TRACŢIUNEA FEROVIARĂ Vol. II. LOCOMOTIVE ȘI TRENURI DIESEL

  CUPRINS:
CUPRINS

Cuvânt înainte1

Cuvântul autorilor3

Introducere5

Abrevieri10

PARTEA I
Calcule de tracţiune. Metodologie

1. Calcule de tracţiune13
1.1. Relaţii de calcul13
1.2. Calculul tonajului remorcat15

PARTEA a II - a
Tracţiunea electrică

2. Caracteristici şi performanţe19
2.1. Tipuri, coduri, putere, viteza maximă19
2.2. Locomotive electrice seriile 060 EA, 060 EA-1, 060 EB
de 5100 kW cu reglare pe înaltă tensiune19
2.2.1. Caracteristici principale20
2.2.2. Echipamentele locomotivelor21
2.2.3. Caracteristici de tracţiune și performanțe de remorcare22
2.2.4. Diagrame și tabele27
2.3. Locomotive electrice seriile 040 EC, 040 EC-1 de 3400 kW
cu reglarea pe înaltă tensiune81
2.3.1. Caracteristici principale81
2.3.2. Echipamentele locomotivelor81
2.3.3. Caracteristici de tracţiune și performanțe de remorcare82
2.3.4. Diagrame și tabele83
2.4. Locomotive electrice C0-C0 tiristorizate serile 45-0000 şi 46-0000
de 5100 kW cu reglare pe joasă tensiune87
2.4.1. Caracteristici principale87
2.4.2. Echipamentele locomotivelor87
2.4.3. Caracteristici de tracţiune și performanțe de remorcare88
2.4.4. Diagrame și tabele89
2.5. Locomotive electrice B0-B0 tiristorizate serile 48-0000 şi
49-0000 de 3900 kW cu reglare pe joasă tensiune91
2.5.1. Caracteristici principale91
2.5.2. Echipamentele locomotivelor91
2.5.3. Caracteristici de tracţiune și performanțe de remorcare92
2.5.4. Diagrame și tabele93
2.6. Locomotiva electrică de 2900 kW cu reglare pe înaltă tensiune95
2.6.1. Caracteristici principale95
2.6.2. Echipamentele locomotivei96
2.6.3. Caracteristici de tracţiune și performanțe de remorcare96
2.6.4. Diagrame și tabele97
2.7. Locomotiva electrică de manevră de 1200 kW
cu reglare pe joasă tensiune99
2.7.1. Caracteristici principale99
2.7.2. Echipamentele locomotivei100
2.7.3. Caracteristici de tracţiune și performanțe de remorcare101
2.7.4. Diagrame și tabele102
2.8. Rama electrică suburbană (R.E.S.) de 1870 kW
cu reglare pe joasă tensiune104
2.8.1. Caracteristici principale104
2.8.2. Echipamentele ramelor electrice suburbane106
2.8.3. Caracteristici de tracţiune și performanțe de remorcare106
2.8.4. Diagrame și tabele107
2.9. Rama electrică suburbană (R.E.S.) de 2720 kW
cu reglare pe joasă tensiune109
2.9.1. Caracteristici principale109
2.9.2. Echipamentele ramelor electrice suburbane110
2.9.3. Caracteristici de tracţiune și performanțe de remorcare111
2.9.4. Diagrame și tabele112
2.10. Rama electrică de metrou (R:E:M) de curent continuu114
2.10.1. Caracteristici principale114
2.10.2. Echipamentele ramei electrice de metrou115
2.10.3. Caracteristici de tracţiune și performanțe de remorcare116
2.10.4. Diagramă și tabele117

PARTEA a III - a
Economia de energie electrică

3. Metodă de calcul pentru consumul de energie electrică121
3.1. Metodă de calcul121
3.2. Consumul de energie electrică122
4. Metodă de calcul pentru determinarea energiei electrice
recuperative în regim de frânare electrodinamică - recuperativă123
4.1. Considerații specifice calculului energiei electrice
recuperative în tracțiunea feroviară cu motoare electrice
de tracțiune de curent continuu125

5. Parametrii care influențează consumul de energie128

PARTEA a IV - a
Norme de consum de energie electrică în tracţiunea feroviară

6. Norme de consum de energie în tracțiunea feroviară133

Considerații finale137

Bibliografie139
  PREZENTARE:
CUVÂNT ÎNAINTE


Subiectul cărţii de faţă este tratarea modului de utilizare în exploatare a parametrilor de tracţiune ai tipurilor de vehicule din parcul de locomotive electrice, de trenuri electrice şi de metrou, în funcţie de caracteristicile fiecărui vehicul în parte. Trebuie specificat că lucrarea are la bază studiile, cercetările şi măsurătorile efectuate pe stand şi în exploatare, pe durata a 28 de ani de cercetare în domeniul feroviar.
Autorii doresc să menţioneze că materialul tratat în carte este destinat cunoaşterii posibilităţilor de exploatare la parametrii optimi ai materialului rulant de tracţiune din dotarea Căilor Ferate Române şi a Metroului din Bucureşti, până în anul 1990. După anul 1990, parcul materialului rulant de tracţiune a fost completat cu locomotive şi trenuri electrice de la diferite firme din Europa, material rulant de tracţiune deja rulat la alte administraţii feroviare şi cumpărat de diferiţi operatori feroviari din România. În carte nu se tratează aceste locomotive și rame electrice.
Autorii consideră că această carte va fi un îndrumător util în materie de tracţiune feroviară necesar tinerilor specialişi care vin din scoli de specialitate și facultăţi de profil, specialiştilor din domeniul construcţiilor de vehicule feroviare de tracțiune - locomotive și trenuri electrice, rame de metrou, care trebuie să ştie să calculeze forţa de tracţiune la obadă, rezistenţa la înaintare a vehiculului şi a trenului în funcţie de tonaj, declivitate, curbe etc., precum și tonajul remorcat în funcţie de tipul şi rangul trenului, de puterea vehicului, de forţa de tracţiune şi de viteza de circulaţie impusă. De asemenea, în carte se tratează ,,Economia de energie electrică în tracțiunea feroviară” și parametrii care influențează consumul de energie electrică, metodele de calcul pentru normele de consum și energia electrică recuperată la locomotivele dotate cu frână electrică recuperativă.
Se prezintă valori ale acestor consumuri, valori obținute experimental prin măsurători pe secții de circulație de pe rețeaua Căilor Ferate Române. Pentru inginerii din exploatarea feroviară este indicat a cunoaşte timpii de mers ai trenului în funcţie de forţa de tracţiune a vehiculului de tracţiune, declivitatea secţiei de remorcare, rezistenţa la înaintare la plecare de pe loc a trenului, în rampă etc., la introducerea unui nou vehicul în exploatare pe secţia de remorcare.
Autorii, fiind specialişti în domeniu și lucrând în exploatarea feroviară, în depou, în cercetare la Institutul de Cercetări şi Proiectări Tehnologice în Transporturi (ICPTT) din Bucureşti, şi făcând încercări şi omologări de vehicule de tracţiune, precum și fiind profesori universitari la facultăţi de profil feroviar, au predat disciplinele ,,Tracţiunea trenurilor“, ,,Locomotive diesel“ şi ,,Locomotive electrice“, au publicat cărţi de locomotive şi cărţi ce tratatează tracţiunea feroviară, cărţi ce se găsesc la bibliografia prezentei cărţi, au putut să realizeze o documentație completă în domeniul tracțiunii feroviare cu adaptare la parcul de material rulant de la Calea Ferată din Româna.

Conf. univ. dr. ing. Neculai CHIMU
București, 29.01.2016
  PREFATA:
CUVÂNTUL AUTORILOR

Odată cu necesitatea dezvoltării transportului feroviar între oraşele mari din Europa şi Asia, datorită numărului mare de călători transportaţi şi a volumului mare de transport de mărfuri, firmele constructoare de material rulant de tracţiune şi material rulant remorcat şi-au infiinţat institute de cercetare. De asemenea, căile ferate s-au dotat cu instalaţii de testare a materialului rulant feroviar şi chiar au construit inele de încercare în vederea testării şi omologării locomotivelor, trenurilor diesel şi electrice şi a vagoanelor de călători şi de marfă, în vederea circulaţiei pe calea ferată în siguranţă a călătorului şi a mărfurilor transportate.
Calea Ferată Română, fiind o reţea feroviară semnificativă într-o zonă geografică legată de fluviul Dunărea şi de ieşire la Marea Neagră şi conectată atât de Nordul şi Vestul Europei, cât şi de Estul Europei, ce transportă un volum mare de mărfuri, de mii de tone pe tren, conducerea Ministerului Transporturilor din România a hotărât dezvoltarea cercetării prin înfiinţarea Institutului de Studii şi Cercetări Transporturi (ISCT) care să dezvolte programe şi teme de cercetare pentru realizarea unui transport feroviar care să ţină pasul cu realizările uzinelor constructoare de material rulant feroviar din Vestul Europei. Astfel, a fost cumpărată licenţa pentru construirea în România de locomotive electrice performante tip 060-EA de 5100 kW, în anul 1964, de la firma ASEA din Suedia. Acest salt tehnologic în industria românească şi în calea ferată din România a impus crearea unui institut de cercetări în transporturi şi a unui inel de încercări material rulant feroviar la Făurei care să verifice performanţele de exploatare ale trans-portului feroviar, atât ca viteză de circulaţie, cât şi ca volum de transport al mărfurilor în România. Considerăm că este important, în numele eforturilor ştiinţifice de cercetari tehnologice şi de exploatare feroviară, a da şi numele unor personalităţi care au realizat acest salt tehnologic în transportul feroviar din România în perioada anilor 1950-1990. Autorii au rezervat un spațiu în lucrare pentru a aduce omagiu acestor personalităţi în partea de început a prezentei lucrări la capitolul Introducere.
Cartea este orientată pe noţiuni tehnice de tracţiune feroviară. Trebuie făcută precizarea că această carte este o dezvoltare amplă a cărţii ,,Tracţiune feroviară. Transmisii moderne în curent alternativ”, autor Vasile Tulbure, editată la Editura Tehnică din Bucureşti, în anul 2004. Extensia constă în faptul că primele capitole ale cărţii publicate în 2004 se referă la noţiuni generale şi de bază şi anume: forţe ce acţionează asupra trenului (cap.1), ecuaţia de mişcare a trenului (cap. 2), forţa de tracțiune (cap. 3), metodologie de determinare a caracteristicilor de tracţiune ale locomotivelor raportate la obada roţii motoare (cap. 4). Celelalte capitole din carte se referă la tipuri de transmisii electrice la locomotive (cap. 5), principii de reglare a forţei de tracţiune (cap. 6), metodologii de experimentare a transmisiei în curent alternativ cu motoare asincrone (cap. 7), modelarea şi simularea numerică a motorului asincron de tracţiune (cap. 8).
Subiectul cărţii de faţă constă în tratarea modului de utilizare în exploatare a parametrilor tehnici de tracţiune ai tipurilor de vehicule din parcul de locomotive şi rame electrice, de trenuri electrice şi de metrou, în funcţie de caracteristicile fiecărui vehicul în parte. Nu se vor relua cele patru capitole din cartea ,,Tracţiune feroviară. Transmisii moderne în curent alternativ”, însă ele completează materialul ce îl tratăm în prezenta carte. Trebuie precizat că lucrarea are la bază studiile, cercetările şi măsurătorile efectuate pe stand şi în exploatare, pe durata a 28 de ani de activitate in cercerarea românească. Autorii doresc să menţioneze că materialul tratat în carte este destinat cunoaşterii posibilităţilor de exploatare la parametrii optimi ai materialului rulant de tracţiune din dotarea Căilor Ferate Române şi a Metroului din Bucureşti până în anul 1990.
Cartea este structurată astfel:
Partea I prezintă Calcule de tracțiune și metodologie de calcul;
Partea II-a tratează Tracțiunea electrică. Caracteristici principale ale agregatelor, echipamentele componente ale vehiculului, caracteristici de tracţiune și performanțe de remorcare.
Partea III- a dezvoltă Economia de enegie electrică. Metode de calcul pentru consumul de de energie electrică, metodă de calcul pentru determinarea energiei electrice recuperative în regim de frânare electrodinamică-recuperativă. Se prezintă parametrii consumului de energie electrică.
Partea IV prezintă Norme de consum de energie electrică. Se indică metodele de stabilire a consumului de energie electrică în tracțiunea electrică feroviară.
Autorii prezentei lucrări consideră că materialul tratat este o bază de documentare în tracțiunea electrică feroviară și contribuie la dezvoltarea pe mai departe a vehiculelor de tracțiune cu transmisii în curent alternativ.
  CUVINTE CHEIE: