Berbicara tentang train performance erat kaitanya dengan sistem propulsi
kereta karena pada dasarnya train performance dipakai untuk menentukan
spesifikasi komponen propulsi dan juga mensimulasikan performa kereta terhadap
resistan gerak yang ada. Sebelum melangkah lebih jauh, baca juga PemodelanLongitudinal Kereta Api dan Resistansi Gerak Kereta. Jika sudah,
pada artikel kali ini akan coba kita pelajari cara pembaca suatu plot atau
grafik dari perhitungan train performance.
Gambar. Contoh grafik train performance [1]
Gambar diatas adalah grafik train performance yang dibuat dengan mengacu
data Shinkansen seri 200 dimana daya dari sumber yang dipakai adalah 15900 HP atau
sekitar 11861 kW. Dengan efisiensi transfer energinya diasumsikan 0.7. Kurva
warna merah adalah tractive effort yang sebelumnya kita singkat dengan FT,
sedangkan kurva warna biru adalah resistan gerak dimana dalam perhitugan ini
hanya memakai Rumus Davis, yang berarti pula, perhitungan dapat dilakukan tanpa
data lintasan.
Pembacaan kurva warna merah, tractive force. Nilai FT konstan 400 kN dan
nilai ini dipertahankan sampai kecepatan 20 m/s, artinya dalam selang waktu itu
percepatannya konstan dan setelah melewati kecepatan 20 m/s ini, FT mulai turun
yang berarti pula nilai percepatan juga turun. Nilai kecepatan dimana traction
force mulai turun disebut weakening point, sehingga pada grafik diatas
weakening pointnya adalah 20 m/s. Berdasar data grafik diatas, maka daya yang
dibutuhkan adalah P=FT*v=400*20 = 8000 kW. Sehingga daya sumber yang diperlukan
adalah 8000 kW, sedangkan disebutkan sebelumnya daya yang tersedia adalah 11861
kW, dapat disimpulkan daya yang ada cukup. Sedangkan percepatan konstannya
berapa tidak bisa kita tentukan tanpa mengetahui massa kereta.
Pembacaan kurva warna biru, resistan gerak. Seperti sudah dibahas pada
artikel Resistansi Gerak Kerata, Rumus Davis mengandung rumus hambatan
gesek dan aerodinamis yang keduanya memiliki hubungan dengan kecepatan,
sehingga semakin tinggi kecepatan maka nilainya juga semakin besar. Ilustrasi
sederhana, semakin cepat kita naik motor maka kecepatan angin yang menerpa kita
juga semakin kuat.
Point penting lain dari kurva diatas adalah perpotongan antara kurva
merah dan biru yang menunjukkan kecepatan maksimum kereta. Pada grafik diatas
perpotongan terjadi pada kecepatan 82.8 m/s atau 298 km/jam, sehingga untuk
kecepatan maksimum kereta ini bisa mencapai 298 km/jam untuk lintasan lurus
tanpa tanjakan maupun tikungan. Kenapa? Karena grafik tersebut dihitung tanpa
hambatan gradient dan tikungan. Penambahan data gradient dan radius tikungan
dari lintasan sangan penting apabila kita mendesain kereta dan melakukan
perhitungan train performance. Karena dari situ kita bisa memiliki gambaran
kecepatan maksimum kereta pada lintasan tersebut.
Ref.
[1] Rail Transportation: Adendum, Rail Resistence Equation.
http://128.173.204.63/courses/cee3604/cee3604_pub/rail_resistance.pdf
0 komentar :
Posting Komentar