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 Oggetto del messaggio: Re: PRESTAZIONI LOCO FS ELETTRICHE DIESEL VAPORE
MessaggioInviato: venerdì 23 luglio 2021, 7:40 
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Iscritto il: mercoledì 20 settembre 2006, 20:44
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Paz72 hai ragione su tutta la linea, però ...
Però non ha tutti è ben chiaro il significato di riduzione in scala, un conto sono le misure lineari (che anche lì), ben diverso è in caso di energia e forze.
Poi a tutte le leggi e formule fisiche e matematiche bisogna aggiungere tutte le tecnologie interesanti la materia, in quasto caso tutta la ferrovia.
In questa discusione fino a ora non si è parlato delle curve di: motori elettrici, motori termici, generatori, trasmissioni idrauliche , ecc., se entriamo anche qui non se né esce più.
Da elettrotecnico posso garantire che è già dura far capire il perché un motore da 1 kW a vuoto assorbe oltre il 50% della corrente di targa, mentre uno da 3 MW solo il 10-12%, e questo in corrente alternata senza inverter, se andiamo sulla corrente continua è peggio. Se poi i motori elettrici li pilotiamo con inverter i trifasi, e con azionamenti (di vario tipo) quelli in corrente continua tutto cambia ancora (Pacinotti, Kandò e Ward Leonard lo aveveno già capito e provato, ma gli mancava l'elettronica di oggi, però le FS fecero le E 321-322 ).

Nel caso dei nostri trenini, visto quanto sopra e quanto scritto in precedenza, bisogna tenere conto delle scelte costruttive: tutta plastica più zavorra, tutto metallo senza zavorra, misto metallo (che fa anche da zavorra) e plastica, ecc..
Appunto per queste scelte costruttive capita che il modello della D 345 Roco tiri di più di una D 445 di ogni produttore e di una E 656. Ma anche una E 444 Lima tira di più di una E656 Lima.
Tutto ciò poiché nelle riproduzioni in scala non si possano applicare gli stessi ragionamenti del reale, questo per il fatto che alcune soluzioni e dimensioni hanno vincoli tecnologici non facilmente superabili (costi a parte).

Per quanto riguarda i plastici, ormai è stato ripetuto fino alla noia, ogni plastico fa storia a se; anche nei miei esempi si riscontrano contraddizioni, ma le prove fatte quello riportano.
Mica tutti hanno il garage di Alessandro Rossi (Rivarossi) dove su un ovale spiano fece tirare 325 carri alla Big Boy http://www.rivarossi-memory.it/Alessand ... _Rossi.htm


Ultima modifica di marco_58 il venerdì 23 luglio 2021, 7:54, modificato 1 volta in totale.

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 Oggetto del messaggio: Re: PRESTAZIONI LOCO FS ELETTRICHE DIESEL VAPORE
MessaggioInviato: venerdì 23 luglio 2021, 7:52 
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Buongiorno.
Penso che l entusiasmo e l interessante argomento con tutti i calcoli fatti dai piu esperti ci ha coinvolti con passione ....giustamente.
Nel modellismo cerchiamo sempre di trovare analogie con il reale come giustamente sia ma qui si sta affrontando un qualcosa di molto piu complesso.
In un altra discussione avevo scritto che sarebbe stato interessante aprire un topic per parlare dei nostri plastici e delle problematiche varie relative alla trazione dei nostri mezzi e nel caso suggerire soluzioni e accortezze per risolvere i problemi che man mano si venivano a creare sui mezzi in uso.
Marco appunto sopra ne citava un esempio....il 428.
Nel suo ovale casalingo le prove effettuate davano esito positivo, portato invece su di un plastico sociale dove appunto sono presenti variabili non indifferenti le cose cambiano. Anche il fatto che la prestazione fornita senza anelli di aderenza sia simile a quella con anelli......e nel caso del 428 ha un perché.
Questi dovrebbero secondo me essere gli argomenti da trattare.....allontanandosi un po da quello che succede con il reale anche se l argomento suscita, anche da parte mia, dell innegabile interesse.
Nulla toglie che calcoli e paragoni sono sempre piu che ben accetti.

Saluti prestanti

Brenner


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 Oggetto del messaggio: Re: PRESTAZIONI LOCO FS ELETTRICHE DIESEL VAPORE
MessaggioInviato: venerdì 23 luglio 2021, 8:11 
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Per fine anno conto di avere pronto quasi tutto il piano dei binari del costruendo plastico (ora ci sono i lavori in corso nell'appartamento).
Alcune parti sono pronte, basta assemblare, per altre devo riaprire la falegnameria e l'officina armamento.
A parte un ovale spiano con rettilineo di 2,4 mm e curve aventi raggio: 640, 700, 760 mm, più raccordi di raggio superiore, ci sarà una rampa al 20-22‰ con gli stessi raggi e rettilinei.
La rampa è calcolata al 20‰, ma poi in sede costruttiva, per via di inizio e fine è facile diventi 22‰.
La posa dei binari non sarà fatta come da standard modellistici tipici, ma con un sistema dervato da quello che già utilizzo da oltre 30 anni sull'ovale, ma tempo al tempo.
Dopo potrò fare prove e rendervi edotti, ma solo su mezzi diesel e vapore, data l'ambientazione e gli eredi non interessati, stò cedendo tutti i mezzi di trazione elettrici.


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 Oggetto del messaggio: Re: PRESTAZIONI LOCO FS ELETTRICHE DIESEL VAPORE
MessaggioInviato: venerdì 23 luglio 2021, 11:24 
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Paz72 ha scritto:
Buongiorno,

nello spirito di confronto, mi sono ritagliato 5 minuti per rileggermi i calcoli della prestazione del E626: i 19500 kg sono (come già detto in precedenza) da ridimensionare a 14500 kg all'avvio (da 0 km/h per intenderci) ma lo sforzo di trazione cala a 11000 kg (a pieno campo dei motori) già alla velocità di 20 km/h quindi le prestazioni indicate sono troppo ottimistiche.

La prestazione a 20 km/h (in piano ed in rettilineo) si potrebbe quindi attestare intorno alle 850 tonnellate.
Poi ci sarebbe da considerare curve e pendenze.....non si può pretendere che una vecchia loco da 1850 kW (orari) possa fare miracoli!
Idem i nostri modelli....

Buona giornata a tutti


Buongiorno Paz72.

Come dice Brenner "nel modellismo cerchiamo sempre di trovare analogie con il reale.." , anche questo è divertimento. Assodato che le analogie 'statiche' sono facilmente verificabili, il problema diventa ben più complicato quando si parla delle analogie dinamiche, questo è chiaro, ma lo spirito fermodellistico che aleggia in noi ci spinge a tentare. Lungi da me l'idea che le elucubrazioni dei miei precedenti post siano vangelo, tuttavia dovrebbero avere una base scientifica sufficientemente solida per produrre dati significativi. Ho volutamente lasciato fuori qualunque discorso sulla potenza dei motori e sulle limitazioni d'esercizio perchè le cose si sarebbero complicate parecchio e le analogie sono praticamente impossibili.

Nel caso specifico della E626 ti ringrazio per aver segnalato che il limite operativo della massa rimorchiata è fissato a 14,5 ton (sarebbe interessante pubblicare documenti attestanti le prestazioni delle varie locomotive FS da cui attingere per raffinare i confronti).

Proviamo a rivedere i calcoli per le condizioni di avvio in piano ponendo Ft = 14,5 t. La resistenza al moto è la somma di Ro che resta pari a 2*M/1000 se si dà credito alla formula empirica di cui sopra, e di Ra che rappresenta la reazione al moto accelerato uniforme (altra approssimazione). Quì dobbiamo fare una riflessione e chiederci: nella realtà quanti treni merci trainati da E626 abbiamo visto sia in foto che al vero su tratte piane come la nostra linea adriatica? Avendo 73 anni posso dire di averne visti parecchi fra Pescara e Vasto, e ricordo bene che erano composti da oltre una quarantina di carri Interfrigo ed in qualche caso oltre la cinquantina. Debbo quindi presumere che imporre una massa trainata di 50 carri merci a 2 assi sia una prestazione raggiungibile dalla loco in questione nel periodo storico a cui faccio sempre riferimento (epoca IIIb e Iva). Assumendo 30 ton a carro si avrebbe Mr = 1500 ton.
Risulta evidente che il parametro da "aggiustare" a questo punto è la accelerazione all'avvio del treno che va ridotta di conseguenza se non si vuole superare la soglia di Ft impostata a 14,5 ton, quindi imponiamo M = 1598 t ed otteniamo:

14,5 = 1598(1+500*a/9,8)/500; a = 0,07 mt/sec/sec.

che costituirebbe la accelerazione massima esercitabile dalla loco sul convoglio onde evitare il superamento della soglia imposta al gancio di traino. Naturalmente assumo che le prestazioni dei motori installati siano adeguate ed in grado di produrre la coppia necessaria.

In caso di avvio su rampa le cose si complicano. Dai tabulati pubblicati sull’altro filetto dedicato alla E626 sembrerebbe che sul passo dei Giovi con pendenza al 35 x 1000 il carico Mr è limitato a 350 ton (M = 443 t), vediamo cosa ci dicono i calcoli imponendo il limite di 14,5 t e l'accelerazione di cui sopra pari a 0,07 mt/sec/sec.

14,5 = M(1 + 17,5 + 500*0,07/9,8)/500; 7250 = M*(18,5 + 3,57); M = 329 t; Mr = 236 t

Non sembra possibile raggiungere il dato di 350 t (443 t con la locomotiva), in quanto con questo carico la E626 dovrebbe sviluppare una forza di trazione di 19,5 t di cui 15,5 t dovuti alla sola pendenza, la cui formula è “straight forward” come dicono gli anglosassoni, cioè semplice e precisa; quindi la resistenza al moto per la sola pendenza richiederebbe comunque un incremento della forza di trazione oltre il limite di targa, di conseguenza i dati tabulati sembrano in contraddizione.

Rimane comunque la conclusione che piu’ ci interessa come cultori del fermodellismo dinamico: gli E626 che girano sul nostro plastico delle Ferrovie Abruzzesi dovrebbero poter garantire una capacità di traino minima di circa 2300 grammi allo spunto in piano ed oltre 650 grammi sugli elicoidali al 23 per mille per appagare le nostre aspettative. Ovviamente tutto questo è soggettivo ma ci piace condividerlo con i frequentatori del forum per stimolare la discussione e confrontare le opinioni.

Buone ferie a tutti covid permettendo
Carlo


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 Oggetto del messaggio: Re: PRESTAZIONI LOCO FS ELETTRICHE DIESEL VAPORE
MessaggioInviato: venerdì 23 luglio 2021, 11:27 
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Assolte le necessità di stamane torniamo ai trenini.
Qualche post fa ho scritto che la 444 tira più della 656, la spiegazione è semplice.
Premessa importante: al vero un limite insuperabile per ogni veicolo è il peso per asse in base al suo previsto utilizzo, nel modellismo questo limite è importante solo per i veicoli trainati.
Ma veniamo alle lomotive modello.
A parità, o quasi, di lunghezza delle locomotive modello e considerato di avere due carrelli motori per un totale di 4 assi (sorvoliamo un attimo sugli anelli di aderenza) tirano di meno le macchine articolate a tre carrelli.
Le locomotive costruite negli ultimi 60 anni sono lunghe tutte circa 20 metri, pertanto i modelli sono +/- lunghi uguali, ma nello specifico da quando hanno il telai in zama hanno circa lo stesso peso.
Da qui si deduce che una articolata (da 636 a 656) scarica il suo peso in parte sul carrello centrale, supponiamo il 25%, quindi se la loco pesa 400 g solo 300 g partecipano alla forza di trazione.
Diversamente una locomotiva con telaio rigido scarica tutto il peso sui carrelli motorizzati.
Le locomotive modello a tre carrelli e telaio rigido come le Tigri e le Re 6/6 si comportano come quelle a due carrelli: di fatto sul carrello centrale gravita pochissimo, quando nulla, del peso della macchina.
Caso particolare sono le E 626 Roco e ACME appena uscita, tutto, o quasi, il peso della locomotiva gravita su due assi motori centrali. A fronte di ciò il modello alla fine traina più della macchina reale.
Altro caso particolare sono gli E 428, nel modello i due semicarri si comportano come due carrelli B0, non gravando quasi nessun peso sui carrelli portanti.

Come già scritto per le macchine a vapore bisogna fare ragionamenti diversi e vedere ogni singolo modello.
Breve cenno, c'è una bella differenza tra le prime GR 740 e derivate di HRR con passo rigido non molleggiato, dalle ultime con assi molleggiati: le Rivarossi del secolo scorso avevano gli assi molleggiati e si vede.


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 Oggetto del messaggio: Re: PRESTAZIONI LOCO FS ELETTRICHE DIESEL VAPORE
MessaggioInviato: venerdì 23 luglio 2021, 11:40 
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Io e Carlo abbiamo scritto in conteporana, e non abbiamo parlato, anche nei post precedenti, del rapporto numero veicoli/peso del treno, solo semplici accenni.
Nel modellismo veicoli trainati peseranno sempre parecchio meno di quelli veri, mentre come abbiamo visto le locomotive di più, da qui né consegue che in piano e rettilineo le locomitive modello riescano a tirare anche in numero di carri più che doppio che al reale.
Ma poi sul plastico abbiamo curve con raggi da tramvia/miniera e allora le cose cambiano, le pendenze di un plastico di media dimensioni sono normalmente paragonabili.


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 Oggetto del messaggio: Re: PRESTAZIONI LOCO FS ELETTRICHE DIESEL VAPORE
MessaggioInviato: venerdì 23 luglio 2021, 13:01 
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Grazie ancora Carlo...per la pazienza e la professionalità che ci metti....dovro venire a trovarti a questo punto....covid permettendo.
Grazie anche a Marco che non è da meno.
È vero che le articolate hanno diciamo il difetto di avere un carrello neutro che penalizza quelli motorizzati; li è molto importante avere uno snodo libero sui 2 assi per far scaricare al meglio il peso sui carrelli estremi.
Le articolate lima e hornby vecchie a differenza delle roco o simili soffrono di questo irrigimento dello snodo non facendo poggiare come dovrebbe il carrello motore.
La tigre lima ha un problema simile....il carrello centrale non è libero in altezza e volte la loco rimane appesa nei cambi di pendenza con conseguente perdita di trazione. Basta alesare la zama dove poggia il carrello e mettere una molla per tenerlo bello aderente al binario.
Sul 428 ahime ce da storcere un po il naso. Sarà diciamo come una bo bo ma purtroppo la sua nota dolente è che il semicarro cabra troppo e fa perdere aderenza almeno ad un asse...che poi sarebbe proprio quello gommato.
Il fulcro del semicarro è posto proprio sul primo asse e sul quarto dell altro semicarro e non al centro delle due ruote come dovrebbe essere , appunto nelle bo bo normali.
La soluzione per farle tirare è invertire l asse gommato e portarlo in posizione esterna dove appunto sarà immune da effetti di cabraggio. (questo asse poggia sempre)
Sul mio tracciato con una pendenza del 2.5 con queste modifiche tira convogli che prima si sognava......

Buon fine settimana

Brenner


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 Oggetto del messaggio: Re: PRESTAZIONI LOCO FS ELETTRICHE DIESEL VAPORE
MessaggioInviato: venerdì 23 luglio 2021, 13:13 
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Buongiorno,

giusto lo spirito di confronto che aleggia (non vorrei dare impressioni sbagliate perchè sono qui anch'io per imparare e non insegnare...).

Per quanto riguarda il diagramma SFORZO-VELOCITA'-ASSORBIMENTI CORRENTE, lo allego a vantaggio della discussione.
Si tenga comunque presente (lo si può verificare sul diagramma) che, una volta escluso il reostato in fase di avviamento, lo sforzo cala bruscamente a 11000 kg in corrispondenza dei 20 km/h (con un assorbimento di 200 A) mentre resta vicino ai 14500 kg se il macchinista (e le SSE lo consentono) tiene un assorbimento di 250 A (atteggiamento possibile in fase di avviamento).

La discrepanza tra le tabelle dei vari Fascicoli Linea FS/RFI che ho utilizzato per tarare i miei fogli di calcolo è purtroppo nota (è il motivo che mi ha fatto modificare i parametri di taratura numerose volte, non ottenendo mai una versione univoca generalizzabile del calcolo) e credo che alla fine le FS si affidassero anche alle prove in linea che ogni tanto venivano condotte.

Questa discussione per me ha un significato importante perchè, a mio parere, dove non arriva la tecnica delle case modellistiche, dobbiamo intervenire noi con una sorta di "buon senso ferroviario" limitando le composizioni (...e allora mi dico, fissiamo un criterio per stabilire se un vagone è pieno oppure vuoto .....sulla base dei suoi dati reali, potremmo stabilire una fedeltà di riproduzione che poi potrebbe avere ripercussioni sull'esercizio del plastico con ulteriori elementi di divertimento...).
Ribadisco che non ha senso vedere il 345 ROCO che mi traina 40 vagoni in salita del 20 per mille e l'E656 che slitta con metà dei vagoni.

Poi ognuno a casa propria fa come crede, ma questo è lapalissiano (...e forse pure un problema lilliputziano!).

Ciao a tutti


Allegati:
Curve caratteristiche E626.tif
Curve caratteristiche E626.tif [ 71.02 KiB | Osservato 1287 volte ]
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 Oggetto del messaggio: Re: PRESTAZIONI LOCO FS ELETTRICHE DIESEL VAPORE
MessaggioInviato: venerdì 23 luglio 2021, 16:04 
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In fatto di tabelle di prestazione le FS a suo tempo fecero come possiamo fare noi sul nostro plastico: prova reale di traino.
Una volta fatte tutte le prove "di laboratorio" con carrozza dinamometrica e locomotiva freno portavano la locomoiva su una linea nota con un treno noto e spuntavano, i dati registrati dai dinamometri erano integrati dall'esperienza di macchinisti e ingegneri.
Per le loco a vapore non ricordo quale/i linee erano utilizzate, per le elettriche, e forse diesel, da quando c'è è utilizzata la DD Firenze-Bologna in salita costante del 12‰. Lì dove la E 444 005 elettronica sbalordì il mondo superando di gran lunga tutte le più rosee previsioni e calcoli.


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 Oggetto del messaggio: Re: PRESTAZIONI LOCO FS ELETTRICHE DIESEL VAPORE
MessaggioInviato: venerdì 23 luglio 2021, 17:05 
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Ah, le tabelle e i dati contenuti vanno interpretati in un modo con locomotive aventi motori eccitati in serie, se i motori sono con eccitazione separata o composita bisogna interpretarle diversamente, tenedo conto dei comandi disponibili al macchinista.
La 444 005 sbalordì perché fino a quel giorno non c'erano dati di riscontro oggettivi "fuori dal laboratorio" per potenze e impieghi simili.
Oggi con le regolazione completamente elettronica dello sforzo al gancio e dell'attrito tra ruota e rotaia nonché dell'impiego dei motori trifasi, quelle tabella fanno quasi tenerezza.
Basta vedere le differenze tra le E 633/632 e le 652, stessa struttura della macchina e della meccanica, ma motori di nuova generazione e regolazione totalmente elettronica sulle 652.
Sulle 652 la potenza continuativa è limitata ufficialmente a 5,1 MW, durante le prove dei soli motori si arrivò senza problemi a 2,2 MW per ogni motore, oltre si inzia ad avere problemi ai collettori per via della corrente assorbita.
Ricordo che le Tigri sono macchine nate per circolare su quasi ogni linea del tempo, pertanto furono limitate a meno di 18 t/asse, è per via di questo limite che le prestazioni di 652 e 655 con i treni merci sono considerate uguali.
Oggi 1,6 MW e 22,5 t per asse sono l'ordinario per tutte le più potenti locomotive per treni merci europee. Oltre non ha senso dato che diventa predominante il problema della trasmissione del moto dal motore al cerchione.
Sulla rete FS ci sono loco nuove limitate a 1,5 MW per asse per via delle SSE con uscita in CC 3 kV, che significa max assorbimento dalla SSE di 2500 A quindi max 6,8/7 MW al cercione con due loco: sarebbero 7,5 MW, ma circa 0,5/0,7 MW sono destinati ai servizi ausiliari di bordo e ai ventilatori dei motori.
Ah, anche le 464 sono limitate a 18 t/asse, per cui non ha senso superare i 3 MW per i servizi alle quali sono destinate.


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