◄ خلاصه محاسبات کشش لوکوموتیو، اثر جمشید سلطانی/ الگوی محاسبات کشش و تعیین تناژ قطار در شبکه ریلی
عباس قربانعلی بیک به بررسی مقاله جمشید سلطانی محمدی پرداخت که بر اساس آن،طبق فرمول دیویس، تعیین وزن قابل حمل قطار را بر مبنای فراز مسیر، نوع لوکوموتیو، نسبت دنده و چسبندگی امکان پذیر است. این سند با تحلیل پارامترهای فنی، روش دقیق تعیین تناژ مجاز را تبیین می کند.
آقای مهندس جمشید سلطانی محمدی از کارشناسان ارشد اداره کل نیروی کشش در تاریخ 13810704 راهنمایی برای محاسبات کشش لوکوموتیوها در مسیرهای ریلی تهیه نمودند، تعیین وزن قطار قابل حمل بر اساس نوع لوکوموتیو، فراز خط، سرعت، نسبت دنده و نوع واگن است. مبنای محاسبات، فرمول استاندارد دیویس به صورت r=a+b/w+cv+dA/(w.n)v^2 است که در آن مقاومت مخصوص قطار تابعی از سرعت، وزن محوری، سطح مقطع و تعداد محورهاست. ضرایب جدولی برای لوکوموتیو a=0.65، b=13.2، c=0.00931 و d=0.00453 و برای واگن a=0.65، b=13.2، c=0.01395 و d=0.000944 ذکر شده است. جداول شامل سرعت بر حسب کیلومتر بر ساعت، نیروی کشش TE بر حسب کیلوگرم-نیرو، درصد چسبندگی ADH، فراز G بر حسب در هزار و سطر محدودیت چسبندگی در شرایط جوی مختلف است. در واقع تناژ مجاز، حاصل تاثیر هم زمان نیروی کشش مداوم و محدودیت چسبندگی است که برای تعیین وزن قطار باید ستون CONTINUOUS و ضریب چسبندگی حداکثر ملاک باشد.
صفحه چهارم گزارش جدول «فراز غالب در مسیرهای مختلف شبکه و فواصل ایستگاههای تشکیلاتی» را نشان می دهد؛ برای مثال بافق-سیرجان (رفت و بازگشت) فرازهای ۱۲ و 9، قم-اراک ۱۵ و ۱۴، تهران-کرج ۹ و ۶، قم-کاشان 5 و4 و مسیرهای دیگر مقادیر متفاوتی دارند. کاربرد این جدول آن است که به جای پروفیل کامل خط، از فراز غالب برای محاسبه تناژ استفاده شود. سپس جدول های تناژ قطار (بدون لوکوموتیو) برای لوکوموتیوهای مختلف آمده است: GT26CW با شش موتور کشش D77 و نسبت های دنده 15/62 ...؛ G22W؛ G12؛ و هیتاچی HD10؛ و در پایان لوکوموتیو آلستوم AD43C باری با بار محوری ۲۰.۵ تن، شرایط ارتفاع ۱۴۰۰ متر و دمای ۴۵ درجه سلسیوس و توان ورودی به ژنراتور اصلی ۲۶۵۰ کیلووات با نسبت دنده باری ۷۹/۱۸. برای هر لوکوموتیو، جدول های جداگانه برای واگن های پر ۸۰ و ۵۰ تنی، خالی ۲۵ تنی ارائه شده است (اینجا فقط به 80 تنی میپردازیم).
سند دو مثال کاربردی مهم دارد. در مثال دوم، برای دوبله لوکوموتیو GT26 در فراز ۱۲.۵ در هزار و سرعت پیوسته ۲۶.۶ کیلومتر بر ساعت (با نسبت دنده 17/60)، ظرفیت حمل با واگن های ۸۰ تنی برابر ۳۳۹۱ تن است. اگر ۲۵ واگن پر ۸۰ تنی داشته باشیم، ۲۰۰۰ تن می شود و ۱۳۹۱ تن ظرفیت باقی می ماند. با ضریب معادل ۰.۸۷ برای واگن خالی ۲۵ تنی نسبت به واگن پر ۸۰ تنی، ظرفیت معادل ۱۲۱۰ تن به دست می آید و تعداد واگن خالی ۴۸ عدد و مجموع وزن قطار ۳۲۰۰ تن خواهد بود. مثال سوم به اثر قوس می پردازد: قوس ۵ درجه با شعاع حدود ۳۵۰ متر معادل ۲ درهزار فراز و بنابراین فراز ۸ درهزار به ۱۰ درهزار افزایش می یابد.
* در بخش های پایانی، جدول های تناژ برای GT26CW و AD43C آمده است. برای GT26CW با نسبت دنده 15/62 در فراز ۱۰ درهزار و سرعت پیوسته ۲۲.۷ کیلومتربرساعت، تناژ قطار با واگن پر ۸۰ تنی حدود ۲۳۲۲ تن است که با ۲۹ واگن ۸۰ تنی تقریباً ۲۳۲۰ تن می شود. برای AD43C باری با نسبت دنده 18/79 در همان فراز ۱۰ درهزار و سرعت پیوسته ۱۸ کیلومتربرساعت، تناژ قطار ۳۵۸۴ تن است که با ۴۴ واگن پر ۸۰ تنی حدود ۳۵۲۰ تن حمل می شود. علت تناژ بیشتر AD43C، نیروی کشش مداوم بالاتر آن است (با ترکشن موتورهای AC)؛ در سرعت ۱۸ کیلومتربرساعت نیروی کشش ۴۳۰۰۰ کیلوگرم-نیرو و چسبندگی (مورد نیاز) ۳۵% ذکر شده، در حالی که GT26CW در سرعت ۲۲.۷ کیلومتربرساعت نیروی کشش ۲۸۵۴۶ کیلوگرم-نیرو و چسبندگی حدود 24% باید داشته باشد. توان تقریبی روی ریل GT26CW در این نقطه حدود ۱۷۶۵ کیلووات و برای AD43C حدود ۲۱۰۹ کیلووات است که متناسب با توان ورودی ۲۶۵۰ کیلووات AD43C و تلفات انتقال قدرت آلستوم است.
در جمع بندی باید گفت این گزارش ارزشمند یک راهنمای عملی برای تنظیم تناژ قطار است و ساختار آن بر پایه فراز غالب، جدول های TE و کنترل چسبندگی بنا شده است. در مجموع، سند نشان می دهد که تناژ قابل حمل به ترکیب لوکوموتیو، نسبت دنده، کشش مداوم و محدودیت چسبندگی، فراز، سرعت، نوع و پر یا خالی بودن واگن بستگی دارد و باید به همه آن توجه شود.
این گزارش بسیار ارزشمند باید الگویی باشد برای محاسبات و اعلام ظرفیت کشش لوکوموتیوها و بر اساس آن انجام آزمایشات عملی در مسیرهای مختلف شبکه راه آهن برای تعیین قابلیت حداکثر که میتواند در مسیرهای با ظرفیت غیرگلوگاهی استفاده شود.
