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

Скачать файл (8,84Мб)

Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.10.2024

Просмотров: 100

Скачиваний: 0

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

Однако по величине критерия нельзя сделать вывод об экономи чески выгодном уровне задаваемой ходовой скорости. С увеличением ее величина критерия возрастает, но из этого вовсе не следует, что чем ниже скорость, тем это выгоднее. Дело в том, что каждая заданная ве личина скорости— это отдельный вариант расчета с перебором возмож ного удлинения путей во всем заданном диапазоне (см. табл. 23), дру гим сроком суммирования затрат и, следовательно, с другой величиной критерия . Выводы об экономически выгодном уровне ходовой ско-. рости можно делать только при совместном расчете оптимального со

четания длины путей и ходовой скорости при переменных			параметрах
тяговых средств.
Из табл. 27 видно, что суммарные	приведенные затраты		при одной
и той ж е величине удлинения путей	и одинаковой	ходовой		скорости
при тепловозной тяге выше, чем при электрической.		Однако		говорить

о том, что эксплуатация направления в перспективе при электрической тяге выгоднее, чем при тепловозной, преждевременно. Дело в том, что ходовая скорость не определяет уровня пропускной способности на расчетном направлении. По формуле (87) период графика определяется средней ходовой скоростью в обоих направлениях движения . Во встреч ном направлении погонная нагрузка, а значит, и весовая норма, не сколько ниже, чем в расчетном, следовательно, выше удельная мощ ность тяги . Она определяется параметрами локомотива, найденными по заданной ходовой скорости и весовой норме для данного удлинения станционных путей в расчетном направлении. Вот почему в направ лении, встречном расчетному, ходовая скорость будет выше заданной. Значит, и средняя ходовая скорость выше заданной, а на встречном направлении неодинакова по видам тяги [3]. Так, в основном варианте исследования, если ходовая скорость задана на уровне 60 км/ч, то


средняя ходовая		скорость в обоих направлениях при		тепловозной
тяге составит 62,01 км/ч, а при электрической			64,72 км/ч,	что сущест
венно отразится на уровне наличной пропускной способности					линии.
И	действительно,	в совершенно одинаковых	исходных	условиях,
как	видно из данных табл. 27, при заданной ходовой скорости,				напри
мер 60 км/ч и той ж е длине путей 1300 м, при тепловозной тяге					полный

перевод линии в двухпутную должен быть завершен через 15, а при электрической — через 18 лет.

При совместном расчете оптимального сочетания длины путей (ве совой нормы) и ходовой скорости грузового движения при переменных параметрах тяговых средств, когда в качестве максимально возможных значений приняты длина путей 1550 м и ходовая скорость 80 км/ч как для тепловозной, так и для электрической тяги, срок суммирования затрат составил в первом случае 36 и во втором 38 лет. Естественно, что критерии в этих вариантах несопоставимы. Однако в основном ва

рианте А 2	П 2 Г 9 при совместном расчете для длины станционных путей
1350 м и ходовой скорости в расчетном направлении				65 км/ч величина
критерия	при тепловозной тяге		при суммировании	затрат	за 36 лет
составила	601,35 тыс. руб/км,	а	при электрической	тяге,	но уже за
38 лет только 534,59 тыс. руб/км.			Значит вполне очевидно, что более
выгодна электрическая тяга		на переменном токе, чем тепловозная, но

165

это только попутный и неточный вывод: учтено не увеличение стоимо сти удлинения путей, сооружения новых путей при частично пакет ном графике, двухпутных вставок, вторых путей на электрифицирован

ных линиях, расходы	на	содержание	устройств	энергоснабжения
и электрификацию, а	лишь	стоимость	подвижного	состава (электро

возов и вагонного парка), разного при электрической и тепловозной

тяге д а ж е	при одинаковом объеме	перевозок,	перевозочные	затраты
и влияние	электрической тяги на	пропускную	способность	(весовые

нормы приняты не зависящими	от вида тяги). Д л я сравнения видов
тяги существуют другие методики.
Все рассчитанные варианты	с переменными параметрами тяговых
средств делятся, таким образом,	на две группы:

с заданными ходовыми скоростями, изменение которых (и неко торых других варьируемых параметров состояния подсистемы) меняет сроки суммирования затрат и делает несопоставимыми только величины критерия;

с оптимальным сочетанием длин путей и ходовых скоростей, в ко торых для заданного вида тяги срок суммирования затрат не зависит от изменения экономических нормативов и поэтому величины крите рия сопоставимы.

Все основные параметры эксплуатации железных дорог в оптималь ном режиме, в том числе и параметры локомотивов, определяются основными или базисными параметрами управления состоянием под

системы. Так, для основного варианта

исследования

при тепловозной

тяге оптимальный стандарт длины путей

1250 м и

ходовая

скорость

65 км/ч. Тогда по формуле (72):

29,43-65

0 Л

и п =

— •

33,0

км/ч;

по формуле (59):

123,6 — 65

wo = 1,9 +

0,01-33

0,0003 •

302 =

2,47

кГ/т;

по

формуле

(60):

w'o

1,14

0,007

•

0,000143

• 302 =-• 1,48

кГ/т.

По формуле (61) с учетом роста поездных погонных

нагрузок в пер

спективе за весь срок суммирования

затрат,

соответствующий при

мерно сроку

службы

локомотива, 36 лет:

(4,2

0,15 •

0,95

36)

1200 =

4,71

•

1200

5650

т;

по

формуле (66):

. ,

3,7073-0,757-0,2904(1,48 + 8)1200-33,0-4,71 _

n n n

1000-0,757-0,2904—(2,47+8)

так как по формуле (70):

грс п

= 0,254

0,2904.

100 + 20-30

Принимая отношение номинальной мощности к касательной для перспективных тепловозов равным 1,32, получим потребную оптималь ную номинальную мощность NH = 1,32 • 6900 « 9000 л. с.

166

Необходимый вес локомотива по формуле (65) составит

Р =	1200-4,71.9,48	= 267 т;

	1 ООО -0,757 • 0,2904 — (2,47 + 8)
	Р0 = 267 : 12 = 22,2	mjocb.
Таким образом, в основном варианте		оптимальными параметрами

эксплуатации железных дорог, найденными совместным расчетом —

оптимизацией перевозочного процесса — для тепловозной	тяги, яв
ляются:
длина станционных приемо-отправочных путей 1250 м;
весовая норма грузовых поездов в расчетном грузовом	направ
лении:
после удлинения путей — 5000 т;
в конце расчетного периода — 5650 т;

во встречном направлении соответственно 4450 и 5050 т; средняя ходовая скорость в обоих направлениях 66,75 км/ч;

параметры тепловоза: двухсекционный,	номинальная	мощность
по дизелю каждой секции 4500 л. с, вес одной секции 138 т.
Все эти данные в процессе расчета выдаются на печать как харак
теристика оптимального варианта, но могут	быть получены	по опти

мальным параметрам управления и приведенным выше расчетом.

В примере рассмотрена лишь методика анализа расчетных данных. Нет оснований считать результаты расчета одного, хотя и основного, варианта за рекомендацию для среднесетевых условий. Однако пример близок к результатам многочисленных расчетов, в которых широко варьировались исходные данные. Д л я электрической тяги на перемен ном токе в основном варианте получено оптимальное сочетание длины

станционных приемо-отправочных путей					1250 м и ходовой			скорости
65 км/ч. Это определяет следующие				оптимальные параметры				эксплуа
тации:
весовые нормы после удлинения станционных путей и в конце рас
четного периода в грузовом и встречном					направлениях		движения те
ж е , что и при тепловозной тяге;
средняя	ходовая	скорость в		обоих	направлениях			движения
68, 67 км/ч;
оптимальные параметры			перспективного			электровоза	переменного
тока: необходимый вес 218 т и номинальная						мощность	всех	тяговых
двигателей	7350 кет. Если		принять, что этот электровоз должен быть
спаренным	двухсекционным		восьмиосным,		то нагрузка на ось соста
вит 27,2 т и мощность		(номинальная или длительная) каждого							тяго
вого двигателя 915 кет.		Практически это значит, что оптимален							элект

ровоз с нагрузкой 27 т на ось (Научно-технический совет Министер ства путей сообщения принял решение о целесообразности такой на грузки для перспективных локомотивов) и мощностью тяговых дви гателей 900 кет. Тяговые двигатели такой мощности уж е есть или впол не могут быть созданы [51].

167

3. П Е Р Е М Е Н Н Ы Е П А Р А М Е Т Р Ы Т Я Г О В Ы Х С Р Е Д С Т В

Результаты расчетов оптимальных параметров эксплуатации же лезнодорожного направления при переменных параметрах тяговых

средств	и заданном	значении	на отдельно	найденном оптимальном
уровне	[231, ходовой скорости,		позволяющие	анализировать	получен
ные зависимости,		сведены в	табл. 28. Д л я факторного		анализа

зависимостей использованы и многие другие расчеты, результаты ко торых не отражены в табл. 28.


	Первые два варианта — основной Л 2					Я 2	Г 9	для тепловозной тяги при
ходовой		скорости 65 км/ч			и электрической			тяги	при ходовой скорости
70 км/ч;		остальные варианты для тепловозной тяги . Зависимость сум
марных		приведенных затрат за расчетный срок							Г т а х лет,	отнесенных
на	1 км	эксплуатационной длины направления, от степени								удлинения
станционных			путей для		обоих этих	основных			вариантов	приведена
на	рис.	58. Расчетные данные, выданные на печать, для								варианта /
приведены в табл.				29.
	В одинаковых условиях отличаются лишь расходные ставки затрат
для	электрической			тяги	и коэффициенты,		характеризующие заданный
тип	профиля		пути	в формулах (31), (72),			(146) —(148), (150), (155), при

тепловозной тяге оптимальная длина станционных путей 1250 м, а при электрической тяге на переменном токе — 1300 м. Практически, од нако, стандарт в обоих с л у ч а я х — 1250 л .

Ранее уже обращалось внимание на такую важную закономер ность, как малое влияние на уровень оптимальной длины станционных путей величины заданной ходовой скорости. Это подтвердилось и мно гими расчетами. Таким образом, можно считать установленным, что и в динамичной системе расчетов для определения только оптималь ной длины станционных путей в перспективе ходовая скорость может быть задана [23] без уточнения.

					7"тах
Чтобы	выявить	характер	функции		2 ^ п р = / ( / у д ) ,			часть ос
новного варианта при		заданной	ходовой	скорости		65 км/ч	рассчитана
с шагом изменения длины станционных путей 25 м.						На рис. 59 эта за
висимость представлена двумя ломаными линиями,						соответствующими
расчетным значениям шага h =			25 м и h	=	50 м. Дискретный			характер
этой зависимости проявляется более резко					с уменьшением		расчетного
шага, что	объясняется	целочисленной		по	годам функцией			времени.

Расчет с шагом удлинения путей 50 м дает более точный ответ, чем с ша гом 100 м, но требует вдвое больше машинного времени (для одного

варианта с печатью результатов	на ЭВМ «БЭСМ-4» примерно 12 —
15 мин при шаге 100 м и 25—30 мин	при шаге 50 м). Результаты расчета

с шагом 50 и 100 м для одного из вариантов можно сопоставить по дан ным табл. 30.

Совпадение результатов расчетов объясняется лишь тем, что при исходной длине 850 м шаг удлинения 50 м совпал в оптимуме с шагом

100 м (в обоих случаях	оптимум критерия приходится	на	1350	м).
Всегда возможна ошибка	в ту и другую сторону на половину		расчет
ного шага, т. е. в данном	случае при шаге 100 м ошибка	возможна		на
168

													Т а б л и ц а		28
Результаты			расчетов				оптимальной длины				станционных приемо-отправочных
путей при переменных								параметрах		тяговых средств и заданной ходовой
									скорости
№ ва		Характеристика						варианта		Х о д о в а я		ско	Суммарные	Оптимальная
рианта		Характеристика						варианта			рость,	км/ч	затраты, тыс.	длина	п у т е й ,
													руб/км		м
1	А2 П2 Г9 —тепловозная тяга										65		501,23	1250
2	А2 П2 Г9		—электрическая						тяга		70		480,61	1300
3	А2 П2 Г9		—электрическая						тяга		65		491,93	1250
3	а п е р =		0								65		491,93	1250
4	а п е р = 0 , 6										65		500,44	1250
5	а П е р = 1 , 0										65		501,65	1250
6	а ™ = 2 0 0				тыс.		руб/км;				65		483,91	1150
	а™ =180 тыс.						руб/км
7	а ™ = 3 0 0				тыс.		руб/км;				65		501,23	1250
	о™ =270 тыс.						руб/км
8	а ™ т = 4 0 0				тыс.		руб/км;				65		524,59	1300
	а™ =360 тыс.						руб/км
9	а ™ т = 5 0 0				тыс.		руб/км;				65		539,25	1350
	а™ =450 тыс.						руб/км				65
10	Дизельное				топливо			30	руб/т		65		414,17	1250
11	То	же 50				руб/т					65		541,61	1250
12		»	90			руб/т					65		605,38	1250
13	с £ Р	=0,003				руб/т-ч					65		488,52	1250
14		=0,005				руб/т-ч					65		511,16	1250
15	с^Р	=0,006				руб/т-ч					65		533,11	1250
16	А з П ^ в										65		514,84	1200
17	А2П3Г9										65		498,07	1350
18	С = 8		^ т								65		380,70	1250
19	' о к = 1 2 л			е	т						65		564,72	1250
20	/ £ т = 7 2 0			м							65		512,60	1270
21	г £ т =1050 м										65		463,37	1500
22	720—850—720										65		481,91	1350
23	720—850—1050										65		478,29	1250
24	850—720—850										65		499,47	1220
25	1050—850—1050										65		478,28	1250
26	У—В—9				7 п а к = 0 , 5 ;				i^T =850 м		65		450,01	1300
27	У - В - Д ;					7 П а к = 0 , 5 ;			/-\|т =720 м		65		475,58	1220
28	У—В—Д;					у п а к = 0 , 5 ; /^=1050				м	65		423,51	1550
29	p*=const										65		472,67	1300
30	А 2 П 2 Г 5										65		502,31	1250
31	А 2 П 2 Г в										65		493,92	1250

169

Смотрите также файлы

Туговик, Г. И. Эксплозии и рудный процесс.pdf

Уломов, В. И. Динамика земной коры Средней Азии и прогноз землетрясений.pdf

Федоров, Н. Д. Электронные и квантовые приборы СВЧ учебник.pdf

Физико-химические методы исследования цементов учеб. пособие.pdf

Физико-химические основы процесса химического кобальтирования..pdf

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

Смотрите также файлы

Информация

Списки файлов

Дополнительно