Для тягово-энергетических расчетов необходимо подготовить исходную информацию в виде дискретной записи в памяти машины [1|. Исходная информация, необходимая для производства расчетов на ЭВМ, делится на четыре группы: о железнодорожном участке, о локомотиве, о подвижном составе, справочная информация — задание на расчет.
Информация о расчетном участке содержит следующие сведения: о спрямленном профиле пути с указанием длины и крутизны элементов профиля; о раздельных пунктах и скоростях движения по станционным путям с указанием расстояния между осями раздельных пунктов, расстояния от оси станции до входных и выходных стрелок, допускаемой скорости движения по главному и боковому пути; об установленных скоростях движения на перегонах; о длительных и постоянных ограничениях скорости движения с указанием координат и длины участка, на который распространяется действие предупреждения, и величины допускаемой скорости; о пунктах пробы тормозов на эффективность действия с указанием расстояния до места-проверки тормозов; о времени, затрачиваемом поездом на разгон, замедление и движение по перегону.
Информация о локомотиве содержит сведения о тяговых FK (v), токовых /д (v), /,, (v) и тепловых т00(/), Т (/) характеристиках, о допустимой температуре нагрева электрических машин, о к. п. д. и мощности локомотива, о характеристиках расхода топлива тепловозами в режиме тяги G (v) и холостого хода gx. Паспортные характеристики локомотива содержат зависимости параметров от позиций контроллера машиниста, ступеней ослабления возбуждения и способов соединения тяговых электродвигателей. Для электровозов задают сведения о напряжении контактной сети.
Информация о составе включает сведения об основных удельных сопротивлениях вагонов различных типов, о дополнительном сопротивлении от низких температур воздуха, встречного и бокового ветра. Задание на расчет служит исходной информацией для многовариантных тягово-энергетических расчетов. Каждое задание на расчет содержит сведения для вариантного расчета на ЭВМ. Оно включает сведения: о серии локомотива, сцепной массе, массе состава, типе вагонов, о процентном соотношении типов вагонов в составе, о массе вагона, отнесенной к одной колесной паре. В задании на расчет указывают признаки, на основании которых выбирается режим управления локомотивом: с использованием максимальных позиций контроллера (метод, рекомендованный ПТР) или с использованием частичных характеристик, обеспечивающих движение со средней скоростью; с использованием
216
или без использования кинетической энергии, накапливаемой перед затяжными и крутыми подъемами; с учетом или без учета к. п. д. локомотива при выборе позиции контроллера.
Первые две группы информации составляют в виде таблиц, а информацию о локомотиве — в виде таблиц или в виде полиномов не более пятого порядка:
у=аа+ S а;*', (13.1) г—1
где аа, ui — коэффициенты полинома; х1 — параметр характеристики локомотива; т — порядок полинома.
Вся информация об участках, подвижном составе и локомотивах организуется в соответствующие библиотеки, которые хранятся на внешних носителях памяти ЭВМ (магнитных дисках, магнитных лентах и перфокартах).
13.2. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ И ПРОГРАММ ДЛЯ ТЯГОВЫХ РАСЧЕТОВ НА ЭВМ
В основу тягово-энергетических расчетов положен выбор рационального режима управления локомотивом, при котором обязательно выполняется графиковое время движения поезда и минимизируется функционал
t
„ ... o(0p,u+gx)dt . ,,о 21
ки — ——————————»min> UJ-^
1(Г4/ИС5
где еи —удельный расход топлива за поездку, кг-104/т-км брутто; GK< u — расход топлива тепловозом в режиме тяги, кг/мин; gy — расход топлива тепловозом в режиме холостого хода, кг/мин; « — режим управления тепловозом.
Режим управления тепловозом и выбирается для каждого шага интегрирования исходя из заданных условий движения с учетом ограничений, накладываемых на фазовые координаты пути s, скорости движения и и времени движения /. Допустимая область управления и представляет собой замкнутую или разрывную функцию с характерными границами, обусловленными наличием участков с крутыми и затяжными подъемами, с ограничениями по скорости движения и др.
Под рациональным режимом принято понимать такой режим, который обеспечивает максимальную провозную способность перегона при минимуме затрат энергии на механическую работу по перемещению поезда по участку за установленное графиком время движения. Общими принципами выбора рационального режима управления локомотивом являются: 1) разгон с максимально допустимыми ускорениями до выхода на заданную скорость движения ир; 2) повышение скорости движения поезда и, следовательно, накопление кинетической энергии перед кру-
217
тыми и затяжными подъемами; 3) замедление движения при подходе поезда к уклонам с вредными спусками, перед остановками или перед участками пути, имеющими ограничения скорости движения в режиме холостого хода с последующим торможением при необходимости.
Рассмотрим порядок выполнения на ЭВМ тягово-энергетических расчетов. На рис. 13.1 приведен алгоритм тягово-энергетических расчетов применительно к тепловозу.
Расчет начинают с выбора одного из двух видов печати согласно справочной информации (задания на расчет) или с подробной печатью результатов расчета через каждые 100—200 м пути, или с печатью результатов расчета только по перегонам. При подробной печати выводятся значения: километровой отметки пути; длины и уклонов профиля пути; скорости v; времени движения /; расхода топлива Е; механической работы силы тяги А; тока генератора /г, кинетической энергии поезда Т. Кроме того, предусмотрена печать графиков зависимости v (s), средней vp (s) и допускаемой скорости ид (s).
В конце перегона на печать выводятся значения удельного расхода топлива, графикового времени движения поезда, коэффициента использования мощности и эксплуатационного к. п. д. тепловоза и др.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.