Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

ТРАНСВУЗ-2015.Часть 3

.pdf
Скачиваний:
75
Добавлен:
15.03.2016
Размер:
6.53 Mб
Скачать

Ремонт и динамика подвижного состава

ситуации на участке. С помощью данного программного комплекса возможно оперативное решение следующих задач:

оценка расхода электроэнергии на тягу поездов по счетчикам ЭПС и тяговых подстанций;

разработка графика движения поездов;

разработка энергосберегающей технологии перевозочного процесса, в том числе режимных карт вождения поездов и норм расхода электроэнергии на тягу;

решения многих других практических задач, возникающих в реальных условиях эксплуатации электрифицированных железных дорог.

Список литературы

1.Правила тяговых расчетов для поездной работы [Текст]. – М.: Транспорт, 1985. 287с.

2.Кикнадзе, О. А. Электровозы ВЛ10 и ВЛ10У. Руководство по эксплуатации [Текст] / О. А. Кикнадзе. – М.: Транспорт, 1981. – 519 с.

3.Комплекс расчетов тягового электроснабжения [Электронный ресурс] /

ОАО ВНИИЖТ, 2002 – 2011.

УДК 621.331.1

Д. И. Бондаревский

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ТЯГОВО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРОВОЗОВ НА ТРЕХ ТИПОВЫХ УЧАСТКАХ ПУТИ

В статье представлены результаты тяговых расчетов грузовых электровозов как постоянного, так и переменного токов, выполненных с помощью программы «Комплекс расчетов тягового электроснабжения (КОРТЭС)», на трех типовых участках в четном и нечетном направлениях. Также был представлен сравнительный анализ данных тяговых расчетов.

190

ТРАНСВУЗ – 2015

Тяговый расчет служит для определения у заданного участка и типа электроподвижного состава (ЭПС):

массы поезда, скорости его движения, времени хода;

тока электровоза и тяговых электродвигателей (ТД);

нагревания ТД;

расхода электроэнергии;

других тягово-энергетических показателей ЭПС с учетом полного использования его мощности, кинетической и потенциальной энергии поезда.

С целью выявления наиболее оптимального типа электровоза, соответствующего всем современным техническим требованиям, были выполнены тяговые расчеты на трех типовых участках пути (см. рис. 1, 2 и 3) с различными по роду тока грузовыми электровозами, а именно:

Рис. 1. I тип профиля

Рис. 2. II тип профиля

грузовые электровозы постоянного тока – ВЛ10, 2ЭС6 «Синара», 2ЭС10 «Гранит»;

грузовой электровоз переменного тока – 2ЭС5К «Ермак».

191

Ремонт и динамика подвижного состава

Для более точного сравнения тягово-энергетических характеристик данных электровозов ко всем тяговым расчетам приняты следующие исходные данные:

– номинальное напряжение контактной сети:

а) для электровозов постоянного тока Uк.с = 3000 В;

б) для электровоза переменного тока Uк.с = 25000 В;

масса поезда mс = 3900 т;

тип пути – бесстыковой;

начальный перегрев обмоток двигателя – 15 ºС;

начальная скорость поезда – 0 км/ч.

Рис. 3. III тип профиля

Данные тяговые расчеты выполняются в программном комплексе «КОРТЭС», для чего создается требуемый участок движения поезда в «Редакторе параметров участков» [1].

Заполняется панель расчетных данных, которая представлена на рис. 4. На основе этих данных программой строятся кривые движения поезда

(см. рис. 5): кривые скорости и времени движения поезда, кривые тока электровоза и ТД, кривые перегрева обмоток ТД.

После выполнения тягового расчета программа формирует отчет, содержащий основные параметры, используемые в расчете, и его результаты:

дорога: I тип профиля;

участок: I – XII;

тип пути: бесстыковой;

состав: грузовой;

192

ТРАНСВУЗ – 2015

поезд: грузовой, масса 3900 т, длина 735 м, локомотив 2ЭС6 «Синара»;

расход энергии: 3853,0 кВт·ч; рекуперация 0,0 кВт·ч;

удельный расход: активный 6,7 Вт·ч/т·км;

техническая скорость: 71,0 км/ч;

максимальный ток электровоза 3242 А;

максимальный перегрев обмоток двигателя 90° (доп. 140°).

Рис. 4. Панель расчетных данных программы «КОРТЭС»

Рис. 5. Расчетный участок I типового профиля

Остальные тяговые расчеты выполняются по аналогии.

Далее на основании выполненных двадцати четырех тяговых расчетов приводится их сравнительный анализ в зависимости от типа участка и направления пути, который представлен в табл. 2, 3, 4, 5, 6 и 7.

193

Ремонт и динамика подвижного состава

Таблица 1 Потребление электроэнергии тяговыми двигателями электровоза

при движении без остановок

Перегон

Длина,

Время хода, мин

Расход энергии,

км

 

 

кВт·ч

полн.

под током

 

 

 

 

 

 

I – II

10,020

10,0

10,0

637,5

 

 

 

 

 

II – III

11,640

9,2

9,0

634,7

 

 

 

 

 

III – IV

19,770

15,7

6,7

444,1

 

 

 

 

 

IV – V

14,230

12,7

8,5

335,6

 

 

 

 

 

V – VI

7,180

6,1

6,1

306,0

 

 

 

 

 

VI – VII

14,790

12,0

5,7

478,0

 

 

 

 

 

VII – VIII

11,160

9,2

9,2

192,6

 

 

 

 

 

VIII – IX

8,980

7,7

3,6

210,5

 

 

 

 

 

IX – X

21,850

18,2

5,0

198,3

 

 

 

 

 

X – XI

12,300

9,8

0,0

20,3

 

 

 

 

 

XI – XII

15,400

13,8

10,3

395,3

 

 

 

 

 

I – XII

147,320

124,4

74,0

3853,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2

Сравнительный анализ тягово-энергетических характеристик электровозов

ВЛ10, 2ЭС6, 2ЭС10, 2ЭС5К в нечетном направлении на участке типа I

 

 

 

 

 

Технические характеристики

 

Электровоз

 

 

 

 

 

ВЛ10

2ЭС6

2ЭС10

2ЭС5К

 

 

 

 

 

 

Длина участка, км

147,32

147,32

147,32

147,32

 

 

 

 

 

Полное время хода, мин

123,4

124,4

123,1

124,3

 

 

 

 

 

Время хода под током, мин

80,7

74,0

78,9

77,9

 

 

 

 

 

Расход энергии, кВт·ч

3608,6

3853

4039,1

3942,3

 

 

 

 

 

Масса поезда, кг

3900

3900

3900

3900

 

 

 

 

 

Рекуперация, кВт·ч

243,0

0,0

202,4

10,5

 

 

 

 

 

Средняя (техн.) скорость км/ч

71,6

71,0

71,8

71,1

 

 

 

 

 

Удельный активный расход,

6,3

6,7

7,0

6,9

Вт·ч/т·км

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Максимальный ток поезда, А

2752

3242

3402

411

 

 

 

 

 

Перегрев обмоток двигателя, °

64

90

-

47

(доп. 130)

(доп. 140)

(доп. 130)

 

 

 

 

 

 

 

194

ТРАНСВУЗ – 2015

Таблица 3 Сравнительный анализ тягово-энергетических характеристик электровозов

ВЛ10, 2ЭС6, 2ЭС10, 2ЭС5К в четном направлении на участке типа I

Технические характеристики

 

Электровоз

 

 

 

 

 

ВЛ10

2ЭС6

2ЭС10

2ЭС5К

 

 

 

 

 

 

Длина участка, км

147,32

147,32

147,32

147,32

 

 

 

 

 

Полное время хода, мин

125,5

125,0

123,7

126,6

 

 

 

 

 

Время хода под током, мин

71,8

83,7

73,4

86,5

 

 

 

 

 

Расход энергии, кВт·ч

4230,9

4673,3

4690,7

4204,0

 

 

 

 

 

Масса поезда, кг

3900

3900

3900

3900

 

 

 

 

 

Рекуперация, кВт·ч

124,3

0,0

71,1

28,0

 

 

 

 

 

Средняя (техн.) скорость км/ч

70,4

70,7

71,4

69,8

 

 

 

 

 

Удельный активный расход,

7,4

8,1

8,2

7,3

Вт·ч/т·км

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Максимальный ток поезда, А

2757

3265

3402

409

 

 

 

 

 

Перегрев обмоток двигателя, °

68

108

-

50

(доп. 130)

(доп. 140)

(доп. 130)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 4

Сравнительный анализ тягово-энергетических характеристик электровозов

ВЛ10, 2ЭС6, 2ЭС10, 2ЭС5К в нечетном направлении на участке типа II

 

 

 

 

 

Технические характеристики

 

Электровоз

 

 

 

 

 

ВЛ10

2ЭС6

2ЭС10

2ЭС5К

 

 

 

 

 

 

Длина участка, км

144,9

144,9

144,9

144,9

 

 

 

 

 

Полное время хода, мин

123,1

121,8

117,8

118,8

 

 

 

 

 

Время хода под током, мин

99,7

59,9

87,2

82,9

 

 

 

 

 

Расход энергии, кВт·ч

7071,4

7541,9

6955,1

5628,1

 

 

 

 

 

Масса поезда, кг

3900

3900

3900

3900

 

 

 

 

 

Рекуперация, кВт·ч

1139,3

0,0

1059,1

319,0

 

 

 

 

 

Средняя (техн.) скорость км/ч

70,6

71,4

73,8

73,2

 

 

 

 

 

Удельный активный расход,

12,5

13,3

12,3

10,0

Вт·ч/т·км

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Максимальный ток поезда, А

2762

3253

3402

410

 

 

 

 

 

Перегрев обмоток двигателя, °

178

241

-

66

(доп. 130)

(доп. 140)

(доп. 130)

 

 

 

 

 

 

 

195

Ремонт и динамика подвижного состава

Таблица 5 Сравнительный анализ тягово-энергетических характеристик электровозов

ВЛ10, 2ЭС6, 2ЭС10, 2ЭС5К в четном направлении на участке типа II

Технические характеристики

 

Электровоз

 

 

 

 

 

ВЛ10

2ЭС6

2ЭС10

2ЭС5К

 

 

 

 

 

 

Длина участка, км

144,9

144,9

144,9

144,9

 

 

 

 

 

Полное время хода, мин

120,9

122,7

117,6

117,0

 

 

 

 

 

Время хода под током, мин

93,8

49,4

82,1

84,6

 

 

 

 

 

Расход энергии, кВт·ч

4822,2

5769,0

5279,3

4518,4

 

 

 

 

 

Масса поезда, кг

3900

3900

3900

3900

 

 

 

 

 

Рекуперация, кВт·ч

2305,3

0,0

1693,3

604,4

 

 

 

 

 

Средняя (техн.) скорость км/ч

71,9

70,8

74,0

74,3

 

 

 

 

 

Удельный активный расход,

8,5

10,2

9,3

8,0

Вт·ч/т·км

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Максимальный ток поезда, А

2762

3277

3402

409

 

 

 

 

 

Перегрев обмоток двигателя, °

133

182

-

58

(доп. 130)

(доп. 140)

(доп. 130)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 6

Сравнительный анализ тягово-энергетических характеристик электровозов

ВЛ10, 2ЭС6, 2ЭС10, 2ЭС5К в нечетном направлении на участке типа III

 

 

 

 

Технические характеристики

 

Электровоз

 

 

 

 

 

ВЛ10

2ЭС6

2ЭС10

2ЭС5К

 

 

 

 

 

 

Длина участка, км

147,1

147,1

147,1

147,1

 

 

 

 

 

Полное время хода, мин

126,2

122,1

120,3

123,3

 

 

 

 

 

Время хода под током, мин

113,0

67,1

65,9

106,4

 

 

 

 

 

Расход энергии, кВт·ч

8728,9

9370,6

9770,6

8600,2

 

 

 

 

 

Масса поезда, кг

3900

3900

3900

3900

 

 

 

 

 

Рекуперация, кВт·ч

2289,6

0,0

0,0

1227,2

 

 

 

 

 

Средняя (техн.) скорость км/ч

70,0

72,3

73,4

71,6

 

 

 

 

 

Удельный активный расход,

15,3

16,3

17,0

15,0

Вт·ч/т·км

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Максимальный ток поезда, А

2762

3260

3402

412

 

 

 

 

 

Перегрев обмоток двигателя, °

214

246

-

109

(доп. 130)

(доп. 140)

(доп. 130)

 

 

 

 

 

 

 

196

ТРАНСВУЗ – 2015

Таблица 7 Сравнительный анализ тягово-энергетических характеристик электровозов

ВЛ10, 2ЭС6, 2ЭС10, 2ЭС5К в четном направлении на участке типа III

Технические характеристики

 

Электровоз

 

 

 

 

 

ВЛ10

2ЭС6

2ЭС10

2ЭС5К

 

 

 

 

 

 

Длина участка, км

147,1

147,1

147,1

147,1

 

 

 

 

 

Полное время хода, мин

127,0

123,2

120,3

120,3

 

 

 

 

 

Время хода под током, мин

102,7

50,0

65,9

96,5

 

 

 

 

 

Расход энергии, кВт·ч

6011,0

6498

6436,1

5817,4

 

 

 

 

 

Масса поезда, кг

3900

3900

3900

3900

 

 

 

 

 

Рекуперация, кВт·ч

3009,0

0,0

0,0

2106,1

 

 

 

 

 

Средняя (техн.) скорость км/ч

69,5

71,7

73,4

73,3

 

 

 

 

 

Удельный активный расход,

10,5

11,3

17,0

10,1

Вт·ч/т·км

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Максимальный ток поезда, А

2762,0

3242

3402

408

 

 

 

 

 

Перегрев обмоток двигателя, °

188

216

-

113

(доп. 130)

(доп. 140)

(доп. 130)

 

 

 

 

 

 

 

Исходя из полученных сравнительных анализов тягово-энергетических характеристик электровозов, строятся диаграммы расхода электроэнергии, показанные на рис. 6 и 7.

Рис. 6. Сравнительная диаграмма расхода электроэнергии электровозов на трех типовых участках пути (в нечетном направлении)

Анализируя данные диаграммы, можно сделать вывод, что самые большие затраты электроэнергии приходятся на электровозы серии

197

Ремонт и динамика подвижного состава

2ЭС6 «Синара» и 2ЭС10 «Гранит». Самыми экономичными электровозами являются электровоз ВЛ10 – на I типе профиля пути в нечетном направлении, на всех остальных профилях – электровоз 2ЭС5К «Ермак».

Рис. 7. Сравнительная диаграмма расхода электроэнергии электровозов на трех типовых участках пути (в четном направлении)

Список литературы

1. Комплекс расчетов тягового электроснабжения [Электронный ресурс] / ОАО ВНИИЖТ, 2002 – 2011.

УДК 629.488

С. В. Копачев, А. А. Нугуманова

ОТИМИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ИЗДЕРЖЕК ПРИ СЕРВИСНОМ ОБСЛУЖИВАНИИ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА НА ОСНОВЕ ПРИМЕНЕНИЯ ТУАЛЕТНЫХ СИСТЕМ С БИОРЕАКТОРОМ

Приведен анализ туалетных систем, эксплуатирующихся в Российской Федерации. Показаны преимущества и недостатки гравитационной системы и вакуумной туалетных систем. Приведены общие сведения о биореакторе и данные об экономической эффективности внедрения туалетных систем с биореактором

198

ТРАНСВУЗ – 2015

На ранних стадиях развития железнодорожного транспорта туалеты в вагонах не были чем-то само собой разумеющимся. Лишь к концу XIX столетия с увеличением дальности поездок туалетами стали оборудовать сначала вагоны первого класса, а затем и всех других классов.

Фекалии мелко распыляются и загрязняют тележку вагона. Продукты их распада обладают очень сильными коррозионными свойствами и могут вызвать повреждение незащищенных частей. При неблагоприятных перепадах давления возможен обратный выброс фекалий из фановой трубы в унитаз.

В настоящее время на российских железных дорогах эксплуатируются вагоны с различными туалетными системами:

1)Туалеты гравитационного типа. Данные туалеты в России используются уже на протяжении целого века, хотя в странах Европы давно уже отказались от такого типа туалета в пользу новейших технологий. Принцип работы туалета такого типа следующий: выпускной коллектор унитаза в поезде выходит прямо на рельсы. Это видно по тому отверстию, которое открывается при смывании. Поэтому особого секрета здесь нет никакого. Туалет в поезде устроен так: содержимое попадает на откидывающуюся крышку унитаза внизу. При нажатии на педаль, крышка откидывается и содержимое падает вниз на полотно пути. При этом автоматически включается слив воды, производящей отмывку стенок унитаза. Вот и вся схема работы туалета такого типа. Туалеты данного типа имеют следующие недостатки:

Во-первых, туалет работает не все время. Они не работают на станциях, вокзалах, а это не всегда удобно т.к. стоянка иногда может продолжаться около часа и это приводит к большим неудобствам среди пассажиров.

Во-вторых, в глаза бросается его неэкологичность, проявляющаяся в том, что все фекальные массы вместе с водой сбрасываются на путь. Это в будущем усложняет работу путейцев.

В-третьих, эстетический вид туалетов такого типа оставляет желать лучшего.

2)Вакуумная туалетная система специально предназначена для полноценного оборудования проходящих капитальный ремонт и вновь строящихся вагонов всех типов. Внешний вид конструкции туалетной системы «ЭКОТОЛ-ВАК» компании «Циркон-Сервис» приведен на рис 1.

199