CC BY
11
A UNiVERSUM:
№ 5 (98)_-V, r - - ._май. 2022 г.
DOI - 10.32 743/UniTech.2022.98.5.13652
ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ЛОКОМОТИВНОЙ ТЯГИ НА ХОЛМИСТОМ УЧАСТКЕ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ
Аблялимов Олег Сергеевич
канд. техн. наук, профессор, проф. кафедры «Локомотивы и локомотивное хозяйство», Ташкентский государственный транспортный университет,
Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: o. [email protected]
EVALUATION OF THE EFFICIENCY OF LOCOMOTIVE TRACTION ON A HILLY RAILWAY SECTION
Oleg Ablyalimov
Doctor of philosophy, professor, professor of the chair «Loсomotives and locomotive economy»
Tashkent state transpоrt university, Uzbekistan, Tashkent
АННОТАЦИЯ
Обоснованы кинематические параметры движения грузовых поездов разной массы составов и энергетические показатели использования электровозов 3ВЛ80С и тепловозов 3ТЭ10М, UzTEl6M3 в количественном и денежном исчислении для реальных условий организации железнодорожных грузовых перевозок на виртуальном, холмистом участке железной дороги с остановками на промежуточной станции. Доказано, что внедрение в работу локомотивного комплекса узбекских железных дорог электрической тяги и тепловозов UzTEl6M3 обеспечит повышение эффективности локомотивного парка АО «Узбекистан темир йуллари».
ABSTRACT
Justified the kinematic parameters of the movement of freight trains of different masses of trains and energy indicators of the use of electric locomotives 3FZ80S and diesel locomotives 3TE10M, UzTEl6M3 in quantitative and monetary terms for real conditions for organizing freight rail traffic on a virtual hilly section of the railway with stops at an intermediate station. It is proved that the introduction of electric traction and diesel locomotives UzTE16M3 into the work of the locomotive complex of the Uzbek Railways will increase the efficiency of using the locomotive fleet of Uzbekistan Temir Yollari JSC.
Ключевые слова: локомотивная тяга, грузовой поезд, тепловоз, железная дорога, электровоз, дизельная тяга, электрическая тяга, участок, виртуальный.
Keywords: locomotive traction, freight train, diesel locomotive, railroad, electric locomotive, diesel traction, electric traction, section, virtual.
Данные исследования посвящены оценке энергетической эффективности и сравнению основных показателей локомотивов электрической и дизельной тяги на виртуальном холмистом участке железной дороги, исходя из значений показателей перевозочной работы исследуемых трехсекционных электровозов 3ВЛ80С и тепловозов 3ТЭ10М, UzТE16М3.
Для реализации сказанного воспользуемся рекомендациями [1,2] и результатами исследований [35,7]. Согласно [7], за обобщающие критерии указанных выше оценок и сравнений принимаем приведённые расходы денежных средств на один километр железнодорожного пути и коэффициент КЭ для оценки эффективности использования разных видов локомотивной тяги.
В табл. 1 приведены данные о технической скорости и времени движения грузовых поездов на
разных режимах движения и, соответственно, различных условий организации грузового движения (варианты тягового расчёта) с учётом расхода натурного дизельного топлива и электрической энергии, потребляемого тепловозами и электровозами, необходимыми для поездки на виртуальном холмистом участке железной дороги. Индекс звездочка * обозначает стоимость, включающую налог на добавленную стоимость (НДС).
Приведённые численные значения характеризуют движение грузовых поездов с остановками на промежуточной станции в рассматриваемом диапазоне колебаний массы поезда от Q\ = 2500 т до Qз = 3500 т с интервалом через каждые ДQ = 500 т и постоянным числом осей в составе m = 200 осей. Нагрузка на оси колёсных пар подвижного состава составила примерно ql = 12,5 т/ось, q2 = 15,0 т/ось и q3 = 17,5 т/ось.
Библиографическое описание: Аблялимов О.С. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ЛОКОМОТИВНОЙ ТЯГИ НА ХОЛМИСТОМ УЧАСТКЕ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 5(98). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13652
№ 5 (98)
А1
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
май, 2022 г.
Таблица 1.
Основные показатели перевозочной работы локомотивов на виртуальном холмистом участке
железнодорожного пути
Вариант расчёта Техническая скорость движения Ут, км/ч Время хода поезда, мин Расход и стоимость дизельного топлива Расход и стоимость электроэнергии
общее, <х в режиме тяги, <т в режиме холостого хода и торможения, ^хх,т общий Е, кг полная Ст, тыс. сум удельная Ст, тыс.сум/км общий А, кВт-ч полная Сэ, тыс. сум удельная сэ, тыс.сум/км
тепловозы и2ТЕ16МЪ
1 74,23 37,10 23,70 13,40 546,05 966,76 21,06 - - -
2 71,44 38,55 25,90 12,65 595,36 1054,06 22,96 - - -
3 68,25 40,35 26,95 13,40 619,67 1097,08 23,90 - - -
тепловозы 3ТЭ10М
1 74,23 37,10 23,70 13,40 612,51 1084,42 23,62 - - -
2 71,44 38,55 25,90 12,65 667,10 1181,07 25,73 - - -
3 68,25 40,35 26,95 13,40 694,42 1229,44 26,78 - - -
электровозы 3ВЛ80С
1 77,14 35,70 22,10 13,60 - - - 2622,01 228,22 273,74* 4,972 5,964*
2 74,03 37,20 23,10 14,10 - - - 2938,98 255,81 306,83* 5,573 6,685*
3 71,16 38,70 24,30 14,40 - - - 3147,09 273,92 328,55* 5,968 7,158*
На основании данных табл. 1 с учётом [3-5, 7] и нормативов «Темирйулёнилгитаьмин» по отпускной цене одного киловатт-часа электрической энергии и одной тонны натурального дизельного топлива для линейных предприятий локомотивного комплекса определены затраты топливно - энергетических ресурсов на тягу поездов в денежном выражении для исследуемых локомотивов.
Удельная стоимость железнодорожных перевозок грузов на разных видах локомотивной тяги определялась следующими зависимостями [6]:
тепловозная тяга -
Е ■ Цт тыс. сум
Ст = 103■L
км
электрическая тяга -
А ■ Цэ тыс. сум
103 ■ L
км
(1)
(2)
где Е - расход дизельного топлива за поездку, кг; А - расход электрической энергии за поездку, кВт - ч; Ь - длина участка счёта, км; Цт, Цэ - отпускная цена за расход, соответственно, одной тонны натурного
дизельного топлива и одного киловатт - часа электрической энергии, сум.
В качестве критерия энергетической эффективности тягового (магистрального) подвижного состава для оценки эффективности различных видов локомотивной тяги принимается коэффициент КЭ, который равен отношению удельных затрат натурного дизельного топлива и электрической энергии друг к другу, то есть Кэ = ст / сэ.
Денежные затраты на железнодорожные перевозки грузов локомотивами электрической и дизельной тяги рассчитывались по тарифу [6]: стоимость одного киловатт - часа электрической энергии -Цэ = 87,04 сум / кВт-ч (без учёта НДС) и Цэ = 104,40 сум / кВт-ч с учётом НДС, а одна тонна натурного дизельного топлива - ЦТ = 1770,45 тыс. сум/т.
На рис. 1 приведены критерии оценки эффективности использования тепловозов и электровозов при движении грузовых поездов на виртуальном холмистом участке железной дороги, где значения удельных затрат электрической энергии с учётом НДС увеличены в 1,5 раза. Значения коэффициента КЭ для оценки эффективности разных видов локомотивной тяги для тепловозов П1ТЕ16М3, 3ТЭ10М (без учёта НДС) увеличены в 4 раза и уменьшены в 2 раза для тепловозов 3ТЭ10М с учётом НДС.
№ 5 (98)
Аит
UNIVERSUM:
ЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
май, 2022 г.
30
25
20
15
10
25,73 __ 26,78
23,62 — --" 23,9
21,06 ——-
18,48
16 96 - __ ib,4ü — 17,92
16,04
14,12 __ 13,75__
10,02__ 13,36 10,74
8,94 '--- 4,97 5,57 5,97
1,98
1,92
1.86
Q= 2500т
Q= 3000т
Q= 3500т
Рисунок 1. Критерии эффективности использования локомотивов на виртуальном холмистом участке железной дороги
Анализ результатов исследований показал следующее:
• для обоих видов тяги увеличение на каждые ЛQ = 500 т массы состава с 2500 т до 3500 т приводит, также, к увеличению стоимости железнодорожных перевозок грузов, в среднем, приблизительно на 9,02 -4,09 и 8,93 - 4,08 процентов (тепловозы ШТШ6М3 и 3ТЭ10М), и на 12,09 - 7,09 процентов - электровозы 3ВЛ80С;
• тепловозы 3ТЭ10М, по сравнению с тепловозами ШТШ6М3, приводят к увеличению расхода натурного дизельного топлива на тягу поездов и стоимости железнодорожных перевозок грузов, в среднем, на 12,09 процента;
• электровозы 3ВЛ80С эффективнее ("экономичнее") тепловозов 3ТЭ10М и ШТЕ16М3, в среднем, соответственно, в 4,75 (3,96) и 4,24 (4,53) раз - Q1 = 2500 т; 4,62 (3,85) и 4,12 (3,44) раз - Q2 = 3000 т; а также 4,48 (3,73) и 4,01 (3,34) раз - Q3 = 3500 т. В скобках, приведены значения для тарифа за один киловатт - час израсходованной электрической энергии с учётом налога на добавленную стоимость (НДС);
• электрическая тяга по сравнению с дизельной тягой, несомненно, будет гораздо меньше «загрязнять» атмосферу вредными веществами.
Результаты проведённых исследований подтверждают (доказывают) преимущество электрической тяги над дизельной тягой, а тепловозов и2ТЕ16М3 над тепловозами 3ТЭ10М, что вполне логично, корректно и достаточно хорошо согласуется с исследованиями [6,7 и другие].
Таким образом, электрификация узбекских железных дорог с переходом дизельной тяги на электрическую тягу, а также пополнение локомотивного парка магистральньгми тепловозами серии Ц^ТШбМ и современными высокопроизводительными грузовыми и пассажирскими электровозами «Узбекистан» в разном секционном исполнении будет происходить не только сейчас, но и в дальнейшем.
Внедрение вышеизложенного в систему организации перевозочного процесса, практику эксплуатации и работы локомотивов позволит повысить провозную и пропускную способность железных дорог, эффективность использования дизельной и, особенно, электрической тяги, эксплуатируемого локомотивного парка в целом, а также обеспечить более высокие экономические и экологические показатели с учётом снижения себестоимости всех видов железнодорожных перевозок.
Список литературы:
1. Аблялимов О.С. Основы управления локомотивом: Учебник для профессиональных колледжей железнодорожного транспорта / О.С. Аблялимов, Э.С. Ушаков. - Ташкент: Davr, 2012. - 392 с.
2. Аблялимов О.С. Основы тяги поездов [Текст] / О.С. Аблялимов, Д.Н. Курилкин, И.С. Камалов, О.Т. Касимов // Учебник для вузов железнодорожного транспорта. Под общей редакцией О.С. Аблялимова. - Ташкент: «Complex Print» nashriyoti, 2020. - 662 с.
A UNÎVERSUM:
№ 5 (98)_- * ♦ > г ■■■ - ._май. 2022 г.
3. Аблялимов О.С. Об использовании электровозов 3ВЛ80С на холмистом участке железной дороги [Текст] / О.С. Аблялимов, Б.И. Гайратов, М.А. Кривицкий, Б.У. Ахмедов, И.И. Бахриддинов, А.М. Акбаров // Сборник статей по материалам международная научно - практическая конференции «Актуальные вопросы современной науки» (20 ноября 2019 г., г. Уфа). В 3-х частях. Часть 1. - Уфа: Изд. НИЦ «Вестник науки», 2019. -С. 60 - 74.
4. Аблялимов О.С. Об эксплуатации электровозов 3ВЛ80С на холмистом участке железной дороги [Текст] / О.С. Аблялимов, О.Р. Хамидов // Материалы международной научно - практической конференции «Транспорт России: проблемы и перспективы - 2021» / Институт проблем транспорта. Н.С. Соломенко РАН. - СПб: ИПТ РАН, 2021. Том 1. - С. 137 - 143.
5. Аблялимов О.С. Анализ эффективности дизельной тяги на участке Мароканд - Каттакурган Узбекской железной дороги методом осреднения расчётных значений [Текст] / О.С. Аблялимов, О.Р. Хамидов // Материалы VI Всероссийской научно - технической конференции с международным участием «Эксплуатационная надёжность локомотивного парка и повышение эффективности тяги поездов» / Омский государственный университет путей сообщения. - Омск, 2021. - С. 150 - 157.
6. Аблялимов О.С. Анализ эффективности локомотивов электрической тяги на холмистом участке железной дороги [Текст] / О.С. Аблялимов, О.Р. Хамидов // Материалы международной научно - практической конференции «Инновационные производственные технологии и ресурсосберегающая энергетика» / Омский государственный университет путей сообщения. - Омск, 2021. - С. 410 - 419.
7. Аблялимов О.С. Оценка перевозочной работы электровозов 3ВЛ80С методом осреднения расчётных величин [Текст] / О.С. Аблялимов, О.Р. Хамидов // Материалы международной научно - практической конференции «Транспорт России: проблемы и перспективы - 2021». - СПб: ИПТ РАН, 2021. Том 1. - С. 132 - 137.
