ОБОСНОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЛОКОМОТИВНОЙ ТЯГИ НА ВИРТУАЛЬНОМ ХОЛМИСТОМ УЧАСТКЕ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ

АННОТАЦИЯ

Получены усреднённые кинематические параметры движения грузовых поездов разной массы составов и количественные энергетические показатели эффективности использования тепловозов 3ТЭ10М, UzТE16М3 и электровозов 3ВЛ80^С на виртуальном холмистом участке железной дороги в условиях эксплуатации. Методом сравнения расчётных величин установлено превосходство электрической тяги и тепловозов UzTE16M3 относительно тяги дизельной и тепловозов 3ТЭ10М в реальных условиях организации перевозочного процесса на виртуальном, холмистом участке железной дороги.

ABSTRACT

The averaged kinematic parameters of the movement of freight trains of different mass trains and quantitative energy efficiency indicators of the use of diesel locomotives 3TE10M, UzTE16M3 and electric locomotives 3VL80S on a virtual hilly section of the railway under operating conditions are obtained. By comparison method the calculated values, the superiority of electric traction and diesel locomotives UzTE16M3 relative to diesel traction and diesel locomotives 3TE10M in real conditions of the organization of the transportation process on a virtual, hilly section of the railway has been established.

Ключевые слова: локомотивная тяга, грузовой поезд, тепловоз, железная дорога, электровоз, дизельная тяга, электрическая тяга, участок, виртуальный.

Keywords: locomotive traction, freight train, diesel locomotive, railroad, electric locomotive, diesel traction, electric traction, section, virtual.

Исследования посвящены сравнению между собой основных показателей локомотивов электрической и дизельной тяги, опираясь на усреднённые значения показателей перевозочной работы трёхсекционных электровозов 3ВЛ80^С и тепловозов 3ТЭ10М, UzТЕ16М3 для оценки их энергетической эффективности на виртуальном, холмистом участке железной дороги.

Для реализации сказанного используем рекомендации [1,2] и результаты исследований [3-5,7]. Принимаем обобщающий критерий упомянутых выше сравнений [7] – это приведённые затраты денежных средств на один километр железной дороги, то есть распределённые равномерно на всём участке железнодорожного пути и коэффициент К_Э оценки эффективности использования разных видов локомотивной тяги. Указанный коэффициент К_Э  представлял собой отношение удельных стоимостей дизельного топлива с_Т и электрической энергии с_Э, которые определялись по широко известным формулам [6] с учётом данных [3-5,7] и нормативов «Темирйўлёнилғитаъмин» для предприятий локомотивного комплекса Узбекской железной дороги.

Аналогично [6] все вычисления производились по такому тарифу:

- за один киловатт – час электроэнергии - Ц_Э = 87,04 сўм/кВт-ч (без учёта НДС) и Ц_Э = 104,40 сўм/кВт-ч - с учётом НДС;

- за одну тонну дизельного топлива составляет Ц_Т = 1770,45 тыс. сўм/т.

В табл. 1 приведены усреднённые данные кинематических параметров движения грузовых поездов и количественных показателей энергетической эффективности использования локомотивов для разных режимов их ведения и, соответственно, разнообразных условий организации грузового движения (варианты тягового расчёта). Индексом звёздочка * обозначены значения с учётом налога на добавленную стоимость (НДС).

Усреднённые значения определялись для двух видов движения грузовых поездов с остановками и без остановок на промежуточных станциях, как величины среднеарифметические, в рассматриваемом диапазоне колебания массы составов от Q₁ = 2500т до Q₃ = 3500т и постоянным числом осей в составе m = 200 осей.

Таблица 1.

Основные показатели перевозочной работы локомотивов на виртуальном холмистом участке железнодорожного пути

На рис. 1 приведены критерии оценки перевозочной работы тепловозов и электровозов при движении грузовых поездов на виртуальном холмистом участке железной дороги. Здесь, значения удельной стоимости электрической энергии с учётом НДС увеличены в 1,5 раз, а значения коэффициента К_Э  оценки эффективности различных видов локомотивной тяги для тепловозов 3ТЭ10М с учётом НДС уменьшены в 2 раза и для тепловозов UzТЕ16М3, 3ТЭ10М (без учёта НДС) увеличены в 4 раза.

Рисунок 1. Критерии эффективности использования локомотивов на виртуальном холмистом участке железной дороги

Анализ результатов исследований показал следующее:

- для обоих видов тяги уменьшение на каждые ∆Q = 500 т массы состава с 3500 т до 2500 т приводит, также, к уменьшению стоимости перевозок грузов, в среднем, приблизительно на 4,34 – 7,98 и 4,35 – 7,87 процентов (тепловозы UzТЕ16М3 и 3ТЭ10М), и на 6,84 – 10,99 процентов – электровозы 3ВЛ80^С;

- тепловозы UzТЕ16М3, по сравнению с тепловозами 3ТЭ10М обеспечивают снижение расхода дизельного топлива на тягу поездов и стоимости железнодорожных перевозок грузов, в среднем, на 10,71 процента;

- электровозы 3ВЛ80^С эффективнее ("экономичнее") тепловозов UzТЕ16М3

и 3ТЭ10М, в среднем, соответственно, в 4,30 (3,59) и 4,82 (4,02) раз – Q₁ = 2500 т; 4,17 (3,51) и 4,66 (3,92) раз – Q₂ = 3000 т; а также 4,01 (3,38) и 4,49 (3,78) раз – Q₃ = 3500 т. В скобках, приведены значения для тарифа за один киловатт - час израсходованной электрической энергии с учётом налога на добавленную стоимость (НДС);

- дизельная тяга, по сравнению с электрической тягой, будет больше "загрязнять" окружающую среду вредными веществами.

Результаты проведённых исследований подтверждают (доказывают) преимущество электрической тяги над дизельной тягой, а тепловозов UzТЕ16М3 над тепловозами 3ТЭ10М, что является вполне логичным, корректным и достаточно хорошо согласуется с исследованиями [6,7 и другие].

Поэтому электрификация Узбекских железных дорог с учётом перехода с дизельной тяги на электрическую тягу и пополнения локомотивного парка магистральными тепловозами UzТE16М3 и современными высокопроизводительными электровозами «Узбекистан", существенно повысит провозную и пропускную способности узбекских железных дорог.

Внедрение результатов исследования в организацию перевозочного процесса и практику эксплуатации локомотивов обеспечит повышение эффективности дизельной и, особенно, электрической тяги эксплуатируемого локомотивного парка, а также экономических и экологических показателей с учётом снижения себестоимости всех видов железнодорожных перевозок.

Список литературы:

1. Аблялимов О. С. Основы управления локомотивом: Учебник для профессиональных колледжей железнодорожного транспорта / О. С. Аблялимов, Э. С. Ушаков. - Ташкент: Davr, 2012. – 392 с.
2. Аблялимов, О. С. Основы тяги поездов [Текст] / О. С. Аблялимов, Д. Н. Курилкин, И. С. Камалов, О. Т. Касимов // Учебник для вузов железнодорожного транспорта. Под общей редакцией О. С. Аблялимова. – Ташкент: «Complex Print» nashriyoti, 2020. – 662 с.
3. Аблялимов О. С. Об использовании электровозов 3ВЛ80^С на холмистом участке железной дороги [Текст] / О. С. Аблялимов, Б. И. Гайратов, М. А. Кривицкий, Б. У. Ахмедов, И. И. Бахриддинов, А. М. Акбаров // Сборник статей по материалам международная научно - практическая конференции «Актуальные вопросы современной науки» (20 ноября 2019 г., г. Уфа). В 3-х частях. Часть 1. - Уфа: Изд. НИЦ «Вестник науки», 2019. - С. 60 - 74.
4. Аблялимов О. С. Об эксплуатации электровозов 3ВЛ80^С на холмистом участке железной дороги [Текст] / О. С. Аблялимов, О. Р. Хамидов // Материалы международной научно - практической конференции «Транспорт России: проблемы и перспективы – 2021» / Институт проблем транспорта. Н. С. Соломенко РАН. - СПб: ИПТ РАН, 2021. Том 1. – С. 137 – 143.
5. Аблялимов О. С. Анализ эффективности дизельной тяги на участке Мароканд – Каттакурган Узбекской железной дороги методом осреднения расчётных значений [Текст] / О. С. Аблялимов, О. Р. Хамидов // Материалы VI Всероссийской научно - технической конференции с международным участием «Эксплуатационная надёжность локомотивного парка и повышение эффективности тяги поездов» / Омский государственный университет путей сообщения. – Омск, 2021. – С. 150 – 157.
6. Аблялимов О. С. Анализ эффективности локомотивов электрической тяги на холмистом участке железной дороги [Текст] / О. С. Аблялимов, О. Р. Хамидов // Материалы международной научно - практической  конференции  «Инновационные производственные технологии и ресурсосберегающая энергетика» / Омский государственный университет путей сообщения. – Омск, 2021. – С. 410 – 419.
7. Аблялимов О. С. Оценка перевозочной работы электровозов 3ВЛ80^С методом осреднения расчётных величин [Текст] / О. С. Аблялимов, О. Р. Хамидов // Материалы международной научно - практической конференции «Транспорт России: проблемы и перспективы – 2021». - СПб: ИПТ РАН, 2021. Том 1. - С. 132 - 137.