Zugkraft von Lokomotiven

Bundesbahn, Reichsbahn und Co
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Kösentiger
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Zugkraft von Lokomotiven

#1 Beitrag von Kösentiger »

Hallo zusammen,

ich hab' mal wieder eine Frage:
Wie kann ich die Zugkraft von Lokomotiven berechnen?

Bei den Lokbeschreibungen findet man ja immer die Stundenleistung in kW und Anfahrzugkraft in kN.
Bei den Güterwagen kann man ja das maximale Gewicht (mit Ladung) herausfinden.

Wie aber errechne ich nun, wieviel Wagen oder besser Achsen (beladen) die einzelnen Lokomotiven bei Vmax wegziehen können?

Ich versuche gerade, für meine Anlagen Güterzüge zu bilden. Da sie ja max 700m lang sein dürfen (Epoche IV), es aber auch auf die Beladung und Streckengegebenheiten ankommt, habe ich mir überlegt, die Güterzüge nach den Zugkräften der Loks zu bilden.
Mathe habe ich im Abi mit befriedigend abgeschlossen, war also überhaupt nicht das Rechengenie. Folglich habe ich nun auch keine Ahnung, wie ich das alles zusammenbringen soll, um meine gewünschten Angaben zu erhalten.
Hier bitte ich also um eure Hilfe!!!
Oder ist das alles völlig falsch und überflüssig bzw viel einfacher?

Wie lang sind bei euch überhaupt die Güterzüge? Wonach richtet ihr euch da?
Wie lang sind bei euch zB die Gags, Dgs oder auch die Ügs (in der Regel)?

Ich warte mal gespannt auf eure Antworten!

Tschüß
Gerd
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Bernie
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Re: Zugkraft von Lokomotiven

#2 Beitrag von Bernie »

Hi Gerd,
Die Frage ist bei EEP nicht so leicht zu beantworten, denn Gewicht, Reibungskraft und Bremskraft der Loks und Waggons sowie Leistung der Loks entsprechen nichtimmer der Realität. Theoretisch müsste auch eine schwachbrüstige Lok auf absolut ebener Strecke zig Waggons in Bewegung setzen, wenn auch langsam. Ist die Reibungskraft der Lok nun groß, so gelingt es ihr schneller. Ist die Reibungskraft der Waggons in Summe größer/gleich der der Lok, so gelingt es der Lok langsamer bzw. nicht.
Leistung = Arbeit : Zeit, d.h. 1 KW = 0,75 kp/sek, also mit anderen Worten 75 kp (entspricht in etwa 75 kg) 1 m hoch zu heben. D.h. auch Steigungsstrecken reduzieren den Umfang der ziehbaren Waggons.
Die BR 80 hat 575 PS = ca. 430 KW. Damit kann sie ca. 32250 kg (theoretisch) 1 m hochheben. Dies entspräche Waggons mit Gesamtgewicht von 32,25 t. Die Reibungkraft der Waggons reduziert diesen Wert.
Also ergibt sich folgende Faustformel:
Lok-Leistung (in KW) x 75 sollte größer sein als das Gesamtgewicht der Waggons (in kg).
Die Werte für Loks bzw. Waggons kannst Du den jeweiligen txt-Dateien der EEP-Modelle entnehmen und bei Waggons zusammenzählen.

Gruß
Bernie
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Taigatrommelfahrer
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Re: Zugkraft von Lokomotiven

#3 Beitrag von Taigatrommelfahrer »

Hallo Gerd,

hier kommt dann mal der olle Taigatrommelfahrer mit einer Antwort,

wie Bernie schon schrieb, läßt sich für EEP schlecht sagen, aber ich will mal versuchen, einiges für Dich in vereinfachter Form zu erläutern,

kommen wir erstmal zu den wichtigsten Angaben zum Vorbild,
jede Lok hat eine Stundenleistung und eine Dauerleistung, außerdem gibt es für jede Lok eine Schlepplastentafel, wo steht bei wieviel % Streckensteigung an Lasttonnen angehängt werden darf,

die Stundenleistung ist die, welche der Tf maximal eine Stunde lang abfordern darf, ohne das Schäden an der Lok auftreten sollten, also die wird nur beim Anfahren benötigt, um den Zug loszubrechen, aber auch an Steilstrecken wird man sie benötigen, aber auch nur eine Stunde lang, wenn die Leistung nicht wird da dann eine Schiebelok am Schuß angesetzt,
die Dauerleistung ist die eigendliche Leistung, welche für die gesammte Zugfahrt ausreichend ist,

in der Epoche IV gab es noch nicht so viele 700 Meter Strecken, in der Regel waren es 600 Meter oder 120 Achsen, erst ab der Epoche VI gibt es wesendlich mehr Strecken, wo 700 Meter-Züge fahren können,
wir hatten in Epoche IV in unserem Bereich eine Strecke, wo nach einem Abkommen zwischen DR und DB die Güterzüge 700 Meter lang sein durften und zwar zwischen Ludwigslust - Hagenow-Land - Büchen, die hatten dann meisten so um 3000 Tonnen, die Züge wurden in Büchen geteilt und jede Hälfte mit 2x 218 nach Hamburg weiter gefahren, in der Gegenrichtung wurden in Büchen dann aus 2 Zügen einer gebildet,

kommen wir dann mal zu EEP, am besten Du legst Dir ein 600 oder 700 Meter Zugbildungsgleis, wo Du dann Deine Züge susammen stellst und dann den dort gebildeten Zug mit allen vorgesehenen Loks zur Testfahrt bespannst, natürlich müstest Du auch die möglichkeit haben, den Zug bei der Testfahrt auf eine längere Strecke zum ereichen der Höchstgeschwindigkeit fahren zulassen,

ich habe meine 120(DR) mit einem 120 Achsen langen Uces - Zementzug auf der Art getestet, aber alle anderen Loks musten sich mit dem Zug befassen, alle anderen Zugzusammenstellungen wurden ebenfalls mit der 600 Meter - Zuglänge mit allen zur Verfügung stehenden Loks getestet,
Grüße aus Mecklenburg, Norbert
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Kösentiger
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Re: Zugkraft von Lokomotiven

#4 Beitrag von Kösentiger »

Hallo zusammen,

Danke für eure bisherigen Antworten!

Mein Frage bezieht sich aber weniger auf eep sondern eher auf die reale Welt.
Vielleicht sollte ich mein "Problem" mal anders schildern:
Ich baue an diversen Anlagen, mal hier, mal da, je nach dem, wozu ich gerade Lust habe.
Unter anderem habe ich eine "Fahranlage", auf der ich einfach nur Züge beobachten will.
Hierauf befinden sich 3 Strecken, eine für Personenschnellverkehr (Tee, IC, D, E), eine für Nahverkehr und eine Strecke für Güterverkehr.
Beim Bilden von Zügen für den Personenverkehr habe ich keine Probleme, da ich auf alte Zugbildungsvorschriften (ZpAR, ZpBR) zurückgreifen kann.
Für den Güterverkehr kenne ich zwar einige Zugbildungsvorschriften (MIBA), weiß aber nicht, wie lang denn nun die Züge hinter den verschiedenen Lokomotiven sein können (maximal und beladen). Natürlich ist mir klar, dass es auch immer von der jeweiligen Topografie, Wettersituation usw abhängt.

Was ich aber einfach nur wissen oder ausrechnen möchte, ist:
Wieviele zB beladene Rungenwagen könnte man im Idealfall hinter eine BR 150 hängen?
Oder wie viel Achsen dürfte ein Ganzzug aus beladenen Ed086 hinter einer BR 221 haben?
Wie lang dürfte ein Üg mit beladenen Wagen sein, der von einer 290 gezogen wird?
Wieviel Achsen könnte ich hinter eine BR332 hängen?

Ich möchte halt realistige Zuglängen bilden, wo Dgs länger als Ügs sind. Natürlich gibt's immer wieder Ausnahmen, ich weiß, aber die sind ja nicht die Regel.
Wie also rechne ich aus, wieviel Tonnen Last ich hinter jede x-beliebige Lokomotive hängen könnte???
Da muss es doch etwas geben. Bei der DB werden ja auch nicht einfach mal soviele Wagen hinter die Lok gehängt, wie es das Gleis zulässt. Irgendwie muss das doch der zuständige "Wagenmeister" ausrechnen, um nicht eine für die Zuglok zu große Last anzuhängen.

So sieht die Problematik bei mir zur Zeit aus.
Was dann in eep sein wird, dazu komme ich später mal.
Das würde jetzt zu weit führen.

Danke schon mal für weitere Antworten!

Tschüß
Gerd
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Re: Zugkraft von Lokomotiven

#5 Beitrag von vorade »

Hallo Gerd,

ich versuche mal mit wenigen Worten deine Fragen zu beantworten.
Wir haben im EEP grundsätzlich den Maßstab 1:1, ABER...
Unser Rollmaterial entspricht nur bedingt der realen Welt.
Wie Bernie schon geschrieben hat, unterliegen die Wagen einer eingetragenen Last und einem Rollwiderstand. Diese Parameter sind möglichst nach Vorbild vergeben, wir haben aber auch RM, wo es massive Abweichungen gibt.
Deshalb kann man also jetzt nicht unbedingt alles vereinheitlichen wollen, zumal es ja auch noch den Automatikbetrieb im EEP gibt. Dieser Automatikbetrieb führt ein gewisses Eigenleben !
Kommen wir nun zum Zugmaterial, also z.B. Loks usw.
Hier gab es früher mal das kleine Tool Rollprops, man konnte damit die Parameter ändern.
Im Grunde lohnt sich da also ein eigener Test, um die vermeintlichen Zugleistungen oder Geschwindigkeiten zu verändern. Doch letztlich ist es eine Fleißarbeit, die mit viel Testaufwand verbunden ist.
Wirklich und gezielt helfen kann dir also nur der jeweilige Konstrukteur vom jeweiligen Modell.
Bernie hatte auf dem Treffen Hinweise dazu gegeben und auch eine Excel gezeigt.

Viele Grüße Volkhard
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Re: Zugkraft von Lokomotiven

#6 Beitrag von Baureihe01 »

Moin

dann eine Frage an Volkhard, wo bekommt man das Tool "Rollprops" denn her ? Ich möchte meine Loks auch teilweise neu einstellen, denn manche E-Loks schießen los wie ein junger Hirsch (SBB Loks) und manche Loks kommen so schwer in die Gänge (BR 182).

Danke für die Hilfe

Grüße Thomas
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Re: Zugkraft von Lokomotiven

#7 Beitrag von vorade »

Hallo Thomas,

nunja, deine Frage ist berechtig, aber nicht wirklich lösbar. Wer das Tool hat, kann froh sein...
Es ist leider wie mit vielen anderen guten Tools, die verschwunden sind.

Viele Grüße Volkhard
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Re: Zugkraft von Lokomotiven

#8 Beitrag von Baureihe01 »

Falls Jemand noch eine Idee oder Möglichkeiten sieht, bitte schreibt mir eine PN.

Danke

Grüße Thomas
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Re: Zugkraft von Lokomotiven

#9 Beitrag von Kösentiger »

Hallo alle miteinander,

heute geht's besser! Gestern gab's Krach mit meiner Frau, und da war ich nicht so gut drauf und auch unkonzentriert. Heute ist das aber vorbei.

Also:
Nochmals Danke an euch alle, die ihr mir helfen wollt!!!
Ich versuche mal, jetzt mit Bernies Formel einen gewünschten Güterzug zu erstellen.
zB: BR 150, Stundenleistung = 4500kW, Anfahrzugkraft = 438kN (alles laut Wikipedia)
nach Formel von Bernt: 4500(kW) x 75 = 337.500kg = 337,5t
Anhängen möchte ich nun zB beladene Rungenwagen Kls443.

Solch ein Wagen wiegt laut "Dybas" 13,15 t. Maximales Ladegewicht wären 27t.
Also würde ich für einen solchen beladenen Kls443 schon mal max. 40,15t veranschlagen können.
Ich nehm' aber einfach mal 45t als einfachere Berechnungsbasis.
Daraus folgt: 337,5 / 45 = 7,5 Wagen ???
Das heißt, ich kann lediglich 7 beladene Klm443 hinter die BR 150 hängen???
Was habe ich denn nun schon wieder falsch gemacht???

Grübel, grübel, grübel.

Ich habe jetzt mal völlig anders gerechnet:
Ein "Langer Heinrich" war ein Erzzug mit 50 Wagons Fad 167 von ca. 4000 Tonnen Last. Ein solcher Zug wurde in der Regel von zwei 043er gezogen.
Ein halber "Langer Heinrich" mit 25 Wagons Fad167, gezogen von einer BR 043, wog also bis zu 2000 Tonnen. Folglich wog ein Fad 167 beladen an die 80t, was auch den Angaben bei "Dybas" entspricht.
Die Dampflok 043 der DB hatte als Leistungsangabe etwas über 2000PS.
Ich rechne nun so: 2000(PS) / 80(t) = 25 (Wagen)
Wenn ich also weiß, wieviel ein Wagen wiegt und welche Leistung eine Lokomotive bringt, so kann ich mir also ungefähr ausrechnen, wieviel beladene Wagen eine Lok in der Ebene bei idealen Bedingungen ziehen kann.
Meine Formel: Leistung der Lok (egal ob Ps oder kW) dividiert durch das Gewicht eines Wagens ergibt dann ungefähr die maximale Wagenanzahl:
"Leistung Lok" / "Wagengewicht" = "maximale Anzahl der anzuhängenden Wagons".
So würde ich das jetzt mal ausklamüsern. Wohl gemerkt: alles nur ungefähr, um halbwegs vernünftig lange Güterzüge zu bilden.
Wie ist da eure Meinung??
Wie es sich dann mit diesen Zügen in eep verhält, werde ich dann sehen.

Ps: eine PN fänd' ich auch gut!

Tschüß
Gerd
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Re: Zugkraft von Lokomotiven

#10 Beitrag von Bernie »

Hallo Gerd,
Ja, da habe ich offensichtlich einen Berechnungsfehler bei der Umrechnung kp zu t gemacht, sorry!
Nun, es ließ mich nicht ruhen und so habe ich meine Fachliteratur durchstöbert.
Auf Grundlage der Taschenbuchreihe Deutsche Dampflokomotiven, Diesellokomotiven und Güterwagen von Horst J. Obermayer Franckh-Kosmos-Verlag folgt:

Zugkraft einer Lok ergibt sich vor allem aus dem Verhältnis der Leistung (PS) zu
- Eigengewicht (t),
- Anzahl angetriebener Achsen (je mehr desto besser die Umsetzung der Kraft auf die Schiene),
- Radien der Antriebsachsen (je kleiner desto besser die Umsetzung der Kraft auf die Schiene, aber auch desto geringer die Höchstgeschwindigkeit)
Daher haben Güterzuglokomotiven mehr Antriebsachsen mit kleinen Radien und Schnellzuglokomotiven wenige Antriebsachen mit großen Radien. Die Zugkraft einer Lok ist daher eine lokspezifische Größe!

Mit dieser Zugkraft muss die Lok die eigene Masse (Mp = ca. t) und die Gesamtmasse der angehängten Waggons (Mp = ca. t) bewegen.
Eine BR 043 hat: ca. 2100 PS, Dienstgewicht ca. 110 t, Geschw.Max. ca. 80 km/h;
Eine BR 012 hat: ca. 2470 PS, Dienstgewicht ca. 110 t, Geschw.Max. ca. 140 km/h;
Eine BR 80 hat: ca. 575 PS, Dienstgewicht ca. 54 t, Geschw.Max. ca. 45 km/h.

Berechnungsformel (Dampfloks):
Zugkraft = Gesamtgewicht des Zuges x Widerstände (Umsetzungs-, Reibungs-, Haftungs-, etc.)
Der Widerstandsfaktor beträgt bei:
- Schnellzuglokomotiven: ca. 0,5-0,6,
- Personenzuglokomotiven: ca. 0,7,
- Güterzuglokomotiven: ca. 0,8-1.
Lässt man den Widerstandsfaktor außeracht, so ergibt sich sehr vereinfacht die Faustformel:
Zugkraft = Gesamtgewicht des Zuges; und damit:
LokLeistung = Lokgewicht + Summe der Waggongewichte
Für obige Loks ergäbe dies Anhängelasten von:
BR 043: ca. 2000 t; BR 012: ca. 2350 t*; BR 80: ca. 520 t.
*Daran erkennt man schon, dass bei der BR 012 diese Faustformel unrealistisch ist!

Mit entsprechenden, lokspezifischen Widerstandsfaktoren ergäbe dies Anhängelasten von:
BR 043 (0,87): ca. 1750 t; BR 012 (0,55): ca. 1300 t; BR 80 (1): ca. 520 t.


Nun zu den Waggongewichten; sie können dem Lastgrenzraster am Waggon entnommen werden. Unter A, B, C (ggf. B1, B2, C1, C2, C3 und C4) steht das zulässige Ladegewicht in Abhängigkeit zu diesen Streckenklassen!
Beispiele:
Kls 442: Eigengewicht: ca. 12,5 t; Ladegewicht: max. 27,5 t; Gesamtgewicht: max. 40 t
Fad 167: Eigengewicht: ca. 22,6 t; Ladegewicht: max. 56,5 t; Gesamtgewicht: max. 79,1 t
Es könnten somit obige Loks folgende Anzahl maximalbeladener Kls bzw. Fad ziehen:
BR 043: 44 Kls / 22 Fad; BR 012: 32 Kls / 16 Fad; BR 80: 13 Kls / 6 Fad.
Daraus folgt, dass die 50 Fad beim "Langen Heinrich" nicht das volle Ladegewicht hatten, was am spezifischen Gewicht des Erzes liegt.

Bei Diesellokomotiven liegt der Widerstandsfaktor meist bei 1.
Habe leider kein Taschenbuch für E-Loks!

Gruß
Bernie
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Re: Zugkraft von Lokomotiven

#11 Beitrag von Kösentiger »

Hallo Bernie,

vielen Dank für deine Bemühungen!!!!!
Klasse Ausarbeitung, tolle Hilfe von Dir!!!
Das soll hier jeder wissen.
Mt deinen Ausführungen komme ich gut zurecht.
Ich will die Zuglängen ohnehin nicht ausreizen.
Danke nochmals!

Tschüß
Gerd
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