Совершенствование методики определения технических характеристик проектируемых локомотивов на основе математического моделирования

• Автор: Неревяткин, Константин Анатольевич
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 225 с.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЗОР ИССЛЕДОВАНИЙ И СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА
1.1. Краткий анализ основных технических параметров и тенденций развития тепловозной тяги
1.2. Методы обоснования основных технических параметров
и структуры парка локомотивов
1.3. Методы определения технических характеристик транспортных средств на ранних стадиях проектирования 38.
2. МЕТОДИКА МНОГОВАРИАНТНЫХ РАСЧЕТОВ ПОКАЗАТЕЛЕЙ
ТЕПЛОВОЗНОЙ ТЯГИ
2.1. Имитационное моделирование условий движения
поезда
2.2. Математическое моделирование тяговых и энергетических характеристик магистральных тепловозов
2.3. Расчет движения поезда и тягово-энергетических показателей работы локомотива
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЯГОВО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАБОТЫ МАГИСТРАЛЬНЫХ ТЕПЛОВОЗОВ
3.1. Влияние технических параметров тепловоза на уровень
его эксплуатационной и энергетической эффективности.. 80.
3.2. Зависимость показателей локомотивной тяги от
условий эксплуатации тепловозов
3.3. Аналитическая оценка тягово-энергетических показателей работы магистральных тепловозов
4. МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК
ПРОЕКТИРУЕМЫХ ГРУЗОВЫХ ЛОКОМОТИВОВ
4.1. Параметрические характеристики грузовых тепловозов
(согласование значений расчетной скорости и коэффициента тяги)

4.2. Последовательность и содержание этапов обоснования параметров грузового локомотива по экономическим критериям
4.3. Выбор технических характеристик локомотивов с учетом действия неопределенно-случайных факторов
5. ОЦЕНКА ГРАДАЦИЙ ОСНОВНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ
ГРУЗОВЫХ ТЕПЛОВОЗОВ
5.1. Анализ показателей работы грузовых тепловозов и прогнозов перспективных условий эксплуатации
5.2. Определение технических характеристик грузовых тепловозов и оценка градаций их параметров
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
В начале 90-х г. г. условия локомотивостроения и работы железнодорожного транспорта Российской Федерации оказались подвержены сильному влиянию перемен, произошедших в государственном устройстве нашей страны. Они отразились на соотношении видов локомотивной тяги как по протяженности электровозного и тепловозного полигонов, так и по объему выполняемой на них перевозочной работы. В России электрическая тяга обслуживает 39,1 тыс.км, а тепловозная - 47,8 тыс.км железных дорог, что в процентном соотношении составляет соответственно 45 % и 55 % (на железнодорожных магистралях СССР эти показатели составляли для электрической тяги 38 %, а для тепловозной - 62 %) /94,114/. Уменьшение относительной протяженности тепловозного полигона сопровождается сокращением объема перевозок. За период с 1992 г. по 1996 г. объем перевозочной работы на неэлект-рифицированных участках уменьшился на 47,55 %; соотношение объемов работы, выполняемых на электровозном и тепловозном полигонах, в 1996 г. составило 75 % и 25 % (в середине 80-х г. г. для сети дорог Советского Союза эти показатели были равны 61,3 % и 38,7 %). Изменения в сфере локомотивостроения в России оказались более существенными. После распада СССР за пределами страны полностью осталось производство грузовых тепловозов, а также тепловозного электрического оборудования и дизелей типа Д100.
Эти обстоятельства привели к сокращению закупок и поставок новых грузовых тепловозов на сеть дорог России, которые практически прекратились в 1993 г., а также к изменению возрастной структуры тепловозного парка (средний возраст тепловозов по сроку службы в 1994 г. составил 14,3 лет) /94/. Между тем, по данным Государственного института технико-экономических изысканий и проектирования железнодорожного транспорта (ГипротрансТЭИ), в 2000 г. России

базируется на анализе и сопоставлении денежных показателей: размеров потребных капитальных вложений, эксплуатационных расходов и определяемой ими себестоимости перевозок. При этом для расчета затрат на эксплуатацию разработана система измерителей и единичных расходных ставок. Такой метод позволяет сравнительно просто определить экономические показатели работы железнодорожной линии по известным для нее эксплуатационным и тягово-энергетическим показателям.
В качестве исходных данных для определения последних необходимо, в частности, задать:
1) Основные параметры тепловоза:
- номинальная мощность дизеля и тяговая мощность локомотива;
- расчетные сила тяги и скорость;
- сцепной вес и служебная масса;
- удельный эффективный расход топлива на номинальном режиме;
- часовой расход топлива на холостом ходу;
2) Основные параметры профильной характеристики участка:
- крутизна расчетного подъема;
- тип профиля пути.
В соответствии с "Методикой определения экономической эффективности магистральных тепловозов" РТМ 24.040.61-80 (действует с 1982 г. взамен методики РТМ6-68) /62/, ходовую скорость на реальных участках определяют путем интегрирования уравнения движения поезда, а на участках с типовой структурой профиля - методом равномерных скоростей. Расход топлива на перемещение поездов рассчитывают как функцию указанных факторов, приближенно учитывая и зависимость среднего к.п.д. тепловоза в эксплуатации от режимов его работы.
Рассмотренная методика была неоднократно использована учеными ВНИТИ для предпроектной оценки технико-экономической эффективности