Файл: Тихонов, К. К. Выбор оптимальных параметров эксплуатации железных дорог.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.10.2024

Просмотров: 122

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

a)

 

 

 

 

-75

/

70,

86

 

 

 

 

 

 

 

84

 

 

 

 

 

 

 

82

 

 

 

 

 

 

 

2,7

3,1

3,5

3,9

4,3

4,7

5,1

' 5,5 рх,т/тгм

Е™р,ру5/км

 

 

 

 

 

 

 

^61

 

 

 

=75

 

 

70.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

74

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

66,

7Z

 

 

 

 

 

 

6tK

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"^66

70

 

 

 

 

 

 

 

17

3,1

3,5

3,9

4,3

4,7

6,1

5,5р,,т//нгм

Р и с . 16. Зависимость приведенных перевозочных затрат от расчетной поездной погонной нагрузки (двухпутная линия, I V группа распределений поездных по­ гонных нагрузок):

а — электрическая тяга;

б — тепловозная

тяга

 

 

 

Т а б л и ц а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

Оптимальная расчетная

поездная

погонная

нагрузка

 

 

в зависимости от скорости грузовых поездов при переменных

 

 

параметрах

тяговых

средств,

т/пог.

м

 

 

 

Х о д о в а я

 

 

 

Вид тяги и

группа

распределения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Линия

скорость

гру ­

 

Тепловозная

 

 

 

Электрическая

 

зовых

поез ­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

д о в ,

км/ч

I

I I

ш

 

I V

I

I I

Ш

I V

 

 

 

 

 

Однопутная

55

 

4,5

3,75

4,9

4,7

4,3

3,5

4,5

4,3

 

60

 

4,5

3,75

4,7

4,5

4,3

3,5

4,5

4,1

 

65

 

 

4,5

3,5

4,7

4,3

4,3

3,5

4,5

4,1

 

70

 

4,3

3,5

4,7

4,3

4,3

3,5

4,5

4,1

 

75

 

4,3

3,5

4,5

4,1

4,3

3,5

4,5

4,1

Двухпутная

55

 

 

4,3

3,25

4,5

4,1

4,1

3,25

4,1

3,9

 

60

 

 

4,3

3,25

4,3

4,1

4,1

3,0

4,1

3,7

 

65

 

 

4,1

3,25

4,3

3,9

4,1

3,0

4,1

3,7

 

70

 

4,1

3,25

4,1

3,9

3,9

3,0

4,1

3,7

 

75

 

 

4,1

3,25

4,1

3,7

3,9

3,0

3,9

3,7

71

Г ЛЛ7 а)

спеоРУб/КМ

87

85

83

81

У70/!

/55,

/ \ ВО 55

4,5 Рх, т/пог./м

Рх т/пог. м

Рис. 17. Зависимость приведенных перево­ зочных затрат от поездной погонной на­ грузки (двухпутная линия, I группа рас­ пределений поездных погонных нагрузок):

а—-электрическая тяга; б — тепловозная тяга

43

42

 

 

3,9

 

\63

 

 

 

 

 

 

1

 

41

 

1

 

 

\ff2j5.

 

 

 

 

40

 

т

 

 

i!

 

55

SO

70 Vx,km/4

55

Рис. 18. Зависимость приведенных перево­ зочных затрат от ходовой скорости (двух­ путная линия; I группа распределений по­ ездных погонных нагрузок, электрическая тяга)

Данное

исследование

подтверждает

и позволяет

математически

формализо­

вать эти выводы. При вы­ боре параметров перспек­ тивной эксплуатации же­ лезных дорог, в оптималь­ ном режиме и особенно оп­ тимальных параметров пер­ спективных локомотивов, если расчетные поездные погонные нагрузки и ходо­ вые скорости грузовых по­ ездов не приняты в качест­ ве независимых перемен­ ных, следует учесть взаи­ мосвязь между ними, ха­ рактерную для данного ви­ да тяги, типа линии и кон­

кретного

распределения

поездных

погонных нагру­

зок.

Д л я

математической

формализации

этой взаимо­

связи

 

необходимо

найти

значения оптимальных

рас­

четных

поездных погонных

нагрузок

при

разных

 

зна­

чениях

ходовых скоростей

[28]

и

 

представить

 

их

спрямленной

линейной

за­

висимостью

(что

очень

близко

к

действительно­

сти —• зависимость

имеет

слабую кривизну) (рис. 22, штриховая линия) . Так как всегда с увеличением ходо­ вой скорости уровень опти­ мальной расчетной поезд­ ной погонной нагрузки —

аналога весовой

нормы —

снижается, уравнение

этой

зависимости

имеет вид:

 

Ропт =

a—bvx;

(33)

а =

Р о п т ( а х ) +

К ;

(34)

Ь =

tg а-

Д Р о п т

(35)

 

 

До*

72

37

Рис. 19. Зависимость приведенных перевозочных затрат от сочетания расчетной поездной погонной нагрузки и ходовой скорости(однопутная линия; I V группа распределений поездных погонных нагрузок; электрическая тяга)

где ропт(ох ) — оптимальная расчетная поездная погонная

нагрузка,

соответствующая определенной ходовой скорости и х ;

ходовая

скорость, при которой взято

значение

ропт (их ),

км/ч;

 

Аропт — положительная разность оптимальных значений рас­ четных поездных погонных нагрузок для двух опре­ деленных значений

 

 

 

ходовых

скоростей "опт.^шМ-

 

 

 

и

y v ,

m/пог.

м;

= vx

—

v:

-положительная

раз-

ность

ходовых

ско­

 

 

 

 

 

 

ростей,

для которых

 

 

 

определена

величина

 

 

 

Лропт.

км/ч.

 

Рис. 20. Зависимость оптимальной рас­ четной поездной погонной нагрузки от хо­ довой скорости грузовых поездов (однопут­ ная линия; I — I V группы распределений поездных погонных нагрузок)

Рппт, m/пог.м

 

 

 

 

а)г,ш

 

ш

 

40

9

 

 

ш

 

 

 

 

 

 

 

33

 

 

 

 

3,6

 

 

 

 

32

Л

 

 

 

 

 

 

 

3,0

 

 

 

п

 

 

 

 

рЯ„т,т/лог.м 60

65

70

щ,км/ч

4,1

 

 

 

 

4,0

 

 

 

 

Впервые подобная зависи­ мость, правда не оптимальной расчетной поездной погонной на­ грузки, а весовой нормы, от хо­ довой скорости, и не при пере­

менных,

а при

заданных

пара­

метрах

тяговых

средств

для ог­

раниченного

диапазона

измене­

ния

весовых

норм

предложена

Б . М . М а к с и м о в и ч е м

[11], [12].

Д л я

случая,

 

приведенного на

рис. 22:

 

 

 

 

 

 

 

4,7—4,1 =

0,03;

 

 

55—75

 

 

 

а = 4,7 +

0,03-55 = 6,35;

/ £ „ т = 6,35 —0,03i>x .

3.3

 

 

 

3,2 55

60

65

70 1>х,км/ч

Рис. 21. Зависимость оптимальной рас­ четной поездной погонной нагрузки от

ходовой скорости

(двухпутная

линия,

I •— I V группы

распределений

поезд­

ных

погонных

нагрузок):

 

•а—'Электрическая

 

тяга; б—>тепловозная тяга

 

 

 

 

!

 

 

 

 

ч

 

 

i

 

 

 

¥

v Ч

 

1

 

 

 

\

Ч

 

 

 

 

4,5

\

N ч

X

i

 

 

 

 

Ч\

 

 

 

 

 

ч

; ч ч

'чч

 

 

¥

 

1

\•\

•'V

ч ч ч ч

 

 

 

 

 

 

 

4,3

 

 

 

;

 

ч

 

 

 

 

 

 

ч ч

\

4,2

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

4,1, 60 66 70 щ,км/ч

55

Рис. 22. Спрямление взаимосвязи меж­ ду оптимальной расчетной поездной погонной нагрузкой и ходовой скоро­ стью (однопутная линия, переменные параметры тяговых средств, тепловоз­ ная тяга, I V группа распределений по­ ездных погонных нагрузок; Ш б тип профиля пути ip = 9%о)

Достоверно это лишь в зоне ходовых скоростей Ь0—80 (точ­ нее 55—75) км/ч, т. е. в зоне ближайших окрестностей опти­ мальной ходовой скорости. По данным табл. 9 и формулам (34) и (35) можно легко математиче­

ски формализовать

оптимальную

зависимость Px=f(vx)

формула­

ми вида (33) для всех случаев,

приведенных там, или

аналогич­

но рассчитать и построить

зави­

симость для

любого

конкретно­

го примера.

Оптимальное

соче­

тание переменных

рх

и vx

мож­

но установить

только

анализом

зависимостей

типа

приведенных

на рис. 15—18. Так, на рис. 17,

например,

для

электрической

тяги оптимальные сочетания рас­ четной поездной погонной на­ грузки и ходовой скорости при изменении их с заданным ша­ гом составляют соответственно 4,1 т/пог. ж и 60 км/ч. Уточне­ ние этих данных требует расче­ тов с меньшим шагом или хотя бы линейной интерполяции.

74

6. З А В И С И М О С Т Ь О П Т И М А Л Ь Н О Й Р А С Ч Е Т Н О Й П О Е З Д Н О Й П О Г О Н Н О Й Н А Г Р У З К И О Т Д Л И Н Ы П Р И Е М О - О Т П Р А В О Ч Н Ы Х П У Т Е Й

В а ж н ое значение для анализа внутренних взаимосвязей в иссле­ дуемой подсистеме и упрощения решения поставленной задачи имеет выявление зависимости оптимальной расчетной поездной погонной на­ грузки от длины (а следовательно, и от возможной величины удлине­ ния / у д ) станционных приемо-отправочных путей. По тем ж е исходным данным при заданных параметрах локомотивов и переменных парамет­ рах тяговых средств, заданной на оптимальном уровне ходовой ско­ рости (65 км/ч для электрической и 60 км/ч для тепловозной тяги), по той ж е методике и программе [28], для всех четырех групп распреде­ лений поездных погонных нагрузок, однопутных и двухпутных линий определены оптимальные расчетные поездные погонные нагрузки для разных значений длин станционных приемо-отправочных путей в пре­ делах 750—1250 м с шагом 100 м*.

Обработка расчетных данных сводилась к построению таблиц типа

табл. 10. Конечные результаты для заданных локомотивов

приведены

в табл.

11 и для одной

из групп распределений поездных

погонных

нагрузок

(IV) на рис. 23, а для

пере­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

менных параметров тяговых средств—

7,2 ,\

 

 

 

 

 

в табл. 12 и на рис. 24—25.

 

 

 

 

 

 

Ограничительное

значение расчет­

 

 

 

 

 

ной

поездной

погонной

нагрузки в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

табл.

10 и 11

найдено

по

формуле

 

 

- — ч

 

 

 

 

 

 

 

FK — Р(шо-Нр)

 

(36)

6,4

 

 

 

 

Ро гр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(^о +

«'p)('ST —«л)

 

6,0.

 

 

 

 

где

 

F„ — расчетная

 

сила

тяги

5,6

\ ч — —\

 

 

 

 

 

 

 

 

локомотива,

кГ;

 

 

 

 

 

 

\

•

 

 

 

 

 

Р — вес локомотива, т;

6,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Wo', wq — основное

удельное со­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

противление соответст­

¥

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

венно локомотива

и со­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

става,

 

кГ/т.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К а к

видно

из табл.

11

и р и с . 2 3 ,

4,0

 

 

 

 

 

 

 

зависимость оптимальной в экономи­

 

 

 

 

 

 

 

3,6 ——— Экономиьескии-

 

ческом

отношении

расчетной

поезд­

 

ной погонной нагрузки от длины стан­

 

 

 

 

 

оптир>1ум

 

ционных

приемо-отправочных

путей

3,2750

650

350

1050 115fflCT,M

при заданных параметрах локомоти­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вов имеет сложную форму: при

мощ­

Рис.

23.

Зависимость максималь­

ности тяговых средств,

 

превышающей

но

возможной

и

 

оптимальной

потребную для овладения

максималь­

расчетных поездных погонных на­

но возможными весами

 

поездов по по­

грузок

от

длины

 

станционных

 

приемо-отправочных

путей

(одно­

гонной нагрузке подвижного состава и

путная линия,

I V группа распре­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

делений

поездных

погонных на­

* Расчеты выполнены

канд. техн. наук

грузок;

Ш б

тип профиля

пути,

В . В.

И л ь и н ы м .

 

 

 

 

 

h

=

9о/0 0 )

 

 

 

 

 

75

Смотрите также файлы