автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.22, диссертация на тему:Методы модернизации российских тепловозов

11-6

501

Международный межакадемический союз На правах рукописи

Шимохин Василий Владимирович

МЕТОДЫ МОДЕРНИЗАЦИИ РОССИЙСКИХ ТЕПЛОВОЗОВ

(на примере республики САХА (Якутия))

Специальность: 05.02.22 - Организация производства

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук в форме научного доклада.

Москва 2011 г.

Работа выполнена в ОАО «Железные дороги Якутии»

Научный руководитель: доктор технических наук

Рукин Михаил Дмитриевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Спиридонов Эрнст Серафимович доктор технических наук, профессор,лауреат государственных и правительственных премий Славинский Зиновий Михалевич

Защита состоится « 2011 года в часов на заседании диссертационного совета

Д.011.024.МАИ. 032 Высшей Межакадемической аттестационной комиссии.

С диссертацией в форме научного доклада можно ознакомиться в диссертационном зале совета Д.011.024.МАИ 032.

Диссертация в форме научного доклада разослана //. 2011г.

Учёный секретарь диссертационного совета Доктор технических наук, профессор, академик МАИ

Г.Е.Лазарев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность проблемы. Железнодорожный транспорт вносит существенный вклад в развитие и техническое перевооружение широкого спектра отраслей экономики: машиностроение, электротехническую, металлургическую промышленности, также строительный комплекс. Благодаря последовательной работе по обновлению и развитию железнодорожного транспорта, развернутой в последние годы, ОАО «РЖД» удалось переломить тенденцию нарастания физического и морального износа производственной базы отрасли.

По итогам 2010 года компания добилась: - оборот грузового вагона ускорен к уровню прошлого года почти на 3,8 часа; - средний вес грузового поезда увеличен на 31 -тонну; - среднесуточная производительность локомотива выросла на 66 тыс. тонно-км брутто; • средняя участковая скорость увеличена на 1,3 км/час.

В условиях значительного спада объемов перевозок задача комплекса управления перевозочным процессом - организовать перевозочную деятельность с минимальными издержками по всем подразделениям ОАО «РЖД».

Среди наиболее важных направлений - улучшение качества использования подвижного состава и увеличение пропускной способности на важнейших направлениях. Особое внимание уделено экономии наиболее расходной статьи компании - использованию тяговых ресурсов. С этой целью обеспечивается ежесуточная оптимизация размеров парка локомотивов под фактический объем перевозок.

Одновременно реализуются мероприятия по расширению полигонов вождения тяжеловесных поездов.

С начала 2011 года на 27% увеличено количество отправленных поездов весом 8000 тонн (всего проведено 3313 поездов, +710), и на 24% - соединенных поездов (5613, + 1088 поездов).

Содержание тепловозов является одним из самых капиталоемких в системе ОАО «РЖД». На долю тепловозов ОАО «РЖД» приходится 12,5% основных средств железнодорожного транспорта, что составляет 53,6 млрд. руб., в том числе, 42 млрд. руб. - стоимость тягового подвижного состава, и 26% - расходы на эксплуатацию. На начало 2010 года свой ресурс выработали более 2700 магистральных и 3200 маневровых тепловозов.

ОАО «РЖД» проводит работу по разработке новых типов тепловозов. Сертифицирован магистральный тепловоз с асинхронными тяговыми двигателями 2ТЭ25А «Витязь» с дизелем стандарта «ЕШО-З». Это первый отечественный тепловоз с асинхронным тяговым приводом с высокими тягово-энергетическими свойствами. По параметрам минимального воздействия на верхнее строение пути этот локомотив не имеет равных в мире.

Модернизация локомотивов России, в том числе и Якутии, и создание новых, более экономичных тепловозов, должна сопровождаться мерами по обеспечению их качественного содержания за счет совершенствования системы технического обслуживания, текущего и капитального ремонта. Выполнение перевозочной работы до решения проблемы обновления тепловозного парка осуществляется благодаря реализации ряда мер по повышению надежности работы тепловозов за счет широкого внедрения прогрессивных технологий их ремонта с внедрением диагностических средств. Актуальность решаемой проблемы состоит в существенных затратах трудоресурсов на восстановление и обновление локомотивного парка и снижения времени доставки грузов за счет малой скорости подвижного состава. Одним из перспективных направлений решения этой проблемы является использование имеющихся и создание новых систем диагностирования тягового подвижного состава, позволяющее снизить затраты на поддержание требуемого уровня надежности.

3

Объектом исследования является тепловоз и, банк технических данных об испытаниях отдельных узлов тепловозов Якутии. Предметом исследования является техническое состояние тепловозов, затратные средства на содержание, ремонт и модернизацию их.

Постановка проблемы. Основные проблемы и задачи, затрагиваемые в этой работе, отражены в ряде основополагающих документов федеральной целевой программы «Модернизация транспортной системы России (2010-2012гг.), «Комплексной программе реорганизации и развития отечественного локомотиво-и вагоностроения, организации ремонта и эксплуатации пассажирского и грузового подвижного состава на период до 2012 г.», распоряжения Президента ОАО «РЖД» №181 «Дополнительные меры по повышению уровня обеспечения безопасности движения в локомотивном хозяйстве» от 13.01.2006 г.

Основным направлением работ по совершенствованию системы технического обслуживания и ремонта тепловозов является увеличение межремонтных пробегов, стремление максимально приблизить их предельные значения к технически обоснованному ресурсу базовых деталей и узлов. К числу мер, повышающих эффективность эксплуатации тягового подвижного состава, следует отнести внедрение бортовых, переносных и стационарных средств технического диагностирования узлов и агрегатов, систем с формированием банка данных о состоянии тепловозов и их узлов с целью дальнейшего перехода на систему ремонта и технического обслуживания по фактическому состоянию.

Необходимость на современном этапе рационального использования ресурсов, как в области эксплуатации, так и при решении задач организации диагностического процесса работы и ремонта тепловозов определяет актуальность поставленной в работе проблемы.

Выполнению исследований способствовало участие автора в разработке научных проектов по модернизации железных дорог Якутии.

Цель и задачи исследования. Цель диссертационной работы - разработка новых методов и средств повышения эффективности работы и ремонта тепловозов, в том числе, за счет перевода их на сжиженный газ.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

- провести комплексный анализ основных направлений реформирования и особенностей функционирования тепловозов Якутии;

- провести анализ состояния и эффективности использования основных средств при реформировании и модернизации тепловозов;

- выполнить качественный и количественный анализ возможностей и условий для сохранения на тепловозе смеси дизельного топлива и сжиженного нефтяного газа;

- разработать методику оценки надежности работы тепловоза как технической системы, состоящей из конечного количества подсистем, узлов и деталей, с целью определения наиболее эффективных методов и средств для контроля текущего технического состояния тепловоза и прогнозирования уровня его эксплуатационной надежности и экономичности;

- разработать математическую модель для оценки эксплуатационных показателей дизелей тепловозов при работе на дизельном топливе, сжиженном нефтяном газе и его смесях с дизельным топливом и присадками;

Научная новизна работы заключается в следующем: - предложен критерий для количественной оценки эффективности функционирования системы технического диагностирования, состоящей из принятого комплекса диагностических средств и методов; -предложена математическая модель для оценки эксплуатационных показателей дизелей тепловозов при работе на смеси дизельного топлива и сжиженного нефтяного газа; -разработана методика для комплексной оценки влияния состава используемого топлива на экономические и экологические показатели работы тепловозов..

Методы исследования. Теоретические исследования выполнены с применением методов подобия и анализа размерностей. Методы решения поставленных задач описываются с помощью дифференциальных уравнений волнового движения жидкости в трубопроводах высокого давления. При обработке экспериментальных данных использовались методы

теории вероятности и математической статистики. Разработка математических моделей основана на применении теории математической статистики, корреляционного анализа, метода решения транспортных задач с использованием линейного программирования.

Практическая значимость и достоверность научных положений и результатов, полученных в диссертационной работе. Полученные в этой работе результаты позволяют с применением теории модернизации технических систем осуществлять прогноз и оценку современного состояния тепловозов парка Якутии. Результаты проведенных исследований внедрены на Якутских железных дорогах.

Апробация работы. Основные результаты и выводы диссертационной работы докладывались, обсуждались и были одобрены на всесоюзных, всероссийских и международных совещаниях, в том числе, на Международной научно-технической конференции «Модернизация тепловозов. Пути решения»,г.Якутск,2007г.; на Международной научно-технической конференции «Современные технологии модернизации тягового подвижного состава для предприятий железнодорожного транспорта и частных операторов», г. Киров, 2010 г., на Международной научно-технической конференции «Перспективы развития железных дорог Якутии», Якутск, 2011 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано девять статей.

Структура и объем работы. Диссертация в форме научного доклада включает текст -40 стр„ состоящий из введения, пяти глав и заключения, списка основных публикаций по теме диссертации, а также содержит в общей сложности 12 графических иллюстраций, 9 таблиц и список цитированной литературы из 12 наименований.

Фактический материал. В основу работы положены материалы, собранные и обработанные автором в 2002-2011 гг. при изучении общего состояния проблемы модернизации тепловозов Якутии, материалы Международных и всероссийских конференций. В процессе выполнения работы автор диссертации использовал данные по испытаниям тепловозов, их ходовых частей и используемых дизелях. При написании третьего раздела работы автором детально проанализированы литературные данные по локомотивам. При их анализе автор пользовался любезными консультациями Тиссена В.А., С.В.Голофаева, генерального директора МК «ТРАНСМАШ», Аржакова Н.И., начальника отдела железнодорожного транспорта Министерства транспорта и дорожного хозяйства республики САХА (Якутия).

Предшествующие исследования. Кроме перечисленных выше материалов, автор проанализировал данные по модернизации железных дорог в Хабаровске, на Урале, в Сибири, на Дальнем Востоке и т.д. Имена предыдущих исследователей приведены в соответствующих разделах диссертации и в списке использованной литературы. Основы представлений о железнодорожных проблемах заложены в работах исследователей, работавших в 50-е - 90-е годы прошлого века. Среди них большую значимость имеют труды ученых старшего поколения: Федоренко Н.П., Рыбальского В.И., Вагнера Г., Митрофанова Г.Д., Жинкина Г.Н., Соколина В.П., Воропаева В.И., и многих других исследователей. В 90-е годы прошлого века и по настоящее время следующее поколение ученых развивало построения своих учителей и предшественников: Авилов В Д, Бервинов В И, Беленький А Д, Володин А И, Воробьев А А, Горский А В , Гаскаров Д В , Григорьев И Б , Исаев И П, Кузьмич В Д, Камаев В А, Кузнецов Т. Ф , Киселев В И, Малоземов Н А , Носырев Д Я , Осяев А Т , Павлович Е. С., Подшивапов А.Б., Сковородников Е И, Тартаковский, Четвергов В А, Чанкин В В., Волков Б.А., Иванов М.И., Спиридонов Э.С., Клыков М.С., Переселенков Г.С., Григорьев Н.П., Рукин

5

М.Д., Болотин A.B., Славянский З.М., Миронов JI.A., Татаринов А.И., Загородский В.Н., и др.

Основные защищаемые положения. 1. Методы анализа современного состояния тепловозов Якутии. 2. Прогнозные рекомендации по совершенствованию тепловозов. 3. Математическая модель для оценки эксплуатационных показателей дизелей тепловозов при работе на смеси дизельного топлива и сжиженного нефтяного газа.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ.

Глава 1. Проблемы модернизации тепловозов при работе в условиях низких температур.

Накопленный опыт эксплуатации тепловозов и фундаментальных знаний работы их позволяет обозначить и определить пути решения производства и модернизации надежности и долговечности узлов, оборудования и систем тепловозов для работы в условиях низких температур. Формируется полигон и вся инфраструктура «Железных дорог Якутии», где имеется целый ряд особенностей (географические, климатические, геологические, демографические), не имеющих аналогов в мировой практике [8].

Ниже сформулированы основные цели и задачи ОАО «ЖДЯ» с позиции «Проблем модернизации тепловозов»: - обеспечение и устойчивая реализация силы тяги локомотивов при энергооптимальных режимах вождения поездов на полигоне «ЖДЯ»; - обеспечение безопасности движения поездов с установленными скоростями в условиях повышенного динамического воздействия на путь и подвижной состав; - снижение эксплуатационных потерь от повреждений и износов пар трения в системе «экипаж - путь» и от весьма затратной планово-предупредительной системы технического обслуживания и текущих ремонтов (ППС ТО и TP).

Универсальность имеющихся проектов модернизации тепловозов и их оборудования, реализация тягово-сцепных характеристик, планово-предупредительная система ТО и TP рассчитаны; - на европейский Север с отрицательными температурами не ниже - 45°С и положительными температурами среднеазиатского региона, где + 45°С; -на традиционные схемы оборота локомотива и плечи обслуживания локомотивными бригадами; - на отжившую затратную систему ТО и ТР.

1. Эффективная работа тепловоза зависит от устойчивой работы дизеля, которая обеспечивается: - постоянными температурными параметрами топливно-воздушной смеси, поступающей в цилиндры, независимо от температуры наружного воздуха (от + 35°С до - 60 + 63°С) и барометрического давления; - температурой теплоносителей дизеля (масло и вода), которые должны находиться при этом в заданных пределах (76 -г- 86 С).

Для реализации эффективности модернизации необходимо иметь бортовую автоматическую систему измерения и регулирования мощности ДГУ в зависимости от температуры окружающей среды и барометрического давления.

2. Анализ технического состояния тепловозного парка сети. ж.д. России свидетельствует о том, что положение с неисправностями тепловозов в пути следования, неплановыми ремонтами по видам оборудования в абсолютных значениях составляют (табл.1):

Неисправности тепловозов и неплановые ремонты.

Табл.1.

№ п/п Наименование вида оборудования Сеть

1 Коленчатый вал и ЦПГ 1291

2 Воздухонагнетатель - турбокомпрессор 478

3 Система охлаждения и холодильные устройства 971

4 Привод силовых механизмов 511

5 Тяговый генератор 185

6 ТЭД 526

7 КП и буксы 201

8 МОП 166

9 Автотормозное оборудование 132

10 Прочие 1953

11 Всего по сети 6414

Эти статистические данные являются свидетельством конструкционных и технологических недоработок при создании локомотивов и их модернизации. Простой тепловозов на неплановых ремонтах по сети ж.д. России составил 654 тыс. часов в год..

3. Особого внимания требуют система охлаждения воды и масла дизеля, а также воздухоохладитель (в летний период) и подогреватель воздуха - в зимний период. Ведутся работы по совершенствованию системы охлаждения тепловозов для работы в условиях низких температур, для северного широтного хода Дальневосточной железной дороги филиала ОАО «РЖД». В этом направлении имеется целый комплекс проблем и решений, которые следует реализовывать и оценивать на эффективность.

Наряду с отводом тепловой энергии от теплоносителей, не менее важной остается проблема утилизации и аккумулирование тепловой энергии, чтобы можно было ее использовать при отстое локомотива или движении на выбеге, для поддержания температурных параметров узлов, устройств и систем.

4. Эффективная работа тепловозов зависит от уровня автоматической системы регулирования и согласования характеристик передачи мощности (дизель - тяговый генератор - система возбуждения - ТЭД).

4.1. Весьма неудачна модернизация тепловозов ТЭ10МК с заменой дизеля 1 ОД 100 на Д49, с сохранением тягового генератора ГП-311,который рассчитан по магнитной системе на 850 об/мин якоря, а номинальная частота оборотов коленчатого вала дизеля Д49 -1000 об/мин. Оснащение проекта системой УСТА-04 и УСТА-05, фирменного сопровождения, а также низкий квалификационный уровень обслуживающего персонала, отсутствие методик, оснастки, оборудования, испытания, настройки гидромеханических регуляторов дизеля (7РС) и согласование их характеристик с программой УСТА лишают привлекательности эту систему и снижают эффективность проекта.

Работа дизеля Д49 на номинале - равном 850 об/мин, требует повышенного расхода топлива, чтобы обеспечить тяговые электродвигатели мощностью 1830 - 1840 кВт. Работа дизеля при 850 об/мин снижает мощность с 2206 до 1872 кВт.

4.2. При замене дизеля 10Д 100 на Д49 нарушается развеска тепловоза

7

(рассредоточение нагрузки по осям и колесам осей). Результаты исследований проблемы и состояния развески свидетельствуют, что все локомотивы, прошедшие модернизацию по циклу МЛП (КРП) имеют отклонения в нагрузке по осям до 12 - 14 %, а между колесами одной оси 8 - 10%. Такая развеска не позволяет реализовать паспортные тягово-сцепные качества тепловозов из-за его повышенной склонности к буксованию. Результаты тягово-сцепных испытаний показали, что из-за нарушения развески недоиспользуется на каждой локомотиво-секции 15-18% тяговых возможностей.

Для исправления ситуации требуется: - при модернизации по замене дизеля 1 ОД 100 на Д49 или необходимо менять генератор ГП-311 на ГС-501, чтобы полностью использовать мощность дизеля; - всем проектам необходимо выполнять тщательную развеску, чтобы отклонение нагрузок было в пределах 2-3%, с учетом диаметров колес и характеристик рессорного подвешивания; - для условий низких температур целесообразно планировать использование бесколлекторных тяговых электродвигателей.

4.3. Особого внимания к себе требует экипажная часть тепловозов: буксовые узлы, колесно-моторные блоки, моторно-осевые подшипники, колесные пары, т.е. оборудованию, от которого зависит безопасность движения.

Второе десятилетие железные дороги России несут чрезмерные незапланированные расходы по причине интенсивного износа как движителей - колесных пар подвижного состава, так и рельсов. «Железный СПИД», как его называют эксперты, ежегодно требует по ОАО «РЖД» громадных затрат, чтобы обеспечить перевозочный процесс и безопасность движения.

Корень ситуации - целый комплекс факторов (рис.1):

Рис. 1. Комплекс факторов, влияющих на теорию модернизации транспортного парка Якутии.

Все факторы свидетельствуют о слабых конструктивных решениях, недостаточном внедрении новых перспективных материалов и технологий, отсутствии инновационных и фундаментальных научных разработок, унифицированных деталей и узлов экипажной части, их высокой износостойкости надежности и долговечности.

На основании аналитических, лабораторно-стендовых и эксплуатационных исследований работы колесно-моторпых блоков и их связей с рамами тележек установлены и определены конструктивные, технологические и физико-механические недостатки резинотехнических деталей, которые применяются в экипажной части

тепловозов ТЭ10, ТЭ116, ТЭП70 и 2ТЭ70. Инновационные и фундаментальные разработки требуют адаптации к работе в условиях Крайнего севера с привлечением к процессу исследований специалистов «Института физико-технических проблем Севера СО РАН Республики Саха (Якутия).

5.1. Феномен техники — это колесо, которое служит опорой на рельс, движителем с наименьшим сопротивлением при качении, формирует и реализует тягу и торможение. Адекватность и хорошая сходимость научных обоснований в направлении характера и уровней параметров взаимодействия «колесо-рельс» и эксплуатационных реальностей позволяет учесть большинство факторов, влияющих на состояние оборудования и повышение эффективности тяговых свойств тепловозов как в ОАО «РЖД», так и на полигоне «ЖДЯ».

5.2. Намечены основные направления для совместной, тесной и продуктивной работы всех фирм и учреждений (согласно ГОСТ 15150-69) и Институтом физико-технических проблем Севера СО РАН Республики Саха (Якутия): - Буксовые узлы локомотивов и вагонов. Участились случаи ослабления внутренних колец подшипников, которое наблюдается в настоящее время у вагонов угольных маршрутов Нерюнгри — Находка; - Моторно-осевые подшипники. Целесообразен переход на полиамидные материалы, не реагируют на обводнение или замерзание смазки; - стальные материалы рессорного подвешивания (пружины и рессоры) требуют адаптации для работы в условиях Крайнего севера; - в схемы рессорного подвешивания необходимо эффективнее вводить пневматические гасители колебаний и опорно-возвращающие устройства; незамедлительной модернизации требуют шарниры буксовых поводков бесчелюстных рам тележек локомотивов. Об этом свидетельствует количество ТО-4 и технологический износ бандажей при этом, термомеханические повреждения колес и рельсов; - требуют оценки долговечности работы резиновые рукава межлокомотивных и межвагонных соединений тормозных магистралей и весь комплекс тормозного оборудования, с позиции БД и управления тормозами Проблемы подготовки сжатого воздуха для пневматических магистралей подвижного состава формируют надежность и безопасность работы подвижного состава. Необходимы исследования по оценке температурных режимов пневматических магистралей тепловозов, устойчивой работе пневмосистем, по выбору метода подготовки сжатого воздуха для предотвращения замерзания влаги, по выбору типа компрессорной установки и режимов их работы. Необходимо выбрать, оценить и адаптировать разработки эффективных устройств осушивания воздуха для тормозной магистрали; - особое внимание необходимо уделить состоянию и содержанию аккумуляторных батарей [8]/.

Глава 2. Повышение надежности подвижного состава.

В процессе проведения экономической реформы, сопровождаемой значительными изменениями в организационно-экономических структурах, принципах и методах управления с учетом различных форм собственности, практически во всех отраслях хозяйства произошло резкое падение объемов производства, снизилась экономическая эффективность, дезорганизованы процессы воспроизводства основных производственных фондов, в особенности их активной части - машин, станков, транспортных средств и т.д.

Несмотря на эти негативные факторы, объем перевозок ОАО «Акционерная компания «Железные дороги Якутии» по итогам 2010 года превысил 2 млн. тонн, а значит, по основному показателю работы перевозчик вышел на докризисные показатели.

2.1. О драйверах роста и направлениях дальнейшего развития.

Начиная с 90-х годов, получили развитие негативные процессы непропорционального выбытия основных средств в результате физического и морального старения, которые не

восполнились соответствующим обновлением, в результате чего были нарушены процессы расширенного воспроизводства, когда коэффициент прироста (КП!Жр) фондов постоянно снижался и даже приобретал отрицательное значение.

Эти негативные процессы затронули практически все виды транспорта. Как отмечается в материалах рабочей группы Президиума Государственного Совета РФ «О транспортной стратегии Российской Федерации», «в результате нарушения производственных процессов в течение последних 10-15 лет на транспорте наблюдается устойчивая тенденция физического старения инфраструктуры транспорта и парка транспортных средств. Все большая их доля эксплуатируется за пределами установленного срока службы. В условиях Крайнего Севера в ближайшие 2-3 года более 80% действующего парка транспортных средств будет выведено из эксплуатации по причине полного физического износа. Это влечет за собой снижение уровня безопасности транспортного процесса, рост транспортных издержек и является причиной возникновения дефицита провозных и пропускных возможностей транспортной системы [1,2].

Особенно велика его роль для освоения и развития труднодоступных и отдаленных районов, в которых необходимо формировать опорную транспортную сеть круглогодичных дорог для сокращения товарных запасов, ускорения оборачиваемости их и снижения транспортной составляющей в конечной продукции профилирующих отраслей хозяйства для повышения их конкурентоспособности с целью выхода на внутренний и внешний рынки.

Именно эту роль играет и будет играть железнодорожный транспорт на Дальнем Востоке и в Якутии, обеспечивая устойчивость транспортно-экономических связей со странами Азиатско-Тихоокеанского региона и - в перспективе - формирование транспортных коридоров с реализацией транзитного потенциала.

Поэтому главным и основным условием эффективности транспортной системы регионов страны является ее надежность.

В программе «Модернизация транспортной системы России (2002-2011 годы) износ основных производственных фондов должен быть снижен с 56,7% в 2000 году до 37-39% в 2011 г. Для этого должны быть осуществлены мероприятия по увеличению поставок электровозов, тепловозов, грузовых и пассажирских вагонов, путевых машин и т.д. Так, например, поставки тепловозов за период 2002-2011 гг. должны составить 5743 ед., и в том числе за 2006-2011 гг. - 4075 ед.

Причем, в области реорганизации и развития отечественного локомотиво - и вагоностроения, организации ремонта и эксплуатации подвижного состава программные мероприятия направлены на увеличение поставок за счет локомотивов нового поколения, производимых на отечественных завозах, и модернизации существующих с продлением сроков их службы на основе технических решений, обеспечивающих высокую экономичность, современные потребительские, эксплуатационные, экологические характеристики и конкурентоспособность российского транспортного машиностроения для обеспечения соответствующего снижения себестоимости перевозок [ 4].

Себестоимость перевозок и ее снижение является результирующим показателем, определяющим целесообразность и эффективность функционирования всех видов транспорта, в том числе железнодорожного, так как при транспортном освоении территории Сибири, Дальнего Востока и Якутии очень остро стоит проблема сокращения в разы транспортной составляющей, достигающей в настоящее время 60% и

выше.

Согласно Программе модернизации, для обновления парка тягового подвижного состава необходимо до 2011 года поставить 3311 локомотивов нового поколения и модернизировать 1441 электровоз и 3865 тепловозов.

В эксплуатационных расходах локомотивного хозяйства более 40% составляют затраты на энергоресурсы, поэтому понятно, что наиболее существенным является решение проблемы расходования топливно-энергетических ресурсов и особенно -дизельного топлива на тепловозах. Показатели удельного расхода топлива, масла, повышения надежности и КПД в настоящее время дополнены необходимостью снижения вредных выбросов и уровня шума. Поэтому создание дизелей нового поколения или их модернизация являются актуальной, но в то же время, достаточно сложной технической проблемой. Методологической основой для решения этой проблемы, а также повышения надежности эксплуатируемых транспортных средств и транспортной системы в целом должен быть системный подход, как наиболее результативный метод для решения сложных технических и экономических проблем [5].

2.2. Модернизация и ремоторизация подвижного состава.

ОАО АК «Железные дороги Якутии»и локомотивное депо по ремонту локомотивов было создано с целью реорганизации хозяйства подвижного состава железных дорог, для отделения эксплуатационной деятельности от ремонтных работ, для более оперативного внедрения новой техники и создания современной базы для ремонта подвижного состава.

Техническое состояние локомотивного парка тепловозов и выполняемые им работы в объеме капитального ремонта уже не соответствует растущим требованиям, предъявляемым к железнодорожным перевозкам.

Для нынешнего состояния тепловозов характерны: - средний возраст тепловозов превышает 25 лет; - выработка ресурса, снижение надежности и резкий рост эксплуатационных расходов; - ухудшение общего технического состояния.

Поэтому возникла проблема поиска более современных путей обновления парка подвижного состава. Были сформулированы как минимум два направления исследований:

Первое направление - капитальный ремонт тепловозов с заменой двигателя или ремоторизация. Проект ремоторизации тепловозов был начат в 2004 году В течение 20042007 г.г. были ремоторизированы 25 тепловозов 2М62 и 16 тепловозов М62. Кроме замены двигателя старого типа 14040 на новый 5-2600, на тепловозе монтируются новые системы контроля работы двигателя, воздухоснабжения, измерения уровня воды, смазки гребней и автономная система обогрева, а также система контроля топлива, которая изготавливается в Литве. Во время эксплуатации тепловозов с новыми двигателями типа 52600 расход топлива сократился на 14-18%.

Второе направление обновления локомотивного парка - модернизация существующего парка тепловозов серии 2М62 и 2М62У. За период 2005 - 2007 г.г. модернизировано 25 тепловозов (50 секций) серии 2М62, на сегодняшний день 24 тепловоза (50 секций) уже передано в эксплуатацию. До конца 2006 года тепловоз 2М62У с шестнадцати цилиндровым двигателем САТ 3516 НВ повышенной мощности до 2260 кХУт модернизирован и передан в эксплуатацию.

Модернизация тепловоза включает выполнение некоторых технических решений, что связано с установкой на тепловозы дополнительных узлов и проведением других дополнительных работ.

Выполнение технических решений, отраженных в проекте модернизации, предусматривает обеспечение: - полного соответствия модернизированного тепловоза техническим, силовым, экономическим, экологическим характеристикам и современным требованиям эксплуатации; - повышения надежности эксплуатации тепловоза, силовой

установки и вспомогательного оборудования; - безотказной работы дизеля в течение 10-15 лет до первого капитального ремонта; - сокращения в два раза текущих эксплуатационных расходов на обслуживание и ремонт; - снижения расхода топлива до 35% и масла до 55%; -улучшения контроля и информационного обеспечения эксплуатации, обслуживания и ремонта тепловоза за счет установки новой микропроцессорной системы диагностики.

Реализация проекта позволила обновить парк локомотивов с эффективным использованием ограниченных финансовых ресурсов, достичь роста перевозок. Увеличенная мощность тепловоза позволила заменить тепловозы, работающие в двойном режиме, высвободить дополнительное количество тепловозов и уменьшить затраты на их эксплуатацию. При модернизации использована модульная конструкция, что позволило установить башневидную кабину машиниста и низкий капот. Тепловоз оснащен электродинамическим тормозом, автоматическим и прямодействующим пневматическим тормозом ДАКО с электроуправлением. Всего тепловоз состоит из 6 основных модулей, при их неисправности замена может производиться на рабочем месте.

Этот проект осуществлен в 2007 — 2008 годах. Первый тепловоз модернизирован и сдан в эксплуатацию в конце 2008 года [10]. Достижение подобных результатов в выполнении программы модернизации, ремоторизации и ремонта подвижного состава за такой короткий срок осуществлено за счет привлечения инвестиционных вложений, которые успешно используются в развитии новых технологических процессов, а также в обновлении и укреплении производственно-технической базы по модернизации и ремонту подвижного состава.

2.3. Модернизация тепловозов типа ТЭ10М с использованием отечественного комплектующего оборудования.

На расширенном заседании Президиума Научно-технического совета Министерства путей сообщения Российской Федерации от 22 июня 2002 года было принято решение начать серийную модернизацию тепловозов на заводах РФ, начиная с 2003 года.

Для выполнения мероприятий модернизации передана необходимая нормативно-техническая документация, в соответствии с которой построен опытный образец, проведены приемочные испытания и приемка МВК.

В 2003-2004 г. проведены квалификационные испытания тепловоза 2ТЭ10МК-2600 из установочной серии.

По данному проекту в течение 2001-2006 годов модернизировано 187 тепловозов серии 2(3)ТЭ10М (433 секции), эксплуатируемых в 11 локомотивных депо семи железных дорог.

Результаты эксплуатации тепловозов типа ТЭ10М-К показывают, что: - по расходу дизельного топлива на измеритель перевозочной работы (кг/104 ткм.брутто) модернизированные тепловозы экономичнее тепловозов в штатном исполнении от 7,5% -9,3% (Северная ж.д.) до 17,2% (Дальневосточная ж.д.).

- по расходу моторного масла модернизированные тепловозы также существенно экономичнее тепловозов серии ТЭ10 с дизелем 1 ОД 100. Расход моторного масла тепловозами ТЭ10М-К на 100 лок.км в 2,1 — 3,9 раза ниже, чем тепловозом в штатном исполнении по Северной ж.д. и в 2,4 раза по Дальневосточной ж.д.

Затраты на производство ТО-3 и ТР модернизированных тепловозов 2ТЭ10М-К существенно ниже в пределах выполненного пробега аналогичных затрат по не модернизированным тепловозам этой же серии с дизелем 1 ОД 100: по ТО-3 - в 2,5 раза, по ТР - в 1,7 раза, по ТРС - в 2,6 раза. Уменьшение затрат наиболее существенно по статье

материалы. Так, при ТРС модернизированных тепловозов затраты на материалы практически в 3,3 раза ниже аналогичных затрат при ТРС не модернизированных тепловозов.

Необходимо отметить, что кроме продления срока службы на 15-20 лет. модернизация тепловозов ТЭ10М с использованием отечественного оборудования позволила увеличить межремонтные пробеги по сравнению с не модернизированными ТЭ10М между ТО-3 в 1,5 раза, между ТР-2, ТР-3, СР и КР в 1,33 раза, что обеспечило снижение затрат на техническое обслуживание и ремонт тепловозов.

Фактические данные по удельному расходу топлива на измеритель работы по базовому и модернизированному тепловозам 2ТЭ10 за 2005-2006г.г. приведены в таблице 1, а сравнительный анализ межремонтных пробегов - в таблице 2.

Полученные в процессе эксплуатационных испытаний показатели секции тепловоза 2ТЭ10МК были использованы в качестве исходных данных для оценки финансово-экономической эффективности тепловозов 2ТЭ10М с использованием отечественного комплектующего оборудования. Технико-экономическая оценка выполнена в соответствии с действующими в отрасли методическими материалами на основе сопоставления затрат и экономии годовых эксплуатационных расходов от использования в перевозочной работе модернизированных тепловозов по сравнению с тепловозами 2ТЭ10М без модернизации.

Выполненные расчеты показали, что модернизация тепловоза 2ТЭ10М с использованием отечественного оборудования с учетом дисконтирования окупается за 8,6 года, обеспечивая доход компании ОАО «РЖД» за срок полезного использования модернизированного тепловоза 6,2 млн.руб. на секцию [2]/.

Проведение модернизации секции ТЭ10М с использованием отечественного оборудования обеспечивает снижение затрат жизненного цикла по сравнению с базовым тепловозом 2ТЭ10М с дизелем 1 ОД 100 без модернизации на 11,5 млн.руб. или 15,3% с учетом фактора времени.

Эксплуатационная эффективность модернизированных тепловозов 2(3)ТЭ10М-К Северной и Дальневосточной ж.д. в части расхода дизельного топлива на тягу поездов.

Табшща 2.

Депо Серия тепловоза Удельный расход Экономия топлива с

топлива, кг/104 Д49 по отношению к

ткм бр. Д100,%

Иваново Он ж п 2ТЭ10М(10Д100) 28,10 8,0

ттм.талдоч ?<!

Сольвычегодск Сев. 2ТЭ10М(10Д100) 24,75 7,5

9ТЭ10М-КШ491 22.90

Печора Сев. ж.д. 2ТЭ10М(10Д100) 28,49 9,3

7ТЭ1 ПМ-КСЛД^ 25.83

Тында ДВост. ж.д. ЗТЭЮМ(ЮДЮО) 35,61 17Д

ЗТЭ10М-К(Д49) 29,50

2ТЭ10М-КШ49) 5.72 0.86

2ТЭЮМП0Д100Ч 20 2 2.87

2ТЭ10М-К(Д49) 923 1.67

2ТЭ10М(10Д100) 15,1 2,10

2ТЭ10М-КЩ49) 3.8 0,62

т ЗТЭЮМ(ЮДЮО) 20,49 3,29 |

ы ЗТЭ10М-КОТ49) 8,54 1,88

Нормы периодичности ремонта не модернизированных и модернизированных

тепловозов 2ТЭ10

Таблица 3.

Теп лов 03 Техническое обслуживание ТО-3, тыс.км Текущий ремонт, тыс.км Средний ремонт CP, тыс.км Капиталь ный ремонт КР, тыс.км

ТР-1 ТР-2 ТР-3

не модернизирован ный модернизирован ный, с использованием отечественного оборудования 10 15 50 50 150 200 300 400 6 0 0 8 0 0 1 2 0 0 1 6 0 0

Характеристики 10Д100М1Б и 10Д100М2 приведены в таблице 4.

Таблица 4.

Исполнение дизель-генераторов 10Д100М_

Наименование показателя (мероприятия) Исполнение

10Д100М1 10Д100М2

1 2 3

Показатели технического уровня

Удельный расход топлива, г/л.с.ч. (числитель - на полной мощности, знаменатель — на 0,7 от полной мощности) 1604* 1554* 155* 152*

Удельный расход топлива по ISO, г/л.с.ч. 152 147

Удельный расход масла, г/л.с.ч. 1,0 0,7

Ресурсы, тыс.км пробега тепловоза до первой переборки 300 400

до капитального ремонта 1000 1200

На дизелях 10Д100М1Б и 10Д100М2 внедрены следующие основные конструкторско-технические мероприятия:

1. Повышение надежности: - выпускной коллектор с увеличенной толщиной внутреннего кожуха; - поршень с накаткой и верхними плитами из стали 38ХС; -компрессионные кольца хромированные; - гильза цилиндра с лазерным упрочнением зеркала;

биметаллические сталеалюминиевые шатунные вкладыши; ■ форсунка с сопловым наконечником со вставкой-вытеснителем; - топливоподкачивающая помпа с мехприводом.

2. Улучшение экономичности по расходу топлива и масла: - верхние поршни с приближенными к камере сгорания компрессионными кольцами; - вал привода ТНВД с прогрессивным профилем кулака; - 3-х элементные маслосъемные кольца; - гильза цилиндра с аэродинамически,м профилем впускных окон.

3. Улучшение экологических показателей: - использование турбокомпрессоров ТК34Н-19 (ОАО «СКБТ») и ТК34Н-15 (ПДЗ) с фрезерованным колесом компрессора, которые имеют к.п.д. на уровне 0,60.. .0,61, что дает снижение дымности до 8-9%; -механический регулятор с корректором пуска для уменьшения дымления дизеля и выброса несгоревшего топлива за счет ограничения при пуске подачи топлива.

Эти мероприятия обеспечили минимальный удельный расход топлива 155 г/л-с-ч при 70% мощности от номинального, удельный расход масла 0,7...0,8 г/л.с.ч, при этом у дизелей 10Д100М1Б и 10Д100М2 устранены следующие существенные недостатки дизелей 1 ОД 100: -повышенные нагароотложения на деталях выпускного тракта; - разжижение кисла топливом; - выброс с отработавшими газами несгоревшего топлива и повышенная дымность; -течи по водяной системе.

Основные положения этих мероприятий направлены на дальнейшее совершенствование дизеля 10Д100М1Б за счет улучшения характеристик ноздухоснабжения при использовании приводного нагнетателя 2-й ступени с повышенным КПД колеса компрессора до 80%, управляемых систем наддува; топливной аппаратуры с регулированием подачи топлива и угла опережения подачи топлива; снижение расхода масла за счет использования 5-элементных маслосъемных колец, электронизации двигателя с использованием электронного регулятора и систем впрыска топлива с электронным управлением, использование новых технологий обработки зеркала гильзы цилиндра и наружных поверхностей поршня, самоочищающихся масляных фильтров и т.п.

Таким образом, в условиях эксплуатации на железных дорогах ОАО РЖД модернизированные дизели ЮД 100 обеспечили на тепловозах типа ТЭ10 повышение эксплуатационной экономичности на 4...5%, увеличение ресурса дизельного масла в 2 раза, уменьшение нагароотложений в газовыпускном тракте на 30...50%, снижение дымности выхлопных газов в 1,3... 1,5 раза, сокращение трудозатрат на техническое обслуживание и текущий ремонт дизеля на 20...25%. Модернизация дизеля 1 ОД 100 позволит эксплуатировать его на железных дорогах ОАО РЖД еще не менее 15 лет [3].

С учетом наличия ремонтной базы, знания и освоенности дизеля ЮД 100 в эксплуатации, модернизация тепловозов типа ТЭ10 более совершенными дизелями ЮД 100 наиболее целесообразна как по времени, так и по затратам.

Глава 3. Модернизация тепловозов по программе обновления подвижного состава.

3.1. Модернизация магистральных тепловозов.

В связи с необходимостью оздоровления локомотивного парка, начиная с конца 1995 года, рассматривались вопросы модернизации эксплуатируемых тепловозов. До этого времени использовались в основном физически и морально устаревшие модели локомотивов, построенные по техническим требованиям 60-х годов прошлого века, для которых характерны недостаточный уровень надежности, высокие затраты на ремонт и техническое обслуживание, что негативно сказалось на деятельности всей

железнодорожной отрасли в целом.

Наиболее сложная ситуация сложилась по парку магистральных тепловозов, на долю которого приходится более 48% работы локомотивного хозяйства, износ магистральных тепловозов составлял более 70%, хотя его соответствующее состояние должно характеризоваться степенью износа не более 40%.

В этой связи принято решение о проведении комплексной модернизации, предложенной компанией «Дженерал Электрик» (GE).. Компания GE предложила модернизацию тепловозов серии ТЭ10 приписного парка с установкой дизель-генератора и вспомогательного оборудования по самым последним разработкам и достижениям. Основой процесса модернизации явилась замена дизель-генераторной установки и вспомогательных систем. При этом используется передача переменно-постоянного тока с микропроцессорной системой управления (Bright Star™Sirius) вместо электрической передачи постоянно-постоянного тока. Имеющийся дизель-генератор и его системы заменены на унифицированный силовой модуль Super Skid, состоящий из дизеля 7FDL12 с электронной системой впрыска топлива, оборудованного необходимыми датчиками и интерфейсом для системы управления Bright StarrMSirius™, тягового генератора переменного тока с выпрямителем, вспомогательного генератора, возбудителя, вентилятора оборудования, компрессора тормозной системы, вентилятора радиатора, управляемой электромагнитной муфты, радиатора системы охлаждения дизеля с жалюзи и другого необходимого оборудования.

Компания GE обеспечила комплексную поставку запасных частей для обслуживания нового дизеля и генератора. Модернизированным тепловозам был присвоен индекс 2ТЭ1ОМК (таблица 5).

Таблица 5.

Технические характеристики тепловозов.

Наименование характеристик 2ТЭ10 2ТЗ1 OMK(GE)

Тип дизеля 10ДН20,7/2хдвухтакт н ыи, однорядный дизельный двигатель 25.4 (10Д100) 7FDL12E 45° расположение цилиндров, 12 цилиндровый 4-хтакгный дизельный двигатель, электр. впрыск топлива 22,9/26,7

Мпшнпгть СИПЛОЙ УГ.ТПНПВКИ кТ1т 2?М 7.46?.

Осевая характеристика секции Со—С, Со—С,

Тип электрической передачи Постоянная Переменно-постоянная.

Конструкционная скорость, км/ч 100 100

Нагрузка от оси на рельс, т 23 23

Тип тягового двигателя ЭДН 8 ЭД118АМ(ОЕ)

Мощность тягового электродвигателя, кВт 305 326

Системы управления тяги Система онтроля сцепления Bright Star™Sirius™

Обороты коленчатого вала дизеля, об/мин 850 1050

Впрыск топлива Механ. Электрон.

Удельный эффективный расход топлива г/кВт*ч 228 195

Расход дизельного масла на угар, % к расходу топлива 2,38 0,4

Расход дизельного топлива на холостом ходу, кг/ч 21,8 15,6

Диагностика, системы для записи данных, контроля бдительности машиниста Система управления на основе микропроцессора Bright Star™Sirius™, Wabtec

Процесс модернизации проходил в несколько этапов.

На 1-м этапе (1996-1997 годы) для реализации данного проекта руководством дорог был отправлен тепловоз 2ТЭ10М №0736 секция А приписки локомотивного депо Актобе в США г.Эри штат Пенсильвания на тепловозосборочный завод компании «Дженерал Электрик», где была проведена модернизация опытного образца тепловоза.

В процессе эксплуатации выявлены преимуществами проведенной модернизации: -отсутствие дымности при трогании с места и наборе позиции за счет обратной связи турбокомпрессора с подачей топлива; - отсутствие многочисленных валопроводов, влияющих на технику личной безопасности обслуживающего персонала и локомотивных бригад; - автоматическая защита дизеля от перегруза, нежелательных явлений без вмешательства человеческого фактора; герметичность системы дизеля, исключающий утечку воды, масла и топлива; - использование полной мощности дизеля без боязни выхода из строя турбокомпрессора и валопроводов; - замкнутый цикл системы охлаждения дизеля, что исключает дополнительный расход воды; - снижение буксования колесных пар, что позволило использовать модернизированные секции на полную мощность;

Компания GE обеспечила комплексную поставку запасных частей для обслуживания нового дизеля и генератора. Модернизированным тепловозам было присвоен индекс 2ТЭ10МК. Благодаря использованию локомотивов 2ТЭ10МК значительно улучшены эксплуатационные показатели парка вследствие снижения расхода топлива и масла, повышения надежности и увеличения интервалов технического обслуживания и ремонта.

На 2 этапе модернизации (2004-2005) заключен длглвор с компанией GE о поставке 54 комплектов модернизации по проекту DualSkid.

На 3 этапе (2006-2007 год) модернизации по проекту SuperSkid заключен с компанией GE договор о поставке 200 комплектов модернизации. При этом использованы унифицированные силовой модуль Super Skid™ в целях облегчения монтажа и обслуживания тепловоза в эксплуатации. До конца 2007 года 254 комплектов дизель-генераторных установок установлены на 254 секции тепловозов и введены в эксплуатацию.

На 4-м этапе (2007-2011годы) проведена модернизация тяговых двигателей и 150 секций тепловозов. Для реализации полной мощности дизеля требовалось увеличить мощность тяговых двигателей. Согласно проведённого анализа, замена изоляции с класса F на класс Н и одновременное увеличение поперечного сечения меди позволило улучшить электромеханические характеристики тяговых двигателей. Модернизация тяговых двигателей позволила более полно использовать возможности управления силой тяги, обеспечиваемой микропроцессорной системой GE типа Bright Star™Sirius™.

Коротко о результатах модернизации. На сегодняшний день парк магистральных тепловозов в грузовом движении составляет 139 единиц модернизированных локомотивов. В процессе эксплуатации модернизированных тепловозов проведен анализ эффективности использования модернизированных тепловозов, который дал следующие результаты:

По итогам работы тепловозов с 21 февраля 2004 года по 31 марта 2011 года объем грузоперевозок всеми тепловозами грузового движения эксплуатационных локомотивных депо составил 98 746,830 млн.ткм брутто (тонно-километр брутто), из них 68 122,340 млн.ткм брутто выполнено модернизированными тепловозами серии 2ТЭ10МК. Введение модернизированных тепловозов позволило увеличить критические весовые нормы грузовых поездов по одному из участков - от 3500 до 4000 тонн, по второму участку - от 4000 до 4500 тонн, по третьему участку - от 3200 до 3800 тонн. За счёт повышения весов поездов и удлинения плеч работы локомотивов сокращение потребного парка к базовому составило 19 локомотивов [4]..

В результате проведённого расчёта установлено, что общий экономический эффект в год от модернизации 1 ед. тепловоза составил 6215582 рубля в год.

3.2. Модернизация тепловозов - выполнение программы обновления тягового подвижного состава.

После распада СССР, а вместе с ним централизованной системы обеспечения железной дороги новым подвижным составом и его капитальных ремонтов на специализированных заводах, перед железной дорогой стал целый ряд проблем. На территории отсутствовали производственные мощности, позволяющие осуществлять капитальный ремонт тягового подвижного состава. Практически все локомотивостроительные заводы оказались за рубежом, и железная дорога осталась один на один со своими проблемами. Руководством железных дорог РФ было принято решение о развитии капитальных видов ремонта ТПС на базе существующих на дороге локомотивных депо, требующее серьезной проработки и колоссальных финансовых вложений. В результате проведенной работы на железной дороге создана мощная база ремонта локомотивов и моторвагонного подвижного состава, построены, реконструированы или обновлены здания, цехи и участки ремонта в локомотивных депо, что позволило на протяжении многих лет не отправлять подвижной состав на ремонт за пределы РФ.

Процесс совершенствования системы ремонта локомотивов является на железных дорогах РФ постоянным. За последние годы специалистами локомотивного хозяйства в базовых депо железных дорог освоены виды ремонта: капитальные ремонты КР-2 с полной заменой электропроводки грузовым тепловозам 2ТЭ10, пассажирским тепловозам ТЭП70.

Для сокращения эксплутационных расходов, улучшения качества ремонта, снижения трудозатрат на железной дороге внедрятся диагностические комплексы и приборы для определения технического состояния подшипников качения узлов и агрегатов подвижного состава, лазерные системы для контроля и восстановления геометрических параметров тележек тепловозов.

Однако, даже самая современная система ремонта не может обеспечить потребности железной дороги в новом подвижном составе, соответствующем современным требованиям по экологии, экономии топливно-энергетических ресурсов, безопасности движения. Обновление подвижного состава требует серьезных финансовых затрат, не может быть осуществлено только приобретением новых локомотивов.

Поэтому одним из способов решения проблемы обновления тягового подвижного состава является, как уже отмечалось, современная модернизация тепловозов. Созданная на железной дороге база ремонта позволяет ее производить.

За время эксплуатации модернизированных тепловозов 2М62(У) были выявлены некоторые недостатки проекта модернизации: - имеют место отказы в работе датчиков частоты вращения коленчатого вала; - выходы из строя валопроводов; -отсутствие на расширительных баках водяной системы мерного стекла, что не позволяет осуществлять постоянный контроль уровня охлаждающей жидкости дизеля. В результате

возникла необходимость производить доработку существующего проекта в локомотивных депо в процессе проведения модернизации.

В современных условиях, когда объем грузоперевозок на железных дорогах растет ежегодно примерно до 10%, а локомотивный парк продолжает стареть, опять остро встает вопрос увеличения парка тягового подвижного состава и обновления существующего. Однако в настоящее время в России серийное производство грузовых локомотивов отсутствует [5].

За счет использования новых современных технологий при реализации разработанных проектов появляется возможность увеличения межремонтных пробегов и экономии эксплуатационных расходов, снижения уровни расходов топлива и масла, вредных выбросов, обеспечивая при этом упрощенную процедуру технического обслуживания, высокую окупаемость и необходимые рабочие характеристики.

Сравнительные технико-экономические показатели тепловозов до и после модернизации приведены в таблице 6.

Табл.6.

Показатель До модернизации После модернизации

Тип дизеля 10Д100 1А-9ДГ

Частота вращения коленчатого вала, об/мин 850 850

Мощность, кВт (л.с.) 2206 (3000) 2206 (3000)

Масса дизель-генератора, кг 28000 28900

Удельный расход топлива, г/кВт.ч 226 193,2

Часовой расход топлива на холостом ходу, кг/ч 23 8,8

Удельный расход масла, г/кВт.ч 1Д8 0,75

Ресурс до первой переборки ТР2, тыс. км. 200 200

Ресурс до капитального ремонта КР, тыс. км. 800 1600

3,3. Применение дизелей ЧН26/26 для модернизации тепловозов.

Сравнительные эксплуатационные испытания показали, что тепловозы М-62 с дизель-генераторами 5-26ДГ имеют на 18...30 % меньший расход топлива, в 2,5...3,0 раза меньший расход масла, в 3,8 раза меньшие затраты на техническое обслуживание.

Дизель-генераторы 5-26ДГ имеют лучшие экологические показатели в сравнении с дизель-генератором 14ДГ (рис. 2).

Рис.2. Сравнение экологических показателей двух дизелей. В комплект поставки этих дизель-генераторов входит усовершенствованная трехступенчатая система очистки воздуха (с "мультициклонами" и бумажными фильтрующими элементами).

На тепловозы типа 2ТЭ-10М(У) вместо дизель-генератора 1 ОД 100 устанавливается дизель-генератор 1А-9ДГ исп. 3 с дизелем 16ЧН26/26.

Дизель-генераторы 1А-9ДГ исп. 3 были поставлены на производство в 1998 году. Срок окупаемости при установке дизель-генераторов 1А-9ДГ

исп. 3 на тепловозы типа 2ТЭ-10М(У) при проведении их капитально-восстановительных ремонтов тепловозов составляет не более 2,1 года.

152%

Звуковое давление Токсичность Дымность

Рис.3. Сравнение экологических показателей двух других дизелей.

На рис. 3 приведено сравнение экологических показателей дизель-генераторов 1 ОД 100 и 1А-9ДГ исп. 3. Из диаграммы следует, что дизель-генератор 1А-9ДГ исп. 3 имеет лучшие экологические показатели, особенно по токсичности.

Установку дизель-генераторов 1А-9ДГ исп. 3 на тепловозы типа 2ТЭ-10М(У) при проведении капитально-восстановительных ремонтов КРП-1 осуществляет Уссурийский тепловозоремонтный завод. Всего модернизировано более 700 секций тепловозов 2ТЭ-10М(У).

В 1990-е годы на железных дорогах Германии проводились сравнительные испытания однотипных тепловозов серии 232 с дизелями ЧН26/26

179%

Звуковое давление Токсичность Дымность

Коломенского завода и дизелями других зарубежных фирм. В результате испытаний германскими железными дорогами было принято решение об установке на тепловозах серии 232 при проведении их ремонтов двенадцатицилиндровых дизелей Д49 (12ЧН26/26) вместо дизелей шестнадцатицилиндровых (16ЧН26/26) той же мощностью

2206 кВт с сохранением штатного электрооборудования (генератора, стартера, возбудителя).

Для проведения глубокой модернизации тепловозов 2ТЭ116 Коломенским заводом был разработан дизель-генератор 18-9ДГ с дизелем 16ЧН26/26 мощностью 2650 кВт (3604 л.с).

Одновременно проводятся испытания тепловоза 2М62 с американским дизелем 3516У фирмы «Катерпиллар». Результаты испытаний будут определяться после 1 года эксплуатации.

Проведение капитально-восстановительных ремонтов тепловозов с заменой дизелей устаревшей конструкции на современные четырехтактные дизели типа Д49 позволяет продлить сроки службы тепловозов на 15...20 лет и значительно снизить стоимость их жизненного цикла.

Рис. 4. Модульная конструкция дизелей типа Д49: 1 — сварно-литой блок цилиндров; 2 — цилиндровый комплект; 3 — корпус с распределительным валом; 4 — приводы газораспределения и навешенных механизмов; 5 — агрегаты воздухоснабжения; 6 — коленчатый вал с демпфером; 7 — поддизельная рама; 8 — выпускной коллектор.

По результатам широкой эксплуатации дизелей у основного заказчика (ОАО «РЖД») в конструкцию и технологию изготовления были внесены значительные усовершенствования, направленные на дальнейшее повышение надежности с учетом возможностей дальнейшего форсирования дизелей.

Общая принципиальная компоновка дизелей не изменилась. Эти усовершенствования были внедрены в основные узлы дизелей: блоки цилиндров, коленчатые валы, поршни, шатуны, коренные и шатунные подшипники и другие узлы. Дизели, оборудованные электронными системами управления топливоподачей и перепуском воздуха, стали называться дизелями Д49 четвертого поколения.

На рис. 5 и 6 приведены поперечный разрез тепловозной модификации дизеля Д49 четвертого поколения и внешний вид тепловозного дизель генератора с дизелем ЧН26/26.

Рис. 5. Поперечный разрез тепловозной модификации дизеля типа Д49

Рил (л Т^ы^тттний пил ттик*тт*.-г^и*»пятгтя г ггмчлгтлм

Первый вице-президент ОАО «РЖД» В.А.Гапанович отметил, что «за последние несколько лет была создана серия новых модификаций дизель-генераторов для модернизации устаревшего тепловозного парка со снижением расходов топлива на 12-25 %, масла - в 2,5 раза и увеличением ресурса на 30 %

[9].

Табл.7.

Пункт Описание Требование РЖД Фактический показатель Испытания

1.1.1 -1.1.8 Мощность вес, тяговое усилие Соответствует всем требовании ВНИИЖТ 1М

1.2.2.6 Расход топлива на холостом ходу кг/ч 9.0 8.42 ВНИИЖТ

1.2.2.9 Удельный расход топлива при полной мощности г/кВтч 198.0 192.1 ВНИИЖТ

1.1.13 Расход масла в % от потребленного <0.5% 0.28% Вникти

1.2.2.10 Выбросы и дым по ГОСТ Р 51249 Соответствует всем требовании Вникти Чм

1.2.3-1.2.5 Тяговые характеристики Соответствует всем требовании ВНИИЖТ ЧМ

1.2.2.81.4.1 Срок службы и межремонтные пробеги Соответствует всем требовании ВНИИЖТ 1М

3.4. Бортовая система мониторинга тепловозов.

Предназначена для мониторинга технического состояния электропоезда в режиме реального времени и позволяет своевременно обнаруживать возникновение и развитие неисправностей с отображением информации на дисплее в кабине машиниста. Оценка технического состояния осуществляется на основе анализа эффективного множества диагностических параметров в условиях переменного скоростного и нагрузочного режима движения электропоезда. Аппаратно-программные средства системы отличаются высокой надежностью в суровых условиях эксплуатации. Система обеспечивает метрологические характеристики в широком диапазоне температур от -40°С до +60°С и относительной влажности до 100%. В системе широко используются беспроводные технологии, позволяющие оперативно передавать информацию о техническом состоянии отдельных узлов и агрегатов МВПС без вмешательства в конструкцию электропоезда. В бортовую диагностическую станцию в реальном времени поступает информация с размещенных на борту датчиков.

I

Рис. 7. Система вибродиагностики подшипников качения.

Система является модификацией системы компьютерного мониторинга КОМПАКС и предназначена для объективной оценки технического состояния подшипников качения и диагностики дефектов, влияющих на их ресурс. Работа системы основана на измерении текущих значений параметров вибрации вращающегося подшипника. Состояние подшипника оценивается в 4_х частотных диапазонах по результатам цифровой обработки сигналов датчика вибрации и отображается на мониторе с помощью цветных пиктограмм и цифровых значений параметров вибрации. В состав системы входит привод, которым программно управляет система.

Система имеет обширную базу данных по паспортным характеристикам подшипников и позволяет дополнять или изменять ее в случае необходимости. Тестируемые подшипники сортируются системой на три категории качества, которые рекомендуются к применению на высокоскоростных, среднескоростных и агрегатах с малой скоростью вращения вала. Преимущества: - встроенная автоматическая экспертная система диагностики дефектов подшипников; - увеличение срока службы подшипников за счет их сортировки по

вибропараметрам при эксплуатации в режимах со скоростью вращения не выше допустимой; - полная совместимость с системой компьютерного мониторинга КОМПАКС; - полный анализ вибросигналов с помощью быстрого преобразования Фурье, цифровой

фильтрации и выделения огибающей; - печать протокола испытаний после окончания проверки подшипника и архивирование результатов; - простота обслуживания и встроенная система самоконтроля.

Состав системы: - диагностическая станция на базе промышленного контроллера со схемой автоматического управления приводом системы; - встроенный пакет программ, обеспечивающий автоматическую вибродиагностику подшипников, архивирование и распечатку результатов; - стенд для обкатки подшипников:

-1608 - обеспечивает вибродиагностику подшипников с внутренним диаметром от 7 до 40 мм, наружным диаметром не более 110 мм, комплектуется 12 оправками; - СВДП-1-обеспечивает вибродиагностику подшипников с внутренним диаметром от 40 до 120 мм, наружным диаметром не более 320 мм, комплектуется 16 оправками; -1607 - обеспечивает вибродиагностику железнодорожных подшипников с внутренним диаметром от 100 до 300 мм, наружным диаметром не более 500 мм, комплектуется 18 оправками; - искромаркер, индикатор намагниченности; - дополнительно поставляются ванны для промывки и консервации подшипников и комплексный участок диагностики и входного контроля в целом (по отдельному заказу); - эксплуатационная документация (рис.8, табл.8).

Система сиСродиэг^стики подшипников Кэч*ния КОМПАКС® - РПП

Рис.8. Система вибродиагностики.

*

Таблица 8.

Основные параметры

Диапозон измерения параметров СКЗ вибрации: виброускорение, м/с2 1...100

Виброскорость, мм/с 1...100

Частотные диапозоны измерения параметров вибрации, Гц:

Общий (Б) Р1 Р2 22...11200 50...300

РЗ 1800///10000

Погрешность измерения параметров вибрации, % ±2,5

Продолжительность диагностики одного подшипника, с, не более 100

Размеры диагностируемых подшипников для привода: 1608¡внутренний диаметр, мм наружный диаметр, мм, не более СВДП-1: внутренний диаметр, мм наружный диаметр, мм, не более 1607:внутренний диаметр, мм наружный диаметр, мм, не более 7...40 110 40...120 320 100...300 500

Эксплутационные характеристики

Параметры питающей сети привода и диагностической станции: напряжение, В частота, Гц потребляемая мощность, кВт 380/220 ±10% 50 ± 0,4 1,5/0,2

Диапазон рабочих температур, °С + 10...+50

Срок службы 10

3.5. АСУ на железнодорожном транспорте.

Существенно уменьшить число внеплановых ремонтов и, как следствие, снизить ксплуатационные издержки можно путем внедрения систем диагностики на заводах и в ;епо для обеспечения качества изготовления и ремонта, а также систем контроля и юниторинга технического состояния узлов подвижного состава в процессе эксплуатации, 'О и ТР.

При ремонте колесно-моторных блоков (КМБ) в депо и заводах страны широко [спользуются стационарные посты диагностики на базе систем вибродиагностического юниторинга с автоматическим электроприводом тягового электродвигателя (ТЭД). 'истема позволяет оперативно оценить качество изготовления и/или ремонта колесно-гаторных и колесно-редукгорных блоков электровозов и вагонов электропоездов,

выявить скрытые дефекты подшипников, шестерен редукторов, качество и недостаток смазки, дефекты балансировки, центровки и крепления узлов, прогнозировать техническое состояние колесно-моторного блока на ближайший период эксплуатации до следующего ремонта.

Разработана и внедряется комплексная система диагностики электросекций электропоездов после ремонта ТР-3, которая на испытательной станции депо позволяет решать следующие задачи: - вибродиагностика КМБ и буксовых узлов; -автоматизированная оценка технического состояния тормозного оборудования; -диагностика силовых и временных характеристик токоприемника в рабочем диапазоне высот при подъеме и опускании; - диагностика состояния изоляции электрических цепей; - диагностика цепей управления с проверкой секвенции КСП; - диагностика силовых и вспомогательных электрических цепей.

Разработан и внедряется участок для диагностики качества ремонта в условиях депо при ремонте ТР-3, включающий в себя: - подсистему диагностики буксовых узлов; -подсистему диагностики колесно-редукторных блоков; - подсистему диагностики тяговых электродвигателей; - подсистему диагностики поршневых компрессоров; - подсистему диагностики преобразователей (делителей напряжения); - подсистему диагностики токоприемников.

Комплексная система диагностики ТР1 предназначена для оперативной оценки технического состояния, электропоездов при проведении технического обслуживания ТО-3 и текущего ремонта ТР-1 в депо. Система обеспечивает оценку технического состояния и поиск дефектов узлов и аппаратов электропоезда без расцепления его вагонов.

Система ТР1 позволяет решать следующие задачи: - вибродиагностика КМБ; - экспресс-диагностика состояния изоляции высоковольтных электрических цепей; - диагностика пантографов; - автоматизированная оценка технического состояния оборудования электропневматической тормозной системы; - автоматизированная оценка технического состояния цепей управления; - экспресс-диагностика силовых электрических цепей.

В настоящее время разработана бортовая система, предназначенная для мониторинга технического состояния электропоезда в режиме реального времени и позволяющая своевременно обнаруживать возникновение и развитие неисправностей с отображением информации на дисплей в кабине машиниста. Аппаратно-программные средства системы отличаются высокой надежностью в суровых условиях эксплуатации. В системе широко используются беспроводные технологии, позволяющие оперативно передавать информацию о техническом состоянии отдельных узлов и агрегатов МВПС без вмешательства в конструкцию электропоезда. С помощью входящего в состав системы GPS-навигатора постоянно определяется местонахождение поезда с указанием ближайшей станции. В момент приближения к конечной станции, по беспроводной сети информация передается на сервер депо к ответственному за диагностику электропоездов персоналу. Бортовая система мониторинга позволяет получать полную информацию о состоянии подшипниковых узлов, пневматической тормозной системы и электрических цепей электропоезда в процессе движения, следить за уровнем и развитием дефектов, формировать рекомендации локомотивным и ремонтным бригадам о необходимых мероприятиях по обслуживанию и ревизии.

Повышение производственно-технологической дисциплины возможно путем подключения стационарных постов к диагностической сети с передачей всем заинтересованным службам и уровням управления достоверной информации о качестве выпускаемой продукции в реальном времени, что является основой эффективного ресурсосбережения в отрасли. Диагностическая сеть - мощное средство для передачи и представления информации о техническом состоянии оборудования.

26

Информация о техническом состоянии диагностируемого оборудования передается руководителям предприятия, заинтересованных служб, подразделений - пользователям сети для осуществления с их стороны контроля как за правильной эксплуатацией оборудования, так и за работой персонала.

Диагностическая сеть является одним из основных элементов технологии эксплуатации оборудования по фактическому техническому состоянию, так как своевременное получение информации о техническом состоянии оборудования позволяет управлять процессами обслуживания и ремонта, отказаться от графиков планово-предупредительных ремонтов.

Систама КОМПАКСъ-Агрегат

диагностики качества . ремонта- цех ТР2, ТРЗ

Бортоваосистема ыониторингвялектропсездов КОМПАКС*-Экспресс-3

Станции пользователей диагностической сети

Рис.9. Мониторинг безопасной эксплуатации на основе диагностической сети в депо.

3.6. Система автоматической вибродиагностики.

Персональная система автоматической вибродиагностики - мощное средство оперативной диагностики оборудования, не подключенного к стационарным системам, проведения динамической балансировки агрегатов на месте их установки.

Система позволяет согласно заранее составленному маршруту или произвольным образом, путем выбора необходимых установок, секций, агрегатов и точек измерения производить вибродиагностику технического состояния агрегатов как указанных, так и не указанных в маршруте, производить оперативный сбор и анализ параметров измеряемых сигналов и осуществлять диагностику технического состояния узлов машин и механизмов как по сообщениям экспертной системы, так и по значениям измеренных параметров.

Система КОМПАКСф-Экепресс-ТРЗ: Комплексная диагностика злактросекциД пек ГР-3

Система КОМПАКС®-Экспресс-ТРИ Комплексная диагностика электропоезда цех ТР-1

Сервер сети СОМРАС$-Ые№

Система КОМПАКС*1-Экспресс Вибродиагностика КМБ • цех ТР-1

Рис.10. Состав диагностической системы: - МикроМонитор; - Переносная диагностическая станция (ПДС); - Датчики.

Система измеряет виброускорение, виброскорость, виброперемещение, температуру, частоту вращения, ток потребления, используемые в качестве диагностических признаков, и отображает на экране монитора переносной диагностической станции в виде специального табло и индикаторе МикроМонитора их количественные и качественные характеристики, отражающие техническое состояние оборудования.

Встроенная экспертная система обеспечивает речевое сообщение и визуальное отображение состояния машинного оборудования на индикаторе МикроМонитора и мониторе переносной диагностической станции на основе светофорных пиктограмм: -ЗЕЛЕНЫЙ - состояние НОРМА; - ЖЕЛТЫЙ - состояние ТРЕБУЕТ ПРИНЯТИЯ МЕР; -КРАСНЫЙ - состояние НЕДОПУСТИМО.

Система позволяет проводить автоматический мониторинг состояния оборудования с архивированием результатов измерений.

В любом режиме можно вывести на печатающее устройство необходимые результаты работы системы.

Система архивирует результаты измерений и отображает графики изменений признаков во времени (тренды).

3.7. Преимущества системы диагностики.

- работа в составе системы мониторинга оборудования предприятия в реальном времени для эксплуатации по техническому состоянию - АСУ; - автоматическая оперативная диагностика состояния оборудования по параметрам вибрации, температуры и частоты вращения вала; - встроенная экспертная система автоматической диагностики с возможностью расширения правил пользователем; - визуальные и речевые сообщения экспертной системы с выводом на головные телефоны; - автоматическая калибровка и самоконтроль системы; - всего две кнопки управления МикроМонитором.

3.8. Режим работы системы.

Система имеет 2 основных режима работы:

1. Без ПДС, при этом осуществляется контроль и сбор параметров при помощи МикроМонитора с предварительно загруженным маршрутом. После сбора данных они переносятся на ПДС для последующего подробного анализа.

2. Совместно с ПДС, при этом имеется возможность проведения автоматической вибродиагностгаси оборудования на месте, анализ состояний, сигналов и трендов. Все это обеспечивается программным обеспечением ПДС,

Программное обеспечение имеет 5 основных режимов работы: МОНИТОР, ИЗМЕРЕНИЕ, АНАЛИЗ, ТРЕНД, БАЛАНСИРОВКА.

МОНИТОР (основной режим).

В этом режиме конфигурируются объекты диагностирования. С помощью средств встроенного редактора вводится объект диагностирования, указываются его узлы и точки измерения. По заданным показателям агрегатов система формирует критические значения диагностических признаков. Агрегаты могут быть сгруппированы в секции, насосные или компрессорные установки с определением их иерархии. Ввод объектов заканчивается определением последовательности их диагностирования.

На экране МикроМонитора отображается: - сокращенное наименование установки или секции; - наименование агрегата; - сокращенное наименование точки.

С помощью 2-х кнопок МикроМонитора можно не только выбрать любую точку, имеющуюся в конфигурации, но и произвести измерения в любых точках, не определенных конфигурацией. В любом случае, вся измеренная информация сохранится в Базе данных.

В этом режиме на экран и встроенный динамик ПДС или головные телефоны выводятся сообщения экспертной системы с результатами автоматической диагностики технического состояния оборудования (дефект подшипника, расцентровка, кавитация, помпаж и т.д.).

ТРЕНД

Система позволяет накапливать измеренные данные и выводить их значения в виде трендов. В этом режиме можно вывести все измеренные значения за последние 12 часов, за 4 и 40 суток, за год, за 9 лет, а также тренды реального времени. Автокурсор и автомасштаб, установка времени начала отсчета тренда позволяют проводить эффективный анализ изменения параметров во времени и следить за изменением состояния агрегатов по различным параметрам.

АНАЛИЗ.

Режим АНАЛИЗ позволяет производить анализ временных и спектральных характеристик сигналов, сохраненных в Базе данных, или производить их анализ в реальном масштабе времени при измерении сигналов. В режиме АНАЛИЗ возможна предустановка около 50 параметров для измерения и анализа сигналов, в том числе:

- частота дискретизации и объем выборки; - тип весовой функции; - частота среза фильтров нижних и верхних частот; - параметры фильтров для вычисления огибающей; -параметры для вычисления оборотных гармоник.

ш

М'С2 «в. 12.

ммс 11.21 т.»

^МКМ

¡1 3е

23.

Рис.12. Экран режима АПАЛИЗ.

Рис. 11. Экран режима МОНИТОР.

о. & о. о

Сля пя^уанид г-^-^-'-.--¿и-'.

С-^-сосVI и>1-'.:. г. р

ДС4-ОКТ №КСВ1Н'.-Й О^ОЙНЫ

Глава 4. Повышение эффективности работы тепловозов переводом их на сжиженный

нефтяной газ.

В этой главе представлены результаты анализа способов перевода транспортных дизелей на сжиженный газ, а также дан обзор исследований, научных и практических разработок по теме этой главы.

Существенный вклад в решение проблемы топливоиспользования в двигателях внутреннего сгорания, в частности, в области применения газообразного топлива в транспортных двигателях, внесли отечественные ученые Боксерман Ю. И., Генкин К. И., Гольдблат Н. И., Ерофеев В. А., Камфер Г. М., Козин В. Ф., Коллеров Л. К., Мамедова М. Д., Певнев Н. Г., Платонов А. М., Попов А. А., Самоль Г. И., Семенов Б. Н., Стаскевич Н. А., Хандов 3. А., Хлебников Г. К., Хмельницкий А. П., Шевченко П. Л., и другие.

На основе результатов анализа выполненных работ, по использованию сжиженного нефтяного газа в дизельных двигателях можно сделать следующие выводы: - сжиженный нефтяной газ как топливо для дизелей подвижного состава имеет значительную сырьевую

и ресурсную базу; - при переводе тепловозов на этот вид топлива существенно улучшаются эксплуатационные качества двигателей, уменьшается выброс токсичных веществ, увеличивается межремонтный срок службы дизелей за счет уменьшения износа деталей цилиндропоршневой группы и топливной аппаратуры дизелей; - наиболее перспективным способом модернизации дизелей тепловозов для работы на сжиженном нефтяном газе является применение метода непосредственного впрыска. Однако для этого недостаточно отработаны схемы топливоподачи, обеспечивающие надежный пуск и устойчивую работу; - для разных типов дизелей рекомендованы часто противоречивые соотношения состава топливных смесей и высокооктановых присадок; - недостаточно изучены вопросы выбора способа смесеобразования и улучшения воспламеняемости топлива (повышения октанового числа).

С учетом изложенного в этой главе диссертации сформулированы цель и задачи исследования по решению этой новой возникшей проблемы: разработка методов и средств повышения эффективности работы тепловозов за счет перевода их на сжиженный нефтяной газ.

Для достижения этой цели решались следующие задачи: - выполнить качественный и количественный анализ возможностей и условий для сохранения на тепловозе смеси дизельного топлива и сжиженного нефтяного газа; - предложить технологию использования смеси дизельного топлива и сжиженного нефтяного газа для дизелей тепловозов, обеспечивающую улучшение эксплуатационных показателей и снижение затрат на топливо; - исследовать и определить степень влияния состава топливной смеси на эксплуатационные характеристики дизелей тепловозов; - разработать математическую модель для оценки эксплуатационных показателей дизелей тепловозов при работе на дизельном топливе, сжиженном нефтяном газе и его смесях с дизельным топливом и присадками; - обосновать и предложить критерий, оценки эффективности работы дизелей тепловозов на альтернативных видах топлива.

4.1. Математическая модель исследования явлений, происходящих в потоке сжиженного нефтяного газа.

Для исследования явлений, происходящих в потоке газообразного топлива в жидкой фазе, применялось известное из гидравлики уравнение неустановившегося напорного движения реальной жидкости в трубах. В общем виде это уравнение имеет вид:

{3/д\)\х + р/у + и2Пё + (1/ё) (3и/50 + Ьс = 0 (1)

Выражая скорость в различных участках топливной магистрали через скорость в питающем канале насоса и^ при помощи уравнения неразрывности, после выполнения известных преобразований получено уравнение для расчета давления рк в топливной системе в любом сечении:

Рх = рпод - 1 ^ (о2к/2 / + £Сум ] +(1/в)*1пр * (ЭОк/Э I) }• ,

где ^сум - коэффициент сопротивления системы; рпод - давление подкачки; у - удельный вес газа; ^ , {х - соответствующие площади сечений; 1пр - приведенная длина магистрали.

Давление в напорном баке РПОд можно записать как сумму давлений насыщенных паров применяемого топлива и избыточного давления Р и:

Рпод Рнас Ри (3)

31

Выбранное зн&ч6нис Р п о д при любых условиях работы должно обеспечить превышение давления потока топлива в опасном сечении Р х над давлением его насыщенных паров Р„Вс-

Таким образом, для стабильной работы топливной аппаратуры на сжиженном газе или другом легком топливе необходимо выполнить условие:

Рпод>Рх>Рнас (4)

Рассчитаны значения минимально необходимого давления подкачки топлива Рпод : для дизельного топлива - 1,8 кг/см , для сжиженного нефтяного газа - 8,5 кг/см .

В силу малой кинематической вязкости сжиженного нефтяного газа и его смеси с дизельным топливом, и их относительно высокой испаряемости и сжимаемости коэффициент подачи топливной системы г|„ при эксплуатации на них снижается. В среднем при работе на сжиженном газе коэффициент подачи топливной системы т|п на сжиженном нефтяном газе по сравнению со значением т|п на дизельном топливе, уменьшается на малых подачах до 30%, а на больших - до 16%.

4.2, Расчетно-экспериментальная методика определения воспламеняемости смеси дизельного топлива и сжиженного газа.

На основе графоаналитического метода, предложенного Г. М. Камфером, а также данных А.А.Чарыкова, предположившего, что при прочих равных условиях одинаковому значению ЦЧ соответствует одинаковое значение периода задержки воспламенения, предложена расчетно-экспериментальная методика определения воспламеняемости смеси дизельного топлива, сжиженного нефтяного газа и высокоцетановой присадки. Такими присадками рекомендованы изопропилнитрат, гидроперекись кумола, бутил-нитрат и др. Предложены аналитические зависимости для оценки воспламеняемости смесей:

ДЧсм.Пр = № М,+ ЦЧ2 * М2 + ДЦЧСМ, (5)

где ДЦЧСМ = 1п ЦЧ2 - 1п (ЦЧ2 - ЦЧ,) 1п (100 * М,); (6)

ЦЧ[ и М) - соответственно ЦЧ и доля низкоцетанового компонента в смеси; ЦЧ2 и М2 - ЦЧ и доля высокоцетанового компонента (дизельного топлива) в смеси.

Формула (6) выражает величину, на которую повышается значение ЦЧ смеси от действия присадки.

Значение ЦЧ1 низкоцетанового компонента, учитывая природу топлива (парафинового и ароматического основания), вычисляется по формулам:

ЦЧ!П =18,4 + 0,65*04 - 6,9*Ю"3*ОЧ2; (7)

ЦЧ,А = 30,1 + 0,25 * ОЧ - 4,7 *Ю"3*ОЧ2; (8)

где ОЧ - октановое число используемого в дизеле альтернативного легкого топлива.

Значение ЦЧ2 для стандартного дизельного топлива вычисляется по

выражению:

ЦЧ2 = 18,4 + 0,26* у + 0,0078* у2,

32

гдеу= 44,7-18*р + 18 * t50- 1,32*р2-Л53 *t502 ; (10)

р 9 tso - плотность топлива и температура выкипания 50% фракции дизельного топлива.

Выборочные расчеты показали, что расхождение при оценке значений ЦЧ топлива и смесей с присадками по предполагаемой методике и моторным методом на установке ИТ9-3 не превышает 7%.

4.3. Метод и математическая модель процессов топливоподачи сжиженного газа.

Приведено описание метода и методика расчета процессов топливоподачи сжиженного газа в топливной аппаратуре тепловозного дизеля ПД1М.

Показана необходимость применения при использовании сжиженных газов динамической теории впрыска, которая базируется на известном волновом уравнении.

Современное состояние теории подобия позволяет научно обоснованно обобщать и распространять физические закономерности единичных процессов на группу им подобных. Методы подобия могут служить основой и для моделирования процессов впрыска топлива в дизелях.

В общем случае необходимыми и достаточными условиями подобия процессов впрыска являются тождественность дифференциальных уравнений, описывающих движение жидкости, и граничные условия у насоса и форсунки в безразмерном виде, а также геометрическое подобие систем топливоподачи.

С использованием общей методологии теории подобия, были рассмотрены процессы, протекающие в топливной системе дизельного двигателя.

Избыточное давление в форсунке р, подъем иглы ц и скорость истечения топлива через сопла со о могут быть выражены через параметры топливной системы и время:

р = f,(H, ст, с, Мп,ро, а, Р, t); (П)

u = f2(H, ст, с, МП)р0, а, р, t); (12)

Q30=f3(H, ст, с, М„, ро, а, р, t), (13)

где Н - характеристический ход плунжера; ст = ф/t - характеристическая скорость плунжера; с - жесткость пружины форсунки; М„ - приведенная масса пружины форсунки; ро - давление открытия иглы форсунки; а - коэффициент сжимаемости топлива; р - плотность топлива; t = cp°/a - характеристический промежуток времени, соответствующий углу поворота кулачкового вала <р°.

Пользуясь теорией размерностей, уравнения (11,12,13) можно привести к безразмерному виду:

р/ро = ЧЛ"4 ро/рст2; ар0; с/Нро; Мп/рН3; ф/ф°К (14)

и/Н= ■ц/г'* р0/рст2; ар0; с/Нр0; Мп/рН3; ср/ф° г", (15)

<P°/cT=wi Ро/рсг2; аро; с/Нр0; Мл/рН3; ср/ср0!", (16)

Анализ уравнений (14), (15), (16) показывает, что параметры геометрически подобных топливных систем, у которых движение плунжера кинематически подобно, должны удовлетворять следующим четырем условииям: Ер = po/pcT2=const; C = ap0 = const;M = M„/pH3 = const; k8= c/Hp0= const. Это значит, что при

выполнении указанных выше условий, диаграммы, отображающие изменение давления р , скорости истечения топлива а>о > подъема иглы u d соответствующих безразмерных координатах р/ро, <р/ср°; а>о/ст, ф/ф°; u/H, ф/ф° для разных систем, совпадут независимо от значений отдельных параметров. Величины Еп, С, Мп и кявляются критериями подобия.

При принятых допущениях закон подачи топлива выражается функцией:

Q/FncT = f(cp/<p°) (17) Секундный расход топлива через сопло можно записать так:

Q = ц(у/у мах )fW(2p/p) (18)

Если разделить уравнение (18) на Fn ст и приравнять его к уравнению (17), то после несложных преобразований получаем закон подачи топлива в окончательном виде:

р/ро = f (ф/ф°). (19)

Результаты модельных сравнительных исследований процессов топливоподачи двух разных топлив у ТНВД (рис.1) и форсунки тепловозного дизеля ПД1М показали, что изменение значений давления для топлива с разной сжимаемостью существенно разнится, что требует проведения соответствующих перерегулировок топливной аппаратуры дизеля. Используемая ранее топливная система тепловоза ТЭМ-2 реконструирована сотрудниками Омского государственного университета путей сообщения в универсальную, предназначенную для работы дизельных двигателей как на дизельном топливе, так и на смеси, состоящей из сжиженных нефтяных газов и дизельного топлива [11]. Для сохранения номинальной мощности двигателя при непосредственном впрыске сжиженного газа цикловая подача последнего должна быть эквивалентной теплоте сгорания дизельного топлива. Учитывая разницу объемных теплотворных способностей сжиженного газа и дизельного топлива, необходимо выполнить следующее условие:

AVtQH.T = AVrQH„ (21)

где AVt и Д\'г - объемная подача соответственно дизельного топлива и сжиженного газа на один рабочий цикл, мм3 ; Qh.t и Q„ r - низшая теплота сгорания соответственно дизельного топлива и сжиженного газа, МДж/л.

Из выражения (21) находим объем сжиженного газа на один рабочий цикл:

AVr = AVT (Qh.T/ ОН.Г). (22)

Это условие справедливо при допущении, что сгорание обоих видов топлива происходит с одинаковой эффективностью.

Выполнен анализ результатов экспериментов по определению показателей работы дизелей на сжиженном газе и его смесях с дизельным топливом и высокооктановой присадкой.

Экспериментальные данные позволили сделать следующие выводы: - для устойчивой работы двигателя и сохранения оптимального процентного содержания дизельного топлива (не более 20%) в смеси необходимо использование высокооктановых присадок; - работа на указанных смесях возможна при обеспечении давления перед насосом большем чем давление насыщенных паров, при увеличении объемной производительности топливной системы на 40-45%, при регулировке топливной аппаратуры на оптимальные параметры процесса впрыска, при регулировке дизеля по углу опережения впрыска смеси сжиженного газа и дизельного топлива.

4.4. Критерий оценки эффективности использования топлива в виде сжиженного газа.

Ввиду отсутствия стандартной методики в части определения эффективности применения сжиженных газов как для экономии дизельного топлива, так и для одновременного снижения ущерба, причиняемого загрязнением окружающей среды в районе эксплуатации тепловозов, комплексную (обобщенную) оценку энергоэкологических показателей работы тепловоза предлагается оценивать на основе анализа системы «тепловоз - сжиженный нефтяной газ - окружающая среда».

Учитывая причинно-следственные связи, в качестве критерия оценки эффективности использования топлива, предложен комплексный показатель К^33:

Кг" = л^л'Кть (23)

где т([7г - КПД производства сжиженных газов,

л,гг=дьп/(дьн + с>с«п+дсжэкс) (24)

Qьп, СЬ" . Ос*" , <2«"" - соответственно высшая теплота сгорания полезной части топлива сжиженных газов и исходного материала (подготовленной к перегонке нефти), энергия, эквивалентная затратам на производство сжиженных газов и на эксплуатацию установки по производству смесевого топлива; т|эш- эффективный КПД дизеля при работе на сжиженных газах (либо на его смесях с дизельным топливом и присадками):

Л,см = 3б00рэ/а.дн*р| (25)

где g 1, Q|[, р„ р; - соответственно индикаторный расход топлива дизелем, низшая теплота сгорания используемого топлива или смеси, среднее эффективное и индикаторное - gi, рэ, р; - соответственно индикаторный расход топлива дизелем, низшая теплота сгорания используемого топлива или смеси, среднее эффективное и индикаторное давления в цилиндре дизеля;

К-![ - коэффициент снижения токсичности по ¡-му компоненту вредных выбросов дизеля (N0 СО, СН, сажа, альдегиды), который оценивается так:

КТ1=1+[(Сп-Са)/Сп] (26)

где С,,, С а - концентрации I -го компонента при работе дизеля на сжиженных газах или его смеси с дизельным топливом и присадкой.

Обобщая формулы (23) - (26), можно получить окончательное выражение для оценки энерго-экологического критерия работы дизеля на топливной смеси в виде:

Кгээ= [ (1- 1;)*Лпт + £тъсн]* лЛ1 +(Сп-С12)/Сп]Ч00% (27)

где % - массовая доля конденсата в продуктах сгорания топлива либо смеси.

Данный критерий составил 31,1% и 33,7% при работе на дизельном топливе и смеси СНГ с дизельным топливом соответственно, что указывает на более предпочтительные экономические и экологические показатели при использовании смеси СНГ и дизельного топлива.

4.5. Оценка экономической эффективности применения сжиженных газов для тепловозов ТЭМ-2.

При определении экономической эффективности разработки - перевода дизеля типа ПД1М на сжиженный нефтяной газ кроме различия в стоимости топлива, присадок (бутилнитрата и гидроперекиси кумола) были учтены дополнительные расходы, связанные с дооборудованием дизелей и их систем, а также экономия, образующаяся за счет снижения износа деталей ЦПГ и ТА двигателей. По опытным данным при работе дизеля на смеси 20% дизельного топлива + 78% сжиженного нефтяного газа + 2% присадки срок службы дизелей ПД1М увеличивается в 1,5 раза из-за уменьшения износа деталей ЦПГ и ТА, а также из-за увеличения срока службы моторного масла.

Для оценки экономической эффективности разработки были определены следующие основные показатели: чистый дисконтированный доход (ЧДД), или интегральный экономический эффект, индекс доходности (ИД) и срок окупаемости (То). Показатели эффективности определялись из расчета срока службы системы в 10 лет. В результате были получены значения ЧДД > 0 и ИД > 1, что указывает на целесообразность внедрения разработки - перевода дизеля ПД1М на смеси СНГ с дизельным топливом и присадками. Общий годовой экономический эффект разработки составил более 340 тыс. р. на один локомотив.

Глава 5. Опыт эксплуатации модернизированных тепловозов на ЖДЯ.

Сегодня Якутия - самый интересный регион в России по инвестиционной привлекательности. Подтверждением тому служит разработанная Схема развития производительных сил, транспорта и энергетики Республики Саха (Якутия) до 2020 года..

Происходит реализация крупных проектов в электроэнергетике, горнодобывающей промышленности, металлургии. Осуществление этих проектов немыслимо без развитой транспортной инфраструктуры, прежде всего железной дороги. Уже к 2010 году железная дорога будет построена до ст. Нижний Вестях, что напротив Якутска на правом берегу Лены. Это означает более чем двукратное увеличение плеча перевозки грузов. Если сюда добавить увеличение грузов, связанных с реализацией мегапроектов, становится очевидным - парк тепловозов необходимо увеличивать как минимум втрое, существующий обновлять, а надежность работы возводить на принципиально иной уровень.

Железная дорога Якутии - дорога молодая. Дороге всего 15 лет с момента начала её строительства. Но уже сегодня дорога вносит весомый вклад в доставке народнохозяйственных грузов для Республики Саха (Якутия). Открыто пассажирское движение и теперь жители республики могут воспользоваться и железнодорожным транспортом. Имеются беспересадочные вагоны до Москвы, Хабаровска, Благовещенска. Организовано движение багажных вагонов. За текущий год по сравнению с предыдущим годом объём перевозок вырос на 34,3%. Основной груз дороги это: уголь, нефтепродукты, контейнера, строительный груз, продовольствие. Завершено строительство железной дороги до Якутска и, как следствие, увеличение

грузопотока на север Республики. А это увеличение плеч обслуживания, локомотивного парка до 30 локомотивов, локомотивных бригад и обслуживающего персонала.

На сегодня плечи обслуживания ОАО АК «Железные дороги Якутии» - это участок Нерюнгри - грузовая - Алдан - Томмот протяжённостью 360 км. Локомотивное хозяйство имеет подменный пункт локомотивных бригад по ст. Нерюнгри грузовая и основное локомотинное депо по ст. Алдан, в котором имеется цех ТО-2 на две секции локомотива и цех ТО-3 на две секции. Цеха регламентированы для проведения ТО-2, ТО-3, ТР-1 локомотивам серии ТЭ10 и ТЭМ2. Имеются цеха: автоматный, топливный, скоростемерный, КРП - все цеха со стендами. Так же имеются цеха: токарный, аккумуляторный, электроаппаратный. Приписной парк локомотивного хозяйства ОАО АК «Железные дороги Якутии» - это: 5 локомотивов - 2ТЭ10М с дизелями Д-100 грузовое движение; 2ТЭ10МК и GE - 3 локомотива с дизелями 7FDL12 грузовое движение; - ТЭП70 - 1 локомотив с дизелем Д -49 пассажирское движение; ЗТЭ10МК - 2 локомотива арендованных с дизелями Д - 49 грузовое движение; -ТЭМ2 - 8 локомотивов с дизелями Д -50 маневровое движение..

Из-за отсутствия собственного цеха по обточке и выкатки колесно-моторных блоков такие виды ремонта проводятся пока в депо Тында Дальневосточной железной дороги. А это 490 км. от депо Алдан.

На сегодняшний день в эксплуатации находятся модернизированные магистральные тепловозы ТЭ10М по проекту с использованием оборудования компании «Дженерал Электрик Транспортные Системы» и вариант с использованием отечественного оборудования, в том числе дизеля Д49 производства ОАО «Коломенский завод».

Таким образом, можно сделать некоторые предварительные выводы из наблюдений над тремя секциями с дизелями Д49 производства Коломенского завода, и тремя секциями с дизелями 7FDL производства General Electric.

По Якутской железной дороге на локомотивы установлена следующая весовая норма в грузовых поездах по сериям локомотива: ТЭ10М - дизеля 10Д100: 900 тонн на сек.(летний период) - 800 тонн (зимний период) ТЭЮМК - дизеля Д-49: 1000 тонн на сек.(летний период) - 900 тонн (зимний период) Э1 ОМК-дизеля 7FDL12: - 1100 тонны на сек.(летний период) - 950 тонн (зимний период). Проведённый сравнительный анализ работы трёх секций модернизированных тепловозов с дизелями 7FDL12 и

трёхсекционного модернизированного тепловоза с дизелями Д-49 в суровых климатических условиях - зимой до минус 50 градусов, при обильных снегопадах и летом до плюс 30 градусов приведен в табл.9:

Таблица 9

7FDL12 Д-49

Перевезено, 10000 ТКБ 8660 8156

Средний вес поезда на одну секцию, т 716,9 610,4

Удельный расход топлива в кг на 10 тыс. ткм брутто: 81,9 91,1

Среднесуточная 666,2 526

производительность на одну

секцию тыс. ТКБ

По депо Алдан будет построен третий корпус локомотивного депо, длиной 126 метров и шириной 60 метров, где установлены два мостовых крана грузоподъёмностью до 25-30 тонн, скатоопускная канава, мастерские и многое другое. В новом цехе проводятся практически все виды ремонта, включая и тяжёлые [12].

Заключение.

В главе 1 сформулированы основные цели и задачи ОАО «ЖДЯ» по модернизации тепловозов. Намечены основные направления исследований и совместной работы всех участников программы модернизации тепловозов. В главе 2 сформулированы главные технические решения по модернизации тепловозов. Разработано исполнение двигателя 10Д100М1Б, соответствующее всем действующим в РФ требованиям (ГОСТам). В главе 3 приведены результаты модернизации совместной работы ОАО «ЖДЯ» и «Дженерал-Электрик», позволившие получить экономический эффект от модернизации 1 ед. тепловоза в год в сумме 6215582 руб., и снизить расходы топлива на 12-25%, масла - 2.5 раза, с увеличением ресурса наЗО %. В главе 4 выполнен качественный и количественный анализ возможностей и условий для сохранения на тепловозе смеси дизельного топлива и сжиженного нефтяного газа. Предложена технология использования смеси дизельного топлива и сжиженного нефтяного газа для дизелей тепловозов, обеспечивающая улучшение эксплуатационных показателей и снижение затрат на топливо. Исследована и определена степень влияния состава топливной смеси на эксплуатационные характеристики дизелей тепловозов. Разработана математическая модель для оценки эксплуатационных показателей дизелей тепловозов при работе на дизельном топливе, сжиженном нефтяном газе и его смесях с дизельным топливом и присадками. Установлен критерий оценки эффективности работы тепловозов на сжиженном нефтяном газе, его смеси с дизельным топливом и присадками. Проведена оценка эффективности от внедрения технологии использования сжиженного нефтяного газа для работы тепловозов. Экономический эффект от внедрения разработанной технологии составляет более 340 тыс. р. в год на один локомотив. Полученные новые технические и технологические решения по использованию сжиженного нефтяного газа для работы дизелей тепловозов обеспечивающие снижение затрат на топливо в

размере 3 - 5%. В главе 5 приведены итоги эксплуатации модернизированных тепловозов на ЖДЯ.

Список опубликованных работ.

1. В.В.Шимохин. Основные направления модернизации локомотивного парка ОАО АК «Железные дороги Якутии». Сб-к докладов Международной научно-технической конференции «Модернизация тепловозов. Пути решения». Якутск, М...2007, с. 8-14.

2. В.В. Шимохин. «К необратимым последствиям кризис не привел». Ж-л Транспорт, 2010.г.

3. В.В. Шимохин. ЖДЯ - железное звено транспортной системы. Ж-л «Дальневосточный капитал», Якутск, №7 (131), 2011 г.

4. В.В. Шимохин. Все пути ведут на Север. Ж-л «Транспорт», №3 9!2), 2009 г.

5. В.В. Шимохин. Магисталь развития региона. Ж-л «Транспортное машиностроение», «РЖД-Партнер», №10 (182), Якутск, 2010 г.

6. В.В. Шимохин. Курс на расширение. Газета «Гудок», №132 (24611), 2010 г.

7. Шимохин В.В. «Открытое акционерное общество Акционерная компания «Железные дороги Якутии». Сб-к докладов Международной научно-технической конференции «Модернизация тепловозов. Пути решения». Якутск, М..,2007, с. 79-85.

8. Ишков A.M., Загородский В.Н., Шимохин В.В. «Результаты модернизации локомотивов в условиях ОАО «АК «ЖДЯ». Сб-к докладов II Международной научно-практической конференции «Современные технологии модернизации тягового подвижного состава для предприятий железнодорожного транспорта и частных операторов», г.Киров. 2010 г.., с. 6264.

9. Ишков А.М., Загородский В.Н., Шимохин В.В., Коваленко Н.А. «Работоспособность уплотнительных устройств в условиях Севера». Сб-к докладов II Международной научно-практической конференции «Современные технологии модернизации тягового подвижного состава для предприятий железнодорожного транспорта и частных операторов», г.Киров, 2010 г., с. 65-68.

Список использованной литературы.

1. A.M.Ишков, О.Н.Жариков. Повышение надежности подвижного состава - основа надежности функционирования транспортной системы. Сб-к докладов Международной научно-технической конференции «Модернизация тепловозов. Пути решения». Якутск, М.,,2007, с. 26-29.

2. Бондаренко JI.M., Коссов B.C. Модернизация тепловозов типа ТЭ10М с использованием отечественного комплектующего оборудования. Сб-к докладов Международной научно-технической конференции «Модернизация тепловозов. Пути решения». Якутск, М...2007, с. 30-38.

3. Ковалев В.Ю., Момот A.M. Дизель-генераторы 1 ОД 100. Пути совершенствования. Сб-к докладов Международной научно-технической конференции «Модернизация тепловозов. Пути решения». Якутск, М...2007, с. 39-44.

4. Куанышев Б.М. Модернизации магистральных тепловозов железных дорог Казахстана. Сб-к докладов Международной научно-технической конференции «Модернизация тепловозов. Пути решения». Якутск, М..,2007, с. 63-68.

5. Балахонов В.В. Модернизация тепловозов Белорусской железной дороги в рамках программы обновления подвижного состава. Сб-к докладов Международной научно-технической конференции «Модернизация тепловозов. Пути решения». Якутск, М.,,2007, с. 74-78.

6. Винклер Ф. Цеппелин „Power Systems" -15 лет работы в области модернизации тепловозов. Сб-к докладов Международной научно-технической конференции

39

«Модернизация тепловозов. Пути решения». Якутск, М..,2007, с. 119-130.

7. Назаров О.Н. Технические решения ВНИИЖТ для улучшения технико-эксплуатационных характеристик тепловозов. Сб-к докладов Международной научно-технической конференции «Модернизация тепловозов. Пути решения». Якутск, М..,2007, с. 136-145.

8. Новачук Я.А., Тепляков А.Н., Слободенюк А.С. Проблемы модернизации тепловозов для работы в условиях низких температур. Сб-к докладов Международной научно-технической конференции «Модернизация тепловозов. Пути решения». Якутск, М,.,2007, с. 146-153.

9. Ташпулатов Ш.И. «Задачи модернизации тепловозов ОАО «АК «ЖДЯ». Сб-к докладов II Международной научно-практической конференции «Современные технологии модернизации тягового подвижного состава для предприятий железнодорожного транспорта и частных операторов», г.Киров, 2010 г.., с. 53-54.

10. Стадальникас С. ЗАО «Вильнюское депо по ремонту локомотивов»: модернизация и ремоторизация подвижного состава. Сб-к докладов Международной научно-технической конференции «Модернизация тепловозов. Пути решения». Якутск, М.,,2007, с. 58-62.

11. Лукьянченко В.В. Воспламеняемость альтернативных низкоцетановых топлив с инициирующими присадками для транспортных дизелей. Омский научный вестник, 2009, №1 (77), с. 70-74.

12. Доля А.Н. Эксплуатация модернизированных локомотивов, преимущества и недостатки. Сб-к докладов II Международной научно-практической конференции «Современные технологии модернизации тягового подвижного состава для предприятий железнодорожного транспорта и частных операторов», г.Киров, 2010 г.., с. 43-48.

Шимохин Василий Владимирович

МЕТОДЫ МОДЕРНИЗАЦИИ РОССИЙСКИХ ТЕПЛОВОЗОВ (на примере республики САХА (Якутия))

Диссертация

на соискание ученой степени кандидата технических наук в форме научного доклада.

Подписано в печать 20.09.2011. Печать офсетная. Бумага тип №2. Формат 60x84 1/16. Гарнитура Times New Roman. Печать плоская. Усл.печ.л. 1.60 Заказ 94. Тираж 100 экз.

Издательство множительной лаборатории Геологического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова

1 1 - 23 0 0 6

2010015055

2010015055