-

1. ТЯГА ПОЕЗДОВ
Методические указания
по выполнению курсового проекта
НОВОСИБИРСК
2013
СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ
629.4
Ж509
К.В. Желдак, И.О. Тесленко

2. УДК [629.41+ 629.44] (075)
Ж509
Желдак К.В., Тесленко И.О. Тяга поездов: Метод. указ. по
выполнению курсового проекта. – Новосибирск: Изд-во СГУПСа,
2013. – 60 с.
Содержат порядок расчета и проверок массы состава, расчет уравнения
движения поезда, определение расхода энергоресурсов на тягу поезда, выбор
способа обслуживания поездов локомотивами, размещение пунктов смены
локомотивных бригад, пунктов экипировки и технического обслуживания ло-
комотивов, определение показателей использования локомотивного парка, со-
ставление ведомостей и графика оборота локомотивов.
Предназначены для выполнения курсовой работы студентами специально-
стей факультета УПП дневной и заочной форм обучения.
Рассмотрены и рекомендованы к изданию на заседании ка-
федры «Логистика, коммерческая работа и подвижной состав».
О т в е т с т в е н н ы й р е д а к т о р
канд. техн. наук Е.Д. Псеровская
Р е ц е н з е н т
доц. кафедры «Управление эксплуатационной работой»
П.В. Самарцев
 Желдак К.В., Тесленко И.О., 2013
 Сибирский государственный
университет путей сообщения, 2013

3. 3
ВВЕДЕНИЕ
Рыночная ситуация, сложившаяся сегодня на фоне структур-
ных изменений, связанных с реформированием железнодорожно-
го транспорта, требует ускоренного развития отраслевой эконо-
мики с целью обеспечения ее устойчивого функционирования.
Имеются определенные трудности по созданию идеальных усло-
вий для безболезненной реструктуризации железнодорожного
транспорта и перехода на истинно рыночные формы управления
производством. Это обусловлено в первую очередь постепен-
ным ростом производства товаров в различных отраслях народ-
ного хозяйства Российской Федерации в результате успешного
проведения политики государства по сокращению импорта неко-
торых продуктов и материалов.
Рост производства носит явно выраженный местный харак-
тер, т.е. происходит децентрализация связей между промышлен-
ными предприятиями, предприниматели в регионах обеспечива-
ют потребность жителей в товарах и услугах собственными
силами и с использованием собственных ресурсов. Такая ситу-
ация, с одной стороны, способствует росту объемов и усложне-
нию логистических цепочек местных перевозок, сокращению
транзитных и, как следствие, потенциальному увеличению при-
были железнодорожного транспорта, а с другой – в силу того что
рыночныеотношения заставляют предпринимателей искать наи-
более подходящие им с точки зрения соотношения цена – каче-
ство способы доставки продукции до конечного потребителя,
стимулирует развитие конкурирующих местных транспортных
компаний, обеспечивающих окружающиепредприятия услугами
по перевозке грузов автомобильным или, например, водным
транспортом. Все это способствует усилению конкуренции на

4. 4
рынкетранспортных услуг и заставляет железнодорожный транс-
порт пересматривать целый ряд важных вопросов, связанных с
привлечением грузов и обеспечением высокого качества транс-
портных услуг.
Для решения поставленных задач по реформированию желез-
нодорожного транспорта, необходимо обеспечить соответствие
между растущим объемом перевозок грузов различного назна-
чения и техническим и технологическим оснащением процесса
перевозки. Это означает не только увеличение количества ваго-
нов, но и совершенствование тягового подвижного состава же-
лезных дорог, так как именно его исправность и производитель-
ность определяет большинство качественных преимуществ же-
лезнодорожного транспорта на рынке транспортных услуг.
Одна из главных стратегических задач реформирования же-
лезнодорожного транспорта – обновление и техническое перево-
оружение парка тягового подвижного состава, следовательно,
важным направлением исследования является поиск методов
активизации инвестиционной и инновационной деятельности с
целью достижения современного уровня материально-техничес-
кой базы железнодорожного транспорта, прежде всего в струк-
турных подразделениях, участвующих в перевозочном процессе.
Начинать решение этих вопросов необходимо с основного звена
технологической цепочки перевозочного процесса – локомотив-
ного хозяйства, так как хорошо налаженная работа этого струк-
турного подразделения формирует такие важные качественные
параметры транспортной услуги, как ритмичность, надежность,
безопасность, своевременность доставки груза и создает имидж
железнодорожного транспорта на рынке транспортных услуг.
В связи с этим одной из основных задач является удовлетво-
рение перспективных потребностей в подвижном составе за счет
поставки локомотивов нового поколения, отличающихся высо-
кой экономичностью, лучшими потребительскими, эксплуатаци-
онными, экологическими качествами, позволяющих снижать эк-
сплуатационные расходы железных дорог.
Локомотивное хозяйство обеспечивает перевозочную работу
железных дорог тяговыми средствами и содержание этих средств
в соответствии с техническими требованиями. В состав этого
хозяйства входят основные локомотивные депо, специализиро-

5. 5
ванные мастерские по ремонту отдельных узлов локомотивов,
пункты технического обслуживания, смены бригад и экипировки
локомотивов расходными материалами и базы запаса локомоти-
вов.
1. ЛОКОМОТИВ: ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
И ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ
Локомотив – железнодорожный подвижной состав, реализую-
щий силу тяги и предназначенный для обеспечения передвиже-
ния по железнодорожным путям поездов или отдельных вагонов.
На железных дорогах России эксплуатируются различные
локомотивы. В зависимости от источника первичной энергии
различают электровозы, тепловозы и газотурбовозы.
Электровоз – это неавтономный локомотив, приводимый в
движение электродвигателями (источник вторичной энергии),
установленными в нем и получающими электроэнергию из внеш-
ней электросети (источник первичной энергии) через тяговые
подстанции и контактную сеть.
В России на магистральных железных дорогах используются
электровозы: переменного тока – 25 кВ, 50 Гц (например, 2ЭС25К
«Ермак», ЭП1) и постоянного тока – 3 кВ (например, 2ЭС4К
«Дончак», 2ЭС6 «Синара», 2ЭС10 «Гранит», ЭП2К). Крометого,
для эксплуатации на участках как постоянного, так и переменно-
го тока выпускаются двухсистемные электровозы (например,
ВЛ82, ЭП10), для эксплуатации в карьерах и рудниках выпуска-
ются электровозы постоянного тока с напряжением питания
1500 В, 550 В, 250 В, переменного тока 10 кВ.
Тепловоз – это автономный локомотив, для передвижения
которого используется энергетическая установка (двигатель
внутреннего сгорания – дизель) с запасом топлива, размещае-
мым на самом локомотиве. В зависимости от типа передачи
энергии от дизеля к колесным парам различают тепловозы с
механической, гидравлической и электрической передачей. Пос-
ледняя в силу своих эксплуатационных качеств получила наи-
большее распространение. В тепловозе с электрической переда-
чей дизель-генераторная установка (источник первичной энер-
гии) вырабатывает электроэнергию, которая затем преобразует-

6. 6
ся с помощью тяговых электродвигателей (источник вторичной
энергии) в механическую энергию вращения колесных пар.
На сегодняшний день в России внедряются тепловозы, ис-
пользующие экономичный и более надежный асинхронный при-
вод (например, магистральный грузовой двухсекционный тепло-
воз 2ТЭ25А «Витязь»), сдвоенную дизель-генераторную уста-
новку, изменяющую мощность в зависимости от тяговой нагруз-
ки (например, маневровый тепловоз ТЭМ-14), имеющие гибрид-
ную силовуюустановку(например, маневровыйтепловоз ТЭМ-9Н,
в конструкцию которого заложены помимо дизельной установки
литиевые аккумуляторы и суперконденсаторы, обеспечивающие
экономию и снижение расходов энергоресурсов).
Локомотив состоит из механической части, энергетического
оборудования и пневматической части.
К механической части относят ходовые части (тележки),
кузов с рамой кузова и автосцепки. Тележки обеспечивают
направление движения локомотива по рельсовой колее, плавное
вписываниепри прохождении кривых участков пути, передают и
частично гасят статические и динамические нагрузки, переда-
ваемые от локомотива на путь и обратно, реализуют тяговые и
тормозные усилия. Основными узлами тележки являются: рама
сварной конструкции, колесные пары с буксами, рессорное под-
вешивание, тормозное оборудование и тяговый привод.
Кузов локомотива, установленный на тележках с помощью
специальных опор, предназначен для размещения кабины управ-
ления, энергетического оборудования и защиты последнего от
атмосферных воздействий.
Основными элементами кузова являются: мощная сварная
рама кузова, воспринимающая все усилия, передаваемые на
локомотив; боковые и торцовые стенки с оконными и дверными
проемами; крыша, настил пола и каркасы для установки обору-
дования.
Энергетическое оборудование определяется типом локомо-
тива. Например, на электровозах постоянного тока энергетичес-
кое оборудование, называемое электрической частью, к которой
относятся приборы, электрические аппараты и машины, объеди-
ненные в электрические цепи. Различают силовую цепь, цепь
вспомогательных машин, цепи управления, цепи систем сигнали-

7. 7
зации и безопасности, цепи освещения и отопления локомотива.
В силовую высоковольтную цепь электровоза включены: то-
коприемники, находящиеся на крышедля подачи электроэнергии
на локомотив; пускорегулирующая аппаратура (блоки пусковых
реостатов и индуктивных шунтов, линейныеконтакторы, группо-
вые переключатели, реверсор и др.), размещенная в высоковоль-
тной камере для регулирования скорости и смены направления
движения локомотива; счетчик расхода электроэнергии; тяго-
вые электродвигатели, установленные в тележках, и другие ап-
параты. У электровозов переменного тока в силовую цепь в
качестве пускорегулирующей аппаратуры включены тяговый
трансформатор с выпрямительной установкой и групповой пере-
ключатель, размещенные в высоковольтной камере для регули-
рования выпрямленного напряжения, подаваемого на тяговые
двигатели. Также существуют электровозы, в силовую цепь
которых помимо тягового трансформатора включен выпрями-
тельно-инверторный преобразователь на управляемых тиристо-
рах, от которого напряжение с регулируемой частотой подается
на асинхронные тяговые двигатели. В цепь вспомогательных
машин включены аппараты и электродвигатели, обеспечиваю-
щие управление и работу вентиляторов и компрессоров. В низко-
вольтныецепи для дистанционногоуправлениясиловым и вспомо-
гательным оборудованием включены контроллер машиниста,
кнопочные выключатели, электромагнитные вентили и аккуму-
ляторная батарея.
В низковольтные цепи сигнализации включены блоки реле,
сигнальные лампы и приборы, обеспечивающие безаварийное
управление локомотивом и ведение поезда. В цепи безопасности
включены быстродействующий выключатель, атмосферный раз-
рядник, плавкие предохранители и другие устройства для защи-
ты цепей локомотива от короткого замыкания и перегрузки.
В низковольтные цепи освещения входят кнопочные выклю-
чатели, светильники, подсвечивающие помещения локомотива,
фары и прожектор для обозначения локомотива в темное время
суток или при плохой видимости.
Пневматическое оборудование включает компрессор, резер-
вуары для хранения сжатого воздуха, тормозные приборы и др.

8. 8
Сжатый воздух используется для питания рабочих приводов
системы управления и тормозной системы поезда.
У тепловозов с электрической передачей в качестве энерге-
тического оборудования используется дизель-генераторная ус-
тановка. Энергия сжигаемого топлива в дизеле преобразуется в
механическую работу вращения коленчатого вала, затем враща-
ющий момент передается на тяговый генератор, вырабатываю-
щий электроэнергию, подаваемую на тяговые электродвигатели,
которые, в свою очередь, преобразуют ее в механическую энер-
гию вращения колесных пар. Для обеспечения нормальной и
продолжительной работы дизель-генераторной установки ис-
пользуются вспомогательные системы: топливная, масляная,
водяная и воздушная. Топливная система предназначена для
своевременной подачи топлива в дизель, состоит из топливного
бака, размещаемого под рамой кузова между тележками, топ-
ливной аппаратуры и арматуры. Масляная система обеспечива-
ет смазку трущихся частей и отвод тепла от узлов дизеля,
состоит из масляной арматуры и радиаторов для охлаждения
масла. Воздушная система предназначена для подачи свежего
воздуха в камеры сгорания дизеля, состоит из воздушного кол-
лектора и турбокомпрессора, нагнетающего воздух. Водяная
система предназначена для отвода тепла от цилиндров дизеля и
состоит из водяной арматуры и радиаторов для охлаждения воды.
Для оценки эффективности использования локомотивов, про-
ведения сравнительного анализа и выбора наиболееэкономично-
го варианта используются технико-экономические параметры
локомотивов, которые не только описывают общие характерис-
тики, присущие всем локомотивам, но и обозначают технические
и конструктивные особенности.
В данном разделе курсовой работы следует привести: опреде-
ление и назначение заданного локомотива (выполнить в соответ-
ствии с положениями учебной и методической литературы, пред-
ставленной в библиографическом списке); рисунок локомотива
(масштаб подобрать в пределах страницы при альбомной ориен-
тациилиста)соспецификациейосновныхузлов,деталейиагрегатов
(спецификацию узлов представить на следующей странице); тех-
нико-экономические параметры локомотива (не менее 15) в виде
табл. 1.1.

9. 9
Таблица 1.1
Технико-экономические параметры ______________
локомотив (серия)
№ Параметр Величина
1 Назначение локомотива
2 Осевая формула
3 Служебная масса, т
4 Длина локомотива по осям автосцепки, м
5 Конструкционная скорость, км/ч
6 Расчетная сила тяги, кН
7 Расчетная скорость, км/ч
8 Сила тяги при трогании с места, кН
9 КПД, %
… и др.
2. ТЯГА ПОЕЗДОВ
2.1. Анализ профиля пути и выбор расчетного
и кинетического подъемов
Трасса железнодорожной линии характеризует положение в
пространстве продольной оси пути на уровне бровок земляного
полотна. Проекция трассы на горизонтальную плоскость называ-
ется планом, а развертка трассы на вертикальную плоскость –
продольным профилем линии. Продольный профиль пути условно
разбивается на элементы профиля пути, характеризующиеся
крутизной уклона и длиной.
Крутизна i, измеряемая в тысячных долях (или промиллях),
представляет собой отношение разности высот точек элемента
профиля h к его длине l, т.е. равна тангенсу угла наклона элемен-
та профиля к горизонту, ‰:
.)tg(12



l
hh
i (2.1)
В зависимости от значения крутизны элемента профиля пути
различают подъемы, спуски и площадки. На каждом участке
железнодорожного пути всегда имеются элементы профиля пути,
представляющие наибольшую трудность для их преодоления, –
это расчетный (руководящий) и кинетический подъемы.
Расчетным (руководящим) подъемом называется элемент
профиля пути, имеющий максимальную длину и значительную
крутизну.

10. 10
Кинетическим подъе-
мом называется элемент про-
филя пути, имеющий макси-
мальную крутизну и неболь-
шую протяженность относи-
тельно расчетного подъема.
Возможность остановки
поезда на промежуточных
пунктах для пропуска или
обгона поездов определяет-
ся профилем пути участка
работы локомотивов. В момент трогания локомотив реализует
максимальную мощность, поэтому необходимо определить наи-
более трудный элемент профиля пути среди остановочных пунк-
тов (станций), который и принимается в качестве уклона трога-
ния с места.
При оформлении данного раздела в курсовой работе следует
проанализировать участок с заданным профилем пути, выбрать
расчетный (руководящий) и кинетический элементы профиля
пути и записать приведенным ниже образом.
В качестве расчетного (руководящего) подъема принима-
ем элемент профиля пути № …, имеющий крутизну iр = … ‰
и длину Sр = … м.
В качестве кинетического подъема принимаем элемент про-
филя пути № …, имеющий крутизну iк = … ‰ и длину Sк = … м.
В качестве уклона трогания с места принимаем элемент
профиля пути № …, имеющий крутизну iтр = … ‰.
2.2. Определение расчетной массы состава
Масса состава – один из важнейших показателей, влияющих
на эффективность работы железной дороги. Масса состава опре-
деляет провозную способность линий, себестоимость и эконо-
мичность перевозок, а также удельный расход топлива или
электроэнергии (для ЭПС) на тягу поездов.
Масса состава определяется для каждого участка пути или
перегона из условия наиболее полного использования мощности
локомотива и движения со скоростью, обеспечивающей дли-
тельный режим работы.
Рис. 2.1. Расчетная схема крутизны
профиля пути

11. 11
Масса состава, т, определяется по расчетному подъему по
формуле
 
  ,
р0
р0кр
giw
iwPgF
Q


 (2.2)
где Fкр – расчетная сила тяги данного локомотива (табл. 16, 23
[1]), Н; Р – расчетная масса локомотива (принимается по гр.
«Учетная масса – максимальная» табл. 5 [1]); 0w – основное
удельное сопротивление движению локомотива в режиме тяги,
Н/кН; 0w – основное удельное сопротивление движению состава
(груженых вагонов), Н/кН; iр – крутизна расчетного подъема, ‰;
g – ускорение свободного падения (g = 9,81 м/с2
).
При двойной и многократной тяге необходимо суммировать
расчетные силы тяги локомотивов  кF и расчетные массы
локомотивов  .P Здесь и для дальнейших расчетов силы тяги
необходимо перевести в ньютоны.
После расчета по формуле (2.2) определяется расчетная
масса состава. Полученное значение округляем согласно [1]
кратно 50 т в большую или меньшую сторону.
Основное удельное сопротивление движению локомотива и
вагонов следует определять по формулам, приведенным в
табл. 2.1 для расчетной скорости движения заданного локомоти-
ва (табл. 16, 23 [1]) с учетом заданного вида пути. Величины 0w
и 0w рассчитываются с точностью до двух знаков после запя-
той.
Таблица 2.1
Основное удельное сопротивление движению подвижного состава
Тип путиТип подвиж-
ного состава Звеньевой Бесстыковой
1. Локомотив 2
0 0003,001,09,1 vv w 2
0 00025,0008,09,1 vv w
2. 4-осные
вагоны на
роликовых
подшипниках
04
2
04
0025,01,03
7,0
q
w
vv 

04
2
04
002,009,03
7,0
q
w
vv 

3. 8-осные
вагоны
(q > 6 т/ось) 08
2
08
0021,0038,06
7,0
q
w
vv 

08
2
08
0017,0026,06
7,0
q
w
vv 


12. 12
Основное удельное сопротивление движению состава опреде-
ляется по формуле
,08080404  www (2.3)
где 04w и 08w – основное удельное сопротивление движению 4- и
8-осных вагонов соответственно, Н/кН; 04 и 08 – весовые доли
в составе соответствующих вагонов (в задании к курсовой рабо-
те в процентах, которые надо перевести в доли).
Подставляя полученные значения сопротивления движению
вагонов в выражение (2.3), найдем основное удельное сопротив-
ление движению состава.
Осевая нагрузка вагонов (см. табл. 2.1) рассчитывается по
формуле
,
бр
0
j
j
n
q
q j
 (2.4)
где
бр
j
q – средняя масса брутто соответствующих вагонов (см.
бланк задания), т; nj – осность соответствующих типов вагонов.
2.3. Проверка расчетной массы
2.3.1. Проверка расчетной массы на преодоление
кинетического подъема
После определения массы состава при следовании по расчет-
ному подъему с равномерной скоростью проверяют возмож-
ность прохождения составом с данной массой более крутого
кинетического (скоростного или инерционного) подъема iк с уче-
том использования кинетической энергии при движении с замед-
ляющейся скоростью аналитическим способом.
Аналитический способ проверки заключается в том, что оп-
ределяют длину пути, которую поезд должен преодолеть в режи-
ме тяги с использованием кинетической энергии при снижении
скорости от наибольшей в начале скоростного подъема vн до
расчетной в его конце (vк = vр), и сравнивают ее с длиной этого
подъема Sк.
Для повышения точности расчета интервал изменения скоро-
сти следует брать равным 10 км/ч.
Путь, проходимый поездом за время изменения скорости от
начальной vн до конечной vк, определяют по формуле

13. 13
 
 
,
17,4
кк
2
н
2
к
j
jj
i
wf
S



vv
(2.5)
где 4,17 – коэффициент, учитывающий ускорение поезда, км/ч2
;
vк j, vн j – скорость поезда в конце и начале задаваемого интер-
вала скорости на проверяемом кинетическом подъеме соответ-
ственно, км/ч; (fк – wк)j – средняя удельная равнодействующая
сила, приложенная к поезду в пределах выбранного интервала
скорости, Н/кН.
Скорость в начале кинетического подъема определяется из-
вестными в тяговых расчетах методами в зависимости от кру-
тизны элементов, расположенных перед этим подъемом. В кур-
совой работе скорость в начале кинетического подъема прини-
мается исходя из анализа профиля пути в пределах 60…80 км/ч.
Удельная сила тяги определяется выражением
 
,к
к
gQP
F
f

 (2.6)
где Fк – сила тяги, определяемая по тяговым характеристикам
локомотивов для средней скорости интервала vср j из [1] (с. 92–
127 для электровозов – по жирным кривым; с. 223–240 для
тепловозов – по кривым наибольшей позиции контроллера; зна-
чения перевести из килограмм-силы в ньютоны с точностью до
500 Н), Н.
Средняя скорость для выбранного интервала движения опре-
деляется по формуле
 .
2
нк
cр
jj
j
vv
v

 (2.7)
Удельная замедляющая сила скоростей находится по формуле
   
 
,к00
к
gQP
iwQgiwPq
w к


 (2.8)
где 00 , ww  – основные удельные сопротивления движению локо-
мотива и состава, определяемые для средней скорости интерва-
лов по формулам, приведенным выше, Н/кН; iк – кинетический
подъем, ‰.

14. 14
Отрезки пути, полученные за время снижения скорости в
каждом интервале, суммируют и сравнивают с длиной кинети-
ческого подъема:
.21к nSSSS   (2.9)
Если условие (2.9) выполняется (необязательно считать до
расчетной скорости), то записывается приведенный ниже вывод.
Поезд с локомотивом серии и массой состава Q =... пре-
одолевает кинетический подъем крутизной iк = … и длиной
Sк =... при изменении скорости от vн = … до vк = … км/ч,
массу состава следует считать определившейся для данно-
го участка работы локомотивов.
В случае невыполнения неравенства (2.9) необходимо умень-
шить массу состава или руководствоваться разд. 1.4.3 [1].
2.3.2. Проверка расчетной массы состава по длине
приемоотправочных путей
При локомотивной тяге, когда имеется возможность работы
по системе многих единиц, и в особенности при вождении длин-
носоставных и тяжеловесных поездов масса состава часто огра-
ничивается полезной длиной приемоотправочных путей стан-
ций и раздельных пунктов. Длина поезда не должна превышать
полезной длины путей раздельных пунктов на участках обраще-
ния данного поезда (с учетом допуска 10 м на неточность
установки поезда):
.попп ll  (2.10)
Приемоотправочный путь по длине выбирается наименьшим
из имеющихся на заданном участке работы локомотивов остано-
вочных пунктов (в курсовой работе из первого или последнего
элементов заданного профиля пути).
Длина поезда определяется из выражения:
,10ллсп  lmll (2.11)
где lc – длина состава, м; mл – число локомотивов (из задания);
lл – длина локомотива (табл. 12 [1]), м.
Длина состава равна:
,8844с nlnll  (2.12)
где n4, n8 – число однотипных вагонов в составе; l4, l8 – длина
вагонов соответствующего типа (табл. 12 [1]).

15. 15
На практике длина состава принимается в условных 4-осных
вагонах.
Количество вагонов по типам определяется по формуле
,бр j
j
j
q
Q
n  (2.13)
где бр
jq – средняя для однотипной группы масса вагона (приве-
дена в задании), т; j – доля однотипных вагонов в составе
(принимается из задания).
Если после выполнения расчетов условие (2.10) выполняется,
то записывается приведенный ниже вывод.
Поезд массой Q =... с локомотивом размещается на при-
емоотправочном пути длиной lпоп, массу состава следует
считать определившейся для данного участка работы локо-
мотивов.
Если длина поезда окажется больше длины приемоотправоч-
ных путей, то необходимо уменьшить массу состава.
Уточненная масса состава равна:
,бр
jj qnQQ  (2.14)
где
j
j
l
ll
n попп 
 – количество вагонов определенной осности, на
которое нужно уменьшить длину состава (в курсовой работе
следует выбрать какой осности вагоны будут отцеплены); lj, бр
jq –
длина, м, и масса брутто, т, выбранного типа вагона соответ-
ственно.
2.3.3. Проверка расчетной массы состава
на трогание поезда с места
В процессе движения поезда по участку может возникнуть
необходимость остановки на перегоне (при занятости участка
или проведении ремонтных работ) или на промежуточных оста-
новочных пунктах (для обгона поезда). Последующее возобнов-
ление движения является одним из сложных режимов работы
локомотива, при этом используется его полная мощность и мак-
симальные токи в тяговых двигателях, вызывающие их перегрев,
что может привести локомотив к выходу из строя.

16. 16
Масса состава при трогании поезда с места определяется по
формуле
,
)( тртр
трк
тр P
giw
F
Q 

 (2.15)
где Fк тр – сила тяги локомотива при трогании с места (для
электровозов – табл. 17, для тепловозов – табл. 24 [1]), Н; wтр –
удельное сопротивление движению поезда при трогании с места,
Н/кН; iтр – крутизна элемента одной из станций, наиболее труд-
ного при трогании поезда с места, ‰.
Удельное сопротивление движению состава при трогании с
места определяется по формуле
,88тр44тртр jj www  (2.16)
где wтр4, wтр8 – удельное сопротивление движению при трогании
поезда с места для 4- или 8-осных вагонов соответственно, Н/кН.
Удельноесопротивлениедвижению (для вагонов с подшипни-
ками качения) определяется по формуле
,
7
28
0
тр


i
i
q
w (2.17)
где q0i – нагрузка на ось 4- или 8-осного вагонов, рассчитанная по
формуле (2.4).
Массу состава при трогании с места сравнивают с расчетной
массой:
.тр QQ  (2.18)
Если условие (2.18) выполняется, то записывается приведен-
ный ниже вывод.
Поезд с локомотивом серии ... и массой состава ... может
тронуться с любого остановочного пункта, массу состава
следует считать определившейся для данного участка рабо-
ты локомотивов.
По завершении проверок делается обобщенный вывод о рас-
четной массе состава для дальнейших расчетов.

17. 17
2.4. Расчет и построение диаграмм удельных
равнодействующих сил
Тяга поездов – это отраслевая наука, изучающая управляе-
мое движение поездов. Основной задачей теории тяги является
исследование и расчет движущегося поезда. Процесс движения
поезда по участку характеризуется тремя режимами работы
локомотива: тяга, выбег (холостой ход) и торможение.
Режим тяги. Движение происходит с работающими тяговы-
ми двигателями локомотива (применительно к электровозам и
тепловозам – с электрической передачей), на поезд действуют
сила тяги локомотива Fк и сила основного сопротивления движе-
нию (в режиме тяги) Wо. Равнодействующая этих сил R = Fк – Wо.
Режим выбега. Движение происходит с выключенными тяго-
выми двигателями, на поезд действует основное сопротивление
движению (в режимевыбега) Wх. Равнодействующая сила R = – Wх.
Режим торможения. В этом случае на поезд действует
основное сопротивление движению (в режиме выбега) Wх и
тормозная сила Вт. Равнодействующая сила R = – (Wх + Вт).
Характер движения поезда определяется величиной и направ-
лением равнодействующей силы. Если равнодействующая сила
равна нулю, то имеет место равномерное движение поезда (или
стоянка), если больше нуля – ускоренное, если меньше нуля –
замедленное.
Движение поезда по железнодорожному участку отражено в
виде дифференциального уравнения, которое устанавливает за-
висимость скорости, длины пройденного пути и времени движе-
ния от величины действующих на поезд сил.
Уравнение движения поезда в режиме тяги имеет вид:
.)( ок wf
dt
d

v
(2.19)
Уравнение движения поезда в режиме холостого хода имеет
вид:
.)( хw
dt
d

v
(2.20)
Уравнение движения поезда в режиме служебного торможе-
ния имеет вид:

18. 18
.)5,0( тх bw
dt
d

v
(2.21)
Величины, входящие в формулы (2.19)–(2.21) обозначают:
dt
dv
– ускорение поезда;  – коэффициент ускорения поезда; fк –
удельная сила тяги; wо, wх – удельная сила естественного сопро-
тивления движению в режиме тяги и выбега (холостого хода)
соответственно; bт – удельная сила торможения.
,;;; т
тх
о
о
к
к
QP
B
b
QP
W
w
QP
W
w
QP
F
f х







 (2.22)
где P – служебная масса локомотива, т; Q – расчетная масса
состава, т.
Решение уравнения движущегося поезда по конкретному же-
лезнодорожному участку в курсовой работе выполняется графо-
аналитическим способом (методом МПС), предусматриваю-
щим расчет и построение диаграмм удельных равнодействую-
щих и замедляющих сил с последующим графическим построе-
нием кривых скорости v(S) и t(S), описывающих движение поезда.
Для построения диаграмм необходимо предварительно рас-
считать величины удельных равнодействующих сил для режи-
мов тяги, холостого хода и служебного торможения. Расчеты
ведутся на ЭВМ, в которую вводится информация из макета
данных. Макет данных в виде табл. 2.2 включает 15 строк,
заполняемых следующим образом: строки 1…13, 14 – согласно
бланку задания и прил. 1, 2; строка 12 – «колодки чугунные» для
студентов с четным порядковым номером по списку (или после-
дней цифрой шифра для заочной формы обучения) и «композици-
онные» – для студентов с нечетным номером (или цифрой)
соответственно; строка 15 – на основе тяговой характеристики
заданного локомотива [1] (силы тяги локомотива перевести из
килограмм-силы в ньютоны). Результаты расчетов удельных
сил ЭВМ выдает в виде распечатки, которая содержит: графа 1 –
принятые скорости движения; графа 2 – величины силы тяги
локомотива; графы 3–6 – удельные равнодействующие силы
поезда в режимах тяги, холостого хода, служебного и экстренно-
го торможения соответственно.

19. 19
По данным граф 1 и 3; 1 и 4; 1 и 5 на листе миллиметровой
бумаги строятся диаграммы (fк – wo)v; (woх)v; (0,5bт + woх)v. При
построении диаграмм рекомендуется использовать следующие
масштабы: удельные силы 1 Н/кН – 6 мм; скорость 1 км/ч –
1 мм. Размер листа миллиметровой бумаги имеет высоту 297
мм и длину, определяемую по формуле
l = 6 + l1 + l2 , (2.23)
где 6 см – запас на подшивку и оформление; l1 – максимальное
значение (fк – wo)v, умноженное на масштаб 0,6, см; l2 – макси-
мальное значение (0,5bт + woх)v, умноженное на масштаб 0,6, см.
Таблица 2.2
Макет данных для расчета удельных равнодействующих сил поезда
Пример оформления чертежа представлен на рис. 2.2.
Наименование параметров Обозначение Величина
1. Локомотив (серия)
2. Служебная масса локомотива, т P
3. Конструкционная скорость локомотива, км/ч vк
4. Расчетная сила тяги локомотива, Н Fкр
5. Расчетная скорость локомотива, км/ч vр
6. Сила нажатия колодки на колесо локомотива, тс К
7. Доля 4-осных вагонов в составе 
8. Доля 8-осных вагонов в составе 
9. Масса 4-осного вагона, т q4
бр
10. Масса 8-осного вагонов, т q8
бр
11. Доля тормозных вагонов в составе 
12. Тип колодок: чугунные/композиционные
13. Тип пути: звеньевой/бесстыковой
14. Крутизна расчетного подъема, ‰ ip
15. Сила тяги при скорости движения поезда:
v = 0 км/ч Fк
v = 10 км/ч Fк
v = 20 км/ч Fк
… …
и т.д. до vк Fк

20. 20
Рис.2.2.Диаграммаудельныхравнодействующихизамедляющихсил

21. 21
2.5. Построение кривой скорости движения поезда
по участку
Построение кривой скорости v(S) ведется на отдельном листе
миллиметровой бумаги в следующих масштабах: скорость 1км/ч –
1 мм; путь 1 км – 20 мм. Размеры листа: высота 29,7 см, а длина
определяется по формуле
l = 10 + l1, (2.24)
где 10 см – запасы на подшивку и оформлениес учетом величины
 = 3 см; l1 – расстояние, равное сумме длин элементов профиля
пути в масштабе, см.
Пример оформления чертежа представлен на рис. 2.3.
На рис. 2.3 строится чертеж, представляющий собой оси
зависимости скорости v и времени t от пути S; на ось пути
откладывается заданный профиль пути (крутизна и длина эле-
ментов профиля пути – см. бланк задания) и километровые
отметки; на элементах профиля пути, являющихся станциями,
откладываются оси станций (в курсовой работе оси станций
проводятся через середины крайних элементов). На построенной
кривой v(S) необходимо все переломные точки пронумеровать
(начиная с 0), а точки, где происходит изменение режима движе-
ния поезда, обозначить следующими символами: Т – режим тяги;
ХХ – режим выбега (холостого хода); ТР – режим служебного
торможения.
Правила построения кривой скорости v(S)
1. Выбирается режим движения поезда (тяги – Т, холостого
хода – ХХ или служебного торможения – ТР). Режим движения
выбирается в зависимости от места нахождения поезда на же-
лезнодорожном участке, характера впереди лежащих элементов
профиля пути и возможных ограничений скорости движения. В
частности, режим тяги используется при отправлении поезда со
станции и при движении по подъемам и небольшим спускам.
Холостой ход применяется в случаях, когда дальнейшее исполь-
зование режима тяги ведет к превышению максимально допус-
тимой скорости, а также перед включением и при отпуске тормо-
зов.
Максимально допустимая скорость движения поезда в основ-
ном ограничивается техническим состоянием железнодорожно-
го пути, а на крутых спусках – тормозными средствами поезда.

22. 22
При построении кривой скорости рекомендуется принимать
vдоп = 80 км/ч. Режим торможения используется при необходи-
мости остановки поезда на станции и для снижения скорости в
случае достижения максимально допустимой величины.
2. Задается интервал изменения скорости движения поезда.
Интервал изменения скорости движения поезда для обеспечения
достаточной точности расчетов принимается от 0 до 10 км/ч.
3. Определяется середина интервала изменения скорости
движения поезда ,
2
21
ср
vv
v

 км/ч; значение скорости откла-
дывается на оси скорости диаграммы удельных равнодействую-
щих и замедляющих сил; затем на график выбранного режима
движения поезда проецируется точка С, соответствующая сере-
дине интервала скорости.
4. Определяется положение точки полюса П, которая нахо-
дится на оси абсцисс диаграммы удельных равнодействующих и
замедляющих сил на рис. 2.2, ее численная величина соответ-
ствует крутизне элемента пути, на котором находится поезд.
Например, поезд находится на ст. А в точке 0 (рис. 2.3). Ст. А
расположена на площадке – соответственно крутизна равна 0 ‰.
Следовательно, точка П на оси абсцисс (см. рис. 2.2) находится
в точке 0 (если поезд находится на элементе, имеющем крутизну
спуска, равную i = –4 ‰, то точка П располагается правее оси v
на 4 единицы и т.д.).
5. Построить отрезок кривой скорости движения поезда по
участку. Точки С и П соединить линейкой, к которой приложить
прямоугольный треугольник, и полученный перпендикуляр ИК
параллельно перенести в начало оси ст. А (при последующем
построении перпендикуляр перенести в конец предыдущего от-
резка кривой скорости) и прочертить линию до конца принятого
интервала изменения скорости движения поезда. Следующий
отрезок кривой скорости строится от конца предыдущего отрез-
ка и т.д.

23. 23
Рис.2.3.Кривыескоростиивремени

24. 24
Особенности построения кривой скорости на участке
1. При смене режима ведения поезда с тяги Т на режим
служебного торможения ТР необходимо сначала перейти на
режим холостого хода ХХ (Т – ХХ – ТР) и наоборот (ТР – ХХ – Т).
Временный переход на режим холостого хода ХХ позволяет осуще-
ствить выдержку времени, необходимую на подготовку систем
локомотива и вагонов к смене режимов движения.
2. При движении на расчетном (руководящем) подъеме дви-
жение поезда осуществлять в режиме тяги Т, при этом скорость
движения будет снижаться и может достигнуть расчетной ско-
рости локомотива. Далее поезд идет с расчетной скоростью до
конца элемента профиля пути.
3. При движении на кинетическом подъеме предварительно
необходимо разогнать поезд до скорости, близкой к максималь-
но допустимой на участке (запасти кинетическую энергию).
Дальше скорость движения поезда будет снижаться, но она не
должна быть ниже расчетной скорости локомотива, пока поезд
не преодолел этот элемент профиля пути, иначе двигатели локо-
мотива выйдут из строя.
4. При движении на затяжном спуске для экономии энергоре-
сурсов принято использовать попеременно режим холостого хода
ХХ и режим служебного торможения ТР. При движении в режиме
служебного торможения ТР скорость необходимо снижать на
15…20 км/ч, если больше – снижается участковая скорость и
увеличивается время хода поезда.
5. При движении поезда в режиме тяги Т на небольших
подъемах скорость движения может расти, а может снижаться.
Характер изменения скорости движения или наклона строящихся
отрезков кривой v(S) при движении поезда в режимах тяги Т или
холостого хода ХХ определяется сравнением действительной
скорости поезда vд с равномерной скоростью vрав:
 vрав > vд – скорость движения поезда увеличивается;
 vрав < vд – скорость движения поезда увеличивается;
 vрав = vд – скорость движения поезда постоянна.
Равномерная скорость vрав на каждом элементе профиля пути
определяется следующим образом. На оси абсцисс диаграммы
удельных равнодействующих и замедляющих сил (см. рис. 2.2)
фиксируют точку П, численная величина которой соответствует

25. 25
величине уклона рассматриваемого элемента профиля пути. За-
тем из точки П проводится мнимая вертикальная линия до
пересечения с графиком удельных сил выбранного режима дви-
жения поезда. Точка пересечения, спроецированная на ось ско-
рости v, определяет искомую величину равномерной скорости
vрав. Если пересечения вертикальной линии с указанным графи-
ком нет, то равномерная скорость принимается равной макси-
мально допустимой (для курсовой работы vдоп = 80 км/ч).
6. Перед входным сигналом светофора конечной ст. Б ско-
рость поезда согласно ПТЭ должна быть не более 50 км/ч (так
как поезд может быть принят на боковой путь, а допустимая
скорость по стрелочному переводу не более 45 км/ч), поэтому на
расстоянии 1–2 км до границы последнего элемента профиля
пути скорость должна быть не более 50 км/ч.
7. При подъезде к ст. Б поезд должен быть остановлен, при
этом конечная точка отрезка кривой скорости v(S) должна со-
впадать с началом оси ст. Б. При построении кривой скорости
приведенным выше способом осуществить это требование зат-
руднительно. Поэтому за 1–2 км до ст. Б построение кривой
скорости ведут от ст. Б обратным порядком, а затем стыкуют
концы полученных кривых скорости движения, подбирая ин-
тервал изменения скорости движения до совпадения концов
отрезков.
2.6. Построение кривой времени движения поезда
по участку
Построение кривой времени t(S) ведется на том же чертеже,
что и кривая скорости v(S) в следующих масштабах: время
1 мин – 10 мм; путь 1 км – 20 мм; постоянная времени (рассто-
яние между осями скорости и времени)  – 30 мм. Пример
оформления чертежа представлен на рис. 2.4.
Правила построения кривой времени t(S)
1. На кривой скорости выделяют первый отрезок 0–1 и сере-
дину его (точка А) проецируют на ось времени t (см. рис. 2.4).
2. Полученную на оси времени t точку Б соединяют с началом
оси скорости v точкой 0.

26. 26
3. Перпендикуляр ЕЗ, восставленный к отрезку Б0, параллель-
но переносят в точку 0 оси ст. А и чертят отрезок 0–1' . Причем
точка 1' должна находиться на одной вертикали с точкой 1
кривой скорости v(S).
4. Далее, взяв на кривой v(S) отрезок 1–2, аналогично строят
отрезок 1'–2'. Таким образом строится кривая времени до конца
железнодорожного перегона.
Особенность построения кривой времени на участке:
кривая t(S) имеет нарастающий характер, поэтому с целью огра-
ничения чертежа по высоте ее обрывают на уровне 10 мин и
дальнейшее построение продолжают снова с оси S прежними
техническими приемами.
Рис. 2.4. Порядок построения кривой времени t(S)

27. 27
Время движения поезда, мин, на любом элементе профиля
пути определяется как разность ординат точек, лежащих на
границах выбранного элемента. Например, при следовании поез-
да на отрезке 1–2 кривой скорости v(S) время движения состав-
ляет t = 0,6 мин (разница ординат точек 2' и 1' ).
В заключение необходимо выполнить анализ движения поез-
да по участку, определить общее время движения и рассчитать
среднюю участковую скорость по формуле
,60ср
уч
t
SАК
v (2.25)
где SАК – длина заданного железнодорожного участка, км.
При анализе движения поезда по участку необходимо пока-
зать взаимосвязь параметров профиля пути и принятых решений
о режимах ведения поезда по участку.
2.7. Расчет расхода энергоресурсов на тягу поездов
В структуре эксплуатационных расходов локомотивного хо-
зяйства затраты на топливо и электроэнергию для тяги поездов
составляют примерно 50 %, поэтому эффективное использова-
ние энергоресурсов для тяги поездов определяет качество рабо-
ты железных дорог, а энергосберегающие технологии перевозоч-
ного процесса имеют первостепенное значение.
Расчет расхода энергоресурсов для электровозов и теплово-
зов, потребляющих разные виды энергии, имеет существенное
отличие.
2.7.1. Расчет расхода электроэнергии электровозами
на тягу поезда
Полный расход электроэнергии, затрачиваемой электровозом
на перемещение поезда по заданному участку, определяется по
формуле
А = Ат + Асн, (2.26)
где Ат – расход электроэнергии в режиме тяги, кВт·ч; Асн – расход
электроэнергии на собственные нужды электровоза, кВт·ч.
Расход электроэнергии на тягу определяется следующим
образом:
– для электровозов постоянного тока:

28. 28
;
000160
эсрэ
т


 tIU
А (2.27)
– для электровозов переменного тока:
,
000160
срэ
т


 tIU
А
da
(2.28)
где Uэ – напряжение на пантографе электровоза, В (при постоян-
ном токе Uэ = 3 000 В; при переменном токе Uэ = 25 000 B); Iэср и
Idaср – ток электровозов постоянного и переменного тока соответ-
ственно при средней скорости движения на рассматриваемом
отрезке кривой скорости [1, с. 145, 173], А (величина тока
электровоза определяется по токовой характеристике при сред-
ней скорости движения на рассматриваемом отрезке кривой
v(S), величина среднего тока электровоза – только при тяговом
режиме движения поезда); t – время движения поезда для
рассматриваемого отрезка кривой скорости, мин (определяется
по кривой времени t(S) как разность ординат точек рассматрива-
емого отрезка 1'–0, 2'–1', 3'–2' и т.д.).
Расчеты значения Iэсрt и Idat представлены в виде табл. 2.3.
Таблица 2.3
Расчетные значения суммы Iэсрt или Ida срt
После заполнения табл. 2.3 необходимо в формулу (2.27) или
(2.28) подставить численные значения величин и определить
величину Ат.
Расход электроэнергии на собственные нужды электровоза в
курсовой работе принимается равным:
для электровоза постоянного тока Асн = 0,02Ат;
для электровоза переменного тока Асн = 0,03Ат.
Номер
элемента
профиля
пути
Номер
рассматриваемого
отрезка на кривой
v(S)
Режим
движения
поезда
vср,
км/ч
Iэср
(Idaср),
А
t,
мин
Iэсрt
(Idаt),
А·мин
0–1 Т 5 520 0,5 260
1–2 Т 15 1160 0,7 8121
2–3 Т 25 1940 0,6 1164
2 … … … … … …
… … … … … … …
Итого

29. 29
Для сравнительной оценки качества выполненой машиниста-
ми работы, а также планирования расхода электроэнергии вы-
полняют расчет удельного расхода электроэнергии электрово-
зом, Вт·ч/т·км брутто, по формуле
,
)(
0001
SQР
А
а

 (2.29)
где А – полный расход электроэнергии, затрачиваемой электро-
возом на перемещение по участку, Вт·ч; (P + Q) – масса поезда,
т; S – длина заданного железнодорожного участка, км.
2.7.2. Расчет расхода дизельного топлива на тягу поезда
Расход дизельного топлива тепловозами на движение поезда
определяется с учетом режима движения, позиции главной руко-
ятки контроллера машиниста и времени движения поезда по
перегону по формуле
Е = Gt + gхtх, (2.30)
где Е – полный расход топлива тепловозом, кг; G – минутный
расход топлива дизелями тепловоза при тяговом режиме движе-
ния, кг/мин (определяется по расходной характеристике для
средней скорости выбираемого отрезка кривой v(S); расходные
характеристики тепловозов представлены в [1, с. 262]); t –
время движения поезда на рассматриваемом отрезке кривой
скорости, мин (определяется по кривой t(S) как разность ординат
точек 1' и 0, 2' и 1', 3' и 2'; и т.д.); gх – расход топлива дизелями
за минуту при режимехолостого хода и торможения (см. табл. 29
[1]), кг/мин; tх – время движения поезда в режимах холостого
хода или торможения, мин (определяется по кривой времени t(S)
как разность ординат точек рассматриваемого отрезка 1'–0, 2'– 1',
3'–2' и т.д.).
Расчеты по расходу топлива тепловозами ведутся в форме
таблицы (табл. 2.4).

30. 30
Таблица 2.4
Расчетные значения Gt и gхtх
Для сравнительной оценки качества выполненной машиниста-
ми работы, а также планирования расхода топлива выполняют
расчет удельного расхода дизельного топлива, кг/104
т·км брутто:
,
)(
104
н
SQР
Е
е


 (2.31)
где (P + Q) – масса поезда, т; S – длина заданного железнодо-
рожного участка, км.
3. ЛОКОМОТИВНОЕ ХОЗЯЙСТВО
3.1. Выбор способа обслуживания поездов локомотивами
Обслуживание поездов, т.е. их передвижение по железной
дороге, совершается по определенной системе, выработанной
теорией и практикой организации эксплуатации локомотивов. В
зависимости от размещения на линии основных и оборотных
депо, транзитности грузопотока, типа графика движения приме-
няют различные способы работы локомотивов с поездами и
выбирают соответствующие участки обращения. Если к основ-
ному депо примыкает лишь один участок обращения, то обслу-
живание поездов локомотивами может быть организовано по
способу плечевой езды (рис. 3.1, а). Если к основному депо
примыкает два и более участков обращения, а коэффициент
транзитности поездопотока по станции основного депо Ктр  0,4,
то обслуживание поездов локомотивами также может быть
организовано по способу плечевой езды (рис. 3.1, б). Если к
основному депо примыкает минимум два тяговых плеча и высок
Номер
элемента
профиля
пути
Номер рассмат-
риваемого отрезка
на кривой v(S)
Режим
работы
локомотива
vср,
км/ч
G
(gх),
кг/мин
t
(tх),
мин
Gt (gхtх), кг
0–1 Т 5 12 0,5 6
1–2 Т 15 12 0,6 7,21
… … … … … …
2 … … … … … …
… … … … … … …
Итого

31. 31
коэффициент транзитности поездопотока по станции основного
депо, то эффективна кольцевая езда локомотивов. При кольце-
вом способе работы (рис. 3.1, в) локомотив следует с поездом от
пункта Б до станции основного депо А и далее без отцепки от
поезда на другой участок до пункта оборота В. Здесь произво-
дится перецепка локомотива к поезду встречного направления, и
цикл работ повторяется. При кольцевом способе работы локомо-
тивов снижается загрузка горловин приемоотправочных парков
станций основного депо, увеличивается пропускная способность
станций и сокращается простой поездов. В этом случае пункты
технического обслуживания локомотивов (ПТОЛ) и экипировки
зачастую располагаются на станциях оборотных депо Б и В.
Разновидностью кольцевого способа обслуживания поездов ло-
комотивами является петлевой способ (рис. 3.1, г). При этом
способе локомотив, выходя из основного депо А, обслуживает
поезд на участке А–Б и со встречным поездом следует в пункт
оборота В (без захода в основное депо). При обратном следова-
нии (из пункта В) локомотив отцепляется от поезда в пункте А и
заходит в основное депо для экипировки и технического обслу-
живания (ТО-2). Петлевой способ целесообразен при необходи-
мости переформирования поездов, нерациональном расположе-
нии парков отправления на станции основного депо.
Основываясь на характеристике способов обслуживания по-
ездов локомотивами, исходных данных бланка задания, необхо-
димо выбрать конкретный способ обслуживания поездов локо-
мотивами и привести соответствующую схему обслуживания
поездов локомотивами.

32. 32
3.2. Размещение пунктов смены локомотивных бригад
Одним изважнейших условий правильной организации работы
локомотивных бригад является строгое соблюдение установ-
ленного времени непрерывной работы. Временем непрерывной
работы локомотивных бригад, занятых в поездной работе, счи-
тается время от момента явки их по расписанию, наряду или
вызову на работу для приемки локомотива до момента оформле-
ния документов по сдаче локомотивов. Допускаемая продолжи-
тельность непрерывной работы, как правило, должна составлять
7–8 ч. В случае если время хода по перегонам оказалось больше
времени непрерывной работы локомотивных бригад, необходи-
мо в пути следования организовать пункты смены локомотивных
а)
б)
в)
Рис. 3.1. Способы обслуживания поездов локомотивами:
а, б – плечевой; в – кольцевой; г – петлевой
г )

33. 33
бригад. Их размещение устанавливается в зависимости от мес-
та постоянного жительства членов локомотивных бригад, нормы
времени непрерывной работы локомотивных бригад и протяжен-
ности участка работы локомотива. Основные пункты смены
локомотивных бригад размещаются в местах их постоянного
жительства, т.е. на станциях основного или оборотного депо.
Необходимость устройства пунктов смены бригад на станци-
ях участка определяется с учетом нормы непрерывной работы
бригад и длины участков обслуживания локомотивных бригад по
формуле
,1
бр

i
i
i
L
L
n (3.1)
где ni – число промежуточных пунктов смены бригад на участке
работы локомотивов (на каждом тяговом плече), примыкающем
к станции с основным депо; Li – длина участка работы локомо-
тивов, км; Lбрi – длина железнодорожного участка, обслуживае-
мого локомотивной бригадой в течение смены, км.
,)( пппо
бручбр ttТL i  v (3.2)
где vуч – средняя участковая скорость движения поезда на
железнодорожном участке, км/ч; Тбр – норма времени непрерыв-
ной работы локомотивной бригады, ч (в курсовой работе можно
принять в интервал 7…8 ч); tпо
– вспомогательное время работы
бригады от момента явки на работу до отправления с поездом, ч;
tпп
– вспомогательное время работы бригады от момента прибы-
тия в пункт смены до момента сдачи локомотива, ч (с учетом
среднесетевых норм в курсовой работе можно принять: tпо
= 1 ч;
tпп
= 0,7 ч).
Расчеты производятся для каждого направления. Результат
расчета формулы (3.1) необходимо округлить до целого числа в
большую сторону.
3.3. Размещение пунктов экипировки локомотивов
Экипировкой называют комплекс операций по подготовке
локомотива к очередному рейсу и снабжению материалами,
обеспечивающими его нормальноефункционирование. В зависи-
мости от источника первичной энергии локомотивы экипируются
разными материалами, в курсовой работе рассматривается воп-

34. 34
рос размещения пунктов экипировки локомотивов песком и ди-
зельным топливом. Экипировочные устройства в обязательном
порядкедолжны располагаться на территории станции основного
депо.
Необходимость размещения экипировочных устройств в обо-
ротных депо и на приемоотправочных путях станции основного
депо определяется допустимыми пробегами локомотивов по
запасам песка и топлива. Пробег локомотивов по запасам песка
определяется по формуле
,
109,0
п
6
п
п
Qe
E
L

 (3.3)
где0,9 – коэффициент, учитывающий 10%-й «страховой» остаток
песка в бункерах локомотива; Еп – емкость песочных бункеров
локомотива (табл. 3.1), м3
; Q – расчетная масса состава, т; еп –
максимальный удельный расход песка локомотивом (табл. 3.2),
м3
/106
т·км брутто.
Пробег локомотивов по запасам топлива определяется по
формуле
,
109,0
т
4
т
т
Qe
E
L

 (3.4)
где0,9 – коэффициент, учитывающий 10%-й «страховой» остаток
топлива в баке локомотива; Ет – емкость топливного бака локо-
мотива (см. табл. 3.1), кг; ет – максимальный удельный расход
топлива локомотивом (см. табл. 3.2), кг/104
т·км брутто.
Таблица 3.1
Запасы песка и дизельного топлива на локомотивах
ВместимостьЛокомотив
Песочные бункеры, м3
Топливные баки, кг
ТЭ3 0,932 54402
3ТЭ3 0,933 54403
М62 0,79 3390
2М62 0,792 33902
2ТЭ10В 0,912 63002
2ТЭ10М 1,22 63002
3ТЭ10М 1,23 63003
Тепловозы
2ТЭ116 1,72 65002

35. 35
Окончание табл. 3.1
Нормы расхода песка и топлива на измеритель зависят от
многих факторов: степени трудности профиля пути, массы соста-
ва, серии локомотива, климатических условий. В курсовой рабо-
те можно принять удельную норму расхода песка и топлива для
тепловозов и электровозов, приведенную в табл. 3.2.
Таблица 3.2
Нормы расхода песка и дизельного топлива на локомотивах
Вместимость
Локомотив
Песочные бункеры, м3
Топливные баки, кг
ВЛ23 2,68 –
ВЛ8 3,58 –
ВЛ10 3,58 –
ВЛ10У
3,58 –
ВЛ11 4,00 –
3ВЛ11 6,00 –
ВЛ60К
2,68 –
ВЛ82(М)
4,00 –
ВЛ80К(С,Т,Р)
2,68 –
Электровозы
ВЛ85 4,00 –
Норма расхода
Локомотив
Песок еп, м3
/106
т·км Топливо ет, кг/104
т·км
ТЭ3 0,22–0,24 34
3ТЭ3 0,22–0,24 68
М62 0,15–0,16 18
2М62 0,15–0,16 36
2ТЭ10В 0,27–0,30 40
2ТЭ10М 0,27–0,30 40
3ТЭ10М 0,30–0,36 69
Тепловозы
2ТЭ116 0,20–0,24 42
ВЛ23 0,73–0,82 –
ВЛ8 0,73–0,82 –
ВЛ10 0,73–0,82 –
ВЛ10У
0,73–0,82 –
ВЛ11 0,73–0,82 –
3ВЛ11 0,50–0,75 –
ВЛ60К
0,73–0,82 –
ВЛ82(М)
0,48–0,63 –
ВЛ80К(С,Т,Р)
0,48–0,63 –
Электровозы
ВЛ85 0,48–0,63 –

36. 36
Необходимость размещения пунктов экипировки на станциях
оборотного депо определяется при сравнении длины участка
работы локомотива с пробегом: по песку – для электровозов; по
экипировочному материалу с наименьшем пробегом – для тепло-
возов. Сравнение Lп(т) с Lур ведут с учетом принятого способа
обслуживания поездов локомотивами. Длину участка работы
локомотива принимаем равной при плечевом способе ,ур АБ
АБ
LL 
;ур АВ
АВ
LL  при кольцевом способе – .ур АВАБ
БАВ
LLL 
При плечевом способе обслуживания поездов может полу-
читься, что Lп(т)  2Lур, следовательно, дополнительных уст-
ройств экипировки локомотива в оборотном депо не требуется;
если Lур < Lп(т) < 2Lур, то в оборотном депо необходимо предус-
мотреть экипировочное устройство. При кольцевом способе об-
служивания поездов при соотношении Lп(т) < Lур необходимопре-
дусмотреть дополнительные экипировочные устройства как в
оборотных депо, так и на приемоотправочных путях станции
основного депо. Если получится, что Lур < Lп(т) < 2Lур, то дополни-
тельные экипировочные устройства предусматриваются в обоих
оборотных депо; если Lп(т)  2Lур, то экипировочное устройство
предусматривают в наиболее удаленном оборотном депо.
3.4. Размещение пунктов технического обслуживания
локомотивов
Для поддержания локомотивов в технически исправном со-
стоянии при сменном способе обслуживания локомотивными
бригадами важнейшую роль играет техническое обслуживание
ТО-2, проводимое в ПТОЛ. Периодичность ТО-2 устанавлива-
ется исходя из условий эксплуатации, протяженности тяговых
плеч обращения и утверждается начальником депо. Размещение
ПТОЛ обязательно предусматривается также на территории
основного депо приписки локомотивов. Устройство дополни-
тельных пунктов ТО-2 определяется технико-экономической
целесообразностью из соотношения длины участка работы локо-
мотива и пробега локомотива между ТО-2.
Пробег локомотива между ТО-2 определяется по формуле
LTO-2 = vуч(TTO-2 – t), (3.5)

37. 37
где ТТО-2 – период между проведением ТО-2, ч. Согласно приказу
МПС № 28Ц ТТО-2 = 24–72 ч. В курсовой работе принять для
электровозов ТТО-2 = 44 ч; для тепловозов ТТО-2 = 36 ч; t –
суммарное время простоя локомотива на всех остановках поез-
да, ч:
,смoбo   tttt (3.6)
где to – общее время стоянки локомотива на станции основного
депо, ч (при плечевом способе, когда локомотив после обслужи-
вания одной пары поездов отцепляется от состава и следует на
территорию депо, суммарное время для выполнения технологи-
ческих мероприятий (сдача, прием локомотива, экипировка, про-
ведение ТО-2) to = 3 ч, если к станции основного депо примыкает
несколько тяговых плеч, то общее время стоянки локомотива на
станции определяется суммированием to; при кольцевом спо-
собе, когда локомотив останавливается на станции основного
депо только для смены локомотивных бригад (сдача и прием
локомотива) to = 0,5 ч (при обслуживании одной пары поездов
to = 1 ч), если помимо смены локомотивных бригад проводится
сокращенная экипировка на приемоотправочных путях станции,
то to = 2 ч); tоб – суммарное время простоя локомотива на
станциях оборотных депо, ч (если в оборотном депо выполняется
смена локомотивных бригад, экипировка и ТО-2, время простоя
tоб = 3 ч; если проводится смена локомотивных бригад и экипи-
ровка, tоб = 2 ч; если только смена локомотивных бригад, tоб = 1 ч);
tсм – суммарное время простоя локомотива на промежуточных
пунктах смены локомотивных бригад при обслуживании одной
пары поездов (принимаем равным 1 ч на каждый промежуточ-
ный пункт).
После расчета проводим сравнение LТО-2 и Lур.
При плечевом способе обслуживания может получиться, что
Lур < LТО-2 < 2Lур, тогда на станции оборотного депо необходимо
разместить ПТОЛ; если LТО-2  2Lур, то достаточно ПТОЛ, име-
ющегося на станции основного депо. При наличии на участке
работы локомотива двух и более тяговых плеч аналогичное
сравнение делается для каждого плеча.