Почему у тепловозов больше колесных пар, чем у электровозов

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Мнение | Авто и транспорт

С железной дорогой так или иначе сталкивался каждый. Многие замечали (стоя на переезде или ожидая свой поезд на вокзале), что у локомотивов в зависимости от типа конструкции разное количество колес на секции. Современные отечественные тепловозы для неэлектрифицированных ЖД чаще всего имеют трехосные тележки (по две на секцию), а электровозы (за редким исключением) — двухосные. Давайте разберемся чем обусловлено это различие.

Автор: Neu-Zwei Источник: commons.wikimedia.org

Для того чтобы разобраться в различиях в количестве осей у тепловозов и электровозов, необходимо немного вникнуть в их внутреннее устройство. В каждом локомотиве можно выделить несколько ключевых агрегатов, которые обеспечивают его работу. В частности, у тепловозов основными компонентами являются дизельная установка (первичный двигатель), тяговый генератор, вспомогательный генератор, тяговые электродвигатели и, конечно, запас топлива. Да, огромный и мощный ДВС не вращает напрямую колесные пары локомотива (как было у паровоза или дрезины), а раскручивает генератор, который выдает ток на тяговые электродвигатели, ими уже проще и эффективнее управлять.

Дизельный многоцилиндровый двигатель мощного магистрального тепловоза весит 15-20 тонн, а с глушителем, маслом и силовым генератором масса всей этой установки легко выходит на 30+ тонн. Тяговые электродвигатели, установленные на каждой оси тепловоза, добавляют 3-5 тонн. И топлива с собой тащит тепловоз (например, мощный 3ТЭ25К2М) 7 тонн на секцию и 1,5 тонны песка. Массивная машина, ничего не скажешь.

Автор: Ural-66 Источник: upload.wikimedia.org

А что же электровозы? Питание у них от контактной сети (от внешней энергосистемы) с собой топливо и ДВС они не тащат. Но их конструкция включает в себя тяговые электродвигатели, вспомогательные машины, реостатный контроллер и различные электроаппараты. Если же речь идёт об электровозах переменного тока, то к этому набору добавляются трансформатор и выпрямительная установка или выпрямительно-инверторный преобразователь. Много всего, но большая масса тепловоза сосредоточена в дизельной установке. В среднем выходит, что тепловозы тяжелее электровозов. Рассмотрим на примере два двухсекционных локомотива: тепловоз 2ТЭ10М и электровоз ВЛ10. Сравнив их служебный вес, мы увидим, что 2ТЭ10М весит 138 тонн за одну секцию, тогда как ВЛ10 — всего 92 тонны.

А как же мощность, состав то тянуть нужно? А тяговые электродвигатели можно поставить в электровоз больше размером и большей мощностью, дизель не занимает внутреннее пространство, еще и на балласт для улучшения сцепления меньшего количества колес останется. Могут быть исключения для односекционных электровозов там еще ось на тележке появляется для увелечения общей мощности тяговых электромоторов.

Автор: Yanal abzakcd Источник: ru.wikipedia.org

На наших железных дорогах действуют законодательные нормативы (в частности СП 119.13330.2017) по нагрузке на рельсы. Действует ограничение максимум 25 тонн на ось. Оно обусловлено механической прочностью рельс, шпал, их взаимного крепления и насыпи из щебня. В США, например, эта нагрузка повыше (до ~30 т).

Вот и получается, что тепловозы имеют большее количество осей для распределения своей более высокой массы на 6 осей, а не на 4 (как у электровозов), чтобы не выйти за допустимый предел нагрузки 25 т. Но у трёхосной тележки есть и недостатки (помимо массы и большей технической сложности) — она хуже проходит кривые участки железнодорожного пути.

Автор: bdos

Есть еще один фактор, влияющий на количество осей у локомотива — сцепной вес. Эта характеристика играет ключевую роль в обеспечении эффективного взаимодействия между колёсами локомотива и железнодорожным полотном (пробуксовки быть не должно). Расчетно создаётся необходимое сцепление между колёсами и рельсами, обеспечивающее движение состава. От него зависит и тяговое и тормозное усилие локомотива (вот для чего бывает догружение балластом и дополнительные оси и перераспределение нагрузки с поддерживающих осей).

При проектировании и конструировании локомотивов разных типов инженеры должны учитывать множество факторов, включая вес агрегатов, распределение нагрузки на оси и эффективность работы по сцеплению с рельсом. Каждая деталь имеет значение, и именно поэтому различия в количестве осей между тепловозами и электровозами так заметны.

Спасибо за внимание.

Источник: wikipedia.org

Изображение в превью:
Автор: Neu-Zwei
Источник: commons.wikimedia.org
Другое
Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)
Об авторе
Для связи bdos@rambler.ru

0 комментариев

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Обзор зарядного устройства Baseus Super GaN Desktop Charger 100W: GaN-транзисторы, 93% КПД и независимые порты

На рынке зарядных устройств Baseus давно зарекомендовал себя как производитель качественной и доступной продукции. Модель Super GaN Desktop Charger 100W — это настольное зарядное с...

Обзор смартфона POCO X8 Pro — что скрывается за заявленными характеристиками

POCO X8 Pro — современный смартфон среднего класса. В этой статье я расскажу, как прогнал его через синтетические тесты, проводил анализ поведения под длительной нагрузкой, оценивал...

История компании Sony: от радиоприемников до виртуальной реальности

Если посмотреть на историю Sony, можно заметить одну странную вещь. Эта компания постоянно оказывалась в нужном месте в нужное время. Но не потому что ей везло. А потому что она сама создавала эти...

Сколько на самом деле можно загружать белья в стиральную машину и чем грозит перегруз

Когда мы покупаем стиральную машину, первое, на что мы смотрим, помимо цены, — это цифра на наклейке. 5, 6, 7 или 8 килограммов. Кажется, что всё просто: купил машину на...

✦ ИИ  Как у динозавров появился встроенный в тело «кондиционер»?

Когда мы представляем динозавров, в воображении часто возникают гигантские существа, бродящие под палящим солнцем древней Земли. Но возникает логичный вопрос: как они вообще выживали в таком...

✦ ИИ  Почему не стоит оставлять зарядку в розетке, когда телефон уже не подключен

У меня есть несколько знакомых, которые принципиально не вытаскивают зарядки из розеток. Говорят: «Зачем мне каждый раз нагибаться, если я все равно через пару часов снова поставлю телефон». У...