CC BY
31
УДК 629.421.4
ГАТЧЕНКО ВО., шженер (ДонГЗТ).
Оцiнка впливу експлуатацшних фактор1в на режими роботи та витрату па-лива маневрових тепловозiв, що працюють за системою двох одиниць
Постановка проблеми
Умови роботи маневрових тепловозiв, що несприятливо впливають на економiчнiсть i надiйнiсть роботи дизелiв - змiнна маса сос-тавiв, частi розгони й гальмування, малi швидкостi руху - у ще бiльшому ступенi по-значаються при роботi тепловозiв по системi двох одиниць. На витрату палива маневрови-ми тепловозами впливають рiзнi фактори: об-сяг i характер виконуваних роб^, простiй локомотива в очшуванш роботи, режими роботи й стан дизель-генераторно' установки, температура навколишнього середовища й шших.
Анал1з досл1джень 1 публ1кац1й
Аналiз режимiв роботи дизелiв локомо-тивiв, вплив рiзних експлуатацiйних факторiв на витрату палива i стан дизель-генераторно'1 установки [1-3] е узагальненими, або викона-ними для конкретних титв локомотивiв i екс-плуатацiйних умов. Це не в повному обсязi вщображае експлуатацiйнi умови роботи маневрових тепловозiв, якi працюють за системою двох одиниць.
Мета статт1
Оцiнити вплив експлуатацшних факто-рiв на режими роботи та витрату палива маневрових тепловозiв, що працюють за системою двох одиниць.
Виклад основного матер1алу
Як правило, маневровi локомотиви, працюють у сортувальних парках великих станцш, де виконують два основних види ро-
бiт: маневри (формування составiв, перестановка вагошв при установцi рiзницi висоти автозчеплень i iн.) i передача готових составiв iз сортувальних паркiв у парки вiдправлення.
Для визначення режимiв роботи дизель -генераторiв маневрових локомотивiв, що працюють за системою двох одиниць був викона-ний хронометраж 1'хньо'1 роботи в парку «Захь дне сортування» ст. Ясинувата. Хронометраж виконувався в плинi нiчних i денних змш при рiзних обсягах виконуваних робт За результатами хронометражу побудоваш дiаграми середньо'1 тривалостi роботи при рiзних пози-цiях i кiлькiсть перемикань контролера при виконаннi наступних робiт :
1 - при передачi составiв у парк вщправ-лення (рисунок 1 )
, хв 4
3,74
0 1 2 3 4 5 6 7
ПозицУ контролера машинСта
Рисунок 1.- Тривалють роботи теплово-зiв на окремих позицiях при передачi составiв у парк вiдправлення
2- при виконанш маневрiв у сортуваль-ному парку й робот пiд навантаженням двох тепловозiв (рисунок 2)
3 - теж при робот пiд навантаженням одного тепловоза (рисунок 3).
У зв'язку з великою трудомюткютю хронометражу час роботи на окремих позищях
ураховувалося при тривалосп витримки на них понад 5 сек., а час переводу контролера мiж сусщшми позищями враховувався тд час роботи на бшьше високiй позицп при витрим-цi менш 5 сек.
, мин 350
82 69
ш
90 80 70 _ 1 60 || 50
£ 40
■ э 30
И 20
0 12 3 4
ГозицУ контролера машинста
0-1-0 1-2-1 2-3-2 3-4-3
ГозицУ контролера машинста
Рисунок 2. - Тривалють роботи на позищях та кшьюсть перемикань контролера мiж сусь дшми позицiями при робот двох тепловозiв при виконаннi маневрiв в сортувальному парку
, мин 300
250
200
150
50
267
68
77
ИГ
юо
90 80 70 60 50
40 _ 30 20 0 0
85
48
22
0 1 2 3 4 5
Гозиц11 контролера мшнста
-6-5
0-1-0 1-2-1 2-3-2 3-4-3 4-5-4 5-6-5
ГозицУ контролера машинста
Рисунок 3. - Тривалють роботи на позищях та кшьюсть перемикань контролера мiж сусь дшми позищями при робот одного тепловоза при виконанш маневрiв в сортувальному парку
Для визначення ступеня впливу рiзних факторiв на витрату палива був проведений аналiз експлуатацшних даних роботи локомо-тивiв, що працюють по системi двох одиниць, при виконанш маневровоi роботи в локомотивному депо Ясинувата - Захщне Донець^' за-лiзницi.
Аналiз був виконаний за експлуатацiй-ними даними про роботу маневрових локомо-тивiв, працюючих за системою двох одиниць у депо Ясинувата - Захщне за 6 мюящв 2010 року.
93
8
24
0
61
4
23
0
6
У результат! аналiзу були визначеш се-редня кiлькiсть перероблених вагошв за змшу (рисунок 4).
де, z- загальна кiлькiсть спостережень; k - кiлькiсть iнтервaлiв; N - середне iнтервaльне значення пере-
Середне значення перероблених вaгoнiв роблених вaгoнiв, ваг.;
N, ваг. за зм^ знаходимо по фoрмyлi:
— 1 k
N = - 2 Nn ,
Z i=1
ni - частота значення.
(1)
Рисунок 4. - Кшькють перероблених вагошв у середньому за змiнy маневровими локомотивами, що працюють за системою двох одиниць
Дисперая перероблених вагошв знахо-диться по фoрмyлi :
Dn =•
1
z -
- 2 ( Ni - N)2 (2)
1 i'=l
Статистичне середньоквадратичне вщ-хилення перероблених вагошв знаходимо по формула
&N=4DN
У резyльтaтi aнaлiзy були пoбyдoвaнi за-лежнoстi витрати палива, часу холодного та гарячого простою в залежносп вщ кшькосп перероблених вaгoнiв (рисунок 5).
Середне значення витрати палива мане-вровими тепловозами, що працюють за системою двох одиниць за змiнy G, кг знаходимо по формул^
— 1 k
G = - 2 Gn , (4)
i=i
де, z- загальна кiлькiсть спостережень; k - кшькють iнтервaлiв;
Gi - середне iнтервaльне значення витра-ти палива, кг;
ni - частота значення. Дисперая витрати палива знаходиться по фoрмyлi :
Dg =
1
z-
-2(Gi - G)2 . (5)
1 i=1
Статистичне середньоквадратичне вщ-(3) хилення витрати палива знаходимо по формула
^ G =Щ . (6)
Середне значення часу холодного та га-рячого простою Тх.п, Тг.п. год. знаходимо по формуш:
- 1 k
т = - 2 ТЛ , (7)
z7=
де, z- загальна кшькють спостережень; k - кшькють iнтервaлiв; Ti - середне штервальне значення часу холодного простою, год; ni - частота значення.
Дисперая часу холодного та гарячого простою знаходиться по формулi :
ПТ =
1
Статистичне середньоквадратичне вщ-хилення часу холодного та гарячого простою знаходимо по формул^
г -
т Е (Т ; -
1 ¡=1
Т )2
(8)
ст =
(9)
Результати розрахунюв зiбраного стати-стичного матер1алу представлено в таблищ!.
100 200 300 400 500 600 700
—■— Час холодного простою, Тх.п., год
- - Час гарячого простою, Тг.п., год
— Витрати палива й,кг
800
900 N. ваг
Рисунок 5. - Залежносп витрати палива, часу холодного та гарячого простою в залежно-ст вiд кшькосп перероблених вагонiв в середньому за змшу маневровими локомотивами, що працюють за системою двох одиниць
Таблиця 1. - Результати розрахунюв зiбраного статистичного матерiалу
Найменування показника Позначення Значення
Середне значення перероблених вагошв Ы, ваг. 524
Дисперсiя перероблених вагонiв 1872,98
Статистичне середньоквадратичне вщхилення перероблених вагонiв СЫ 43,3
Середне значення витрати палива С, кг 276
Дисперая витрати палива 680,48
Статистичне середньоквадратичне вщхилення витрати палива СС 26,09
Середне значення часу холодного простою Тх.п., год . 1,5
Середне значення часу гарячого простою Т г.п., год 1,7
Дисперая часу холодного простою Вт Т х.п 0,21
Дисперая часу гарячого простою Бт Т г.п 0,22
Статистичне середньоквадратичне вщхилення часу холодного простою с т 1 х.п. 0,45
Статистичне середньоквадратичне вщхилення часу гарячого простою ст Т г.п. 0,47
З рисунюв 1-3 зрозумшо, що при вико-нaннi окремих видiв маневрових операцш ви-користовуються рiзнi режими роботи дизель-генераторних установок. При витягуванш сос-тaвiв у парк вщправлення працюють обидва тепловози в режимi тяги. Причому час витягу-вання, а вiдпoвiднo час роботи двох теплово-зiв в режимi тяги складае вiд 10 до 12 хвилин. За одну змшу роботи маневрових теплoвoзiв припадае вщ 8 до 10 передач у парк вщправлення. При виробницга маневрових операцш у сортувальному парку основний час теплово-зи працюють в режимi холостого ходу.
Вага потяга при виконанш маневрово'1 роботи змшюеться у реальному чаа, тому ду-же важко визначити ïï вплив на вибiр режиму роботи локомотива. Як видно з рисунка 1.4 в середньому за змшу переробляють 524 вагони. Однак у склaдi можуть бути, як порожш так i вантажш вагони, тому оцшка впливу кiлькoстi перероблених вaгoнiв на витрату палива маневрових лoкoмoтивiв буде дуже приблизна.
Бшьш точно можна оцшити вплив часу гарячого та холодного простою лoкoмoтивiв на витрату палива. Як видно з рисунка 5 при збшьшенш кшькосп перероблених вагошв зменшуеться час холодного та гарячого простою та збшьшуеться витрата палива. В той же час витрата палива зменшуеться при змен-шенш часу простою локомотива.
Висновки
1. Прoaнaлiзoвaнo режими роботи дизель-генераторно'1' установки при виконанш окремих маневрових операцш. Анaлiз показав, що дизелi обох лoкoмoтивiв працюють у режимi тяги лише при витягуванш сoстaвiв у парк вщправлення, а це складае 1-2 години протягом змши.
2. В результат aнaлiзy експлyaтaцiйних даних роботи маневрових лoкoмoтивiв, що працюють за системою двох одиниць, були визнaченi середня кшьюсть перероблених ва-гoнiв за змшу, яка складае 524 вагони.
3. Були побудоваш залежносп витрати палива, часу холодного та гарячого простою в
залежносп вiд кiлькoстi перероблених вагошв.
4. В подальшому неoбхiднo розробити модель режимiв роботи дизелiв лoкoмoтивiв при викoнaннi рiзних маневрових операцш за критерiем зменшення витрати палива, з ура-хуванням впливу обсяпв виконуваних рoбiт, дотриманням нормативного часу на виконан-ня маневрових операцш.
Список лггератури
1. Локомотивные энергетические установки: Учебник для вузов ж.-д.трансп./А.И.Володин, В.З.Зюбанов, В.Д.Кузьмич и др. Под ред. А.И.Володина. М.: ИПК «Желдориздат», 2002. - 718 с.
2. Экономия топлива и теплотехническая модернизация тепловозов. Хомич А.З., Тупи-цын О.И., Симсон А.Э. М., «Транспорт», 1975, 264 с.
3. Гончаров Н.Е., Казанцев В.П. Маневровая работа на железнодорожном транспорте. М., «Транспорт»,1978, с. 183.
4. В.Е. Гмурман. Теория вероятностей и математическая статистика. М- «Высшая школа», 1999 г.
5. Е.С.Вентцель Теория вероятностей. М-« Наука», 1969г.
Анотацн:
Проанатзовано режими роботи дизель-генераторно1 установки при виконанш окремих маневрових операцш. Визначеш експлуатацшш показники роботи маневрових тепловоз1в. Побудоваш залежносп витрати палива, часу холодного та гарячого простою в залежносп в1д шлькосп перероблених вагон1в.
Проанализированы режимы работы дизель-генераторной установки при выполнении отдельных маневровых операций. Определены эксплуатационные показатели работы маневровых тепловозов. Построены зависимости затрат топлива, времени холодного и горячего простоя в зависимости от количества переработанных вагонов.
Analyzed modes of operation of diesel-generator unit in the performance of individual shunting. Defined performance indicators of shunting locomotives. Plotted cost of fuel, time, cold and hot idle, depending on the number of recycled cars.
