CC BY
39
рической машины / Пшеничкин П.А. Степанов В.П. и др. // Бюл. изобр. - 1981. -№24.
7. А.с. 342833 СССР. Способ получения углеграфитовых изделий / Сенин Н.Д., Смирнов Б.Н.. и др. // Бюл. - 1972. -№20.
8. Патент Украши 21106. Щ1тка для електричних машин / Завгородня Т. I., Лошак О.С. // Бюл. - 1998. - №1.
9. А.с. 970525 СССР. Щётка для электрических машин / Пшеничкин П.А. Степанов В.П. и др. // Бюл. изобр. - 1982. -№40.
10. Патент Украши №9293. Струмознь мальний ковзний елемент // В.В. Аулш, Д.М. Барановський, В.М. Бобрицький та ш. - 2005. - Бюл. №9.
11. А.с. 427433 СССР. Электрощёточный материал / Давидович Я.Г., Смелян-ский Б.М. и др. // Бюл. изобр. - 1974. -№17.
Анотаци:
У робот проведет дослщження стосовно надшносл ковзних контакпв м1ського електротра-
нспорту. Встановлено, що досягти тдвищення надшносл ковзних контакпв мюького електротра-нспорту можна на основi розробки нових матерiа-лiв. Показано, що найкращим матерiалом для ковзних контактiв е природний графiт. Тому, в робот запропоновано два варiанти струмознiмальних ковзних контакпв i наведена технологiя ix вигото-влення.
В работе проведены исследования относительно надежности скользящих контактов городского электротранспорта. Установлено, что достичь повышения надежности скользящих контактов городского электротранспорта можно на основе разработки новых материалов. Показано, что наилучшим материалом для скользящих контактов является природный графит. Поэтому, в работе предложено два варианта токосъёмных скользящих контактов и приведена технология их изготовления.
In work the researches in relation to reliability of sliding contacts of city electric transport are conducted. It is set, that attaining the rise of reliability of sliding contacts of city electric transport is possible on the basis of development of new materials. It is shown, that natural graphite is the best material for the sliding contacts. Therefore, in work two variants of output of current sliding contacts are offered and technology of their making is resulted.
УДК 629.421.4
ФАЛЕНДИШ А.П., д.т.н., професор (УкрДАЗТ); ВОЛОДАРЕЦЬ М.В., астрант (УкрДАЗТ); ЗОЛОТУХИ 1.В., астрант (УкрДАЗТ).
Аналiз витрат палива тепловозами cepii ЧМЕ3 та ЧМЕ3-П пщ час ви-конання вивпно! роботи
Постановка проблеми
Анал1з сучасного стану i напрямюв розвитку залiзничного транспорту Украь ни показуе, що його техшчна база i техно-логiчний рiвень оргатзацп перевезень по
багатьом параметрам не вщповщае потребам суспшьства i европейським стандартам якосп транспортних послуг.
Заходи, що приймались для стабш-зацп залiзничного комплексу, не змогли
Таблиця 1
nopiB^Hra характеристик Tenn0B03iB
Основш Локомотив
технiчнi характерис- ЧМЕ3 ЧМЕ3-П
тики
Нoмiнальна потуж- 993 1455
нiсть дизеля, кВт
Розрахункова швид-кiсть, км/год 11,4 14,3
Кoнстpукцiйна шви-дюсть, км/год 95 90
Маса, т 123 120
зупинити критичний знос основних фон-дiв залiзниць Украши, i, перш за все, ру-хомого складу, який за перюд з 1992 р. збiльшився з 38% до 80%, а активно! час-тини - до 85% [1].
Парк лoкoмoтивiв залiзниць Украши формувався, насамперед, за рахунок 'х поставок до 1993р. З юнуючого парку ло-кoмoтивiв теpмiн служби, що був назначений заводами- виготивниками, виробили на 89,3 % електpoвoзiв, а теплoвoзiв -99,3%.
Тому виникае неoбхiднiсть у онов-леннi тягового рухомого складу Укpзалiз-ницi. Це можна зробити наступними способами: шляхом закупки нового рухомого складу або модершзащею юнуючого [1,2].
Ваpiантoм оновлення маневрових теплoвoзiв е мoдеpнiзацiя тепловоза ЧМЕЗ з установкою дизеля Caterpillar, яка дозволяе за 45-70% вартост нового тепловоза отримати замють старого локомотиву каттально вiдpемoнтoваний тепловоз ЧМЕЗП з сучасним екoнoмiчним дви-гуном.
Мета статт1
Аналiз витрат палива тепловозами серп ЧМЕ3 та ЧМЕ3-П пiд час виконання ними вивiзнoi' роботи.
Викладення основного матер1алу
Порiвняeмо основнi технiчнi характеристики базового тепловозу ЧМЕ3 та модернiзованого тепловозу ЧМЕ3-П, до-кладне описання яких наведено у [3,4]. Порiвняння зведемо до табл.. 1.
При виконанш маневрово! роботи тепловоз ЧМЕ3-П використовуе у серед-ньому 10-15% вiд потужносп силово'1 установки, тому фактичнi середш питомi витрати палива складають 220-225 г/кВт*год [5].
Виконаний аналiз витрат палива тепловозами серп ЧМЕ3 у локомотивному депо Донецько'1 залiзницi при виконаннi вивiзноi роботи. Розглянутий один з основних напрямюв вивiзноi роботи - дiлянка Стаханов - Попасна. Й довжина складае близько 40 км; спочатку ще 16-ти кшоме-тровий спуск, а потсм - затяжний 24-ох кшометровий пiдйом iз крутiстю 10-11 %о. Витрати палива на виконання вивiзноi роботи на даному перегош для по!адв рiзноi маси були визначеш шляхом проведення тягових розрахунюв за допомогою пакету програм Mathcad (вiкно програми зобра-жено на рисунку 1). Результати цих роз-рахункiв були порiвнянi з фактичними ви-тратами палива, визначеними системою контролю витрат палива Б1С-Р (вiкно програми наведено на рисунку 2). Слщ за-уважити, що витрати палива у обох випа-дках практично однаковь Це свщчить про об'ективнiсть результатiв, отриманих при проведенш тягових розрахункiв за допомогою пакету програм Mathcad.
На рис. 3 показана залежшсть мiж питомими витратами палива та масою по-1'зду. Зауважимо, що К - це коефщент пе-ревищення, що характеризуе поступовий знос локомотивiв внаслiдок 1'хньо'1' експлу-атацп. Згiдно з «Нормативами собiвартос-тi одиницi ремонту рухомого складу на 2009 рш Донецько'1 залiзницi» для тепло-возiв ЧМЕ3 локомотивного депо Попасна
К= 1,15, а у найближчi роки внаслiдок по-дальшого старiння експлуатацiйного парку вш збiльшиться до величини К=1,25. Для модернiзованого тепловозу ЧМЕ3-П приймаемо К= 1,01.
У табл. 2 наведено результати тяго-вих розрахунюв за допомогою пакету програм Mathcad для тепловозу ЧМЕ3 при
К=1,15 i при К=1,25 (результати розраху-нку одного з варiантiв для К=1,25 наведено на рис. 4), а також !х порiвняння з да-ними, отриманими iз системи Б1С-Р.
У табл.3 показаш аналогiчнi тяговi розрахунки, виконанi для тепловозу ЧМЕ3-П (К=1,01).
Рис. 1. - Вiкно програми розрахунку витрати палива на виконання вивiзноi роботи
на перегош Стаханов - Попасна
Рис. 2. - Вшно програми Б1С-Р
к г
10 т * к м бр
280 240
ЧМЕ3 з гдно 200 БС Р
160 120 80 40
З&дно ¡з розрахунками у Ш 1юа(1:
____ ЧМЕ3 при
К=1,15
ЧМЕ3 при К=1,25
ЧЕ П при К=101
1
л
\ >
У'Ч-\х> ч.
0, т
100 300 500 700 900 1100 1300 1500 Рис. 3. - Залежшсть питомих витрат палива вщ маси по'1'зду
Рис. 4. - Результати розрахунку витрати палива на виконання вивiзноi роботи на перегош Стаханов - Попасна тепловозом ЧМЕ3 у середовищi Mathcad
е
Таблица 2 — Пор1вняння фактичних витрат налива тепловозами ЧМЕЗ (зпдно Б1С-Р) та розрахованих за допомогою \lalhcad
№ Дата Станщятачас Станцштачас Маса Вщ- Вивгзна Час Витрати папива, кг Пип»« витрати падива,
.ток. вщпраатення прибуття поезду, сгань, робота. РУХУ, кгУ(104т*кмбр.)
Т км тис. т* км бр. хв Б1С-Р Май> сас! 1,15 \1ath-сас! 125 ЫС-Р \tatfi-сас! 1,15 МаЙ1-ак! 125
1409 05.05.09 Стаханов 14:45 Попасга 16:05 490 40 19,6 80 139 147 172 70,9 75,1 873
1409 30.04.09 Стаханов 10:23 I [опасна 11:25 66 40 2,64 62 51 55 65 193,2 210 245
1701 21.03.09 Стаханов 13:10 I [опасна 14:25 66 40 2,64 75 51 55 65 1932 210 245
3318 28.03.09 Стаханов 10:55 Потаена 12:14 476 40 19,04 79 140 144 169 73,5 75,6 88,7
3318 05.03.09 Стаханов 1525 Погисна 16:55 132 40 53 90 77 72 82 145,8 136 155,4
- - - - - - 250 40 10,0 62 - 95 112 - 94,9 111,5
- - - - - - 900 40 36,0 85 - 231 271 - 642 75,1
О
в »
о «
5=1 >
> и
нн
М
Я
в а
Г
Таблиця 3
Витрати палива тепловозом ЧМЕ3-П, розраховаш за допомогою Mathcad
Маса поедут Вщстань, км Виввна робота, тис. т*км бр. Час руху, хв Витрати палива,кг Питом витрати палива, кг/(104 т*км бр.)
66 40 2,64 67 40 152,4
132 40 5,28 66 52 98,0
250 40 10,0 77 71 70,6
476 40 19,04 77 107 56,3
490 40 19,6 78 110 56,0
900 40 36,0 79 175 48,5
1200 40 48,0 85 223 46,3
1500 40 60,0 81 270 45,0
Таким чином, при збшьшенш вщсо-тку використання потужносп тепловоза з 10-15% до 65-70%, тобто при змЫ його роботи з маневрово'1 на вивiзну, економiя палива збiльшуeться - з 29,4% до 35% i вище.
Наприклад, при використанш 65% потужностi дизеля тепловоз ЧМЕ3 по дь лянщ Стаханов - Попасна може провести по'1'зд масою 500 т, а ЧМЕ3-П - масою 900 т. Питомi витрати палива при цьому скла-дуть вiдповiдно 80 i 48,5 кг/(104 т*км бр.). економiя палива тодi досягне:
Висновки
80 - 48,5 80
100% = 40%.
Отже стае очевидною доцшьшсть використання модершзованого тепловозу ЧМЕ3-П переважно не на «легкш» манев-ровiй роботi [5], а на важкш вивiзнiй ро-ботi, де стане можливою повна реалiзацiя потужносп встановленого на локомотив дизеля Caterpillar 3512B i, як наслiдок, збшьшення вiдсотку економп палива, що врештьрешт приведе до максимально мо-жливого зменшення витрат палива у масштабах усього депо.
1. Проведено аналiз техшчного стану тягового рухомого складу, який експлуатуеться на залiзницях Украши.
2. Було виконано тяговi ро-зрахунки для тепловозiв ЧМЕ3 та ЧМЕ3П.
3. Проведено аналiз витрат палива для базового i модернiзованого ло-комотивiв пiд час виконання вивiзноi роботи, а також наведено рекомендацп щодо ращонального використання локомотиву ЧМЕ3П.
4. Визначено, що при робот у однакових умовах пiд час виконання вивь зноi роботи модернiзований тепловоз може витрачати на 40% палива менше, шж базовий.
Список лггератури
1. Сергиенко Н.И. Решение проблем подвижного состава железных дорог Украины через взаимодействие государственного и частного секторов экономики // Локомотив-информ. - 2010. -№6. -С.40-46.
2. Фалендыш А.П., Володарец Н.В. Использование гибридных передач на маневровых тепловозах // Локомотив-информ. - 2010. - Декабрь. - С. 4-7.
3. З.Х. Нотик. Тепловози ЧМЭ3, ЧМЭ3Т, ЧМЭ3Е. Пособие машинисту. М.: Транспорт, 1996. - 444 с.
4. Локомотив серии ЧМЕ3-П. Техническое описание. С2 Ьоко а.Б. (г. Ческа-Тршебова) Чешская республика, 2007 - 124 с.
5. Володарець М.В. Аналiз ви-трат палива тепловозами серп ЧМЕ3 та ЧМЕ3-П тд час виконання маневрово! роботи // Збiрник наукових праць Дон1ЗТ. - 2011. - №27. - С. 99-104.
Анотацн:
Ключов1 слова: маневровий тепловоз, мо-дертзащя, витрати палива.
Розглянуп питания модернiзацii' маневрового тепловоза ЧМЕ3 i наведений аиалiз витрат палива цим локомотивом i модериiзоваиим серп ЧМЕ3-П пiд час виконання биб^но! роботи.
Рассмотрены вопросы модернизации маневрового тепловоза ЧМЭ3 и приведен анализ расхода топлива этим локомотивом и модернизированным серии ЧМЭ3-П во время выполнения вывозной работы.
The problems of modernization of the locomotive shunting ChME3 and provides an analysis of fuel that the engine and the upgraded series ChME3-P during the execution of the export operation.
УДК 621.313
БЛИНДЮК В С., к.т.н., доцент (УкрДАЗТ).
Дискретне динамiчне моделювання електричних машин тягового рухомого складу. Частина 1.
Вступ, аналп публжацш, формулю-вання зада'п досл1дження
Розробка систем автоматичного ке-рування електротяговим рухомим складом потребуе вирiшення проблеми адекватного вщтворення динамiчних процесiв, якi виникають у сталому режимi роботи тяго-вих двигунiв та в умовах ïx змiни з ураху-ванням дп стороннix факторiв [1]. Це не-обxiдно для пiдвищення експлуатацшно'1' надiйностi, оптимiзацiï використання ене-ргетичних i матерiальниx ресурсiв та за-
безпечення безпеки руху по!зд1в [2]. У зв'язку з цим виникае потреба в динам1ч-нш функцюнальнш модел1 тягового дви-гуна постшного струму, яка дозволяе отримувати поточш значення основних електромехашчних показниюв його роботи в реальному масштаб! часу.
Виконаемо анал1з основних поло-жень класично! теорп електричних машин. Так, основною залежшстю, яка ставить у вщповщшсть електромагштний
момент
M„
з основним магнiтним по-
