Стратегический курс партии на ускорение научно-технического прогресса осуществляется внедрением принципиально новых технологий на основе современных фундаментальных наук и эффективных методов управления. С этих позиций книга по тяге поездов представляет собой не только познавательный, но и большой практический интерес для работников локомотивного хозяйства.
Традиционные методы управления на транспорте требуют дальнейшего совершенствования, поэтому внедрение современных систем и методов, включая и опыт Белорусской дороги становятся важным направлением интенсификации перевозочного процесса. Для этого АСУЖТ должны перейти от информационно-справочного к организационно-управленческому режиму работы в реальном масштабе времени, что невозможно без обеспечения вычислительных программ информацией по тяге поездов. При этом в основу теории и методов тяговых расчетов должны быть положены подходы и принципы кибернетики, теория управления движением, современные методы моделирования технологических процессов. На такой методологической основе и написана книга, что дает возможность использовать его в качестве пособия научно-методического обеспечения АСУЖТ.
Велика роль тяговых расчетов в определении важнейших норм и показателей эксплуатационной работы дорог. Она еще больше возрастает с расширением сферы использования тяговых расчетов, что требует достоверной информации с учетом особенностей условий и технологии перевозок каждой дороги. Этот факт необходимо учитывать для полного использования резервов тяги при надежной и экономичной работе локомотивов. В этой связи МПС приняло важное решение о регулярном производстве эксплуатационных испытаний локомотивов дорожными динамометрическими вагонами. Теперь испытания становятся неотъемлемой частью технической эксплуатации локомотивов и как показал опыт Московской дороги, способом изыскания резервов провозной способности. Этим целям служит написанная методика производства эксплуатационных испытаний тепловозов и обработки их результатов методами математической статистики. Вместе с главой «Энергетика тяги» она может служить научной основой энергосберегающей технологии перевозок.
В связи с перспективой регулярного вождения тяжеловесных и соединенных поездов интерес представляет методика расчета движения поездов с учетом его длины, обобщение опытов ВНИИЖТ и передовой практики.
В заключении книги показаны пути дальнейшего совершенствования теории и методов расчетов, изучение которых может служить научным пособием для реализации концепции ускорения научно-технического прогресса на транспорте.
Заместитель начальника — главный инженер
Топливно-теплотехнического управления
Главного управления локомотивного хозяйства МПС Г. П. МОКРИДЕНК.О
3
Теория тяги— отраслевая наука, изучающая управляемое движение поездов. Управляемым называют движение, обеспечивающее достижение поставленной цели — полного и своевременного удовлетворения народного хозяйства в перевозках при безопасном движении поездов и надежной работе локомотивов. Оптимизация по производительности и допустимость по надежности невозможны без информации о свойствах и состоянии поездов и внешней среды. Поэтому в теории тяги изучаются различные характеристики подвижного состава, определяемые опытным путем. На их основе МПС устанавливает нормативы силы тяги, скорости движения и других параметров, которые составляют априорную (начальную) информацию для расчета движения поездов на всей сети дорог. Расчетами определяются: нормы массы поездов, скорость движения, тормозные средства, расход топлива, а по их результатам составляют графики движения поездов. Очевидно теория тяги служит научной основой функционирования всей системы
транспорта.
Русские ученые — основоположники теории, тяги. Весомый вклад в нее внесли советские ученые: А. М. Бабичков, В. Ф. Егорченко, Д. А. Штанге, Д. К. Ми-нов. И. П. Исаев и др. Динамике тяги посвящены труды академиков С. А. Чаплыгина, В. А. Лазаряна, профессоров Н. Е. Жуковского, Н. А. Панькнна, Е. П. Блохина и др. Теория тяги и опыт машинистов новаторов взаимно обогащались. «Кривоносовское движение» в 1935 г. способствовало подъему работы всего транспорта. «Коробковскос движение» машинистов способствовало ускорению движения поездов, чем сыграло немалую роль в маневрировании армии при наступлении на Берлин и в ускорении восстановления промышленности. Методы машинистов-новаторов были изучены и обоснованы учеными теории тяги поездов.
Рост объема перевозок в послевоенный период потребовал интенсификации работы в рамках наличной техники. В 1980 г. Московская дорога произвела эксплуатационные испытания локомотивов, выявила резервы тяги, перестроила технологию перевозок и повысила нормы массы поездов с 3,3 до 10 тыс. т. Управление процессом перевозок на базе кибернетики и электронной техники, изыскание резервов тяги в условиях каждой дороги на основе эксплуатационных испытаний и имитационного моделирования на ЭВМ становятся главным направлением интенсификации работы транспорта, научным обоснованием регулярного вождения соединенных и тяжеловесных поездов.
Глава 1
МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕОРИИ ТЯГИ
И ТЯГОВЫХ РАСЧЕТОВ
1.1. ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ
Основной задачей теории тяги является исследование и расчет движения поездов. В классической механике и в технической кибернетике также производят расчеты движения тел и систем. Однако цели и методы решения задач этих трех родственных областей знаний имеют не только преемственную связь, но и некоторые различия, которые необходимо иметь в виду при расчете и исследовании движения поездов.
В классической механике решают две фундаментальные задачи: определение движения, которое получает механическая система под действием заданных сил (прямая задача); определение сил, способных сообщить системе заданное движение (обратная задача). Определить движение — значит определить состояние системы в текущем времени, характеризуемое фазовыми координатами. Механическую систему, форма и размеры которой несущественны в решении данной задачи, называют материальной точкой, или неизменяемой системой. Материальная точка обладает свойством массы без учета структуры тела и является упрощенной моделью для расчета механического движения [211. Фазовые координаты материальной точки представляют собой положение ее в трехмерном пространстве и скорость в каждый момент времени.
Изменения фазовых координат в текущем времени описывают обыкновенными дифференциальными уравнениями. Если условиями задачи даны значения силы, массы системы и начальные условия — координаты и скорость в начале движения, то, проинтегрировав дифференциальное уравнение в форме задачи Коши, получим закон движения системы.
Как очевидно, движение в классической механике понимают в узком смысле — как изменение положения системы в евклидовом пространстве с течением времени. Такое нецеленаправленное движение, совершаемое в отсутствие управления со стороны человека или автоматического устройства, называют естественным движением.
5
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
