CC BY
50
УДК 629.424
КРИВОШЕЯ Ю.В., к.т.н., доцент (Донецкий институт железнодорожного транспорта) ТРУБИХИН О.В., специалист (ПрАО «ДМЗ»)
КРИВОШЕЯ Д.С., старший преподаватель (Донецкий институт железнодорожного транспорта)
Исследование основных эксплуатационных показателей локомотивов промышленного транспорта
KRIVOSHEYA Y.V., Candidate of Technical Sciences, Associate Professor (DRTI) TRUBIKHIN O.V., Specialist (PrJSC «DMP») KRIVOSHEYA D.S., Senior Lecturer (DRTI)
The research of the main operational indicators of industrial transport locomotives
Введение
Снижение себестоимости
перевозок железнодорожным
транспортом на предприятиях горнометаллургического комплекса в сложившихся новых экономических отношениях является на сегодняшний день одной из важнейших задач в этой отрасли. К тому же, актуальным остается вопрос рационального использования топливно-
энергетических ресурсов (ТЭР). Постоянно изобретались новые методы и технологии относительно
рационального использования ТЭР. В связи с вышеизложенным, существует необходимость жесткого распределения и нормирования расходов ТЭР. Поиск путей повышения топливной экономичности и эффективности использования маневровых тепловозов возможен только при тщательном изучении режимов работы и условий эксплуатации их на обслуживаемых участках [1].
Анализ последних исследований и публикаций
Эффективность использования тепловозов анализируется в работах [25]. Методика количественной оценки показателей работы тепловоза и анализа условий эксплуатации с
использованием статистических данных депо рассмотрена в работе [3].
Вопрос выбора оптимальных характеристик магистральных и маневровых тепловозов
рассматривается в работах [5-7]. Указано, что ни для одного из тепловозных ДВС генераторная характеристика не соответствует экономической. Особенно отклонение от экономической характеристики наблюдается в области частоты вращения коленчатого вала ниже (0,5...0,6) Пном.
Е.Е. Коссов при исследовании эффективности использования
маневровых тепловозов особое внимание уделяет выбору критерия оптимальности [6]. Критерием
оптимизации транспортных силовых установок может служить минимизация расхода топлива только при условии учета временного фактора. Кроме того, показателем качества работы тепловоза автор считает расход топлива, стоимость и время обработки прибывающих составов.
Вопросам топливной
экономичности тепловозов посвящены научные труды ученых Коссова Е.Е., Старовойтова В.А., Кудряша А.П., Заславского Е.Г., Тартаковского Э.Д. Хомича А.З., Тупицына О.И.,
Симсона А.Э., Володина А.И.,
Фофанова Г.А., Кузьмича В.Д. Ими отмечено, что относительно низкий коэффициент использования мощности локомотивов обусловлен значительной по времени работой на холостом ходу и частичных нагрузках, постоянной сменой режимов и необходимостью в остановках и пусках дизеля [5-8].
Технико-экономические показатели работы ДВС в эксплуатации систематизированы в работе [9]. Указано, что оценка топливной экономичности тепловозов в условиях эксплуатации и при послеремонтных реостатных испытаниях должна быть разной. При оценке топливной экономичности ДВС в эксплуатации нужно учитывать тот факт, что большую часть времени они работают на переходных режимах, при которых оценить эффективность использования топливно-экономических ресурсов дизелем возможно с помощью показателя среднеэксплуатационной экономичности. Эксплуатационный расход топлива зависит от продолжительности работы ДВС на различных нагрузочных режимах. Конечно, целесообразно использовать ДВС в диапазоне нагрузок с наименьшим удельным расходом
топлива, однако, особенности использования тепловозной тяги обусловливают необходимость их длительной работы на режимах холостого хода и частичных нагрузок, что, в свою очередь, влечет за собой увеличение расхода топлива на различные вспомогательные нужды.
Цель работы
При
железнодорожного
угледобывающих
промышленным
организации обслуживания предприятий транспортом
важнейшим показателем эффективности перевозок выступает расход дизельного топлива тепловозами. Поэтому основной задачей для локомотивных служб промышленного транспорта является организация качественного учета и нормирования расхода ТЭР в эксплуатационной работе. Для этого требуется решение следующих задач:
1) определение в эксплуатационной работе времени использования тепловозов по видам работ (поездная, маневровая, хозяйственная);
2) определение усредненного времени работы дизеля на позициях контролера машиниста и затраченная мощность при этом;
3) определение реальных норм расхода дизельного топлива тепловозами по видам выполняемых работ;
4) получить экономическую эффективность от снижения затрат на эксплуатацию (уменьшение расхода ГСМ).
Основная часть
Полученные данные
распределения эксплуатационной
работы тепловозов в среднем за одну смену приведены на рисунке 1. Как видно из рисунка 1, одной из особенностей работы маневровых тепловозов угольной промышленности является выполнение ими как маневровой, так и поездной работы. Доля времени по каждому виду работы в среднем за одну смену составляет Тпоезд = 32,6 % и Тман = 67,4 % соответственно.
В качестве оценочных показателей нагрузочных режимов тепловозов, как правило, используются распределение времени их работы по позициям контроллера машиниста. Обобщенные
результаты
исследований
режимов работы тепловозов ТЭМ2 по участкам показаны на рисунках 2, 3. Согласно полученным данным, в режиме нагрузки тепловозы в поездном движении находятся в пределах от 50 до 60 % суммарного времени, при этом только 4 % составляет работа на максимальной (8-й) позиции
контроллера машиниста. Остальные -промежуточные позиции, для которых не предусмотрена настройка характеристик дизель-генераторной установки и электрооборудования. Время работы локомотивов в режиме холостого хода составляет до 50 % от общего времени эксплуатации в поездной работе.
Рис. 1. Распределение усредненного времени работы тепловозов ТЭМ2 в поездном и маневровом движении в течение смены
Рис. 2. Распределение усредненного времени работы тепловозов ТЭМ2 в поездном движении по позициям КМ
Рис. 3. Распределение усредненного времени работы тепловозов ТЭМ2 в маневровом движении по позициям КМ
В маневровом движении основное время работы дизеля составляет режим холостого хода. Его доля доходит до 70 %, а остальная часть времени это работа на промежуточных позициях (в пределах 40-30 %). Как показывают результаты исследования,
доминирующими являются 2-я и 3-я позиции контроллера машиниста (до 50% времени работы на промежуточных позициях).
Ежесменная, принятая в исследуемом погрузочно-транспортном управлении (ПТУ), норма расхода дизельного топлива (ДТ) на тепловозах ТЭМ2 была рассчитана по методике предложенной Н.Н. Залитом [2]. Сопоставление этой нормы с фактическим расходом, полученным в ходе исследования, показаны на рисунках 4-6. Также отображены ежесменные нормы расхода ДТ по видам работы, которые были приняты на основании измерения расхода топлива с помощью мерной емкости, устанавливаемой на тепловозе.
По каждому участку установлены нормы расхода топлива на эксплуатационную работу тепловозов: на участке 1 - 255 л за смену (рис. 4), на участке 2 - 245 л за смену (рис. 5), на участке 3 - 335 л за смену (рис. 6). При
этом фактический расход ДТ ниже установленных ежесменных норм по видам работ в среднем на 15-35 %.
Как видно по полученным данным, нормы завышены по сравнению с фактическим расходом ДТ, который был получен путем измерения мерными рейками удельного расхода топлива и корректировки его в зависимости от мощности,
затрачиваемой двигателем на выполнение работы [3]. Это объясняется тем, что при нормировании эксплуатационной работы тепловозов ПТУ не принимались во внимание резервная работа, грузовые поезда с весом, меньшим установленной нормы.
Принятые нормы расхода дизельного топлива оказались значительно занижены и требуют другой методики расчета, которая бы учитывала:
- доли времени работы в поездном и маневровом движении;
- в поездном движении: количество поездов; их долевое количество за смену по обслуживаемым перегонам; весовые нормы поездов; резервный пробег; усредненное время работы на позициях контролера машиниста и затраченная мощность при этом;
Рис. 4. Динамика изменения фактического расхода ДТ относительно установленных ежесменных норм на участке 1
Рис. 5. Динамика изменения фактического расхода ДТ относительно установленных
ежесменных норм на участке 2
Рис. 6. Динамика изменения фактического расхода ДТ относительно установленных ежесменных норм на участке
- в маневровом движении: количество станций, на которых выполнялась маневровая работа; работа резервом (прибытие, объезд, прицепка к составу, проба тормозов, отправление со станции); количество
- переработанных груженных и порожних вагонов при выполнении маневровых операций; усредненное время работы на позициях контролера машиниста и затраченная мощность при этом.
Выводы
Приведенные результаты
исследований могут быть
использованы:
- для решения задач, связанных с повышением эффективности использования тепловозов промышленного транспорта в конкретных условиях их эксплуатации;
- для совершенствования принципов анализа и нормирования расхода топлива тепловозами промышленного транспорта.
Одним из направлений работ по дальнейшему повышению
экономической эффективности
тепловозов является повышение уровня организации теплотехнической работы и рациональное нормирования расхода топлива с учетом реальных условий эксплуатации.
Список литературы:
1. Володин А.И. Методы оценки технического состояния, эксплуатационной экономичности и экологической безопасности дизельных локомотивов / А.И. Володин. - М.: ООО «Желдориздат», 2007. - 264 с.
2. Чулков А.В. Повышение эффективности использования
тепловозов на маневровой работе /
A.В. Чулков, А.К. Белоглазов, П.Я. Блюденов, А.А. Глауб,
B.В. Отбойщиков // Исследования и разработка ресурсосберегающих технологий на железнодорожном транспорте : Межвуз. сб. науч. тр. -Самара: Изд-во СамИИТ. - 2002. -№ 23. - С. 318-320.
3. Гавриленко М.К. К методике оценки маневровых качеств тепловозов / М.К. Гавриленко // Повышение долговечности и эффективности использования маневровых тепловозов: Труды ЦНИИ МПС. - М.: Транспорт, 1972. - № 469. -
C. 26-39.
4. Назаров Л.С. Оценка условий эксплуатации и надежности тепловоза ЧМЭ3 // Повышение долговечности и эффективности использования маневровых тепловозов: Труды ЦНИИ МПС. - М.: Транспорт, 1972. - № 469. -С.3-26.
5. Кудряш А.П. Резервы повышения экономичности тепловозов 2ТЭ10Л / А.П. Кудряш, Е.Г. Заславский, Э.Д. Тартаковский. - М.: Транспорт, 1975. - 64 с.
6. Коссов Е.Е. Выбор характеристик магистральных и маневровых тепловозов / Е.Е. Коссов,
B.А. Старовойт // Повышение топливной экономичности тепловозов: Сб. науч. тр. - М.: Транспорт, 1991. -
C.118-127.
7. Володин А.И. Топливная экономичность силовых установок тепловозов / А.И. Володин, Г.А. Фофанов. - М.: Транспорт, 1979. -126 с.
8. Хомич А.З. Экономия топлива и теплотехническая модернизация тепловозов / А.З. Хомич, О.И. Тупицын, А.Э. Симсон. - М.: Транспорт, 1975. -264 с.
9. Локомотивные энергетические установки: Учебник для вузов ж-д. трансп. / Под ред. А.И. Володина. - М.: ИПК «Желдориздат», 2002. - 718 с.
10. Залит Н.Н. Справочник по тепловозам промышленного транспорта / Н.Н. Залит. - М.: Транспорт, 1974. - 370 с.
11. Долгов В.А. Тепловозы ТЭМ1 и ТЭМ2 / В.А. Долгов. - М.: Транспорт, 1972. - 257 с.
Аннотации:
В статье выполнен анализ режимов работы тепловозов промышленных
предприятий, который показал, что доля времени работы в маневровом и поездном движении составляет примерно 33 % и 67 % соответственно. Также получены данные о распределении времени работы тепловозов по позициям контроллера машиниста, о фактическом расходе топлива тепловозами на различных участках обращения. В ходе исследований установлено, что ежесменные нормы расхода дизельного топлива по видам работы значительно завышены по сравнению с фактическим расходом. Результаты
исследований показали, что существует необходимость совершенствования
нормирования расхода топлива с целью повышения экономичности и улучшения использования тепловозов.
Ключевые слова: тепловоз, режим работы, доля времени работы, расход дизельного топлива, позиция контролера машиниста.
The article analyzes the operating modes of diesel locomotives of industrial enterprises, which showed that the share of operating time in shunting and train traffic is approximately 33% and 67%, respectively. Data were also obtained on the distribution of operating hours of diesel locomotives among the positions of the controller of the driver, on the actual fuel consumption by diesel locomotives in various sections of circulation. In the course of research it was found that the shift rates of diesel fuel consumption by type of work are significantly overestimated in comparison with the actual consumption. The research results showed that there is a need to improve the regulation of fuel consumption in order to increase efficiency and improve the use of diesel locomotives.
Keywords: diesel locomotive, operating mode, fraction of the operating time, diesel fuel consumption, position of the controller of the driver.
