едет вживую, есть удаление, ограничения по скоростям, опоздание в конце концов.
а грузовики вообще едут исключительно по опыту, а не по картам

Карлсон пишет:что в депо есть режимные карты,

Что-то вроде записи САВПЭ в виде инструкции?

Нахабинский Слоник, нет, обычно - бумага, с нанесенным на нее профилем участка, скоростями, станциями, светофорами, и рекомендациями на какой позиции контроллера следовать поезду с максимально допустимым весом для данного участка.

Карлсон, понял, спасибо

Карлсон, а сколько кушает тепловоз топлива в среднем на км пути?

Нахабинский Слоник, ну все зависит от рода работы (маневры/поездная), от веса поезда, от профиля.
ЧМЭ3 (в зависимости от станции) на маневрах ест порядка 200л за смену.
Когда на ЧМЭ3 в Ржев (около 250 км) везли 800 тонн восстановительного поезда, то порядка 700-800 литров сожгли.
Чуть позже выложу расчет расхода топлива

Карлсон пишет:порядка 700-800 литров сожгли.

То есть около 3л/км.
P.S. Я тебе + поставил, обживаю новые правила
Александр7, моя оценка оказалась верной.

Нахабинский Слоник, ну да, только все еще зависит от регулировки топливной аппаратуры, от настройки электроаппаратуры (тепловоз в плане электроники сложнее электровоза ), от прокладки между контроллером и креслом
Нотик (автор книги по ЧМЭ3) дает цифру 162-170 г/(э.л.с. * час), на М62 и иже с ними чуть больше.
А вообще ждите материал по расходу энергии и топлива