Основы теории выбора оптимальной ходовой скорости грузовых поездов, страница 6

К энергетическим отнесены затраты на топливо или электро­энергию, которые расходуются непосредственно на тягу поезда, а -также ремонтные расходы, связанные с износами, пропорциональ­ными механической работе локомотива, ходовых частей подвижного состава и частично пути, экипировку локомотивов и содержание экипировочных устройств. Относимые иногда на механическую работу тяги [49, табл. 33] затраты на амортизацию балласта и шпал, а также технический осмотр грузовых вагонов в данном ис­следовании отнесены на объем перевозок и пробег, т. е. приняты не связанными с весом и скоростью движения поездов, так как пря-

2* 19

мой взаимосвязи с ними они не имеют и на механическую работу тяги или преодоления сил сопротивления движению могут отно­ситься лишь с определенной условностью для решения задач, не требующих точной оценки скорости.

^Важной особенностью методики является определение оптималь­ной ходовой скорости грузового движения не совместно с определе­нием и оптимального веса, как это делается в отдельных аналогич­ных исследованиях [2], а для заданного веса поезда в вариантах.

В исследовании показана сравнительно малая зависимость опти­мальной ходовой скорости грузового движения от веса поезда и обо­сновывается возможность расчетов оптимальной ходовой скорости грузового движения для заданного веса поезда. Определение опти­мального значения веса поезда на перспективу представляет само­стоятельную задачу со своей особой методикой.

Энергетические затраты, вообще говоря, пропорциональны в меньшей своей части механической работе локомотива (расход то­плива, ремонт тяговых двигателей, экипировки) и в большей степени механической работе преодоления сил сопротивления движению поезда (ремонт ходовых частей подвижного состава и частично пути). Расходные ставки затрат, связанных с этими видами механической работы движения, различны. Механическая работа локомотива имеет место лишь на рабочей части профиля пути, проходимой с тягой, а механическая работа преодоления сил сопротивления — на всем направлении. При следовании поезда даже одного и того же веса в том и другом направлениях количественное выражение этих видов, механической работы движения, как правило, различно. Но, так как оптимальные ходовые скорости определяются средними по обо­им направлениям, то и зависимости механической работы тяги и преодоления сил сопротивления от скорости принимаются средними в обе стороны движения. В этих условиях механическая работа тяги на каждом рассматриваемом участке равна механической работе преодоления сил сопротивления и мехнической работе торможений. Поэтому для целей данного исследования принято нормирование всех энергетических затрат только на механическую работу тяги.

Определение оптимальной ходовой скорости производилось для различных типов профиля пути по характеристике ЦНИИ МПС без учета инерции поезда [29, табл. 5] и по рекомендуемой в данной ра­боте характеристике профилей пути с учетом инерции поезда.

На линиях, характеристика профиля которых задана его геомет­рическими элементами, оптимальные ходовые скорости грузового движения определялись лишь для рабочей части профиля, проходи­мой с тягой. Скорость на спусках, проходимых без тяги (крутизна которых больше величины удельного основного сопротивления дви­жению в кг/т), принималась заданной с ограничением ее по мощ­ности тормозов (разным в текущих условиях и на перспективу) для установленной длины тормозного пути. Эффективность даль­нейшего повышения скоростей движения на спусках без тяги, тре­бующих реконструкции пути и подвижного состава, в данной работе 20

не рассматривалась, так как это является особой задачей, имеющей свою методику решения: оптимальную скорость на спусках ограни­чивают другие технические и экономические факторы.

В расчетах на рекомендуемых характеристиках профиля пути с учетом инерции поезда определялись непосредственно оптималь­ные ходовые скорости движения на всем направлении. Дело в том, что деление конкретных линий на рабочую и нерабочую части весь­ма условно и не характеризует средних скоростей с тягой и без тяги. На рабочей части профиля при ведении поезда применяется и режим «выбегов», а на нерабочей части в отдельных случаях следование с тя­гой, особенно перед подъемами, превращаемыми благодаря этому из расчетных в инерционные. Поэтому части участка, проходимые с тя­гой и без тяги, при этих условиях не являются уже величинами по­стоянными и зависят от'режима ведения поезда и максимально допус­тимой скорости на спусках, т. е. в определенной мере являются функ­циями средней ходовой скорости. Это ставит исследование оптималь­ных ходовых скоростей на линиях с учетом инерции поездов или влияния взаимного сочетания элементов профиля (его конфигурации) в особые условия: чтобы найти зависимость механической работы тяги от скорости, предварительно требуется установить взаимосвязь с ней величины эквивалентного по энергии уклона и средневзвешен­ного на всем направлении удельного основного сопротивления дви­жению. Сюда входит и раскрытие на реальных участках-эталонах взаимосвязи между скоростями движения расчетной и среднеходо-вой при определенной максимально допустимой скорости на спусках той или иной крутизны. Решение этой задачи методического характера является, вообще говоря, важной и весьма трудоемкой самостоятельной частью исследования. Таким образом, выводы в данной работе об оптимальных скоростях грузового движения по расчетам на эталонах-участках с учетом инерции поезда могут не­сколько измениться при максимально допустимых скоростях на спусках, более или менее значительно отличающихся от принятых. Учитывая, однако, что-принятые скорости на спусках — перспек­тивные, выводы исследования, по крайней мере для условий до 1970г., не нуждаются в этом отношении в корректировке.

Методика исследования предусматривает выявление оптималь­ных ходовых скоростей грузового движения для следующих основ­ных условий:

двухпутных и однопутных линий;

при заданных типах локомотивов и текущей эксплуатации же­лезных дорог;

на ближнюю и дальнюю перспективу с наиболее рациональными основными параметрами локомотивов;

электрическую тягу на постоянном и переменном токе;

тепловозы с электрическими и -гидравлическими передачами;

типы профилей пути по характеристике ЦНИИ МПС без учета инерции поездов и рекомендуемые типы профилей по эталонам-участкам с учетом инерции поездов.

21