Удосконалення тягових характеристик локомотивів шляхом підвищення коефіцієнта використання зчіпної маси

Abstract

UA: Дисертація присвячена науково-прикладній задачі підвищення рівня використання тягових властивостей локомотивів. В результаті досліджень стану і використання технічних засобів по підвищенню тягових якостей локомотивів шляхом усунення нерівномірності струморозподілення в силовому колі і ступеня використання зчіпної маси локомотивами, що експлуатуються встановлено, що існуючі технічні засоби працюють на низькому рівні і не мають очікуваної ефективності у процесі експлуатації. Для підвищення ефективності використання локомотивів пропонується новий спосіб регулювання тягових електродвигунів відповідно до виведеного характеру регулювання струму навантаження; пропонується новий спосіб розташування колісно-моторних блоків під локомотивом, що дає можливість реалізувати додаткове тягове зусилля. Розроблена математична модель силового кола локомотива дозволила провести експерименти по підвищенню ефективності використання локомотивів запропонованими способами. Дослідження локомотивів, що експлуатуються, з перестановкою колісно-моторних блоків за розробленим способом підтвердили правильність зроблених теоретичних висновків. RU: Диссертация посвящена научной-прикладной задаче повышения уровня использования тяговых свойств локомотивов. В работе исследованы: состояние и использование технических средств по повышению тяговых качеств локомотивов путем устранения неравномерности токораспределения в силовой цепи; состояние токораспределения у эксплуатируемых локомотивов; влияние неравенства токов нагрузки по ветвям на реализуемое тяговое усилие и на режимы работы элементов силовой цепи; степень использования сцепной массы эксплуатируемыми локомотивами. Установлено, что существующие технические средства работают на низком уровне и не обладают ожидаемой эффективностью в эксплуатации. Также эксплуатируемые локомотивы обладают пониженными показателями использования сцепной массы. Для повышения эффективности использования локомотивов предлагается новый способ регулирования тяговых электродвигателей в соответствии с выведенным характером регулирования тока нагрузки. Разработана принципиальная схема устройства управления тяговыми двигателями, которая в режиме максимального использования силы тяги по сцеплению производит снижение тяговых усилий лимитирующих колесных пар и повышение силы тяги догруженных осей. Кроме этого предлагается новый способ расположения колесо-моторных блоков под локомотивом: на лимитирующую ось локомотива устанавливается блок, реализующий согласно своим характеристикам наименьшее тяговое усилие (характеристика тягового двигателя берется из протокола его испытаний, диаметр бандажей колесной пары должен быть максимальным в пределах допусков). При этом момент срыва на боксование перемещается в зону больших нагрузок, что дает локомотиву возможность реализовать дополнительное тяговое усилие. Расчитана оптимальная величина соотношения сил тяги лимитирующей и усредненной колесных пар локомотива, зависящая от коэффициента динамической разгрузки лимитирующей пары, коэффициента снижения сцепления под передней колесной парой и пр. Рекомендации по внедрению указанного способа в депо разработаны в виде программы на ЭВМ, которая автоматически рассчитывает необходимые параметры. Разработанная математическая модель силовой цепи локомотива позволила провести эксперименты по повышению эффективности использования локомотивов предлагаемыми способами. Исследования эксплуатируемых локомотивов с перестановкой колесно-моторных блоков по предлагаемому способу подтвердили правильность сделанных теоретических выводов. Получена кривая зависимости удельного расхода энергии на тягу от величины основного коэффициента использования сцепной массы, с помощью которой удалось оценить эффективность улучшения характеристик локомотивов предлагаемым способом. EN: Are in-process investigated: a condition and use of hardware components on raise of traction qualities of locomotives by elimination of irregularity of a current distribution in a power circuit; a condition of a current distribution at maintained locomotives; agency of an inequality of currents of loading on branches on an implemented tractive force and on operating modes of elements of a power circuit; extent of use of coupling weight maintained locomotives. For increase of efficiency of use of locomotives the new control mode of traction motors is offered according to the inferred control action of a magnetic stream. The key diagram of the device of management is developed by traction motors which in a regime of maximum use of a hauling capacity on the clutch makes decrease of traction force of limiting mounted axles and raise of a hauling capacity reloaded axes. Except for it the new technique of an arrangement of wheel - motor blocks under the locomotive which essence will consist in the following is offered. On limiting axis of the locomotive the block implementing according to the characteristics the least tractive force is established. The developed computer model of a power circuit of the locomotive has allowed to make experiments on raise of efficiency of use of locomotives by offered ways. Researches of maintained locomotives with rearrangement of wheel - motor blocks by an offered technique have proved the made theoretical leading-outs.