Научные основы анализа и контроля энергетической эффективности эксплуатируемого парка тепловозов

• Автор: Игин, Валерий Николаевич
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 300 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. ПРОБЛЕМА АНАЛИЗА И КОНТРОЛЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПАРКА ТЕПЛОВОЗОВ.

1.1. Анализ энергетической эффективности тепловозов в эксплуатации

1.2. Современное состояние и пути решения проблемы.

1.3. Обзор работ по нормированию и анализу расхода топлива

на тягу поездов

1.3. Цель и задачи исследования

2. СИСТЕМАТИЗАЦИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭКСПЛУАТИРУЕМОГО ПАРКА ТЕПЛОВОЗОВ

2.1. Вероятностная модель изменения энергетической эффективности тепловозов.

2.2. Качественные характеристики энергетической эффективности

парка тепловозов.
2.3. Количественные характеристики энергетической эффективности парка тепловозов.
2.4. Оценка энергетической эффективности парка тепловозов
3. АНАЛИЗ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРИТЕЛЯ И НОРМЫ РАСХОДА
ТОПЛИВА ТЕПЛОВОЗАМИ ПА ТЯГУ ПОЕЗДОВ
ЗЛ. Анализ погрешности измерителя расхода топлива
3.2. Анализ погрешности нормообразующих факторов расхода топлива
3.3. Оценка погрешности уравнения для расчта нормы расхода топлива.
3.4. Определение номинального отклонения от нормы расхода топлива
4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НОРМООБРАЗУЮЩИХ ФАКТОРОВ
И НОМИНАЛЬНОГО РАСХОДА ТОПЛИВА НА ТЯГУ ПОЕЗДОВ
4.1. Определение нормообразующих факторов расхода топлива.
4.2. Регрессионный анализ нормообразующих факторов расхода топлива
4.3. Факторное планирование и эксперимент для определения нормы
и границ регулирования расхода топлива
4.4. Стохастическая оптимизация номинального расхода топлива
5. АНАЛИЗ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭКСПЛУАТИРУЕМОГО ПАРКА ТЕПЛОВОЗОВ.
5.1. Принципы выбора критической области для анализа уровня энергетической эффективности тепловозов в эксплуатации
5.2. Достоверность исходных данных анализа
5.3. Оценка энергетической эффективности тепловозов методом
последовательного анализа.
5.4. Достоверность метода анализа энергетической эффективности тепловозов
5.5. Динамика энергетической эффективности парка тепловозов.
6. СИСТЕМА ОПЕРАТИВНОЙ ОЦЕНКИ И ДИАГНОСТИКИ ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ТЕПЛОВОЗОВ В ЭКСПЛУАТАЦИИ
6.1. Техническая характеристика, состав и работа системы
6.2. Техническое описание интерфейса системы
6.3. Управление системой
6.4. Опыт внедрения системы на Приволжской ж. д.
6.5. Экономическая эффективность системы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Средний ущерб от работы тепловоза с необнаруженным отказом, который, в частности, связан с перерасходом дизельного топлива на тягу поездов, составляет кг //. Стоимость одной тонны дизельного топлива руб. Время работы тепловоза за один месяц суток. После решения системы уравнений (1. Р2 =5,Ы0“3, Р3=0, и /> = 1,4- Так как ро + /> + р2 + Р3 + РА = 1, то нормировочное условие (1. Рунге-Кутта четвёртого порядка /0/. К =Лх„У, к2= х, + -,У/ + -. К = / и +Ку1+Ь-кг у1+1={к]+2-к2 + 2-кг+кА). В качестве профаммного средства использована система Ма&сас! Результаты решения системы уравнений (1. Анализ результатов расчётов показывает, что в обоих случаях они совпадают. Следовательно, преобразование системы дифференциальных уравнений (1. ЫО 3, Р3 = 0, и /> = 1,• -4 являются финальными. Время функционирования I, сут. ТО (Р4). Рис. Средние потери Си 5 от работы тепловоза с перерасходом дизельного топлива на тягу поездов за одни сутки (9, руб х 0,)/8 сут = , руб! Среднесуточные затраты СР на ремонт составляют (1/) рем х [ руб! Отношение среднего ущерба от работы тепловоза с необнаруженным отказом сн > обусловившим перерасход топлива, к затратам на устранение отказа сР достигает 2,3 раза. Совершенно очевидно, что своевременное обнаружение и оперативное устранение технической причины, вызвавшей понижение номинального уровня энергетической эффективности тепловоза, экономически обоснованно и актуально/1,6, 5, 6,6, 3, 1,4,5,5,9/. Другим обстоятельством, определяющим актуальность проблемы анализа энергетической эффективности является тот факт, что свыше 2/з-й тепловозного парка представлено сериями 2ТЭ В(М), 2М и ЧМЭЗ, которые эксплуатируются и более лет и являются малоэкономичными /, , , 9,7, 1/. Следовательно, решение проблемы анализа перерасхода топлива на тягу поездов является условием, направленным на повышение энергетической эффективности тепловозов в эксплуатации. Непрерывный рост расходов ТЭР и затрат на их оплату существенно обострил на железных дорогах России проблему энергосбережения вообще и на тягу поездов в особенности. Постановлением расширенного заседания Коллегии МГІС от - г. ТЭР на тягу поездов на г. Предполагается дальнейшее снижение удельных энергетических затрат к достигнутому уровню на 1,0 % в электрической тяге и на 2,2 % в тепловозной тяге. С г. Коллегии, наметилась тенденция снижения удельных расходов ТЭР на тягу поездов. Отчётные данные фактических удельных расходов за последние три года и базовый -й год приведены в табл. Таблица 1. Тяга электрическая, кВт ¦ ч/изм. Тяга тепловозная, кгут/изм. Отставание от базового уровня удельных расходов ТЭР по сети составляет в электрической тяге 0,% и в тепловозной тяге - %. Удельные расходы ТЭР за три года сократились: в электрической тяге на 2,%, а в тепловозной тяге на 0,%. Такой темп снижения обеспечит электрической тяге достижение базового уровня расходов ТЭР в г. Это предусмотрено решением Президиума НТС МПС от г. Решение такой задачи в тепловозной тяге планируется к г. Существенное отставание темпов снижения расходов ТЭР на тягу поездов у тепловозов, по сравнению с электровозами, имеет своё объяснение. В первую очередь это связано с составом парка, немалую часть которого представляют тепловозы серий 2М и 2ТЭВ (М). Тепловозы этих серий имеют срок службы и более лет и являются малоэффективными как по тяговым, так и топливно-энергетическим свойствам. Особенно это заметно, если сравнить показатели этих тепловозов с аналогичными данными тепловозов серий 2ТЭ6 и 2ТЭУ выпуска х годов/, 4, 4, 7, 3, 6, 5, 9, 7/. В таблицах 1. России из формы ТХО-2 за - г. Предварительный статистический анализ показал, что все характеристики показателя е кг/изм являются значимыми, но с разными уровнями доверительной вероятностями. Доверительная вероятность Р у выборки генеральных совокупностей показателя расхода топлива тепловозов 2М и ТЭП - 0,, а у тепловозов серий 2ТЭ6, 2ТЭВ (М, У) - 0,5. Данное обстоятельство объясняется тем, что количество тепловозов серий 2М и ТЭП в парке не более %, а, следовательно, объём исходной информации, по сравнению с другими сериями так же мал.