Статья

Наименование	Методология расчета тяговой характеристики тепловоза 2ТЭ116
Авторы	Витренко С. Н., асп. Киреев А. Н., д. т. н., проф.
Раздел	Машиностроение
Год	2026	Выпуск	85	Страницы	100 - 107
УДК	629.424.3:621.313.2			EDN	EDPNIE
Аннотация	Тяговая характеристика тепловоза является одним из ключевых параметров, определяющих его эксплуатационные возможности и эффективность работы на железнодорожной линии. Она отражает зависимость силы тяги от скорости движения и позволяет оценить динамические свойства локомотива в различных условиях эксплуатации. Анализ этой характеристики имеет важное значение, поскольку дает комплексную оценку тягово-энергетических качеств тепловоза, зависимости скорости от силы тяги, возможности перемещения тяжелых грузовых составов и выбора оптимальных режимов работы. Тяговая характеристика показывает характер изменения силы тяги при переходе между различными режимами работы тяговых электродвигателей, включая режимы пуска, разгона, установившегося движения и торможения. Она позволяет выявить критические точки, в которых локомотив достигает максимальной мощности или силы тяги, а также определить границы безопасной эксплуатации без перегрузки оборудования. Правильное моделирование тяговой характеристики служит основой для эффективного использования тепловоза на участках пути с различной кривизной, уклонами и ограничениями по скорости. С её помощью можно прогнозировать поведение локомотива как при движении пустого, так и полностью нагруженного состава, оценивать воздействие на путь и оптимизировать распределение тяговых усилий в разных условиях эксплуатации. В статье рассматривается методология расчета тяговой характеристики тепловоза на примере тепловоза 2ТЭ116, который выбран в качестве базовой модели. Расчет выполняется для токов тяговых электродвигателей на 15-й позиции контроллера машиниста, что соответствует режиму максимальной мощности. Такой подход позволяет провести детальный анализ работы всей электрической цепи тепловоза с учетом действующих ограничений по току и напряжению, выявить резервы мощности и возможности оптимизации электрической схемы. Представленные в статье результаты и методология расчета тяговой характеристики непосредственно связаны с темой диссертационного исследования «Техническое переоборудование магистральных тепловозов для работы в условиях промышленных предприятий», что было освещено в статье [1], и могут быть использованы при обосновании и оценке эффективности модернизации магистральных тепловозов для промышленного транспорта. Таким образом, работа не только позволяет оценить эксплуатационную надежность и экономичность тепловоза, но и дает инструмент для глубокого анализа технических особенностей его тягового электрооборудования при подготовке к переоборудованию.
Реферат	Цель. Разработка и обоснование методологии расчета тяговой характеристики магистрального тепловоза 2ТЭ116 на основе электромеханических характеристик тяговых электродвигателей с учетом режимов полного поля и ослабления поля возбуждения. Методика. Методологической основой исследования является аналитический расчет тяговой характеристики тепловоза на базе электромеханической характеристики тягового электродвигателя ЭД-118. В работе использованы методы расчета скорости движения и силы тяги, основанные на взаимосвязи электрических параметров тяговых электродвигателей, конструктивных параметров тепловоза и передаточного отношения тягового редуктора. Расчеты выполнены для 15-й позиции контроллера машиниста, соответствующей режиму максимальной мощности дизель-генераторной установки. Учтены переходы между режимами полного поля, первого и второго ослабления поля, а также ограничения по току и сцеплению колес с рельсами. Результаты. Построена обобщенная тяговая характеристика тепловоза 2ТЭ116, отражающая зависимость силы тяги от скорости движения в режимах полного поля, первого и второго ослабления поля. Определены характерные скорости переходов между режимами возбуждения тяговых электродвигателей и значения силы тяги в соответствующих диапазонах скоростей. Показано, что максимальная сила тяги на малых скоростях ограничивается условиями сцепления, а применение ослабления поля обеспечивает расширение диапазона рабочих скоростей без превышения допустимых токовых и мощностных нагрузок. Научная новизна. Предложена и реализована методология расчета тяговой характеристики тепловоза 2ТЭ116, основанная на детальном использовании электромеханической характеристики тягового электродвигателя, позволяющая аналитически определять форму тяговой характеристики и точки перехода между режимами возбуждения без применения упрощенных энергетических моделей. Практическая значимость. Разработанная методика может быть использована при анализе эксплуатационных режимов работы тепловоза 2ТЭ116, выборе рациональных режимов вождения поездов, а также при обосновании технического переоборудования и модернизации магистральных тепловозов для работы в условиях промышленных предприятий.
Ключевые слова	тепловоз, электромеханическая характеристика, тяговая характеристика, режимы работы тягового двигателя, тяговый ток, сила тяги, скорость тепловоза.
Финансирование
Благодарности
Список источников	1. Дмитриенко А. Б., Антрошенко Д. В., Витренко С. Н. Техническое переоборудование магистральных тепловозов для работы в условиях промышленных предприятий // Вестник Луганского государственного университета имени Владимира Даля. 2022. № 7 (61). С. 46–48. EDN WXMFIE 2. Электрические передачи локомотивов / Э. Х. Тасанг [и др.]. 3-е изд., перераб. и доп. Воронеж: изд-во филиала РГУПС в г. Воронеж, 2023. 428 c. 3. Тепловоз 2ТЭ116 / С. П. Филонов [и др.]. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Транспорт, 1985. 328 с. 4. Осипов С. И., Осипов С. С. Основы тяги поездов: учебник для студентов техникумов и колледжей железнодорожного транспорта. М.: УМК МПС России, 2000. 592 с. 5. Бабичков А. М., Гурский П. А., Новиков А. П. Тяга поездов и тяговые расчеты: учебное пособие для вузов железнодорожного транспорта. М.: Транспорт, 1971. 280 с. 6. Расчет тягово-энергетических характеристик тепловозов / В. В. Быкадоров [и др.]. Воронеж: изд-во Филиала РГУПС в г. Воронеж, 2019. 366 с. 7. Передача мощности тепловозов / А. Д. Степанов [и др.]. М.: Машиностроение, 1967. 476 с. 8. Гаккель Е. Я., Рудая К. И. Проектирование и расчет электрической передачи тепловоза / под ред. Н. П. Киселёвой. М.: Транспорт, 1972. 150 с. 9. Инструкция по эксплуатации и обслуживанию. Часть 2. 2ТЭ116.ИЭ.004 / И. А. Черноусов [и др.]; под рук. С. П. Филонова; Центральное конструкторское бюро Ворошиловградского тепловозостроительного завода им. Октябрьской революции. М.: [б. и.], 1974. 122 с. Является продолжением инструкции 2ТЭ116.ИЭ.003; действует только с дополнением 2ТЭ116.00.00.003 Д88. 10. Мусаев Ж. С., Чигамбаев Т. О., Ибраев Б. М. К вопросу оптимизации процесса сцепления колеса с рельсами при торможении // ҚазККА Хабаршысы = Вестник КазАТК. 2018. № 4 (107). С. 50–54. EDN MYKZFK
Полный текст