К анализу перевозочной работы тепловозов UzTE16M3 нв участке Мароканд - Каттакурган Узбекской железной дороги

АННОТАЦИЯ

Получены значения энергетических показателей перевозочной работы тепловозов UzTE16M3 на реальном, холмисто - горном участке Узбекской железной дороги при движении грузовых поездов разной массы состава, которые представлены в виде табличных данных и графических зависимостей. Могут быть использованы при оценке топливно – энергетической эффективности  локомотивов дизельной тяги в условиях эксплуатации.

ABSTRACT

The values of the energy indicators of the transportation work of UzTE16M3 diesel locomotives on the real, hilly - mountainous of the Uzbek railway section during the movement of freight trains of different mass of the train were obtained, which are presented in the form of tabular data and graphical dependencies. They can be used in assessing the fuel and energy efficiency of diesel traction locomotives in operating conditions.

Ключевые слова: грузовой поезд, тепловоз, участок, скорость, расчёт, анализ, холмисто -  горный, перегон, профиль, железная дорога.

Keywords: the freight train, the diesel locomotive, the area, the speed, calculation, analyses, hilly - mountainous, stage, profile, railway.

Настоящее исследование является логическим продолжением [1], цель которого состоит в обосновании одного из энергетических показателей перевозочной работы трёхсекционных магистральных (поездных) грузовых тепловозов UzТЕ16М3 на холмисто – горном участке Мароканд – Каттакурган Узбекской железной дороги - расхода натурного дизельного топлива исследуемыми локомотивами дизельной тяги за поездку.

Объектом исследования являются трёхсекционные магистральные (поездные) грузовые тепловозы UzТЕ16М3 и спрямлённый профиль пути реального, холмисто – горного участка Мароканд – Каттакурган Узбекской железной дороги.

Предмет исследования составляют параметры энергетических показателей перевозочной работы упомянутых выше тепловозов UzТЕ16М3 при движении грузовых поездов разной массой составов без остановок и с остановками на промежуточных станциях, разъездах и раздельных пунктах.

Расход натурного дизельного топлива локомотивами дизельной тяги (тепловозами), затраченного на перемещение поезда по участку счёта, вычисляем по формуле [6]:

                                    Е = G_т t_т +  g_х t_х                                                                         (1)

где G_т – расход натурного дизельного топлива тепловозом на номинальной позиции контролера машиниста, кг/мин. Для тепловоза UzТЕ16М3 величина G_т = 22,65 кг/мин [2];

t_т – суммарное время работы тепловоза в режиме тяги, мин;

g_х – расход дизельного топлива тепловозом на режимах холостого хода и  торможения, кг/мин. Для тепловоза UzТЕ16М3 величина g_х = 0,69 кг/мин [2];

t_х – суммарное время движения тепловоза на режиме холостого хода и торможения, мин.

Удельный расход натурного дизельного топлива определяем по формуле [5]:

                         , кг/10⁴ ткм брутто                                                     (2)

Удельный расход условного дизельного топлива определяем по формуле [5]:

                          e_у = Эˑe, кг/10⁴ткм брутто                                                           (3)

где Э – тепловой эквивалент топлива, Э = 1,43 [7].

В табл. 1 приведены значения энергетических показателей перевозочной работы трёхсекционных магистральных (поездных) грузовых тепловозов UzТЕ16М3, в том числе средние и усреднённые значения упомянутых показателей на участке Мароканд – Каттакурган для двух видов движения. Последние являются среднеарифметической величиной в принятом диапазоне изменения массы составов (Q = 2500 т - 3500 т) грузовых поездов.

Анализ данных табл. 1 показывает, что эффективность использования исследуемых грузовых тепловозов UzTE16M3 повышается для режимов ведения грузовых поездов без остановок на промежуточных станциях, разъездах и раздельных пунктах холмисто - горного участка Мароканд – Каттакурган АО «Ўзбекистон темир йўллари».

Таблица 1.

Энергетические показатели перевозочной работы тепловозов UzTE16M3

на участке Мароканд – Каттакурган Узбекской железной дороги

В табл. 2 показаны приведённые значения энергетических показателей эффективности использования трёхсекционных магистральных (поездных)  грузовых тепловозов UzТЕ16М3 на холмисто – горном участке Мароканд – Каттакурган Узбекской железной дороги, которые представляют собой равномерно распределённый (приведённый), а не сосредоточенный в одной точке, расход натурного дизельного топлива на каждый один километр железнодорожного пути. С помощью таких энергетических показателей можно проводить оценку тягового качества (сложности) профиля пути каждого из перегонов и в целом, всего анализируемого участка железных дорог, опираясь на предложенный авторами метод исследования [3,4].

Таблица 2.

Показатели эффективности использования тепловозов UzTE16M3

на участке Мароканд – Каттакурган Узбекской железной дороги

При помощи стандартной программы Microsoft Еxcel Office и данных табл. 1 с учётом  исследований [1,2] авторы получили уравнения регрессии для определения значений параметров основных показателей перевозочной работы трёхсекционных магистральных (поездных) грузовых тепловозов UzTE16М3 без остановок (числитель) и с остановками (знаменатель) на промежуточных станциях заданного участка Мароканд – Каттакурган любой i – й массы состава Q_i грузового поезда при достаточной величине достоверности аппроксимации R²=1,0 (необходимое условие достоверности - R² ≥0,8), где индекс Q_i = 1,2,3 – вариант тягового расчёта.

Общее время хода поезда t_х, мин

t_т= -0,275Q_i² + 1,575Q_i + 49,40 / t_т= -0,475Q_i²+3,025Q_i+55,35                                    (1)

Время хода поезда в режиме тяги t_т, мин:

t_т= 0,3Q_i² - 0,25Q_i + 13,05 / t_т= 0,15Q_i²+0,65Q_i+17,05                                             (2)

Время хода поезда в режиме холостого хода и торможения t_хх,т, мин:

t_хх,т=-0,575Q_i² + 1,825Q_i + 36,35 / t_хх,т=-0,625Q_i² + 2,375Q_i+38,30                             (3)

Техническая скорость движения V_т, км/ч:

V_т = 0,39Q_i² – 2,23Q_i + 74,93 / V_т = 1,045Q_i² – 5,895Q_i + 69,89                                      (4)

Общий расход дизельного топлива за поездку Е, кг:

Е = 6,295Q_i² - 4,095Q_i + 320,46 / Е = 2,96Q_i²+16,39Q_i+412,58                                  (5)

Удельный расход натурного дизельного топлива е, кг/10⁴ткм брутто:

e = 0,675Q_i² – 4,715Q_i + 24,94 / e = 0,61Q_i²–5,13Q_i+32,49                                       (6)

Удельный расход условного дизельного топлива е_у, кг/10⁴ткм брутто:

e_у = 0,965Q_i² – 6,735Q_i + 35,65 / e_у = 0,765Q_i² – 5,735Q_i + 44,65                                    (7)

Полные денежные затраты С_т, тыс. сўм:

С_т  = 11,14Q_i² - 7,23Q_i + 537,34 / С_т  = 5,24Q_i²+29,02Q_i,+730,45                                    (8)

Приведённые денежные затраты с_т, тыс.сўм/км:

с_т = 0,18Q_i² - 0,116Q_i + 9,185 / с_т = 0,0855Q_i²+0,4675Q_i,+11,828                                    (9)

По уравнениям регрессии (1) – (9) можно будет построить номограммы для определения значений кинематических параметров движения грузовых поездов в принятом диапазоне изменения массы состава (Q = 2500 т – 3500 т) и параметров энергетических показателей эффективности трёхсекционных магистральных (поездных) грузовых тепловозов UzTE16M3 в количественном и денежном исчислении на исследуемом участке железной дороги.

В результате проведённых авторами исследований обоснованы упомянутые выше уравнения регрессии и установлены (получены) значения энергетических показателей перевозочной работы грузовых тепловозов UzTE16M3 на холмисто – горном участке Мароканд – Каттакурган Узбекской железной дороги для реальных условий организации грузового движения.

Полученные параметры энергетических показателей эффективности использования грузовых тепловозов UzTE16M3 в эксплуатации имеют, весьма знаковое и весомое значение для тех специалистов локомотивного комплекса, профессиональная деятельность которых напрямую связана с энергетикой движения грузовых поездов на реальных холмисто – горных и, идентичных им, виртуальных участках железных дорог, в том числе узбекских.

Список литературы:

1. Аблялимов О. С. Тяговые расчёты для тепловозов UzTE16M3 на участке Мароканд – Каттакурган Узбекской железной дороги [Текст] / О. С. Аблялимов // Universum: технические науки: электрон. научн. журн. 2020. № 8 (77). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/9960.– С. 68 - 76
2. Аблялимов О. С. Исследование эксплуатации тепловозов UzTE16M3 на холмисто – горном участке АО «Ўзбекистон темир йўллари» [Текст] / О. С. Аблялимов // Научно – технический журнал «Вестник транспорта Поволжья» / Самарский гос. ун-т путей сообщения. – Самара, 2016. № 3 (57) – С. 16 – 22.
3. Аблялимов О. С. Оценка эффективности перевозочной работы тепловозов 4ТЭ10М и тяговых качеств профиля пути участка Кумкурган – Ташгузар в условиях эксплуатации / О.С. Аблялимов // Научно – технический журнал «Вестник транспорта Поволжья» / Самарский гос. ун-т путей сообщения. – Самара, 2015. № 1 (49). – С. 17 – 24.
4. Аблялимов О. С. Исследование эффективности перевозочной работы тепловозов UzTE16M3 и тяговых качеств профиля пути участка Кумкурган – Ташгузар в условиях эксплуатации / О.С. Аблялимов // Научно – технический журнал «Вестник транспорта Поволжья» / Самарский гос. ун-т путей сообщения. – Самара, 2017. № 2 (62). – С. 18 – 24.
5. Аблялимов О. С. Основы управления локомотивов [Текст] / О. С. Аблялимов, Э. С. Ушаков // Учебник для профессиональных колледжей железнодорожного транспорта. – Ташкент: «Davr», 2012. – 392 с.
6. Кузьмич В. Д. Теория локомотивной тяги [Текст] / В. Д. Кузьмич, В. С. Руднев, С. Я. Френкель // Учебник для вузов железнодорожного транспорта. – М.: Маршрут, 2005. – 448 с.
7. Деев В. В. Тяга поездов [Текст] / В. В. Деев, Г. А. Ильин, Г. С. Афонин // Учебное пособие для вузов. – М.: Транспорт, 1987. – 264 с.