Файл: Тихонов, К. К. Выбор оптимальных параметров эксплуатации железных дорог.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.10.2024
Просмотров: 107
Скачиваний: 0
Kfcr |
|
|
1 |
|
|
|
где |
px соответствует в точ |
|||||
|
|
|
|
|
|
ном выражении |
формулам |
||||||
a 07 |
|
|
! |
|
|
|
|||||||
|
|
! |
|
|
|
(16) или (17), а |
приближен |
||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||
0, Off |
|
|
|
2,8 |
> |
1 |
но |
формуле |
(221). |
|
|
||
|
|
|
|
|
Зависимости |
КОСТ=/(УХ; |
|||||||
0,05 |
|
|
|
з,б |
; |
! |
рх; |
||||||
|
|
|
/ у д ) приведены |
на рис. |
|||||||||
|
|
|
,4,4 |
|
|
||||||||
0,04 |
|
|
|
'5,2 |
|
42—44. Все они указывают |
|||||||
|
|
|
|
|
|
на то, что |
и |
эта функция, |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
003 |
|
|
|
|
|
|
несмотря |
на |
сложное |
ана |
|||
|
|
|
|
|
|
литическое выражение, как |
|||||||
|
|
j |
| |
|
|
|
|||||||
0,02 |
|
|
|
|
и все предыдущие состав |
||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||
30 |
40 |
|
50 |
|
60 |
Vji, КМ/Ч |
ляющие функции — элемен |
||||||
Рис. 42. |
Зависимость |
к™т |
= f, (vx) |
для раз |
ты математической |
модели |
|||||||
ных значений |
расчетной |
поездной |
погонной |
задачи (10) или (12), — не |
|||||||||
нагрузки |
( / д у = |
200 м) |
|
|
|
прерывна, |
|
монотонна |
и |
||||
|
|
|
|
|
|
|
гладка. |
|
|
|
|
|
|
В зависимости R™ = f(vx; рх; / у д ) , раскрытой выражением (145), достаточно сложен для условий, когда параметры локомотива выстулают как функция весовой нормы и ходовой скорости поезда, элемент
(Р + Q*6p) = (1 + у) р*х (17 + / у д " Ал)- |
(230) |
Так как при установившемся режиме движения поезда расчетного веса можно считать, что сила тяги локомотива равна силе сопротив ления движению, получим следующую функциональную зависимость
р |
= / К ; Рх\ ^ д ) : |
|
р=- |
|
\s—vx I |
\s—vx J |
|
|
|
|
|
|
1000к0 |
*+• |
|
|
1,9+0,01 |
|
1000- |
|
s—vx |
|
|
|
|
|
|
L KM |
|
|
|
|
лосг |
|
|
|
|
Л, 05 |
|
|
|
|
|
4 |
I |
yS-50 |
|
Д04 |
|
|
//too |
|
|
|
|
//150 |
|
0,03 |
|
|
•<лоо |
|
|
|
|
450 |
- |
0,02 |
40 |
50 |
60 |
щ.км/ч |
•30 |
||||
( / о Т + г у д — ал)Рх
+ 0,0003
s— fj
(231)
Рис. 43. Зависимость |
к ™ т = |
==/( vx) Д л я разных |
значе |
ний удлинения станционных
путей /у Д (рх=5,2 т/пог. м)
146
Рис. 44. Зависимость к™т =
= fi ihvPx) |
Д л я |
разных |
значе |
ний расчетных |
поездных по |
||
гонных |
нагрузок р х |
(г х = |
|
= 65 км/ч) |
|
|
|
л КМ |
|
\ |
паст |
|
|
0,039' |
|
1 |
0,037 |
" |
т - |
0,Ш\ |
\ |
. |
|
\Px-~2,8 |
|
0,033 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,0314,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1029 5,2^ |
|
3,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,027 |
|
|
|
-.6,4 |
|
|
|
|
|
|
0,025 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100 300 500 700 600 1100 !300lyg-px,m |
|||||
тогда функция у = cp (vx; |
рх) |
|
раскроется как |
|
|
|
|
|
||
|
Рх а + |
Ь |
|
+ с |
I |
+ «'т |
|
|
|
|
7 = |
|
|
|
|
\s—vx |
|
|
|
|
|
I ООО кг х+- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,9+0,01 |
|
- 0,0003 |
S—Vj, |
|
||
|
100- |
|
|
у |
J |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
(232) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Н а |
рис. 45 приведена |
зависимость у = |
ф(их ) для поезда |
весовой |
||||||
нормы |
рх = (/fjT + /уД |
— ал) |
при условном отношении |
рх: |
р* = |
I |
||||
и к 0 = |
0,75; а = 1,14; |
Ъ = |
0,0054; с = 0,000135; г = |
29, 43; s |
= |
|||||
=123,6; х = 0,25; у — 20. Несмотря на сложный вид функции
(232) д а ж е не в канонической форме, кривая |
у = |
Ф(Их) плавна (моно |
||||
тонна), непрерывна, |
имеет малую |
кривизну |
|
параболического свойства |
||
и может быть с достаточно высокой |
степенью сходимости аппроксими |
|||||
рована полиномом второй степени |
|
|
|
|
|
|
|
Рх (a o + |
fli |
vx + a'2 |
v\), |
(233) |
|
|
Р*х |
|
|
|
|
|
или |
|
|
|
|
|
|
|
(a'0+a[vx |
+ a'2vl) рх |
|
|
(234) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
do + dx px |
+ d2 pi + db |
p3x |
|
||
Функциональная |
зависимость |
R™ = f(vx; |
px\ |
/ у д ) при переменных |
||
параметрах тяговых |
средств, таким образом, |
д а ж е при замене состав |
||||
ляющих ее отдельных первородных функций более простыми доста
точно сложна |
и |
аналитически |
необозрима. Поэтому дальнейшее ис |
|||
следование |
ее |
характера |
проведено графо-аналитическим |
способом: |
||
численным построением зависимостей R„M попеременно |
от одного |
|||||
управляющего |
параметра |
для нескольких фиксированных |
значений |
|||
второго и одного |
значения |
третьего параметра. Исходные |
данные те |
|||
ж е , что и |
ранее |
(однопутная |
линия, тепловозная тяга, |
дальняя |
||
147
перспектива, |
1116 тип |
профиля пути). Результаты |
расчета, |
выполнен |
||
ного на ЭВМ «Наири» в Вычислительном центре М И И Т , |
представлены |
|||||
на рис. 46—48. |
|
|
|
|
|
|
Анализ показывает, |
что характер |
зависимостей от отдельно взятых |
||||
переменных при условно-постоянном значении других |
управляющих |
|||||
параметров в |
принятых пределах |
исследования |
примерно |
тот же , |
||
что и временной части |
приведенной |
стоимости 1 поездо-км: |
непрерыв |
|||
ный, плавный, гладкий, монотонный, со слабой кривизной и имеющий трансцендентный вид только для зависимостей от рх. Характерно, что величина механической работы, затрачиваемой на тягу поезда,
VX,KM/V
Рис. 46. Зависимость затраты механи ческой работы локомотива на 1 поез до-км среднего веса от ходовой ско рости для разных значений удлине ния станционных путей / у д (перемен ные параметры тяговых средств; / р =
= 9о/оо, 1"~850м, |
рх = 5,2 т/пог. м) |
км ткм/км
i
17
1В
15
14 |
|
\ \ |
J |
|
|
|
|
|
|
1J |
|
\\ \ \ К^6570 |
|
|
12 |
|
|
||
11 |
|
|
\ N }60 |
|
10, |
|
|
^50 |
|
|
|
W |
|
|
|
|
|
|
|
2,8 3,2 3,6 |
4,0 4,ч |
4,8 |
5,2 рх,т/по?.м |
|
Рис. 47. Зависимость з а т р а т ы |
ме |
|||
ханической |
работы |
локомотива |
на |
|
I поездо-км |
среднего |
веса от |
рас |
|
четной погонной нагрузки для раз
ных значений |
ходовой |
скорости |
vx |
||
(переменные |
параметры |
тяги, г'р |
= |
||
= 9°/оо; IT |
= |
850 м, |
/ у д |
= 200 м) |
|
148
Рис. |
48. |
Зависимость |
затраты меха |
/? км Г.км!нп |
|
U-250 |
|||
нической |
работы локомотива на 1 по- |
Ц5 |
|
||||||
|
100 |
||||||||
ездо-км |
среднего веса |
от |
расчетной |
|
|||||
16,5 |
|
||||||||
поездной погонной нагрузки для раз |
|
150- |
|||||||
15,5 |
|
||||||||
ных |
значений |
удлинения |
станцион |
|
50 |
||||
ных |
путей |
/ у д |
(переменные |
парамет |
14,5' |
|
|||
ры |
тяговых |
средств) |
|
|
13,5 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12,5] |
Т |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
115 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
— - |
|
|
|
|
|
|
|
|
10,5 |
|
|
при прочих равных условиях возрастает при увеличении каждого из трех управляющих параметров монотонно, со слабой кривизной при росте ходовой скорости или степени удлинения станционных путей и по затухающей трансцендентной кривой при росте расчетной поезд ной погонной нагрузки . Так как затрата механической работы на тягу поездов — выражение энергетической части средневзвешенной стоимо
сти 1 поездо-км на участке, т. е. функции сэ„км = f(vx; рх; / с т ) , вы воды эти имеют принципиальное значение. В самом деле: если, напри
мер, при прочих равных условиях при увеличении ходовой скорости временная часть приведенной стоимости 1 поездо-км уменьшается, а энергетическая, наоборот, растет, значит суммарная стоимость имеет экстремальный характер и при определенном, наименьшем ее значе нии ходовая скорость будет оптимальной.
4. И С С Л Е Д О В А Н И Е Ф У Н К Ц И И П Р И В Е Д Е Н Н Ы Х П Е Р Е В О З О Ч Н Ы Х З А Т Р А Т
Общее выражение зависимости приведенных перевозочных затрат года t эксплуатации для этапа i овладения перевозками может быть представлено как
|
Е™ = |
[ с п к м (vx; |
рх; /уд) |
+ сэПКМ (vx; рх\ |
/у Д )] п7 |
(рх; |
/ у д ) , |
(235) |
|
где |
размеры движения |
в |
рассматриваемую |
сторону, |
поездов |
||||
|
в |
сутки. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Подробный |
анализ |
как общей |
функции |
= |
f(vx; |
рх; |
/ у д ) , так |
|
и составляющих ее подтвердил, что все они гладкие, с незначительной
кривизной и, как правило, |
монотонные (без экстремумов) |
[исключение |
||||||||||||
|
= |
f(vx) |
П Р И |
условно |
постоянном |
значении других |
переменных |
|||||||
параметров]. |
Функция Е™ |
= f(vx; рх; |
/ у д |
) состоит из двух |
самостоя |
|||||||||
тельных |
функций тех ж е |
переменных |
Спкм |
= |
fi(vx; |
рх; |
/ у д ) |
и с П 1 Ш |
= |
|||||
— |
/г(»х ); Рх', 17Д- |
Суммарная |
величина |
с п к м |
+ |
с„кы |
= с п к м |
(vx; рх; |
/уд) |
|||||
д л я |
переменных |
параметров |
тяговых |
средств, |
физически |
представля |
||||||||
ющая собой среднюю приведенную стоимость 1 поездо-км |
и являющаяся |
|||||||||||||
основой значений Е™ на этапе i овладения растущими перевозками,
149