◄ تعریف لوکوموتیو معادل و ضرورت بازنگری آن/ نقش افزایش توان لوکوموتیو در افزایش ظرفیت خطوط

عباس قربانعلی بیک: تعریف لوکوموتیو معادل از زمان ورود لوکوموتیوهای GE آغاز شد و علت اصلی، تقاضای زیاد نواحی برای تخصیص این لوکوموتیوها با قابلیت کشش بالای آنها به ویژه لوکوموتیوهای C30-7 که در آن هنگام دو برابر GT26 بود (تین 158010).

توان کششی لوکوموتیوهای GE مانند GT26 برابر 3000 اسب بود ولی کشش مداوم آنها و قابلیت حمل بار آنها بالاتر (هنگام ورود برای U30C 2000، تن و C30-7، 3000 تن) البته در سرعت پایین تر، ضریب چسبندگی هر دو لوکوموتیو نیز 26 درصد بود.

به دلیل فاصله زیاد ظرفیت خطوط و تقاضا، برای استفاده حداکثر از قابلیت لوکوموتیو، کاهش سرعت در فراز که منتج به کاهش ظرفیت خط می شد اهمیت نداشت ولی این منطق در هنگام مذاکرات فنی برای لوکوموتیوهای آلستوم (سال 76) به پیشنهاد دکتر آقایی تغییر کرد و قرار شد حداکثر کشش لوکوموتیو مذکور برای حداقل سرعت 20 کیلومتر بر ساعت منظور شود، که کشش 36 تن در شرایط محیطی حاصل می گردید در حالی که قابلیت کشش لوکوموتیو مذکور با بارمحوری 25 برابر 52 تن با سرعت 16 بود.   

قطارهای سنگین آمریکا با بیش از 110 واگن تا سال 1990 با پنج لوکوموتیو 3000 اسب SD40-2 در جلو قطار (شباهت کامل تجهیزات با GT26CW ایران از جمله موتور، ژنراتور، ترکشن موتور ولی با قلاب های قویتر) کشیده می شدند ولی پس از ساخت لوکوموتیوهای SD70AC در اوایل دهه 90 میلادی این قطارها با سه دستگاه لوکوموتیو AC کشیده می شدند (تین 236004).

برای نشان دادن تاثیر این جایگزینی شرکت EMD در کتابچهLocomotive Application Guide  برای کاربرد لوکوموتیوهای سال 1990 به بعد جدول (صفحه 40) شبیه سازی کشش دو نوع لوکوموتیو SD40-2 و SD70AC در 8 سناریو با تغییر تعداد لوکوموتیو و واگن را ارائه و نتایج محاسبه مانند زمان سیر، سرعت حداقل در فراز و مصرف ویژه سوخت را مقایسه کرده است. 

این شبیه سازی برای مسیر واقعی 1176 کیلومتری شرق به غرب بصورت باردار و بازگشت خالی اجرا شده، با فراز 1 درصد و قوس 573 متر، اولین شبیه سازی با 3 لوکوموتیوهای SD70AC و 114 واگن 120 تنی، دومین شبیه سازی با 5 لوکوموتیو SD40-2 که نشان دهنده امکان جایگزینی 3 لوکوموتیو SD70AC بجای 5 SD40 (قطار 13680 تنی با کاهش سرعت از 19 به 15) میباشد. 

این کتابچه (LAG) جدول کشش - سرعت - فراز لوکوموتیوهای SD70AC-SD70-SD40-2 را در صفحات 28 تا 30 ارائه می دهد:

کشش مداوم SD70AC 188 تنی در فراز 1 درصد برابر 5380 تن، سرعت مداوم 14.8 کیلومتربرساعت با واگن های 120 تنی  

کشش مداوم SD70 177 تنی در فراز 1 درصد برابر 4257 تن با سرعت مداوم 18.4 کیلومتربرساعت با احتساب واگن های 120 تنی  

کشش مداوم SD40-2 در فراز 1 درصد برابر 3142 تن با سرعت مداوم 17.9 کیلومتر بر ساعت با احتساب واگن های 120 تنی  

توان لوکوموتیو (SD40-2) 3000 اسب و توان کششی هر دو لوکوموتیو SD70 و SD70AC 4000 اسب ثبت شده است.

نسبت دنده و قطر چرخ به ترتیب 85:16 و 42 اینچ برای SD70AC و 83:18 و 42 برای SD70 و 62:15 و 40 در SD40-2.

چسبندگی مورد نیاز در حالت کشش مداوم این لوکوموتیوها نیز به ترتیب 33، 28 و 21.4 درصد اعلام شده است. این مقایسه حداکثر ضریب چسبندگی برای لوکوموتیوهای با ترکشن موتور DC را هم 28 درصد نشان می دهد (راهبرد خرید لوکوموتیو، تین 73351).

جداول مورد اشاره برای هر لوکوموتیو در فرازهای صفر تا 30 در هزار از سرعت صفر تا 40 کیلومتر بر ساعت دربردارنده حدود 200 عدد می باشند در حالی که برای سهولت می توان تمرکز را بر سطر فراز 1 درصد قرار داد (در فراز 30 درهزار وزن حدود 34 درصد می شود).

در صفحه 27 این کتابچه مقایسه جالب دیگری را مشاهده می کنیم که مقایسه کشش در حالت سرعت 24 کیلومتر بر ساعت است: 

در این سرعت بار قابل حمل این لوکوموتیوها به ترتیب 28، 27 و 20 واگن 120 تنی بود در صورتی که در سرعت مداوم این لوکوموتیوها می توانند به ترتیب 45، 35 و 26 واگن را حمل نمایند (نسبت به SD40-2 به ترتیب 73 درصد و 35 درصد بیشتر).

با درج سرعت پیوسته در جداول کشش لوکوموتیوها می توان تاثیر توان در افزایش ظرفیت خطوط را مشاهده  کرد که با این رویکرد منافع راه آهن با شرکت های مالک لوکوموتیو همسو شده و ضرورت افزایش توان از جمله با برقی کردن هم آشکار می گردد (تین 229387). 

در این راستا نباید از کاهش توان اختیاری یا طبیعی موتور لوکوموتیوها و توزین دقیق همه قطارها غفلت نمود (تین 278876).