Українська  державна академія залізничного транспорту

ДРОБАХА Володимир Ілліч

 
 
 
 

УДК 629.4.016.2: 629.424 
 
 
 
 

УДОСКОНАЛЕННЯ ОБЛІКУ ТА НОРМУВАННЯ ВИТРАТ

ДИЗЕЛЬНОГО  ПАЛИВА НА ТЯГУ ПОЇЗДІВ

 
 

05.22.07 –  рухомий склад залізниць та  тяга поїздів 
 
 
 
 
 
 
 
 

Автореферат

дисертації  на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук 
 
 
 
 
 

Харків–2004

   Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Українській державній академії залізничного транспорту на кафедрі  “Експлуатація та ремонт рухомого складу” Міністерства транспорту та зв’язку України

   Науковий  керівник – кандидат технічних наук, доцент

         Котов Володимир  Володимирович,

   Українська  державна академія залізничного

         транспорту, кафедра  «Експлуатація та ремонт

         рухомого складу», доцент

 

Офіційні  опоненти - доктор технічних наук, професор

Кудряш  Анатолій Петрович,

      Інститут  проблем машинобудування імені 

      А.М.Підгорного НАН України, відділ поршневих 

      енергоустановок, старший науковий співробітник 

- кандидат технічних наук, професор

  Могила  Валентин Іванович,

  Навчально-науковий інститут рейкового транспорту

  Східноукраїнського  національного університету імені

    В.Даля, директор

Провідна  установа – Дніпропетровський національний університет

      залізничного  транспорту імені академіка

      В.Лазаряна, кафедра «Локомотиви», Міністерство

      транспорту  та зв’язку України, м. Дніпропетровськ

Захист відбудеться  “_____” ____________________ 2004 р. о ____ годині на

засіданні спеціалізованої  вченої ради Д 64.820.04 Української державної  академії залізничного транспорту за адресою: 61050, м. Харків, майдан Фейєрбаха, 7.

 

З дисертацією  можна ознайомитись в бібліотеці Української державної академії залізничного транспорту за адресою: м. Харків, майдан Фейєрбаха, 7.

Автореферат розісланий «_____»__________________ 2004 р. 
 

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради      Фалендиш А.П.

ЗАГАЛЬНА  ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

 

    Вступ. На сучасному етапі розвитку економіки України проблема раціонального використання паливно-енергетичних ресурсів набуває особливої актуальності у зв'язку із зростанням їх дефіциту. Це призводить до необхідності жорсткого розподілу і лімітування витрат палива.

    На  залізничному транспорті паливно-енергетичні  витрати становлять 17-19% від усіх експлуатаційних витрат. Тому однією з умов економії енергії на тягу поїздів є науково-обгрунтоване її нормування, яке дозволяє об’єктивно визначати необхідний об’єм енергетичних ресурсів в функції розмірів транспортної роботи. Науковий підхід до розробок методик розрахунків витрат дизельного палива, його контролю та обліку дозволяє виявити приховані внутрішні резерви його економії і забезпечити стимулювання раціонального використання енергоресурсів.

    Актуальність  теми. Для поліпшення техніко-економічних показників роботи залізничного транспорту України потрібно поряд з більш ефективним використанням залізничної колії і рухомого складу забезпечувати економні витрати енергоресурсів на тягу поїздів і розробку енергозберігаючих технологій.

    Однак, при цьому існуючі методи недостатньо  враховують фактори перевізного  процесу, структури та технічного стану рухомого складу. Це робить задачу з доопрацюванням методів достовірного нормування дуже складною і багатогранною. Вона вимагає використання як сучасного математичного апарату, так і глибоких практичних знань і досвіду.

    Необхідність  проведення досліджень у цьому напрямку підтверджується програмою реструктуризації на залізничному транспорті України, положеннями “Національної енергетичної програми”, Законом України “Про енергозбереження”, Державною комплексною програмою з енергозбереження, Указом Президента України №603/2000 від 20 квітня 2000 року “Про стан залізничного транспорту України та заходи щодо забезпечення його ефективного функціонування” та іншими документами.

    У зв'язку з цим задача визначення більш досконалих методів розрахунку витрат енергоресурсів на тягу поїздів, а також методів непреривного і високоточного обліку та контролю за витратами дизельного палива у процесі експлуатації локомотивів є важливою і актуальною.

    Зв’язок роботи з науковими  програмами, планами, темами.

    Дисертаційна  робота виконана у відповідності з планами науково-дослідних робіт в Українській державній академії залізничного транспорту в період 1997-2004 рр. відповідно до положень “Національної енергетичної програми”, Закону України “Про енергозбереження”, а також за планами наукових робіт за темами “Наукове обґрунтування нової електронно-керуючої системи регулювання дизель-генераторів дизель-поїздів та тепловозів” (номер держреєстрації №0198U005212), “Наукове обґрунтування реалізації Концепції розвитку системи діагностування в локомотивному господарстві залізниць України” (номер держреєстрації №0101U002465), “Вибір оптимальних параметрів перспективних типів магістральних, маневрових тепловозів та моторвагонного рухомого складу” (номер держреєстрації №0104U003178).

    Мета  і задачі дослідження. Метою роботи є вирішення наукової задачі удосконалення обліку та нормування витрат дизельного палива на тягу поїздів за рахунок створення високоефективних методів нормування і забезпечення високоточного обліку та контролю витрат енергоресурсів на основі моніторингу роботи тепловозів. У зв’язку з цим в роботі поставлені і вирішені наступні задачі:

    - дослідження показників процесу  перевезень, структури експлуатаційного  парку локомотивів, їх технічного  стану і умов експлуатації  для розробки багаторівневої моделі зниження витрат енергоресурсів на тягу поїздів;

    - дослідження відомих методів  нормування і оцінка їх можливостей  стосовно до задачі нормування, що вирішується на рівні локомотивного  депо;

    - на основі проведеного аналізу  науково обгрунтувати метод нормування, найбільш прийнятний для практичного використання у локомотивній тязі;

    - розглянути вплив та отримати  залежності найважливіших експлуатаційних  факторів (в тому числі технічного  стану локомотива, режиму руху  поїзда та інших) на витрати  енергії на тягу поїздів і здійснення можливості науко-обгрунтованого їх обліку при нормуванні і прогнозуванні витрат енергоресурсів;

    - досягнення найбільшої вірогідності  використовуваного метода шляхом  розширення кількості факторів, що обліковуються, і встановлення надійного функціонального і статистичного зв’язку розмірів споживання дизельного палива тепловозами і основними параметрами  процесу перевезень;

    - обґрунтування можливості і реалізації  способу застосування послідовного  аналізу і технології контролю за витратами палива тепловозами у процесі експлуатації;

    - впровадження технології оперативного  моніторингу енергетичної ефективності  експлуатаційного парку тепловозів  з використанням персональних  ЕОМ.

    Об`єктом  дослідження є процес обліку та нормування енерговитрат, розрахованих на поїздку тепловоза з поїздом в межах конкретної дільниці обертання.

    Предмет дослідження – контроль енерговитрат в системі тепловозної тяги.

    Методи  дослідження включають в себе класичні методи математичної статистики які використовувались при аналізі факторів, що впливають на витрати палива, їх оцінки і обґрунтування нормоутворюючих факторів, а також методів теорії чутливості, заснованих на використанні коефіцієнтів впливу на рішення задач енергетики тепловозної тяги. При цьому виділяються вагомі і невагомі фактори по критеріям їх впливу на результуючі енерговитрат. На цій основі, із застосуванням спеціально розробленої експертної моделі витрат дизельного палива тепловозами на тягу поїздів, обґрунтовується система нормування енерговитрат для локомотивного депо, яка передбачає автоматизований розрахунок технологічних норм по факторам впливу (метод базової норми).

    Наукова новизна одержаних  результатів полягає у наступному:

    - доопрацьовано метод імовірно-статистичного моделювання енергоспоживання при реалізації перевізного процесу з обліком різноманітних діючих експлуатаційних факторів, деякі з яких враховуються вперше;

    - одержані аналітичні залежності, які характеризують вплив найважливіших  експлуатаційних факторів на  енерговитрати, їх відповідні розрахункові формули, а також умови їх вірогідного виконання;

    - вперше розроблено розрахункову  модель для отримання ефективної, спроможної і об’єктивної оцінки  вірогідності методик нормування  витрат енергоресурсів на тягу  поїздів;

    - розроблено модель послідовного аналізу наявності і стану палива у паливному баці тепловоза на базі застосування нової технології безперервного контролю, обліку і моніторингу витрат палива на тягу поїздів;

    - удосконалено систему нормування  витрат енергоресурсів локомотивами на тягу поїздів за рахунок уточнення обчислюємих функціональних залежностей, що виражаються коефіцієнтами впливу.

    Практичне значення одержаних  результатів у  роботі полягає в тому, що на основі результатів дисертаційної роботи розроблена та затверджена Генеральним директором Укрзалізниці галузева інструкція по технічному нормуванню витрат електричної енергії і палива локомотивами на тягу поїздів (ЦТ-0059). Запропоновані в ній системи розрахунку енерговитрат використовуються в практичній роботі локомотивних депо і паливно-теплотехнічних відділах управлінь залізниць. На базі розвинутих в дисертації методів може бути створена автоматизована система розрахунку норм витрат дизельного палива і його повсякденного обліку, реалізована на персональних ЕОМ у складі автоматизованого робочого місця (АРМ) в центрі оперативно-технічного  обліку депо.

    Впроваджено на дослідному парку тепловозів в  локомотивних депо Дарниця Південно-Західної та Харків-Сортувальний Південної залізниць  систему автоматизованого моніторингу  типу ”БІС-Р”, яка забезпечує беззупинний контроль кількості дизельного палива в паливному баці тепловоза і дозволяє оперативно враховувати всі виникаючі зміни в організації перевезень і в обслуговуванні локомотива.

    Особистий внесок здобувача:

• аналіз особливостей раціональних режимів керування рухом пасажирських поїздів, розробка системи математичних моделей [2];
• аналіз основних показників перевізного процесу Укрзалізниці, визначення задач нормування [4];
• розробка самоорганізуючої розрахункової моделі для отримання оцінки вірогідності методик нормування [5];
• розробка задачі по розрахунку енергооптимальних режимів ведення поїзда [6];
• аналіз впливу обмеження швидкості руху поїздів і їх зупинок на питомі витрати палива [8];
• аналіз статистичних даних по зносу колісних пар, розробка емпіричних залежностей впливу зносу колісних пар на питомі витрати палива [9];
• розробка рекомендацій по нормуванню витрат палива тепловозами при маневровій роботі, по обліку технічного стану локомотива, удосконалення розрахунків впливу  опору руху поїзда, розробка тягово-енергетичних паспортів сучасних локомотивів [10].