CC BY
41
УДК 656.222.6:629.42 10.18503/2222-9396-2016-6-2-16-22
ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕПЛОВОЗОВ 3ТЭ10М НА УЧАСТКЕ МАРОКАНД - КАТТАКУРГАН УЗБЕКСКИХ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ
Аблялимов О.С.1
1 Ташкентский институт инженеров железнодорожного транспорта, Узбекистан Аннотация
Представлены результаты исследований по обоснованию параметров перевозочной работы трёхсекционных магистральных (поездных) грузовых тепловозов 3ТЭ10М на железнодорожном участке Мароканд - Каттакурган направления Самарканд -Навои - Бухара Узбекской железной дороги, которые были получены известными методами теории локомотивной тяги. Значения параметров основных показателей перевозочной работы исследуемых тепловозов 3ТЭ10М были установлены в результате выполнения серии тяговых расчётов для различных условий организации грузового движения на участке Мароканд - Каттакурган и приведены в виде табличных данных и графических зависимостей. Средние и среднеарифметические значения основных показателей определены с учётом движения грузовых поездов без остановок и с остановками на раздельных пунктах. Получены уравнения регрессии, предназначенные для вычисления усреднённых значений параметров основных показателей топливно-энергетической эффективности использования исследуемых тепловозов 3ТЭ10М в реальных условиях организации железнодорожных перевозок грузов для принятого диапазона изменения массы состава грузовых поездов. Результаты исследований рекомендуются для практического использования машинистам-инструкторам и специалистам линейных предприятий локомотивного хозяйства сети узбекских железных дорог, чья профессиональная и производственная деятельности касаются вопросов экономии дизельного топлива на тягу поездов.
Ключевые слова: исследование, результат, грузовой поезд, движение, тепловоз, железнодорожный путь, участок, эксплуатация, условие, направление, подвижной состав, станция, перегон, профиль, эффективность.
Основные показатели транспортной энергетики в виде конкретных кинематических параметров движения грузовых поездов и расходов дизельного топлива на тягу поездов в количественном и стоимостном исчислении являются базовой составляющей по обоснованию и оценке топливно-энергетической эффективности использования магистральных (поездных) грузовых локомотивов дизельной тяги в разнообразных условиях организации эксплуатационной деятельности железных дорог.
Высокий уровень пропускной и провозной способности железных дорог напрямую связан с повсеместным увеличением объёма перевозок и сокращением времени доставки грузов (пассажиров), которые будут всецело зависеть как от профессиональной подготовки локомотивных бригад и слаженности их действий в пути следования подвижного состава, так и от эффективной работы тягового подвижного состава.
Это достигается в результате внедрения энергосберегающих технологий с учётом повсеместного сокращения топливно-энергетических ресурсов на тягу поездов и повышения эффективности перевозочной работы локомотивов, постоянного улучшения системы организации труда и отдыха локомотивных бригад, и обязательной высокой эксплуатационной надёжности и безопасности движения всех видов (типов) поездов в различных условиях эксплуатации
По данной проблематике ведутся исследования в различных направлениях. Так, использованию разнообразных элементов робототехники, с учётом реги-
© Аблялимов О.С., 2016.
страции параметров диагностических сигналов технического состояния узлов, агрегатов и систем локомотивов в условиях эксплуатации и последующим воспроизведением (изображением) величин этих сигналов на мониторах дисплея в кабине машиниста, посвящены работы [1, 2].
Авторы исследований [3, 4] доказывают, что повышение эффективности перевозочной работы локомотивов достигается не только за счёт совершенствования сервисного обслуживания силовых энергетических установок (систем), но и в результате успешной реализации электромагнитной передачи в тяговом электрическом подвижном составе железных дорог.
Вопросы, связанные с экономным расходованием топливно-энергетических ресурсов на тягу поездов тепловозами и локомотивами с гибридной передачей в грузовом движении, исследуются в работах [5-7].
В настоящее время на Узбекской железной дороге обновление эксплуатируемого парка локомотивов дизельной тяги осуществляется, главным образом, за счёт проведения поэтапной глубокой модернизации части действующих магистральных (поездных) тепловозов серии ТЭ10М путём замены дизеля 10Д100 на современный прогрессивный дизель 1А-5Д49 [8] Коломенского тепловозостроительного завода [9].
На сегодняшний день, около семидесяти процентов [10] всех магистральных (поездных) локомотивов дизельной тяги АО «Узбекистан темир йуллари» (Узбекские железные дороги) приходится на грузовые тепловозы серии ТЭ10М в различном секционном исполнении.
Поэтому исследования, направленные на продол-
жение изучения топливно-энергетической эффективности использования магистральных (поездных) грузовых локомотивов дизельной тяги в различных условиях эксплуатации на разных участках Узбекских железных дорог, являются своевременной и актуальной задачей.
Настоящие исследования были выполнены для трёхсекционных магистральных (поездных) грузовых тепловозов серии 3ТЭ10М при вождении поездов в условиях эксплуатационной деятельности на примере железнодорожного участка Мароканд - Каттакурган Узбекской железной дороги. Исследования проводились с использованием положений теории локомотивной тяги [11, 12] и разработанного авторами алгоритма реализации поставленной задачи, с учётом исходных данных [13, 14] о материально - технологических условиях перевозочной работы локомотивов, спрямлённом профиле пути упомянутого исследуемого участка железной дороги, об объекте и предмете исследования.
Объектом исследования являются трёхсекцион-ные магистральные (поездные) грузовые тепловозы серии 3ТЭ10М, эксплуатирующиеся на участке Мароканд - Каттакурган АО «Узбекистан темир йуллари», характеризующимся спрямлённым профилем пути.
Предмет исследования - основные показатели и параметры топливно-энергетической эффективности использования тепловозов 3ТЭ10М на участке железнодорожного пути холмисто-горного направления Мароканд - Навои Узбекской железной дороги.
Характерной особенностью трёхсекционных магистральных (поездных) грузовых тепловозов 3ТЭ10М являются следующие отличительные конструктивные черты [17]: модернизированный трёх-секционный магистральный грузовой тепловоз 3ТЭ10М оснащён микропроцессорной системой регулирования мощности дизель-генератора УСТА-75-02 (унифицированная система тепловозной автоматики), системой КЛУБ-У (комплексное локомотивное устройство безопасности) и унифицированным пультом управления (УПУ); для контроля параметров, на трёх секциях в электрической схеме базового тепловоза 2ТЭ10М внесены изменения в соединениях интерфейсов и пультов управления каждой секции, а также систем подготовки пуска, пуска дизеля и пожарной сигнализации.
Используя данные работы [16], приведём краткую характеристику профиля пути исследуемого железнодорожного участка Мароканд - Каттакурган холмисто-горного направления Мароканд - Навои АО «Узбекистон темир йуллари».
Участок железнодорожного пути Мароканд -Каттакурган, протяжённостью в 61.75 км, являющийся составной частью холмисто-горного района Узбекской железной дороги, содержит сорок один элемент профиля пути. Восемнадцать элементов из них -подъёмы от +0.6 до +5.820/00 и двадцать три - спуски от -0.19 до -5.870/00 [16]. Горизонтальные элементы отсутствуют.
Железнодорожный участок пути Мароканд - Кат-такурган имеет две промежуточные станции и один
разъезд, на которых ограничение по скорости движения составляет Уог = 80 км/ч (ст. Джума) и Уог = 60 км/ч (ст. Нурбулак, ст. Каттакурган, разъезд № 24). Кроме этого, перегоны Мароканд - Джума и Нурбу-лак - Каттакурган имеют по одному элементу пути с ограничением по скорости движения в = 80км/ч. Два элемента пути с ограничением по скорости движения грузовых поездов имеет перегон Джума - разъезд № 24. Наибольшая скорость движения грузовых поездов составляет У™* = 90км/ч.
В табл. 1 приведены кинематические и энергетические параметры основных показателей эффективности использования трёхсекционных магистральных грузовых тепловозов 3ТЭ10М на участке Мароканд -Каттакурган при движении грузовых поездов с остановками и без остановок на промежуточных станциях, разъездах и раздельных пунктах. Также представлены средние и усреднённые значения показателей перевозочной работы исследуемых тепловозов 3ТЭ10М для двух видов движения в принятом нами диапазоне изменения массы составов грузового поезда от 01=2500 т до д3 = 3500 т.
Сопоставление полученных значений между собой позволит провести оценку качественной составляющей перевозочной работы трёхсекционных магистральных грузовых тепловозов 3ТЭ10М, выполненной при реализации в грузовом движении железнодорожных перевозок различных по видам и типам грузов на заданном железнодорожном участке Мароканд - Навои АО «Узбекистон темир йуллари».
Анализ данных табл. 1 для средних значений параметров основных показателей использования исследуемых тепловозов 3ТЭ10М показывает, что движение грузовых поездов, организованное без остановок на промежуточных станциях, разъездах и раздельных пунктах участка Мароканд - Каттакурган, по сравнению с движением с остановками, обеспечивает:
• уменьшение общего времени хода поезда на 7.91 мин. при среднем расчётном времени на одну остановку приблизительно в 2.64 мин. и увеличение технической скорости движения на 9.31 км/ч;
• значения долей движения на режимах тяги в 27.21%, а холостого хода и торможения - в 72.79%;
• уменьшение - увеличение, соответственно, значений долей движения в режимах тяги, а также холостого хода и торможения на 4.98%;
• уменьшение общего и удельного расходов дизельного топлива на тягу поездов за поездку, соответственно, в среднем на 24.98 и 24.96%;
• общий и удельный расходы дизельного топлива на одну остановку, соответственно в 43.73 кг и 2.82кг на 104 ткм брутто;
• уменьшение удельного расхода условного дизельного топлива на тягу поездов за поездку в среднем на 24.96%;
• удельный расход условного дизельного топлива на одну остановку в 3.41 кг на 104 ткм брутто;
• снижение полных и приведённых удельных денежных затрат, соответственно, на 232.28 тыс. сум (24.98%) и на 3.764 тыс. сум / км (25.0%).
ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ
Таблица 1
Основные показатели перевозочной работы тепловозов 3ТЭ10М на участке Мароканд - Каттакурган
та
ё ч с
а р
о г о в о
& I
и
ира
т
Условия перевозочной работы Время хода поезда, мин.
Расход дизельного топлива
Затраты денежных _средств_
.т
а
а в
ат с о с а
й е с о
е
й ей
& а з §
ки сн ее £ «
е
е &
б о
е еж о
м р
и
р
в
общий
СЧ
укдз
з е о п а
удельный
X ог 01
р. у нв
1а I
. у
а
и
плоты
^ и и ■—
ут
Движение по перегонам участка без остановок Перегон Мароканд - Джума. Ь = 8.75 км
1 2500 200 69.96 7.80 4.3 3.50 112.35 49.41 70.66 198.91 21.870
2 3000 200 70.41 7.75 4.4 3.75 115.15 42.20 60.35 203.87 22.415
3 3500 200 67.37 8.10 5.3 2.80 136.75 42.96 61.43 242.11 26.620
Перегон Джума - Нурбулак. Ь = 29.00км
1 2500 200 77.77 22.00 4.55 17.45 134.55 18.87 26.99 238.21 8.354
2 3000 200 76.72 22.30 4.85 17.45 142.11 16.61 23.76 251.60 8.823
3 3500 200 75.53 22.65 5.10 17.55 148.53 14.88 21.28 262.96 9.222
Перегон Нурбулак - Каттакурган. Ь = 24.00 км
1 2500 200 69.35 20.90 4.25 16.65 126.08 20.88 29.85 223.22 9.240
2 3000 200 67.73 21.40 4.50 16.90 132.66 18.30 26.17 234.87 9.723
3 3500 200 70.36 20.60 4.60 16.00 134.16 15.87 22.69 237.52 9.832
Движение по участку Мароканд - Каттакурган. Ь = 61.75 км
1 2500 200 73.09 50.70 13.10 37.60 372.98 24.15 34.54 660.34 10.691
2 3000 200 72.03 51.45 13.75 37.70 389.48 21.02 30.06 689.55 11.164
3 3500 200 71.75 51.65 15.00 36.65 419.78 19.42 27.77 743.20 12.033
Средние значения 72.29 51.27 13.95 37.32 394.08 21.53 30.79 697.70 11.296
Движение по перегонам участка с остановками Перегон Мароканд - Джума. Ь = 8.75 км
1 2500 200 56.84 9.60 4.30 5.30 114.40 50.31 71.95 202.54 22.269
2 3000 200 56.84 9.60 4.40 5.20 116.81 42.81 61.22 206.81 22.738
3 3500 200 54.57 10.00 5.30 4.70 138.92 43.64 62.40 245.95 27.042
Перегон Джума - Нурбулак. Ь = 29.00км
1 2500 200 68.99 24.80 7.50 17.30 208.72 29.28 41.87 369.53 12.959
2 3000 200 66.83 25.60 8.15 17.45 225.27 26.33 37.66 398.83 13.987
3 3500 200 65.93 25.95 8.35 17.60 230.48 23.09 33.02 408.05 14.311
Перегон Нурбулак - Каттакурган. Ь = 24.00 км
1 2500 200 61.67 23.50 6.05 17.45 172.35 28.54 40.81 305.14 12.632
2 3000 200 59.64 24.30 6.40 17.90 181.69 25.07 35.85 321.67 13.316
3 3500 200 59.89 24.20 6.7 17.50 188.79 22.33 31.93 334.24 13.837
Движение по участку Мароканд - Каттакурган. Ь = 61.75 км
1 2500 200 65.04 57.90 17.85 40.05 493.87 31.98 45.74 874.37 14.156
2 3000 200 62.28 59.50 18.95 40.55 523.77 28.27 40.42 927.31 15.013
3 3500 200 61.61 60.15 20.35 39.80 558.19 25.82 36.92 988.25 16.000
Средние значения 62.98 59.18 19.05 40.13 525.28 28.69 41.03 929.98 15.060
Значения по двум видам движения Усреднённые значения на участке Мароканд - Каттакурган. Ь = 61.75 км
1 2500 200 2 3000 200 3 3500 200 69.06 67.15 66.68 54.30 55.47 55.90 15.47 16.35 17.67 38.82 39.12 38.22 433.42 456.62 488.98 28.06 24.64 22.62 40.14 35.24 32.34 767.35 808.43 865.72 12.423 13.088 14.016
Средние значения 67.63 55.22 16.50 38.72 459.68 25.11 35.91 813.84 13.180
• снижение полных и приведённых удельных денежных затрат, соответственно, на 232.28 тыс. сум (24.98%) и на 3.764 тыс. сум / км (25.0%).
Анализ усреднённых значений параметров основных показателей энергетической эффективности трёхсекционных магистральных (поездных) грузовых тепловозов 3ТЭ10М в сравнении с грузовыми поездами по графику движения [10, 15], имеющими унифицированную массу Q2 = 3000 т и число осей т = 200 осей в составе, позволил сделать следующие выводы.
1. Среднее общее время хода поезда составляет 0.92 ч. Уменьшение массы состава на ЛQ = 500 т приводит к уменьшению общего времени хода поезда на 2.11%, причём с увеличением массы состава на ЛQ= 500 т происходит увеличение этого времени на 0.77%.
2. Техническая скорость движения поезда при аналогичном изменении массы состава имеет тенденцию к повышению и снижению, соответственно, на 2.84 и 0.7%, причём, в среднем, она составляет 67.63 км/ч.
3. Полный и удельный средние расходы дизельного топлива на тягу поездов составляют, соответственно, 459.67 кг и 25.11 кг на 104 ткм брутто (или условного дизельного топлива 35.87 кг на 104 ткм брутто).
4. Уменьшение массы состава приблизительно на 20% способствует уменьшению полного расхода дизельного топлива на 5.08%, однако, удельный расход натурного дизельного топлива при этом увеличивается на 13.88%. Увеличение массы состава на 20% обеспечивает увеличение полного и уменьшение удельного расхода дизельного топлива, соответственно, на 7.09 и 8.2%.
5. Время хода поезда в режиме холостого хода и торможения, а также в режиме тяги изменяется, соответственно, от 0.647 ч до 0.637 ч и от 0.258 ч до 0.294 ч. При увеличении массы состава на 20%, происходит уменьшение времени хода поезда в режиме холостого хода и торможения, а также его увеличение в режиме тяги, соответственно, на 0.015 ч и 0.022 ч. Время хода поезда в режиме холостого хода и торможения, а также в режиме тяги уменьшается, соответственно, на 0.005 ч и 0.015 ч с уменьшением массы состава на 20%.
6. Уменьшение массы состава на 20% приводит к снижению и увеличению показателей использования режимов тяги, а также холостого хода и торможения [15], соответственно, на 0.97%, а с увеличением массы состава, наоборот, происходит повышение и снижение этих показателей на 2.15%.
7. Увеличение массы состава приводит к повышению полной и удельной стоимостей израсходованного количества дизельного топлива в среднем на 7.09%, а с уменьшением массы состава происходит снижение этих показателей в среднем на 5.08%.
В результате статистической обработки значений параметров основных показателей топливно-энергетической эффективности использования исследуемых тепловозов 3ТЭ10М на участке Мароканд -Каттакурган были получены уравнения регрессии. Эти уравнения предлагается использовать для расчёта
усреднённых величин показателей топливно-энергетической эффективности для реальных условий организации грузового движения на исследуемом железнодорожном участке Мароканд - Каттакурган с использованием трёхсекционных магистральных грузовых тепловозов серии 3ТЭ10М. В полученных уравнениях Qi - масса состава грузового поезда, 1 -вариант тягового расчёта.
Общее время хода поезда 4, мин.
4 = - 0^2 + 2.28Q1 + 52.39. (1)
Время хода поезда в режиме тяги /т, мин.
и = 0.22Q12 + 0.22Q1 + 15.03. (2)
Время хода поезда в режиме холостого хода и торможения ^ т, мин.
4х,т = - 0^12 + 2.^1 + 37.32. (3)
Техническая скорость движения Ут, км/ч
V = 0.72Q12 - 4.07Q1 + 72.41. (4)
Общий расход дизельного топлива за поездку Е,
кг
Е = 4.58Q12 + 9.46Q1 + 419.38. (5)
Удельный расход дизельного топлива е, кг / 104 ткм брутто
е = 0ПQf - 5^. + 37.88. (6)
Удельный расход условного дизельного топлива еу кг / 104 ткм брутто
ег = 0^2 - 7.75Ql + 46.94. (7)
Полные денежные затраты Ст, тыс. сум
Ст = 8.105Q12 + 16.765Q1 +742.48. (8)
Приведённые денежные затраты ст, тыс. сум / км ст = 0.13^2 + 0.2705Q1 + 12.021. (9)
Значения кинематических параметров движения грузового поезда и параметров энергетической эффективности использования трёхсекционных магистральных грузовых тепловозов 3ТЭ10М с учётом распределения по каждой конкретной остановке на раздельном пункте приведены в табл. 2. В таблице также показаны темпы изменения этих значений в пределах от Q1 = 2500 т до Q3 = 3500 т грузового поезда на исследуемом железнодорожном участке Маро-канд - Каттакурган направления Самарканд - Навои -Бухара в количественном и стоимостном исчислении. Отрицательный знак величины указывает на снижение технической скорости движения грузового поезда в процессе увеличения массы состава и никак не влияет на значения абсолютной величины скорости движения.
На рис. 1 и 2 показаны изменения значений основных показателей эффективности использования тепловозов 3ТЭ10М на заданном участке Мароканд -Каттакурган для различных значений массы состава грузовых поездов. На данных рисунках, на осях абсцисс используются следующие обозначения: 1 -Q1=2500 т, 2 - Q2 = 3000 т и 3 - Qз = 3500 т.
Таблица 2
Параметры основных показателей эффективности использования тепловозов 3ТЭ10М на участке _Мароканд - Каттакурган, длина участка L = 61.75 км_
Исходные Кинематические параметры движения данные_грузового поезда_
Энергетические параметры эффективности
а т ё ч с
а р
о г о в о г
гят
тн а и
иар
В
,т
а в а т с о с а с
асс
й е с о
е в а т с о с в й е с о
ол с и ч
Скорость движения
Время хода поезда, мин/ост.
Расход дизельного топлива
Затраты денежных средств
т с о
<
к с е
н
х е т
общий
удельный
<
е,
е ещ
б о
< г
гят
е р
в
<
н
неж
о
м р
о т
и
а
д
о
х
т с о/
£
£
ук д
з е о п
X Н
ес
< 9
р
§ ^
тм
2 4 §2
^ £ а н
н
у
тот тур
а в
с ч^ о т
„ , н
« I
ыс
I а
В §
т с о
с
<
е ы н ь
л
е д
у
у с
Значения параметров энергетической эффективности на одну остановку грузового поезда
1 2500 200 2 3000 200 3 3500 200 -2.683 -3.250 -3.380 2.400 1.583 2.683 1.733 2.893 1.783 0.817 0.950 1.05 40.30 44.76 46.14 26.1 24.2 21.3 37.3 34.5 30.5 71,343 79,253 81,683 11,55 12,83 13,22
Средние значения -3.104 2.639 1.700 0.939 43.73 23.9 34.1 77.426 12.53
Темп изменения параметров энергетической эффективности исследуемых тепловозов 1 2500 200 0.889 1.142 1.362 1.065 1.324 1.324 1.324 1,324 2 3000 200 0.865 1.156 1.378 1.075 1.345 1.345 1.345 1,345 3 3500 200 0.859 1.164 1.357 1.086 1.330 1.330 1.330 1,330 1,324 1,345 1,330
Средние значения 0.871 1.154 1.365 1.075 1.333 1.333 1.333 1.333 1.333
Следует отметить, что значения показателей были определены для одной остановки грузового поезда. Для большей наглядности характера изменения удельных расходов дизельного топлива и затрат денежных средств масштабы величин были увеличены в десять раз.
Рис. 1. Изменение кинематических параметров движения грузового поезда на участке Мароканд - Каттакурган Ряд 1 - изменение технической скорости движения АУт; Ряды 2, 3 и 4 - изменение времени хода поезда, соответственно, общее А/х, в режиме тяги А/т и в режиме холостого хода, торможения Л4х,т.
12 3
Рис. 2. Изменение количественных и стоимостных энергетических параметров эффективности использования тепловозов 3ТЭ10М на участке Мароканд - Каттакурган Ряды 1, 2 и 3 - изменение расхода дизельного топлива, соответственно, за поездку АЕ, реального топлива Ае и условного топлива Аеу; Ряды 4 и 5 -затраты денежных средств, соответственно, полные АСт, и удельные Аст.
Диаграммы темпа изменения значений параметров эффективности использования исследуемых тепловозов 3ТЭ10М на участке Мароканд - Каттакурган для различных значений массы состава грузовых поездов приведена на рис. 3.
Анализ данных табл. 2 и диаграмм показателей
эффективности использования тепловозов 3TЭ10M на участке Mароканд - Каттакурган позволяет сделать следующие выводы.
1. При увеличении массы состава грузового поезда:
• темп изменения значений одинаковый для всех количественных и стоимостных энергетических показателей эффективности использования;
• уменьшение технической скорости VT движения грузового поезда происходит с интенсивностью от 0.889 (Ql = 2500 т) до 0.859 (Q3 = 3500 т) единиц;
• средние значения интенсивности увеличения времени хода грузовых поездов для различных режимов работы силовых энергетических установок исследуемых тепловозов находятся в пределах от 1.365 единицы (режим тяги) до i.075 единицы (режим холостого хода и торможения), а для общего времени движения поезда по участку они составляют i.i54 единицы.
2. Уменьшение массы состава грузового поезда обеспечивает:
• постоянную динамику увеличения значений параметров для всех видов (типов) количественных и стоимостных энергетических показателей эффективности использования;
• увеличение технической скорости VT движения грузового поезда с динамикой нарастания, величина которой изменяется от 0.859 (Q3=3500 т) до 0.889 (Qi=2500 т) единиц;
• уменьшение интенсивности изменения по времени хода грузовых поездов в режиме холостого хода, торможения и общего времени движения поезда по исследуемому участку составляет 0.37% для Ql = 2500 т и i.55% для Q2 = 3000 т.
■ Ряд! ■ Ряд2 ■ РядЗ ■ Ряд4 ■ РядБ
МММ
1HI1I
12 3
Рис. 3. Темп изменения параметров эффективности использования тепловозов 3TЭ10M на участке Mароканд - Каттакурган Ряд i - для технической скорости движения АУт; Ряды 2, 3 и 4 - для времени хода поезда, соответственно, общего Ate, в режиме тяги Ato и в режиме холостого хода, торможения Atxx^; Ряд 5 - для количественных и стоимостных параметров энергетической эффективности использования тепловозов.
Анализ изменения усреднённых значений основных показателей эффективности использования тепловозов 3TЭ10M на железнодорожном участке Mаро-
канд - Каттакурган Узбекской железной дороги для грузовых поездов различной массы [10, 16, 17] показал, что данные зависимости описываются полиномиальными уравнениями.
Результаты анализа изменения усреднённых значений основных показателей эффективности использования тепловозов 3ТЭ10М, при условии одной остановки грузового поезда показали, что :
• величина общего и удельного расходов дизельного топлива составляет, соответственно, 40.30 кг и 2.61 кг на 104 ткм брутто (Qi=2500 т), 44.76 кг и 2.42 кг на 104 ткм брутто (Q2=3000 т) и 46.14 кг и 2.13 кг га 104 ткм брутто (Q3=3500 т);
• темп увеличения (уменьшения) расхода дизельного топлива при каждом последовательном увеличении массы состава составляет 1.11 (0.927) раз (при изменении массы поезда от Qi=2500 т до Q2=3000 т) и 1.031 (0.880) раз (от Q2=3000 т до бз=3500 т);
• усреднённая величина полного и удельного расходов дизельного топлива, приходящаяся на один километр железнодорожного пути, составляет, соответственно, 2.34 кг/км и 0.151 кг на 104 ткм брутто при Qi=2500 т; 2.46 кг/км и 0.133 кг/104 т км брутто при Q2=3000 т и 2.64 кг/км и 0.122 кг/104 ткм брутто при Q3=3500 т.
Заключение
В результате проведённых исследований эффективности использования трёхсекционных магистральных грузовых тепловозов серии 3ТЭ10М при различных условиях организации грузового движения на железнодорожном участке Мароканд - Каттакурган Узбекской железной дороги получены: значения кинематических параметров движения грузовых поездов; энергетические параметры эффективности тепловозов; уравнения регрессии параметров движения грузовых поездов от их массы.
Полученные результаты будут полезны машинистам-инструкторам и специалистам цеха эксплуатации локомотивных депо Самарканд, Бухара АО «Узбекистан темир йуллари», при разработке комплексных рекомендаций и мероприятий по оптимальному использованию энергетических ресурсов и, в частности, дизельного топлива на тягу поездов для линейных предприятий локомотивного хозяйства сети Узбекских железных дорог.
Список литературы
1. Dev Anand, M., Selvaraj, T., Kumanan, S. and Janarthanan, J. (2008) 'Fault diagnosis system for a robot manipulator through neuro-fuzzy approach', International Journal of Modelling, Identification and Control, July, vol. 3, no. 2, pp.181 —192.
2. Wang, Y.X., Wang, L.D. et al. (2006) 'Display screen in the cab for the locomotive fault diagnosis system', Journal of the China Railway Society, vol. 28, no. 3, pp.67-70.
3. GT26CU-3 Locomotive Service Manual , 2009. Electro Motive Diesel Inc.. 3rd Edition ed. s.l.: General Motors.
4. N.Li, Research on Electromagnetic Transient Process of Electric Locomotive System, Beijing: Beijing Jiaotong univerisity, 2010.
5. Janse van Rensburg, J., 2007. Development of a Flywheel Energy Storage System - Uninterrupted Power Supply (FLY-UPS), Potchefstroom: North West University: Disseration for Masters in Mechanical Engineering.
6. Mulder, M., 2014. Transnet Diesel Locomotive Fuel Consumption Tables. Pretoria: Transnet Freight Rail; Train Design Department.
7. Mayet, C., Pouget, J., Bouscayrol, A. & Lhomme, W., 2014. Influence of an Energy Storage System on the Energy Consumption of a Diesel-Electric Locomotive. IEEE Transaction on Vehicular Technology, 63(3).
8. Аблялимов О.С. Исследование эксплуатации тепловозов UzTEl6M4 на участке Кумкурган - Ташгузар ГАЖК «Узбекистан темир йуллари» [Текст] / О.С. Аблялимов // Известия Транссиба. 2014. №2(18). С. 2 -7.
9. Быков В.Г., Морошкин Б.Н., Серделевич Г.Е., Хлебников Ю.В., Ширяев В.М. Пассажирский тепловоз ТЭП70. М.: Транспорт, 1976. 232 с.
10. Аблялимов О.С. К исследованию эксплуатации тепловозов 3ТЭ10М на холмисто-горном участке железной дороги //Известия Транссиба. 2016. № 3(27). С.2-10.
11. Деев В.В., Ильин Г.А., Афонин Г.С. Тяга поездов. М.: Транспорт, 1987. 264 с.
12. Кузьмич В.Д., Руднев В.С., Френкель С.Я. Теория локомотивной тяги. М.: Маршрут, 2005. 448 с.
13. Аблялимов О.С. К исследованию эксплуатации тепловозов 3ТЭ10М на участке Мароканд - Каттакурган АО «Узбекистан темир йуллари» //
Наука и образование транспорту / Материалы XI-й Международной науч.-практ.конф. Самара: СамГУпС, 2016. С.22-26.
14. Аблялимов О С. Исследование эксплуатации тепловозов 3ТЭ10М на участке Мароканд - Каттакурган АО «Узбекистан темир йуллари» // Локомотивы. XXI век / Материалы IV-й Международной науч.-техн. конф. СПб.: ПГУПС, 2016. С.266-270.
15. Аблялимов О.С., Ушаков Э.С. Основы управления локомотивов. Ташкент: Davr, 2012. 392 с.
16. Аблялимов О.С. Исследование эксплуатации тепловозов UzTE16M3 на холмисто - горном участке АО «Узбекистан темир йуллари» // Вестник транспорта Поволжья. 2016. № 3 (57). С.16-22.
17. Аблялимов О. С. Исследование эксплуатации тепловозов 3ТЭ10М на холмисто - горном участке АО «Узбекистан темир йуллари» // Известия Транссиба. 2016. № 2 (26). С.2-10.
Материал поступил в редакцию 23.03.16
INFORMATION ABOUT THE PAPER IN ENGLISH
THE EFFECTIVENESS EVALUATION OF THE DIESEL LOCOMOTIVES 3ТЭ10М UTILIZATION BETWEEN MAROKAND - KATTAKURGAN ON THE UZBEK RAILWAYS
Ablyalimov Oleg Sergeyevich - Ph.D. (Eng.), Associate Professor
Tashkent Institute of Railway Transport Engineering, Republic of Uzbekistan. Phone: +9-9890-975-59-43. E-mail: [email protected]
Abstract
The results of research on the justification of the parameters of freight with three-section mainline (crew) diesel freight locomotives 3ТЭ10М on the railway section between Marokand - Kattakurgan with the route Samarkand - Navoi - Bukhara on Uzbek railways are presented, that were obtained by the famous locomotive traction theory. The values of parameters of main indicators of freight with studied diesel freight locomotives 3ТЭ10М were specified as a result of the performing the series of grade computations for different conditions of the organization of freight traffic on the section Marokand - Kattakurgan. Moreover, these values are presented in tabular data and graphic dependencies. Average and arithmetic mean values of main indicators are determined with the regard to freight trains without stopping and with stopping on interstation. The regression equations are obtained that intended for the calculation of averaged parameters' values of the main indicators for fuel and energy efficiency to utilize the studied diesel freight locomotives 3ТЭ10М in real conditions of the organization of rail freight transportation for the accepted range of mass' variation of freight trains. The results of research are recommended for the practical utilization by locomotive drivers-instructors and specialists of the linear locomotive enterprises on the Uzbek railway network whose professional and production activities relate to issues of the diesel fuel saving for the haulage of trains.
Keywords: research, result, freight train, movement, diesel train, rail track, section, exploitation, condition, route, rolling stock, station, railroad haul, profile, efficiency.
References
1. Dev Anand, M., Selvaraj, T., Kumanan, S. and Janarthanan, J. (2008) 'Fault diagnosis system for a robot manipulator through neuro-fuzzy approach', International Journal of Modelling, Identification and Control, July, vol. 3, no. 2, pp.181 —192.
2. Wang, Y.X., Wang, L.D. et al. (2006) 'Display screen in the cab for the locomotive fault diagnosis system', Journal of the China Railway Society, vol. 28, no. 3, pp.67-70.
3. GT26CU-3 Locomotive Service Manual , 2009. Electro Motive Diesel Inc.. 3rd Edition ed. s.l.: General Motors.
4. N.Li, Research on Electromagnetic Transient Process of Electric Locomotive System, Beijing: Beijing Jiaotong univerisity, 2010.
5. Janse van Rensburg, J., 2007. Development of a Flywheel Energy Storage System - Uninterrupted Power Supply (FLY-UPS), Potchefstroom: North West University: Dissertation for Masters in Mechanical Engineering.
6. Mulder, M., 2014. Transnet Diesel Locomotive Fuel Consumption Tables. Pretoria: Transnet Freight Rail; Train Design Department.
7. Mayet, C., Pouget, J., Bouscayrol, A. & Lhomme, W., 2014. Influence of an Energy Storage System on the Energy Consumption of a Diesel-
Electric Locomotive. IEEE Transaction on Vehicular Technology, 63(3).
8. Ablyalimov O.S. Issledovanie ekspluatatsii _ teplovozov UzTE16M4 na uchastke Kumkurgan - Tashguzar GAZhK «yzbekiston temir pari» [Research UzTE16M4 diesel locomotives operating on Kumkurgan -Tashguzar direction SSRC «Uzbekistan railways»] // Izvestiya Transsiba [Journal of Transsib Railway Studies]. 2014, vol.18, no.2, pp. 2-7.
9. Byikov V.G., Moroshkin B.N., Serdelevich G.E., Hlebnikov Yu.V., Shiryaev V.M. Passajirskiy teplovoz TEP70 [Passenger TEP70 diesel locomotive]. Moscow: Transport, 1976, 232 p.
10. Ablyalimov O.S. K issledovaniu ekspluatatsii teplovozov 3TE10M na holmisto - gornom uchastke zheleznoi dorogi [To the researching an exploitation of 3TE10M diesel locomotive on a hilly-mountainous direction of railway] // Izvestiia Transsiba [Journal of Transsib Railway Studies]. 2016, vol.27, no. 3, pp. 2-10.
11. Deev V.V., Il'in G.A., Aphonin G.S. Tiaga poezdov [Traction traines]. Moscow: Transport, 1987, 264 p.
12. Kuzmich V.D., Rudnev V.S., Frenkel' S.Ia. Teoriia lokomotivnoi tiagi [Locomotive traction theory]. Moscow: Marshrut, 2005, 448 p.
13. Ablyalimov O.S. K issledovaniu ekspluatatsii teplovozov 3TE10M na uchastke Marokand - Kattakurgan AO «Uzbekistan temir yullari» [To the researching an exploitation of 3TE10M diesel locomotive on Marokand -Kattakurgan direction of «Uzbekistan railways» JSC] // Nauka i obrazovanie transportu [Science and education of the transport] / Materialy XI Mezhd. nauch.-prakt. konf. [Proceeding] Samara: 2016, pp.22-26.
14. Ablyalimov O.S. Issledovanie ekspluatatsii Jeplovozov 3TE10M na uchastke Marokand - Kattakurgan AO «yzbekiston temir iyllari» [Research 3TE10M diesel locomotives operating on Marokand -Kattakurgan direction of «Uzbekistan railways» JSC] // Lokomotivy. XXI vek [Locomotives. XX century] / Materialy iV-I Mezhd. nauch.-texn. konf. [Proceedings]. Sankt-Peterburg, 2016, pp. 266-270.
15. Ablyalimov O.S., Ushakov E.S. Osnovy upravleniia lokomotivov [Basics of locomotives]. Tashkent; Davr, 201, 392 p.
16. Ablyalimov O.S. Issledovanie ekspluatatsii teplovozov 3TE10M na holmisto - gornom uchastke AO «Uzbekistan temir yullari» [Research UzTE16M3 diesel locomotives operating on a hilly - mountainous direction of «Uzbekistan temir yullari» JSC] // Vestnik transporta Povolzh'ia [Vestnik of the Volga transport], 2016, vol.57, no. 3, pp. 16-22.
17. Ablyalimov O.S. Research 3TE10M diesel locomotives operating on hilly -mountainous direction of «Uzbekistan temir yullari» JSC [Issledovanie ekspluatatsii teplovozov 3TE10M na holmisto - gornom uchastke AO «Uzbekistan temir yullari»] // Izvestiya Transsiba [Journal of Transsib Railway Studies]. 2016, vol.26, no.2, pp. 2-10.
Received 23/03/16
Аблялимов О.С. Оценка эффективности использования тепловозов 3ТЭ10М на участке Мароканд - Каттакурган Узбекской железной дороги // Современные проблемы транспортного комплекса России. 2016. Т.6. №2. С.16-22
Ablyalimov O.S. The effectiveness evaluation of the diesel locomotives 3ТЭ10М utilization between Marokand - Kattakurgan on the Uzbek railways // Sovremennyeproblemy transportnogo kompleksaRossii [Modern Problems of Russian Transport Complex]. 2016, vol. 6, no. 2, pp. 16-22
