Аналитические методы оценки тяговых, экономических и экологических характеристик тепловозов Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»
Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Михеев Владислав Александрович
Представлены аналитические методы и соответствующие им математические модели для оценки тяговых, экономических и экологических характеристик тепловозов. Приведены результаты моделирования тяговых свойств и эксплуатационных экологических характеристик тепловоза 2ТЭ116.
Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — Михеев Владислав Александрович
ANALYTICAL METHODS TO ESTIMATE TRACTION, ECONOMICAL AND ECOLOGICAL CHARACTERISTICS OF DIESEL LOCOMOTIVES
The author introduces analytical methods and corresponding mathematical models to estimate traction, economical and ecological characteristics of diesel locomotives. He presents results of modeling of traction qualities and operational ecological characteristics of the diesel locomotive 2ТЭ116.
Текст научной работы на тему «Аналитические методы оценки тяговых, экономических и экологических характеристик тепловозов»
3. Dawn P. Guegan, Peter T. Martin and Wayne D. Cottrell.: Prioritizing Traffic Calming Projects Using the Analytic Hierarchy Process. Murray, Utah 2000. - 26p.
4. Aburahma A., Ramiz Al Assa: Traffic Calming in the U.S.A: A CRITICAL STATE OF THE ART REVIEW. Washington, DC: Institute of Transportation Engineers, 1998. - 25 р.
5. Taekratok T.: Modern roundabouts for Oregon. Salem, OR: Oregon Department of Transportation, 1998. - 124 р.
6. Jacquemart G.: Modern Roundabout Practice in the United States. Washington, D.C.: Transportation Research Board, National Research Council, 1998. - 74 р.
7. Antoine D.: The safety of roundabouts and traffic lights in Belgium D.G.1 Department of Motorways and Highways, Walloon Ministry of Equipment and Transports, 2003.- 20 р.
8. Kennedy J.: Review of Accident Research at Roundabouts, Wokingham, Berkshire, Transport Research Laboratory (TRL Limited), 2005. - 14 р.
9. Brilon, W.: Roundabouts: A State of the Art in Germany. Vail, Colorado 2005. - 16 р.
10. Flannery. A.: Geometric Design and Safety aspects of Roundabouts. Washington, DC.: Transportation Research Board, National Research Council, 2001. - 104 р.
11. Guichet B.: Evolution of Roundabouts in France and their New Uses. Vail, Colorado, 2005. Ministère de l'Equipement et des Transports. - 7 р.
12. Roundabouts: an Informational Guide. US Department of Transportation. FHWA-RD-00-067. Portland, Oregon, 2000 -284 p.
АНАЛИТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ТЯГОВЫХ, ЭКОНОМИЧЕСКИХ И ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕПЛОВОЗОВ
Омский государственный университет путей сообщения, 644046, г. Омск, проспект Карла Маркса, 35.
Представлены аналитические методы и соответствующие им математические модели для оценки тяговых, экономических и экологических характеристик тепловозов. Приведены результаты моделирования тяговых свойств и эксплуатационных экологических характеристик тепловоза 2ТЭ116. Ил. 2. Библиогр. 4 назв.
Ключевые слова: тяговые качества; эксплуатационные характеристики и параметры подвижного состава.
ANALYTICAL METHODS TO ESTIMATE TRACTION, ECONOMICAL AND ECOLOGICAL CHARACTERISTICS OF DIESEL LOCOMOTIVES V.A. Miheev
Omsk state university of railway engineering 35 Carl Max Av., Omsk, 644046
The author introduces analytical methods and corresponding mathematical models to estimate traction, economical and ecological characteristics of diesel locomotives. He presents results of modeling of traction qualities and operational ecological characteristics of the diesel locomotive 2ТЭ116. 2 figures. 4 sources.
Key words: traction qualities; operational characteristics and parameters of the rolling stock.
Задача совершенствования методов оценки тяговых, экономических и экологических характеристик тепловозов входит в число приоритетных направлений развития системы технического обслуживания и ремонта тягового подвижного состава ОАО «Российские железные дороги». Анализ состояния вопроса показал, что несмотря на наличие экспериментальных методов оценки указанных выше характеристик тепловозов, в настоящее время особое внимание уделяется аналитическим методам, успешная реализация которых в свою очередь требует разработки математических моделей.
Тяговые свойства тепловоза с электрической передачей постоянного и переменно-постоянного тока можно смоделировать, используя электромеханические характеристики тяговых двигателей и технические параметры колесно-моторных блоков.
Электромеханические характеристики тяговых электродвигателей, представляющие собой зависи-
мость частоты вращения и вращающего момента двигателя от тока нагрузки - Птэд = / (1тэд) и
Мтэд = I (!тэд) для каждого режима работы электрической передачи (при полном возбуждении ПП, при первой ступени ослабления возбуждения ОП1 и при второй ступени ослабления возбуждения ОП2) рассчитываются на основании методики, предложенной в [1]:
Птэдщ = а]/1тэдк +Ь] ; Мтэдк1 = Ср Ртэдк] /Птэдк] ,
где а], bj - коэффициенты регрессии для определенного типа тягового электродвигателя и у-го режима работы электрической передачи, определяются экспериментально; 1тэд - ток тягового электродвигателя (ток нагрузки) для к-ой позиции контроллера машиниста, А; Св - постоянный коэффициент; Ртэд - мощность тягового электродвигателя для у-го режима работы электрической передачи, кВт.
1Михеев Владислав Александрович, аспирант, тел.: (3812)310622, факс: (3812)314219, e-mail: Micheev_V_A@mail.ru Miheev Vladislav Alexandrovich, a postgraduate, tel.: (3812)310622, факс: (3812)314219, e-mail: Micheev_V_A@mail.ru
Тяговая характеристика тепловоза на к-ой позиции контроллера машиниста для трех режимов работы электрической передачи в диапазоне скорости движения от начальной до конструкционной строится с использованием следующего выражения: .тм* 0,3768М „д и, Птр
где * - количество секций тепловоза; ткмб - количество колесно-моторных блоков в одной секции тепловоза; птр - коэффициент полезного действия тягового редуктора /'-го колесно-моторного блока.
В соответствии с описанной выше методикой смоделированы тяговые характеристики тепловоза 2ТЭ116, при этом основные технические параметры тепловоза принимались по паспортным значениям (рис. 1). Сравнение результатов моделирования с данными, приведенными в [2], показало, что погрешность расчета находится в пределах 10 %.
С учетом результатов моделирования тяговых свойств оцениваются экономические характеристики
ных ограничений скорости; общее время работы силовой установки тепловоза за поездку; статистико-аналитическая информация о режимах работы и условиях эксплуатации.
Значения касательной силы тяги локомотива и соответствующая ей к-я позиция контроллера машиниста тепловоза на выбранном 1-ом элементе спрямленного профиля пути определяются из условия дви-
\ ъ ъ-1 I от / , сц* ое Х-е 1
где Рсц - сцепной вес тепловоза, кН; Ое - вес поезда, кН; тот, юое - основное удельное сопротивление движению тепловоза и вагонов на выбранном участке пути, Н/кН; V , Къ-1 - установленная скорость движения поезда на соответствующих элементах спрямленного профиля пути, км/ч.
Суммарное время работы тепловоза на к-й позиции контроллера машиниста при движении поезда в