автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Повышение технико-экономических показателей работы тепловозов в Республике Сирия путем совершенствования технологии обслуживания и характеристик дизель-генератора

МПС РФ

московский государственный университет путей сообщения (шит) •

На правах рукописи

Хреба Мохамад Сулаиман

ПОВЫШЕНИЕ ТЕХШКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАБОТЫ ТЕПЛОВОЗОВ В РЕСПУБЛИКЕ СИРИЯ ПУТЕМ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ОБСЛУЖИВАНИЯ И ХАРАКТЕРИСТИК ДИЗЕЛЬ-ГЕНЕРАТОРА

05.22. 07 - Подвижной состав железных дорог и тяга поездов

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1994

Работа выполнена в Московском Государственном Университете' путей сообщения {ШИТ) Научный руководитель - доктор технических наук

профессор Коссов Е. Е. Официальные оппоненты - доктор технических" наук

профессор СИДОРОВ Ю. П.

- кандидат технических наук , йденко В. Е

- Главное управление локомотивного хозяйства . . МПС РФ .

Ведущее предприятие

Защита состоится " 3 " 1994 г. в /«У^час. на за-

седании специализированного совета Д 114. 05. 05 Московского Государственного Университета путей сообщения по адресу: 101457, ГСБ, Москва, ул. Образцова, 15, ауд.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Универси-

тета.

'Автореферат разослан

■■ ¡9

1994 Г.

Отзыв на автореферат, заверенный печатью, просим направлять по адресу Университета.

Ученый секретарь специализированного совета Д 11-1.05.05 д. т. н. профессор

а а Филиппов

Актуальность темы. Сирийские железные дороги (СЖЮ работают в условиях возрастающей конкуренции со стороны автомобильных дорог. Это требует перевода управления железными дорогами на коммерческие принципы с необходимостью снизить затраты на эксплуатацию и ремонт подвижного состава, повысить скорость движения, экономичность и надежность при сохранении на требуемом уровне безопасности движения и качества подвижного состава.-

Основу локомотивного парка СЖД составляют тепловозы ГЭ114. импортированные из СССР в 70- ьи и 80-ых годах и оборудованные дизелями с высоким наддувом типа 3-5Д49 Т2. Сегодня, этот парк локомотивов находится в критическом состоянии. По данным дирекции СЖЦ в 1991-ом году, 28% тепловозов находилось в нерабочем состоянии, из н*лх-£5% из-за выхода из строя дизелей.

Сдерживающим фактором применения дизелей 3-5Д49 Т2- на тепловозах ТЭ114 в условиях Сирии является низкая надежность. Наиболее сложным для обеспечения ремонта дизелей в заданных условиях является снабжение запасными частями, стоимость которых составляет 'основную часть затрат в эксплуатации.

Анализ эксплуатационных данных показывает, что состояние дизелей тепловозов неодинаково на участках обращения и не всегда связано с продолжительностью работы на режиме номинальной мощности иди близких к нему.режимах. Сравнительный анализ показал, что в худшем состоянии оказываются цилиндро-поршневая группа и турбокомпрессоры дизелей тепловозов с частым изменением режимов работы.

. - 4 -

Работы ряда авторов: Володина А. И., Коссова Е. Е., Бабела М. , Сухопарова С. И. и других позволяют предположить, что опрделяювдм фактором технического состояния элементов ЦПГ и ТК дизелей в эксплуатации является не степень загрузки, а продолжительность работы на режимах, неблогоприятных для дизеля по коэффициенту избытка воздуха, температуре выпускных газов, дымности и т. п. .

Исследованиями по улучшению работы дизелей с газотурбинным наддувом на неноминальных режимах установлено, что показатели их надежности могут быть существенно улучшены за счет совершенствования управления моидаостью дизель-генераторов, способов воедухоснабжения и выбора рациольных эксплуатационных характеристик. Единая методика определения уровня тепловозной и селективной характеристик дизель-генераторов, учитывающая надежность дизеля в зависимости ' от теплонапреженности его деталей, в настоящее время отсутствует.

В диссертации повышение эксплуатационной эффективности двигателей • 3-6Д49 Т2 решается путем выбора оптимальных характеристик нагружения без. существенного изменения конструкции и' капитальных вложений, что особенно актуально для Сирийских железных дорог.

Целью работы является разработка методик и средств повышения технико-экономических показателей работы тепловозных дизелей 3-5Д49 Т2 путем выбора оптимальных эксплуатационных характеристик, согласованных', с режимами их работы и методов их реализации. •

Задачи исследования. Для достижения указанной цели.в диссертации решены следующие задачи:

- проведена сравнительная оценка показателей надежности работы тепловозных дизелей 3-5Д49 Т2 . в зависимости от условий и режимов работы;

- на основе существующих моделей, разработана математическая модель рабочих процессов дизеля 3-5Д49 Т2 на режимах эксплуатации;

- предложена и разработана методика идентификации экспериментальных и расчетных показателей надежности ППГ;

- научно обоснованы -и выбраны рациональные характеристики дизель-генератора тепловоза ТЭ114 по минимуму эксплуатационных затрат в условиях Сирии.'

Методы исследования. Аналитические исследования проводились путем моделирования рабочих процессов дизеля с применением ЭВМ. численных методов решения системы алгебраических и дифференциальных уравнений и метода итераций.

Для проверки адекватности модели использовались статические и временные характеристики показателей работы двигателей 3-5Д49 Т2, полученные заводом-изготовителем и ВЮСЖсм, а ташке результаты статистических исследований, проведенные автором в депо Хсмо (Сирия).

Научная новизна работы состоит в том, что автором предложена и разработана методика расчета параметров зависимости предельного числа циклов от температуры для конкретных деталей цилиндре-поршневой группы дизеля. В отличие от существующих методик, в качестве цикла теплссмэн, применен цикл рабочего процесса дизеля, а за температуру в .цикле принята средняя за цикл температура корпусных деталей ППГ.

Для конкретизации зависимости предельного числа циклов от температуры используются вероятности отказа деталей при

- 6 - •

'заданных эксплуатационных условиях. Показано, что разработанная методика позволяет с достаточной точностью и малыми затратами найти зависимсоть N-N(1), небходимую для практических расчетов. Найденная для крышек цилиндров дизеля 3-5Д49 Т2 зависимость N-N(1), позволила провести расчеты доли накопленных повреждений в реальном режиме эксплуатации с учетом установившихся и переходных процессов.

Практическая ценность. Выбраны оптимальные по минимуму эксплуатационных затрат характеристики нагружения. дизель-генератора тепловоза ТЭ114 и разработаны рекомендации по реализации выбранных характеристик в условиях дело. В процессе расчета оптимальных характеристик показана степень влияния неустановившихся режимов на величину доли накопленных повреждений, что в принципе позволяет рассчитывать технические допуски при изготовлении деталей и при регулировке двигателя в зависимости от заданных показателей надежности.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладовались на конференции, посвященной 80-летию присвоения МйИТу статуса института инженеров путей сообщения ( Москва, 1993 г.); на конференции, по проблеме'" Тепловые режимы маший и аппаратов" "отделения Проблем машиностроения, механ'ики и процессов управления" (Москва, 1994 г.); на заседании секций ". Тепловозные ДБЗ " и " Передачи мощности и автоматика тепловозов " кафедры " Локомотивы и локомотивное хозяйство " ШИТа (Москва, 1993 г.) и на заседании кафедры " Локомотивы и локомотивное хозяйство "• ШИТа (Москва.

1994 г.). ...

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глаз, заключения и списка использованной лите-

ратуры. Объем работы составляет 77 страниц машинописного текста, 35 рисунков и 22 таблиц. ■ •

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение. Во введении обосновывается актуальность выбранной темы диссертации и приведена ее краткая характеристика.

В первой главе проводится анализ исследований по повышению эффективности работы тепловозных дизелей. Отмечается, что большое число исследований по' повышению эффективности, работы дизелей направлено на совершенствование систем еозду-хоскабжения дизелей с газотурбинным наддувом. Этой области посвящены работы Эпатейна А. С. , Кудряша А. П , Зеленова а В. , Соболя В. Н., Заславского Е. Г., Скаженника А. М., Погребняка ЕВ. и многих других. Предложено и исследовано большое число схем воздухоснабжения тепловозных дизелей с газотурбинным наддувом, обладает« высокой эффективностью, однако, на тепловозных дизелях практического использования они не получили из-за существенного усложнения конструкции двигателя.

Одним из мероприятий 'уменьшения тепловых перегрузок и дымности форсированных дизелей является совершенствование систем регулирования частоты вращения и мощности дизеля. Это стало возможным-за счет применения регуляторов, оборудованных корректорами подачи топлиез в зависимости от давления наддувочного воздуха. Этому направлению посвяцены работы Володина А. 51'. Поваркова И. Л., Коссова Е. Е., Новикова А. В. , Кабанова А. А., Сухопарова С. И. и других. Значительное развитие эти исследования получили за рубежом.

. - 8 -

Одной из мер повышения эффективности работы тепловозов является выбор эксплуатационных характеристик нагружения дизеля. Этим вопросам посвящены работы Володина А. И. , Бабела М., Коссова Е. Е., Су'хопарова С. И., Симеона А. Э. , Дружинина М. М. и др.. Наиболее значительные работы в этом направлении проведены в ХШТе, ШИТе, ВНИШТе, ЛИЮНе, Харьковским заводом транспортного машиностроения. Коломенским заводом, и другими организациями. ■ В практике тепловозостроения нет единого подхода к выбору таких характеристик. Исследования по оптимизации работы тепловозных дизелей в эксплуатации проводились по двум главными- направлениями. Одно из них: оптимизация эксплуатационных характеристик на установившихся релшмах с целью достижения максимальной топливной экономичности. Другое - оптимизация работы дизеля с высоким надуввом с учетом переходных процессов.

Недостатком этих направлений оптимизации является то, что они проводились независимо друг от друга.

Анализ существующих вариантов повышения эксплуатационной эффективности тепловозов показал, что наиболее подходя-' щим для Сирии является выбор рациональных эксплуатационных характеристик дизель-генератора тепловоза ТЭ114 с учетом установившихся и .переходных режимов.

Бторая глава посвящена показателям работы тепловозов ТЭ114 в Сирии.

Тепловозы ТЭ114, оборудованные "дизелями 3-5Д49Т2 мощностью 2060 кВт с высоким наддувом и средним эффективным давлением до 1. 4 мПа. Силовая' установка этого тепловоза мало отличается от силовой установки тепловоза ТЭ116. Обеспечение .

работы дизель-генератора по тепловозной характеристике осуществляется объединенным регулятором частоты вращения и мощности 7РС2.

Эксплуатация тепловозов ТЭ114 рассмотрена подробно на участках: Таргус-Шаркие (а) и Хомс-Дамаск (б).

Участок (а), профиль которого характеризуется значительным количеством кривых радиусом до 300м с уклонами до 0. 02.

Участок (б) характеризуется меньшим количеством кривых и более прямым профилем с уклонами до 0.012. Значительная часть протяженности этих участков находится в среднем районе Сирии.

Анализ режимов работы указанной серии тепловозов на этих участках показал:

- дизели на участке (а) преимущественно работает в диапазонах 5 - 8-ой и 13 - 15-ой позиций контроллера; число переключений позиций контроллера составляет в среднем 101 1/час; относительное время работы на холостом ходу-532; переходные процессы составляют 31Х времени работы под нагрузкой; коэффициент использования мощности (нетто)-около 0.6.

- дизели на участке (б) преимущественно работают в области 11 - 15-ой позиций контроллера; 'число переключений в среднем 69 1/час; относительное время работы на холостом ходу 43%; переходные процессы составляют около 17% времени работы под нагрузкой; коэффициент использования мощности около 0.8. Анализ полученных данных об отказах элементов дизелей 3-5Д49Т2 при работе тепловозов на указанных участках показал, что в наибольшей степени их надежность определяется отказами деталей цилиндро-поршневой группы ( ЦПГ).

- 10 -■

Вероятность отказа по этой группе после пробега 200 тыс. км составила 0.23 и 0.11 по участкам (а) и (б), соответственно.

о

Простой тепловозов, эксплуатирующихся на участках (а) и (б) из-за неисправности деталей ЦПГ составил 17. 5% и 11% всего времени нахождения тепловозов в нерабочем состоянии, соот ветственно. Из' наблюдений в эксплуатации установлены следующие повреждения: • возникновение трещин в головках поршней; задиры поршней; прогар поршней; прогар седел " клапанов и клапанов; трещины и прогар крышек (вероятность отказа крышек за фиксированный период наблюдений составила 0.13 и 0. 063 на участках обращения (а) и (б), соответственно ).

Обследование турбокомпрессоров дизелей показало, что вероятность отказов в 1.5 раза больше при работе на участке (а), чем на участке (б). На первом участке происходит интенсивное отложение нагаров на сопловых и рабочих лопатках турбины и износ подшипников ротора. При работе тепловозов на втором участке происходит износ лопаток компрессора турбокомпрессора из-за низкой эффективности работы фильтров.

Анализ ■ условий, режимов и показателей надежности ди-' ' зелей 3-5Д49 Т2 позволяет предположить, что установленные заводом-изготовителем характеристики нагружения не обеспечивают надежную работу дизеля на низких позициях контроллера управления и в переходных процессах:

В третьей глзве рассматривается методика, выбора эксплуатационных характеристик дизель-гене'раторов тепловозов ТЭ114,

V-

которые обеспечили бы минимум эксплуатационных затрат.

Решение задачи выбора оптимальных характеристик дизелей с высоким газотурбинным наддувом предполагает моделирование

рабочих процессов комбинированного двигателя, законов управления дизелем и передачей при работе на переходных процессах и в установившихся режимах.

В реферируемой работе используется математическая модель, разработанная в МИМТе для дизелей 16ЧН26/26. В диссертации эта модель, переработана для дизеля 3-5Д49 Т2. В модель включены массивы исходных данных для дизеля 3-5Д49 Т2 и характерные для него конструктивы в виде сечений агрегатов наддува, зависимости индикаторного к. п. д. от коэффициета избытка воздуха и разработанная методика расчета доли накопленных повреждений.

Для проверки адекватности модели при расчетах установившихся режимоз использовались результаты стендовых испытаний дизеля 3-5Д49 Т2 на ПО " Коломенский завод ". Из-за отсутствия в России тепловозов ГЭ114 и невозможности испытания этих дизелей лрк работе на неустановившихся режимах в условиях Сирии, проверка адекватности модели для неуста-1 ловившихся режимов производилась путем моделирования работы дизелей 16ЧН26/26, установленных на тепловозах 2ТЭ116. "При проверке адекватности модели расхождение расчетных и экспериментальных величин не превышало 2% на установившихся режимах и 3-4Х в переходныых процессах при переключении контроллера управления с 1-ой на 15-ую позицию.

Моделирований режимов эксплуатации проводилось с учетом числа переключений контроллера управления, заданием исходной и конечной позиций и продолжительности работы дизель-генератора на конечной позиции. Предполагалось, что режим эксплуатации на участках обращения имитируется набором единичных режимов.

. - 12

Для оценки влияния режима эксплуатации на долговечность деталей ЦПГ разработана методика, позволяющая рассчитать долю накопленных повреждений при заданном режиме работы. Данная методика является развитием методики, разработанной Сухопаровым С. И. Б методике Сухопарова С. И. в качестве цикла теплосмен принято изменение температуры выпускных газов перед турбиной от-величины, соответствующей холостому ходу до максимальной в переходном режиме и обратно, а "за температуру цикла принята средняя температура в цикле теплосмен. Для расчета доли накопленных повреждений используется зависимость количества предельных -циклов при регулярном нагружении до разрушения чугуна, являющегося основным конструктивным материалом ЦПГ. При этом принималось, что в эксплуатационном цикле характер нагружения деталей Соответствует нагружению образцов при получении кривой усталости. Фактически это не совсем так, и погрешность в расчетах доли накопленных повреждений может оказаться слишком большой. .

В разработанной автором диссертации методике в качестве цикла применен рабочий процесс дизеля, а за среднюю температуру цикла принята температура корпусных деталей ЦПГ. Предполагалось, ' что характер кривой усталости для деталей. ЦПГ будет- таким же,, как и у образцов, а параметры кривой могут изменяться в завясимости от условий-работы и ^агружения. Для уточнения параметров кривой усталости конкретной детали

Л(Т) - МТ.аи, (1)

где N(1) -предельное число циклов до разрушения;

Т -средняя температура в цикле; ас -параметр, характеризующий напряжения в' цикле, исподъ&ое&ны данные статистических наблюдений об этой детали

в эксплуатации. Суть методики заключается в том, что, параметры кривой усталости задавались в общем виде:

Ье (N1) - Мо-КСТ1-То), (£)

где N1 - число предельных циклов, соответствующее температуре Т1; Т1 - средняя температура в цикле^

N0 - число предельных циклов, соответствующее температуре То до которой N1 не зависит от тг, К - наклон характеристики.

Рассчитывают доли накопленных повреждений дли различных режимов эксплуатации и сравнивают их с данным статистических наблюдений о показателях надежности этих деталей. Меняя параметры кривой усталости и рассчитывая доли накопленных повреждений .в заданных режимах эксплуатации (а) и (б), добиваются равенства

61-62-01-02, • (3)

где 61,62 - доли накопленных повреждений-в режимах (а) и (б), • соответственно; 01,02 - вероятности отказа указанной детали при работе

тепловозов на режимах (а) и (б). Доли накопленных повреждений за фиксированную наработку "Ъ" для данной детали при работе тепловозов

61 -УмцИ/Н1 ,

Ъг, {!<)

п

62 -£МЦ21/М1 ,

где ЫцИ, N42; - числа рабочих циклов, соответству*.^ тем .

пературе Т1 при работе • теплсвсз:2 нч Ггг-.х

- 14 -

Схема расчета параметров" No" и "К"

-15,-

■ (а) и (б) .соответственно; , м

ЬП ; (5)

- угловая скорость коленчатого вала при температуре И в интервале времени и.};

3 - 1.2.........м ;

М - общее количество интервалов с температурой Т1;

& - коэффициент тактности. ' <

Предполагалось, что при выполнении равенства (3), параметры кривой усталости "-N0 " и "К " соответствуют параметру нагружения (а1) деталей- ЦПГ в данных условиях эксплуатации.

Схема расчета параметров " Ыо " и " К " численным методом представлена на-рис.1.

В четвертой'главе приведены результаты численного эксперимента. На первом этапе проводилась серия расчетов по конкретизации зависимости N-N(1) для цилиндровых крышек дизеля. С этой целью моделировались режима работы дизель-генератора 3-9ДГ Т2 на участках обращения (а) и (б) при серийной тепловозной характеристике. Режимы работы задавались наборами единичных режимов, состоящих из переходного процесса с начальной до конечной-позиции контроллера управления и установившегося процесса на конечной позиции до выполнения заданной для каэдого единичного режима тяговой работы Ат.

В процессе расчета единичных режимов определялись числа рабочих циклов " Ь!ц11", " N1121 соответствующие температурам крышек цилиндров " 7* " и доли накопленных повреждений "01" и "62". Изменяя параметры " Мо " и " К " и рассчитывая величины долей накопленных повреждений "61" я "С2", дсбиха-

Показатели работы дизель-генератора 3-9ДГ Т2 при переключении контроллера с 1-ой на 15-ую позицию (рациональная характеристика)

па, об/с б, 1/с 14 7.7

12 6.6

10 5.5

О 4.4

6 3.3

4 2.2

2 1.1

О 0.0

1

2 /

/

¿1 3

А

/

V / \ ч Ц "7

/ \

и Г У

ткг, ац, с г/с

350 1.4 300 1.2 250 1.0 200 0.0 150 0.6

•

100 0.4 50 0.2 О 0.0

О 10 20 30 40 50 60 70 ^ О

1-частота вращения вала дизеля п<1;

2-температура цилиндровой крыкки Ткг,-

3-цикловая подача топлива чц(

4-доля накопленных повреждений в цилиндровых крышках б,

Рис.3.

лись выполнения равенства (3). В результате значительного числа вариаций " Но " и " К " удалось добиться согласования расчетных долей накопленных повреждений с показателями надежности в интервалах пробега тепловозов 150-175 и 175-200 тыс. км. Средние величины найденных параметров зависимости N-N(T) составили No-11. 5, K-O.Öl2.

Показатели работы дизель-генератора 3-9ДГ Т2 и интенсивность увеличения доли накопленных повреждений в единичном режиме . при серийной тепловозной характеристике и найденных параметрах зависимости N-N (Т) показаны на рис.2. Интенсивность увеличения доли накопленных повреждений в переходном процессе при переключении контроллера управления с 1-ой на 15-ую позицию почти в 8 раз-больше, чем на номинальном установившемся режиме. Максимальная величина интенсивности изменения ".б "достигается на 2бе. При переходе с 4-ой на 8-ую позицию величина интенсивности изменения " б " почти в 10 .раа выше, чем на установившемся режиме при работе на 8-ой позиции. Это объясняет увеличенную вероятность отказов крышек на участке (а), на котором режим работы тепловозов имеет значительно большее число переключений, чем на участке (б).

На втором этапе расчетных исследований выбирались оптимальные тепловозная и селективная характеристики. Выбор таких характеристик с учетом установившихся и переходных режимов осуществлялся в соответствии с критерием, предложенным "Кассовым Е. Е.

W-B-Te£>- min, при Ат-corist, (<3;

где В - расход топлива при выполнении работы Ат;

- 18 -

Т - время выполнения поездной операции; йт - тяговая работа при выполнении-заданной операции. Для реаеяия составленной в диссертации задачи с учетом рзйот СтаровоЯта В. А., Сухоиарова С. И. и Бабела М. критерий

качества представлен в :еэдй

«'-С-Тсф-вш, при Ат-сопз1, (7)

где С-Сг+Ср,

Ст - стоимость тоадква, израсходованного при выполнении

работа Дт;

Ср ~ стжмпсть технического обслуживания и ремонта при

вытаенви работы А т. ¡Показами работы двигазеля за время Т рассчитываются в щрояйссе шдалмрогаяиаг рзйоты ешюшй - установки тепловоза ша ¡релааш жсшдуагздги. Величина Ср рассчитывается по веяи-таяам еизиносхи яйгадей :5НГ л их зазвени в соответствии с шайдеикымв вешгажами долт иаккцеишх повреждений.

1Й12 эдабстга расчетов характеристики еадавались в виде шаеаеггвеааяяй йшннщшк

«я

где - _ШЕНШ№ЯИ) исйклеая;

- шншаиелшвя© :э®лигаша мощности и частоты вра-шиеие ¡еешйатагда© жгла дакзедя аа холостом 'ходу; П%и„лга - дагдаю таикашелшке величины модности и час-" ' тали няешщяекн «яшкшшгвязэ :шаапа- даэагя. ¡ШокЕзатедь степени шрнцргш&айя <иг 1.25 деШ© ©.цианш Л Ой. В каадем варианте -¡раззсшсшяйяшоь «да^шФ^рашад кшшва и жта иакоплелных гшнфйедякии давя ¡дашдаошах-йфишйЕ яда ясстшзшых величинах •

Показатели работы дизель-генератора 3-9ДГ Т2 при переключении контроллера с 1-ой на 15 позиции (серийная характеристика)

1-частота вращения вала дизеля г.<1;

2-темлература цилиндровой.крышки Ткг;

3-цикловая подача топлива чЦ)

4-доля накопленных повреждений а цилиндровых крышках 6.

Рис. £

работы тепловоза и одинаковом времени выполнения единичных режимов. По результатам расчета каждого варианта вычислялись стоимость израсходованного топлива и расходы, связанные с заменой крышек. В расчетах принималось, что стоимость топлива составляет 0.17 долларов США .за 1 кг, а цена крышки цилиндров с учетом демонтажа и установки составляет 1230 долларов США.

В результате расчетов получено, что минимуму затрат на топливо и замену цилиндровых крышек соответствует показатель степени 1. 35. Показатели работы дизель-генератора в единичном режиме при выбранной тепловозной характеристике показаны на рис. 3. По сравнению с серийной характеристикой, максимальная величина интенсивности " б " уменьшается в 2.37 раза. При этом общая величина расходов оказывается ниже, чем при серийной характеристике на 500 долларов США.

Реализация предлагаемой тепловозной характеристики на тепловозах ТЭ114 не встречает технических трудностей, однако, требует существенного повышения точности настройки тепловозной и селективной характеристик.

Существующая технология настройки указанных характеристик не обеспечивает необходимой точности из-за влияния значительного перераспределения токов тягового генератора в силовых цепях тепловоза и реостатного стенда в процессе настройки характеристик на величину сигнала обратной связи в ' системе регулирования мощности.

В диссертации разработаны мероприятия, существенно повышающие^ точность настройки тепловозных характеристик, и • предложения по технологии настройки дизель-генератора 3-9ДГ Т2 в условиях реостатных стендов.

заключение

В диссертации поставлена и решена научно-техническая задача повышения эффективности работы дизелей тепловозов ТЭИ4 в условиях Сирии путем выбора оптимальной тепловозной характеристики, обеспечивающей повышение надежности деталей ци-линдро-поршневой группы дизелей в 1. 9-£ раза при повышении эксплуатационного расхода топлива на 0.4-0.5X.

Решение задачи имеет важное значение для железных дорог Сирии, так как в Сирии имеется относительно дешевое топливо и слабо развита машиностроительная промышленность, необходимая для производства запасных частей.

Найденное в диссертации решение позволяет снизить эксплуатационные затраты на 330 долларов США в год на один тепловоз, без капитальных вложений, что особенно Еажно для железных дорог Сирии.

В основу решения положены современные научные методы и рааработанная автором методика идентификации рассчитанной доли накопленных повреждений деталей., нагруженных циклической термической, нагрузкой, с результатами статистических наблюдений.

Применение современных методов экспериментальных и математических исследований позволило получить следующие практи-. ческие результаты: •

1. Эксплуатационные наблюдения за работой тепловозов в условиях Сирии и обработка результатов методами математической статистики позволили установить показатели каде.ч-

носги основных деталей дизеля в зависимости от режимов их работы на участках эксплуатации:

1.1. Дизели на участке Тартус-Шаркие преимущественно работе

тают'диапозонах 5-8--ой и 13-15-ой позиций контроллера; переходные процессы составляют 31% времени работы под нагрузкой; вероятность отказа ЦПГ после пробега 200 тыс. км составила 0.23 ( для цилиндровых крышек 0.13).

1. 2. Дизели на участие Хоме-Дамаск преимущественно работают в области 11-15-ой позиций контроллера; переходные процессы составляют 17%; вероятность отказа ЦПГ после указанного пробега составила 0. 11 (для цилиндровых крышек 0.063).

2. Разработана методика расчета рабочих процессов дизеля 3--5Д49 Т2 при работе на режимах эксплуатации с оценкой изменений во времени показателей его работы. Получена удоЕле- „ творительная адекватность разработанной математической модели.

3. Предложен метод идентификации зависимости числа пру-дельных циклов от .температуры для конкретных деталей дизеля в заданных условиях эксплуатации. Получена конкретная знвил скмость этих чисел для цилиндровой крышки дизеля 3-5Д49 Т2 -тепловоза ТЭ114 при работе в условиях Сирии.

4. Показано, что интенсивность увеличения доли накоплен-^ ных повреждений крышек цилиндров дизеля 3-5Д49 Т£ в переходном процессе при серийной тепловозной"характеристике в 8 раз выше, чем на установившемся номинальном режиме.

5. Показано, что величины доли накопленных повреждений .

в переходной процессе существенно зависят от уровня селективной характеристики. Снижение уровня тепловозной характеристики дизеля 3-5Д49 Т2 на ЮОкВг снижает интенсивность увеличения доли накопленных повреждений в переходном процессе в . 2,37 раза.

7. Разработана методика выбора тепловозной характеристики дизеля по минимуму затрат на топливо и замену деталей цилиндро-поршневой группы. Установлена конкретная тепловозная характеристика, обеспечивающая минимальные эксплуатационные затраты в условиях Сирии.

8. Разработаны предложения по технологии настройки тепловозной и селективной характеристик дизель-генератора тепловоза ТЭ114. Внедрение разработанных предложений позволяет снизить эксплуатационные расходы в условиях Сирии на 330 долларов США в год на один тепловоз.

Хреба Мохамад Сулаиман- ' ___

ПОВЫШЕНИЕ ТЕХНИКОтЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАБОТЫ ТЕПЛОВОЗОВ В РЕСПУБЛИКЕ &ЙРИЯ ПУТЕМ СОВЕРШЕНСТВОВАНА ТЕХНОЛОГИИ

ОБСЛУЖИВАНИЯ И ХАРАКТЕРИСТИК ДИЗЕЛЬ-ГЕНЕРАТОРА 05. 22. 05 - Подвижной состав железных дорог и тяга поездов

Сдано в набор {£, ОВ.ЗЦ, . Подписано к печати /6.05. «ормаз1 бумаги 60X90 1/16. Объем ^^ Заказ £2£тирах 100.

Типография , Ша Москва А-55. Ул. Образцова, 15