Опытные поездки локомотивов и их задачи
Общие сведения
В процессе создания локомотива и после его постройки оборудование, агрегаты и локомотив в целом испытывают для выяснения их работоспособности и проверки соответствия характеристик техническим условиям и требованиям.
По результатам испытаний оценивают технический уровень и надежность опытных локомотивов, принимают решения о массовом выпуске серии локомотива, продолжении доводочных мероприятий или прекращения разработок данного типа локомотивов.
Классификация испытаний
Опытные образцы локомотивов проходят следующие виды испытаний: заводские, тягово-энергетические для электровозов, тягово-теплотехнические для тепловозов, по воздействию на путь, динамические, прочностные, эксплуатационно-ремонтные и тягово-эксплуатационные.
Заводские испытания
Работа отдельных видов оборудования и агрегатов локомотива — тяговых двигателей, дизелей, тяговых генераторов, трансформаторов, вспомогательных машин, аппаратуры — проверяется в лабораторных условиях на стендах завода.
При этом проводятся наладка, проверка прочности и работоспособности оборудования.
На собранном локомотиве проверяют качество и правильность монтажа, проводят наладочные работы. Затем локомотив поступает на специальный участок железнодорожной линии, где проходит заключительный этап заводских испытаний — контрольно-ходовые с поездами установленной массы.
После заводских испытаний локомотив передают дорогам для эксплуатации. Тягово-теплотехнические испытания локомотива (тепловоз, дизель-поезд, автомотриса, рельсовый автобус) проводят научно-исследовательские организации железнодорожного транспорта совместно с заводом изготовителем после пробега локомотива в эксплуатации не менее 5000 км. В процессе этих испытаний определяют основные характеристики и соответствие их техническим условиям, принятым при проектировании, определяют нормативы, используемые впоследствии в тяговых расчетах, устанавливают работоспособность основных узлов и взаимодействие всех его агрегатов и систем.
Тягово-энергетические испытания электровоза
Тягово-энергетические испытания электровоза или электроподвижного состава проводятся с целью определения тяговой характеристики. Кроме того, определяются основные характеристики электрического торможения, распределение токов между параллельными цепями тяговых двигателей.
Затем определяется коэффициент сцепления колес с рельсами в зависимости от скорости движения, удельное сопротивление движению под током и без тока, коэффициент мощности для электроподвижного состава переменного тока, общий КПД электровоза с учетом расхода энергии на собственные нужды и др.
По воздействию на путь испытания проводятся для определения сил взаимодействия между подвижным составом и верхним строением пути, для установления максимально допустимых скоростей, обеспечивающих безопасность движения. Испытания проводятся на прямых участках пути и кривых радиусами 250—300 и 600—700 м, на стрелочных переводах. По результатам измерения сил взаимодействия устанавливают наибольшие допустимые скорости движения по воздействию на верхнее строение пути. При динамических испытаниях проверяют ходовые качества локомотива. В процессе испытаний исследуют характер колебаний тележек и кузова, измеряют динамические силы, возникающие в сборочных единицах экипажной части при движении с различными скоростями. Динамические процессы регистрируют с помощью преобразователей механических параметров в электрические (метод тензометрии), измерительных усилителей, магнитографов, аналогоифровых преобразователей, накопителей и т.д.
Значимость результатов испытаний
Результаты испытаний после обработки полученных данных по специальным программам на ЭВМ предназначены для совершенствования ходовых качеств локомотива. 291 При прочностных испытаниях детально исследуются механические напряжения в различных частях рам тележек и локомотива, кузова в статическом состоянии и при движении. Если получают положительные результаты испытаний, локомотив направляют в работу для проведения эксплуатационных испытаний. Эксплуатационно-ремонтные испытания проводят в период эксплуатационного пробега локомотивом первых 100—150 тыс. км после постройки.
Локомотивные депо и участки обращения для эксплуатационно-ремонтных испытаний назначаются Департаментом локомотивного хозяйства (ЦТ ОАО «РЖД»). Испытуемые локомотивы для удобства наблюдений группируются в одном или ограниченном количестве депо.
Эксплуатацию опытных локомотивов с поездами установленной массы осуществляют закрепленные локомотивные бригады, прошедшие специальную подготовку. В процессе испытаний оценивают показатели безотказности, долговечности и ремонтопригодности, степень износа агрегатов, вспомогательных машин и сборочных единиц, деталей и локомотива в целом. Определяется трудоемкость ремонта сборочных единиц и агрегатов, проверяется технологичность ремонта, приспособленность и доступность монтажа и демонтажа агрегатов, осмотра и технического обслуживания на локомотиве.
Тягово-эксплуатационные испытания локомотивов проводят службы локомотивного хозяйства железных дорог с применением тягово-энергетической лаборатории (вместо динамометрического вагона).
В отличие от тягово-энергетических, тягово-теплотехнических и других испытаний эти испытания имеют цель — определить практические режимы и результаты работы тягового подвижного состава и отдельных его систем в условиях эксплуатации и соответствия полученных результатов тяговым расчетам.
На основе результатов тягово-эксплуатационных испытаний решают задачи совершенствования эксплуатации локомотивов, определяют оптимальные нормы массы поездов, разрабатывают рекомендации по рациональным режимам вождения поездов (разрабатываются режимные карты) при заданной норме массы поезда и минимальном расходе электроэнергии или топлива либо более полном использовании сцепного веса локомотива и мощности тяговых двигателей.
По результатам тягово-эксплуатационных испытаний выясняют условия, необходимые для повышения массы поезда на конкретном участке, исследуют эффективность электрического торможения, проверяют результаты тяговых расчетов.
Повышение эффективности использования локомотивного парка в перевозочном процессе — важнейшая задача железных дорог.