Prestazioni: come si calcolano?

[freelancer]

Intendo: esiste una formula che in base alla potenza del mezzo di trazione e della pendenza dia la massa rimorchiata o si procede caso per caso, linea per linea e macchina per macchina, introducendo i correttivi necessari?

[Macaco]

Caro Paolo. Di formule certamente ce ne saranno, che io purtroppo non conosco. Posso, tuttavia, fornirti delle indicazioni per avvalorare la tua seconda ipotesi. Inizio con il darti un sommario ragguaglio sulla materia postandoti un brano di una mia discussione fatta in un'altra parrocchia. Successivamente ti indirizzerò a mirate letture dei "sacri testi". Infine ti posterò le formule per il calcolo delle prestazione ridotte, prelevate sempre da quella mia discussione.

"""Per trattare delle prestazioni dei mezzi di trazione ferroviari dobbiamo ritornare sul concetto dell’attrito e considerare che, se costituisce un punto di forza per i tracciati in piano, diventa un problema insormontabile quando la linea ferroviaria supera dislivelli dell’ordine del 15-18 per mille. I pneumatici di un autoveicolo aderiscono al manto stradale più saldamente di quanto avviene tra la ruota di ferro di un veicolo ferroviario e la rotaia, per cui anche in presenza di una notevole forza di trazione, il moto sul piano di rotolamento risulta molto difficile. A tutt’oggi i locomotori sono muniti di un’adeguata quantità di sabbia che, da appositi contenitori detti appunto sabbiere, all’occorrenza viene fatta scorrere fra la ruota e la rotaia per aumentare l’attrito e la presa. Ma tale accorgimento risulta idoneo solo per le partenze in salita o per evitare lo slittamento. Per il superamento di tratti acclivi oltre a dotare i treni di potenti mezzi di trazione esistono solo altre due soluzioni: ridurre la quantità ed il peso dei veicoli trainati oppure aggiungere uno o due locomotori a quello previsto (trazione multipla doppia o tripla). In entrambi i casi, la velocità sarà necessariamente ridotta. Succede come quando in salita con l’auto innestiamo le marce basse. Anche i mezzi di trazione regolano la velocità e lo sforzo del moto attraverso rapporti degli ingranaggi attivati da complessi sistemi meccanici, idraulici, elettrici ed elettronici. Per avere un’idea più chiara basta guardare il cambio di una mountabike. Per la trazione multipla occorre fare altre considerazioni. Innanzi tutto si dovrebbero avere sufficienti mezzi di trazione, con relativo personale, per assicurare un traffico che su un tratto pianeggiante ne richiederebbe la metà o addirittura un terzo. Anche se tutti i mezzi di trazione fossero telecomandabili, cioè un macchinista governa oltre al suo anche un altro mezzo a questo collegato, risulta sempre un impegno economico non indifferente. Senza contare poi l’enorme assorbimento d’energia elettrica dalla linea aerea di distribuzione se non adeguatamente e costantemente disponibile. Può succedere come quando in casa scatta l’interruttore perché abbiamo attivato contemporaneamente il forno, la lavatrice ed il ferro da stiro. Per tutte queste ragioni in molti tratti della nostra vecchia linea ferroviaria, di un lungo e pesante treno se ne fanno due o addirittura si rinuncia su quel tratto al trasporto ferroviario delle merci mentre si riducono le vetture dei treni viaggiatori."""

[Macaco]

Inizia a leggerti questa diecina di pagine della PGOS (Prefazione Generale all'Orario di Servizio) che trovi in rete al seguente indirizzo.

http://site.rfi.it/quadronormativo/NORM ... zioni2.htm

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PARTE SECONDA

NORME TECNICHE DI ESERCIZIO

CAPITOLO IV


Gradi di prestazione
. Prestazione delle locomotive e delle automotrici - Massa dei treni
. Pagina

Art. 37 - Gradi di prestazione ..................................................................….......................59

» 38 - Prestazione delle locomotive ................................................................................... 60

» 39 - Prestazione degli automotori e delle locomotive diesel ed elettriche di manovra in
servizio ai treni …....................................................................................................61


» 40 - Prestazione in multipla trazione delle locomotive, degli automotori di manovra e
delle locomotive di manovra in servizio ai treni ...........
...............................................61
» 41 - Soppresso ...............................................................................................................62

» 42 - Massa rimorchiata ..................................................................... …...........................62

» 43 - Locomotiva di rinforzo e riduzione della massa rimorchiata per intemperie od
avarie accidentali ....................................................................................................62

» 44 - Prestazione delle automotrici termiche ......................................................................63

» 45 - Prestazione delle automotrici elettriche ..................................................................... 65

» 46 - Computo della massa rimorchiata ...............................................................................69

[Macaco]

"""...Una notte non particolarmente impegnativa mi presi la briga di andare a calcolare anche le prestazioni condizionate. Mi armai di carta, matita, calcolatrice portatile a pile e con davanti i quadri 20 e 21 della Prefazione Compartimentale all'Orario di Servizio, nonchè la tabella 13 dell'articolo 46 della PGOS, calcolai le prestazioni "degradate" dei vari gruppi di locomotori di allora, secondo le formule previste.

- Esclusione di una coppia di motori E424:
Metà della prestazione all'VIII categoria di velocità, meno la metà del peso virtuale della locomotiva.

- Esclusione di una coppia di motori E.626 - E636:
Due terzi della prestazione all'VIII categoria di velocità, meno un terzo del peso virtuale della locomotiva.

- Esclusione di una coppia di motori E428:
Tre quarti della prestazione all'VIII categoria di velocità, meno un quarto del peso virtuale della locomotiva.

- Esclusione di una terna di motori E645 - E646 - E656:
Tre quarti della prestazione all'VIII categoria di velocità, meno un quarto del peso virtuale della locomotiva.

- Esclusione di una coppia di motori E 444 per i soli numeri di serie 001/004:
Come per la E424.

- Esclusione di un motore E444 dal numero 006 in poi:
Tre quarti della prestazione all'VIII categoria di velocità, meno un quarto del peso virtuale della locomotiva.

Questa tabella di pronta consultazione, con i dati da me elaborati, stava pure essa sotto il vetro e più volte si rivelava utile nello stabilire prontamente se bastava la sola spinta oppure occorreva la tripla per far proseguire un treno con un locomotore "azzoppato".

I calcoli per gli "azzoppamenti" ai mezzi leggeri , comprese le famose Ale 601, venivano fatti direttamente dal Coordinatore della Trazione e la richiesta del traino con locomotore sul tratto acclive veniva partecipata al DM, tramite il DC."""

[Macaco]

Di più...nin sò...o quasi

[Giovanni Fvm]

In effetti, quando voglio informazioni sulle prestazioni dei rotabili di solito consulto la PGOS. Non ho mai calcolato la prestazione di un treno completo, specie se molto pesante (che è il caso in cui è più importante) ma per rispondere alla domanda iniziale, si! esistono precise regole che però devono ogni volta essere adattate al percorso del treno e magari anche ai veicoli che ci stanno in composizione.
Lavorando al calcolo della velocità di una ferrovia ci si rende immediatamente conto che esiste un limite infrastrutturale che è diverso (a volte maggiore a volte minore) del limite che ogni treni ha. Ad esempio se volessi sapere la velocità di un tracciato basandomi solo sulla linea, la pendenza sarebbe qualsi ininfluente. E' il treno che poi determina a che velocità andare o quale massa si potrà trainare in una certa livelletta. Ovviamente in sede di progettazione si ragiona sul materiale rotabile da usare per creare tracciati idonei a far circolare i mezzi disponibili alle prestazioni desiderate.
Fermandoci semplicemente alla prestazione del treno (come richiesto e ragionando solo in termini di massa e non di velocità) penso che ad influire sia innanzi tutto la potenza del locomotore in relazione alla pendenza (ma anche gli organi di aggancio hanno dei limiti) ma anche (per esempio) la potenza disponibile in linea. Proprio di recente su un articolo presente su IF si facevano valutazioni energetiche sulla possibilità di potenziare la linea storica in val susa. Ed emergeva che, fermo restando le potenzialità ridotte rispetto alla nuova linea, sarebbero servite molte altre sottostazioni per garantire le performance previste. Perciò anche se programmassi un singolo treno in base alla prestazione che mi servono, forse poi dovrei "interfacciarlo" con gli altri presenti in linea per vedere se la potenza richiestà "esiste" sulla rete. Per finire poi penso che la frenatura sia un fattore tremendamente importante ed in questo caso essa dipende solo dal treno e dalla pendenza.
Insomma: è certamente possibile dire cosa un locomotore potrebbe trainare... ma rimane un discorso meramente teorico se non si interseca con tutti gli altri parametri. Quindi secondo me si procede "caso per caso".
Forse ho detto cose che esulano dalla domanda... ma mi è venuto così.

[Macaco]

NO! Non hai detto cose che esulano dalla domanda. Forse ne hai dette ... troppe o troppo poche...facendo un'insalata...russa. Prosegui nella lettura della PGOS e capirai meglio il significato delle mie parole. Nel determinare le prestazioni dei mezzi di trazione e della velocità dei treni entrano in ballo altre variabili che non le trovi sulla PGOS ma anche in altri testi normativi. Ti faccio solo un esempio esempio. Su un determinato tratto di linea, una loc isolata può correre di più o di meno se traina un pesante treno?

[ioannesg]

Sulla carta no, ma tutto dipende se gliela fa... (ok, adesso linciatemi)

[Macaco]

Ad un'altra battuta simile ci paghi la colazione per una settimana. Tali cose sono consentite solo a Michele ii Razziatore. L'ho intravisto solo per attimo. Pensavo fosse venuto per farci gli auguri od a presentarsi. Mi sbagliavo di grosso.

[ioannesg]

Don, ma io sono burlone... le ho detto che mi piace stare sulle ultime file...

[Macaco]

...magari assieme a Michele? Non è possibile. Sareste troppo di disturbo per tutti gli altri.

[ioannesg]

Suvvia Don, non ho mica bevuto il vino della messa... ho solo dato una mia errata valutazione (conscio che fosse tale)
Torno zitto al mio angolino

[Macaco]

...mumble...mumble...adesso che ci penso c'era anche il chierichetto senior che si concedeva qualche bevuta in sacrestia. Io invece il vino glielo annacquavo abbondantemente quando il parroco si mostrava troppo severo nella confessione settimanale obbligatoria per i chierichetti.

[Giancarlo Giacobbo]

Come specificato nel capitolo IV ,Art.37 par.1
"Ogni linea a seconda della resistenza che oppone alla trazione dei treni per le sue caratteristiche altimetriche e planimetriche, è divisa, in ciascuno dei due sensi di marcia, in sezioni di carico alle quali viene attribuito un grado di prestazione contrassegnato da una cifra araba.
I gradi di prestazione sono 31 e sono indicati in apposita colonna nelle fiancate dei Fascicoli Linea (FL).
Il grado 1 si riferisce alle linee o tratti di lineapianeggianti o in discesa.
Gli altri gradi, in ordine prograssivo, sono attribuiti alle linee o tratti di linea con resistenza alla trazione via via crescenti in relazione alle livellette in salita ed alle curve".

Mentre nell’Art.38 par. 1 viene indicato che:
“La prestazione di una locomotiva è il carico in tonnellate che essa può rimorchiare, od eventualmente spingere, su un determinato tratto di linea, garantendo il rispetto dell’orario programmato".

Non essendo la trazione a vapore più menzionata sulle più recenti PGOS, da una di queste, edizione 1963, ho tratto le seguenti tabelle delle Categorie di velocità, e dei Gradi di prestazione:
Le categorie di velocità sono 13 e si indicano con numeri romani.
Categorie: ____ A __ B _ I Sp _ I __ II __ III __ IV _ V __ VI _ VII _ VIII __ IX __ X
Velocità Km/h: 100 _ 90 _ 80 _ 70 _ 65 __ 60 _ 55 _ 50 _ 45 _ 40 __ 35 __ 30 __ 25

Mentre i gradi di prestazione , macchina per macchina, sono le eguenti:

http://gigispace.xoom.it/Gradi_di_prest ... azione.pdf

[Macaco]

Giancarlo, la mia PGOS (datata come noi) è appunto una di quelle su cui c'è ancora la trazione a vapore.