1. технико-экономическая эффективность применениякратной тяги
По характеру использования мощности дополнительных локомотивов различают кратную тягу скоростную, весовую и смешанную.
При скоростной кратной тяге вес поезда остается таким же, как и при одиночной тяге, а вся дополнительная мощность используется для повышения ходовой скорости движения на рабочей части профиля пути (или на элементах профиля пути, круче расчетных при подталкивании).
Весовой называют такую кратную тягу, при которой вся суммарная расчетная сила тяги локомотивов используется полностью для увеличения расчетного веса поезда.
При введении, например, весовой двойной тяги локомотивами одного и того же типа (мощности) вес поезда удваивается. Для весовой кратной тяги характерно то, что ходовая скорость движения остается неизменной, а при весовом подталкивании неизменной остается ходовая скорость на участках толкания. На остальной, большей части линии, где и при возросшем весе поезда остается одиночная тяга, ходовая скорость, естественно, снижается. Поэтому при весовом подталкивании средняя ходовая скорость поездов на всей линии будет ниже, чем до введения подталкивания.Во всех случаях, когда при помощи кратной тяги увеличиваются и вес, и ходовая скорость движения поездов, кратная тяга носит название смешанной.
На железных дорогах СССР применяют следующие виды кратной тяги:
а) два (очень редко три) локомотива во главе поезда — двойная (или тройная) тяга;
б) один (реже два) локомотива во главе поезда и один локомотив в хвосте поезда — подталкивание.
Постановка ведущих локомотивов между вагонами в составе поезда на наших железных дорогах не допускается, в США же практикуется довольно широко.
Технико-экономическая эффективность кратной тяги определяет-ся той выгодой, которую дает увеличение веса и скорости поездов.
Очевидно, двойная или тройная тяга экономически целесообразна, если связанные с ее введением затраты на дополнительные локомотивы и локомотивные бригады окупаются экономией от сокращения размеров движения, увеличения веса и скорости поездов.Подталкивание экономически целесообразно в тех случаях, когда сравнимые приведенные дополнительные затраты на оборудование и содержание пунктов подталкивания и содержание локомотивов- толкачей меньше экономии, связанной с увеличением веса и скорости поездов.
Двойная тяга и подталкивание, широко применяемые не только при паровой, но и при электрической и тепловозной тяге, являются наиболее простыми и достаточно эффективными в технико-экономическом отношении способами увеличения весовых норм поездов (в пределах допускаемых полезной длиной станционных путей и по-гонной нагрузкой подвижного состава) и повышения провозной способности линий.
С технико-экономической точки зрения двойная тяга во главе поездов имеет следующие преимущества:
..скорость движения может быть повышена не только на профиле кратной тяги (круче расчетного для одиночных локомотивов), а на всей линии двойной тяги;
не надо задерживать поезда на участке для прицепки или отцепки второго локомотива или для подхода к составу толкача;
при современных секционирующихся локомотивах двойная тяга может применяться с одной локомотивной бригадой.
Отрицательной стороной двойной тяги, противодействующей ее эффективности, является:
возрастание потребности в локомотивном парке во всех случаях, кроме чисто весовой кратной тяги, когда потребность в парке увеличивается лишь за счет дополнительной задержки локомотивов в пунктах оборота в ожидании подхода поездов (вследствие сокращения вдвое против одиночной тяги размеров грузового движения при том же грузопотоке);
возможность возникновения резервного пробега локомотивов во встречном направлении, если до введения двойной тяги размеры движения в обоих направлениях были одинаковы, а двойная тяга необходима для повышения веса поездов лишь в одну сторону;
недостаточно целесообразное использование суммарной мощности ведущих локомотивов, когда часть ее идет на увеличение скорости
движения (это обычно менее выгодно, чем использование всей расчетной силы тяги на увеличение веса поезда).
Если двойная тяга вводится не для всего грузопотока, а для определенной его части, то при системе параллельного графика для всех грузовых поездов возможности увеличения скорости движения не используются вовсе. В случае, если двойная тяга носит смешанный характер (не весовая), суммарная мощность локомотивов используется менее эффективно.
Технико-экономическими преимуществами повышения веса поездов подталкиванием по сравнению с двойной тягой являются:
сокращение во всех случаях потребного локомотивного парка (учитывая и подталкивающие локомотивы); снижение средневзвешенной удельной мощности локомотивов, приходящейся на 1 т веса поезда, и, как следствие, наиболее эффективное в экономическом отношении использование мощности локомотивов;
меньший объем возможного резервного пробега локомотивов.
К технико-экономическим недостаткам подталкивания относятся: необходимость оборудования и содержания на промежуточных станциях в местах приписки толкачей специальных пунктов подталкивания;резервный пробег локомотивов осуществляется с локомотивной бригадой (следование локомотива для вывоза состава или возвращение после вывоза состава одиночной тягой, т. е. когда возвращаются и локомотив, и локомотивная бригада безразлично вместе или раз-дельно);
необходимость в отдельных случаях остановки поездов для подхода толкача или даже двойной остановки и довольно длительной задержки для прицепки второго локомотива в голову поезда и последующей его отцепки.
Учет всех этих факторов при выявлении технико-экономической целесообразности и степени эффективности кратной тяги производится в излагаемой системе расчетов в тех же показателях времени и энергии — участковой скорости поездов и суммарной затрате механической работы локомотивами на тягу поезда при одиночной и кратной тяге. Возможное увеличение или уменьшение резервного пробега локомотива при введении кратной тяги учитывается отдельно сопоставлением в каждом конкретном случае размеров движения в четную и нечетную стороны при освоении заданного объема перевозок в обоих направлениях одиночной и кратной тягой.
По этой системе затраты, связанные с введением подталкивания, также условно разделяются на две обособленные группы: временные, к которым относятся затраты на сооружение и содержание пункта подталкивания, и затраты на содержание самих толкачей лишь по времени без учета расхода механической работы (энергии) непосредственно на подталкивание поездов. Эта механическая работа подталкивающих локомотивов, расходуемая лишь на элементах профиля пути круче расчетных, учитывается в общей сумме механической работы, затрачиваемой на тягу поезда на всей рассматриваемой линии.
При этом предполагается, что на элементах профиля пути не круче расчетных, если толкач и следует с поездом или за поездом, то участия в ведении поезда не принимает и ведет лишь сам себя.
В расчетах эффективности подталкивания вся затрата топлива или электроэнергии и пропорциональная ей механическая работа, необходимая для следования самого толкача, везде, кроме элементов профиля круче расчетных, где толкач участвует в ведении поезда,относится к временным затратам по содержанию толкача.
Эта условность дает возможность, не снижая точности расчетов, значительно их упростить.На практике часто подталкивание применяется только для повышения унифицированных весовых норм или при недостатке пропускной способности, в то время как оно может быть использовано и для снижения стоимости перевозок. На отдельных линиях, где в настоящее время применяется сплошная двойная тяга или мощные локомотивы, может быть экономически целесообразнее установить одиночную тягу или менее мощные ведущие локомотивы и подталкивание, даже если для этого нужно специально оборудовать по одному-два пункту толкания на каждые 100 км линии.
Кратная тяга экономически выгодна лишь в том случае, если сопоставимые перевозочные затраты меньше или по крайней мере равны аналогичным перевозочным затратам по освоению того же грузопотока одиночной тягой. Так как в обоих этих случаях объем перевозочной работы на рассматриваемой линии не изменяется, то сравниваться могут затраты на измеритель.
По изложенной в первом разделе методике условие экономической выгодности применения кратной тяги можно выразить в следующем общем виде:
^оД>-сГкр руб./измеритель, (144)
где аод — приведенные народнохозяйственные сопоставимые перевозочные затраты на измеритель при одиночной тяге в руб.;
0кр — то же при кратной тяге в руб.