Выбор и обоснование параметров автоматизированной, адаптируемой к условиям эксплуатации системы учета и анализа расхода топлива маневровыми тепловозами

• Автор: Попов, Кирилл Михайлович
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 186 с. : ил.

Оглавление

Введение
1 Анализ систем и технических средств учета расхода топлива маневровыми тепловозами
2 Разработка технических требований к перспективным автоматизированным системам учета и анализа расхода топлива маневровыми тепловозами

2.1 Общие технические требования к системам

2.2 Требования к подсистеме измерения количества топлива в баке

2.3 Требования к подсистеме «бортовой регистратор»

2.3.1 Выбор и обоснование набора параметров, характеризующих объём работы, выполняемой маневровым тепловозом

2.3.2 Требования к бортовому регистратору

2.4 Требования к стационарной подсистеме обработки данных
3 Анализ методов измерения количества топлива в баках тепловозов, типов
и конструкции датчиков топливомеров
3.1 Методы измерения количества топлива в резервуаре
3.2 Лабораторные испытания датчиков топливомеров
3.2.1 Лабораторный стенд для испытания датчиков топлива
3.2.2 Испытания гидростатических датчиков ЗОНД
3.2.3 Испытания ёмкостных датчиков СИТ
3.2.4 Перспективный датчик топлива - ИГЛА
3.3 Разработка технических решений по установке датчиков топлива
на тепловозах
3.3.1 Конструкции топливных баков серийных маневровых тепловозов, их контролепригодность и градуировочные характеристики
3.3.2 Выбор способа установки датчиков на баке с обеспечением необходимой зоны измерения

3.3.3 Модернизированный датчик ДТК21-1 для установки на
топливный бак маневрового тепловоза
3.4 Результаты лабораторных испытаний партии датчиков ДТК
4 Комплексная система для сбора и обработки данных о расходе топлива тепловозами ЧМЭЗ
4.1 Бортовой регистратор данных о расходе топлива
4.1.1 Блок-схема бортового регистратора
4.1.2 Алгоритм и особенности организации работы бортового регистратора
4.1.3 Перспективы развития бортовых регистраторов в составе
систем учёта расхода топлива с дистанционной передачей данных
4.2 Стационарная подсистема обработки зарегистрированных на борту тепловоза данных
4.2.1 Состав и организация работы стационарной подсистемы
4.2.2 Общий алгоритм обработки данных регистрации
4.2.3 Определение расчетного значения расхода топлива тепловозом
за смену работы машиниста
4.2.4 Алгоритм обработки исходного файла с данными регистрации.
4.2.5 Алгоритм использования результатов обработки данных регистрации
4.3 Программное обеспечение стационарной подсистемы обработки данных
4.3.1 Порядок работы с программой при обработке исходных
данных
4.3.2 Учёт и анализ расхода топлива на основе результатов
обработки
5 Исследование работы автоматизированной системы учёта и анализа расхода топлива тепловозами в эксплуатации

5.1 Данные о комплексе испытаний системы на тепловозах и о внедрении системы на железных дорогах
5.2 Реализация функции контроля количества топлива в баке
5.2.1 Чувствительность системы при измерении количества топлива
5.2.2 Измерение плотности топлива
5.2.3 Измерение параметров топлива при экипировке тепловоза
5.2.4 Влияние наклона бака на точность измерения количества топлива
5.3 Эксплуатационные испытания опытного образца системы
5.4 Факторы, влияющие на учёт расхода топлива тепловозом
5.4.1 Автоматизация измерения плотности топлива
5.4.2 Нарушение сообщения бака с атмосферой
5.4.3 Влияние отрицательных температур окружающей среды
5.4.4 Расход топлива не по назначению
5.4.5 Некоторые особенности эксплуатации тепловоза
5.5 Результативность автоматизации учёта расхода топлива
маневровыми тепловозами
6 Технико-экономическая эффективность системы в локомотивных депо
6.1 Основные технико-экономические составляющие эффективности системы
6.2 Методический подход к оценке фактической эффективности
системы
6.3 Эффективность системы на маневровых тепловозах ЧМЭЗ локомотивного депо Лянгасово Горьковской железной дороги
6.4 Эффективность системы на маневровых тепловозах ЧМЭЗ
локомотивного депо Новомосковск Московской железной дороги
Заключение
Список использованных источников
Приложения

вала дизеля Д50 на холостом ходу на 10 мин"1 повышает часовой расход топлива на 1,5-1,7 кг. Тогда для полной рабочей смены машиниста при отсутствии остановок дизеля это приведёт к увеличению расхода топлива только на режиме холостого хода на величину 12,6-14,3 кг. При этом неизбежно увеличится и расход под нагрузкой. Если допустить, что дизель оставшееся время работал под нагрузкой на 1 позиции контроллера и превышение расхода соответствовало рассматриваемой величине для холостого хода, то перерасход за смену составит 18-20,4 кг.
Исследования МИИТа [79] показали, что если контроллер машиниста в среднем переключается 4-5 раз в минуту, то удельный расход топлива дизелем тепловоза ТЭМ1 при работе на сортировочной горке превышает паспортные значения на 14,7 %. Для минимального расхода за смену - 150 кг это превышение составит величину около 22 кг.
При объёмно-массовом методе погрешность измерения массы топлива в баке определяется погрешностями измерения уровня и плотности топлива, а также градуировки топливного бака. Погрешность при измерении объёма топлива по штатным топливомерам - 25 л соответствует для маневровых тепловозов наиболее массовых серий ТЭМ2 и ЧМЭЗ высоте бака соответственно 3,5-4 мм. При создании Автоматизированной системы, с учетом достигнутой степени развития измерительной техники, возможность снижения погрешности измерения уровня топлива в баке была оценена на уровне 2 мм - в два раза точнее, чем при штатной системе измерения. Для баков тепловозов ЧМЭЗ и ТЭМ2 это соответствует объёму 12 и 14 л. Чувствительность датчика при измерении уровня должна быть 1 мм, что достижимо в известных конструкциях датчиков. Погрешность измерения плотности топлива была принята по показателям известных плотномеров широкого применения, обеспечивающих погрешность измерения 3-4 кг/м3.
Оценка погрешности градуировочной характеристики бака должна быть произведена при сравнении расчётных значений объёма топлива в баке, определённых по указанной характеристике с показаниями контрольного