«Транспортная наука и инновации», посвященная Посланию Президента РК Н.А. Назарбаева
«Нҧрлы жол - путь в будущее»
Материалы XXXIX Республиканской научно-практической конференции студентов
390
Секция №14
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ, ЭКСПЛУАТАЦИИ И РЕМОНТА
ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕПЛОВОЗА ТЭ33А НА УЧАСТКЕ
ИЛЕЦК-САКСАУЛЬСКАЯ
Бекмурзаев Қ.А. – студент (г. Алматы, КазАТК)
Токмурзина Н.А. - к.т.н., доцент (г. Алматы, КазАТК)
Анализ состояния железнодорожного транспорта и тенденции его развития
показали, что, несмотря на стабильную работу, существует ряд проблем, требующих
решения. Прежде всего, это физическое и моральное старение технических средств.
Средний износ основных фондов магистрального железнодорожного транспорта
составляет 59%, а по тепловозам и грузовым вагонам – свыше 80%, имея существенное
отставание отечественной железнодорожной техники и технологий от уровня передовых
стран мира. Оценки показывают, что отказ от развития железнодорожного транспорта
привѐл бы к резкому замедлению темпов экономического роста в стране.
Чтобы не допустить этого, АО «КТЖ» инициировало разработку государственной
«Стратегии развития железнодорожного транспорта в Республики Казахстан» на
максимально возможную перспективу, до 2030 года. При еѐ разработке за основу взяты
макроэкономические параметры, учтены программы развития важнейших отраслей, в том
числе и транспортного машиностроения.
Тепловозы 2ТЭ10М, спроектированные в 60-е годы прошлого столетия, были
недостаточно надежны и неэкономичны с позиций техобслуживания и расхода топлива,
поэтому железнодорожники приняли решение обновить тяговый состав.
В связи с этим АО «КТЖ» принимаются кардинальные меры, направленные на
обновление парка локомотивов и создание конкурентной среды в сфере производства
новых локомотивов.
Модернизация тепловозов 2ТЭ10 состояла в замене силового оборудования
тепловоза, что практически обеспечило ему характеристики нового локомотива.
Модернизация тепловозов позволила лишь поддержать имеющийся парк в технически
исправном состоянии, однако при интенсивном росте объемов перевозок требовался
тяговый подвижной состав нового поколения. Компания GE предложила для
строительства в Казахстане тепловоз Evolution с асинхронным тяговым приводом,
спроектированный с учетом современных требований. Сравнительный анализ показал, что
предлагаемый двигатель GEVO является одним из лучших по своим технико-
экономическим показателям. По мощности силовой установки и тягового двигателя
Evolution значительно превосходит как казахстанский тепловоз 2ТЭ10МК, так и
российский "Пересвет" серии 2ТЭ25К, при этом в номинальном режиме расходует на
порядок меньше топлива и не превышает существующую нагрузку на рельс.
Как известно, в Астане несколько лет работает Казахстанский тепловозосборочный
завод, в функции которого вошла сборка магистральных тепловозов серии Evolution.
Современные, экономичные локомотивы Evolution позволяют нарастить объемы и
качество перевозок, придали импульс развития импортозамещению, создали сотни
новых рабочих мест и впервые в истории вывели нашу страну в число государств -
экспортеров локомотивов. "КТЖ".
Тепловоз ТЭ33А (
Evolution ES44ACI
) — грузовой
тепловоз
с асинхронным
приводом. В настоящее время произведено более 200 локомотивов.
«Транспортная наука и инновации», посвященная Посланию Президента РК Н.А. Назарбаева
«Нҧрлы жол - путь в будущее»
Материалы XXXIX Республиканской научно-практической конференции студентов
391
В таблице 1 и на рисунке 1 приведены характеристики тепловоза ТЭ33А.
Таблица 1 - Характеристики тепловоза
Наименование параметров
Ед. изм.
Значение
Мощность тепловоза по дизелю
кВт
3356
Масса тепловоза служебная
Т
138
Нагрузка от оси на рельсы
кН
225,4
Осевая формула
С
0
-С
0
Сила тяги при трогании с места
кН
534
Сила тяги длительного режима
кН
427
Скорость длительного режима
км/ч
24,0
Мощность на тягу поездов
кВт
3128
Конструкционная скорость
км/ч
120
Тип электрической передачи
-
Перем-перем. тока
Удельный эффективный расход топлива
г/кВтч
192
Расход дизельного топлива на холостом ходу
Кг/ч
8,8
Новый тепловоз спроецирован согласно техническим требованиям, стандартам и
ГОСТам, признанным для железных дорог колеи 1520 мм. Он представляет собой
односекционный шестиосный локомотив мощностью 3356 кВт с 12-цилиндровым
четырехтактным V-образным дизелем типа GEVO12. Новая техника оснащена
микропроцессорной системой управления с электронным впрыском топлива и бортовой
системой диагностики. Его конструкционная скорость – 120 км/час. В эксплуатации
новый односекционный тепловоз способен заменить двухсекционный тепловоз типа
2ТЭ10. По сравнению с предыдущим поколением тепловозов эти локомотивы сни жают
вредные выбросы в атмосферу более чем на 40 %, расходы топлива и масел - на 17 %. В
тепловозе нового поколения используется привод переменно-переменного тока с
асинхронными тяговыми двигателями, который позволяет реализовать высокую осевую
мощность, не требует повышенных затрат при техническом обслуживании и более
надежен, чем коллекторные двигатели. В нем созданы прекрасные условия для работы
локомотивной бригады.
Рисунок 1. Тяговая характеристика тепловоза ТЭ33А
По программе «Тяговые расчеты» были определены средняя скорость движения
грузовых поездов и время хода поезда по участку Илецк-Саксаульская.
«Транспортная наука и инновации», посвященная Посланию Президента РК Н.А. Назарбаева
«Нҧрлы жол - путь в будущее»
Материалы XXXIX Республиканской научно-практической конференции студентов
392
В таблице 2 представлены сравнительные результаты расчета средней скорости
движения грузовых поездов и времени хода поезда по участку Илецк-Саксаульская.
Таблица 2 - Сравнительные результаты расчета средней скорости движения
грузовых поездов и времени хода поезда по участку Илецк-Саксаульская.
Участок
Направление
движения
Средняя скорость, км/ч
2ТЭ10В
Илецк-Саксаульская
нечетное
49,3
Сауксаульская-Илецк
четное
26,7
ТЭ33А
Илецк-Саксаульская
нечетное
51,3
Сауксаульская-Илецк
четное
31,2
Как видно из таблицы 2, тепловоз ТЭ33А показывает лучшие тяговые показатели
по сравнению с тепловозом 2ТЭ10В. Увеличение скорости движения при замене
тепловоза 2ТЭ10В на тепловоз ТЭ33 составляет 4-6 %.
Это объясняется лучшими тяговыми свойствами тепловоза ТЭ33, более высокой
мощностью ТЭД.
Преимущества асинхронного электродвигателя для обеспечения оптимальных по
минимуму потерь энергии тяговых характеристик заключаются в возможности
регулирования фазы тока и форсировки величины магнитного потока при увеличении
момента вращения, требуемая величина которого задается педалью акселератора. Однако
сложность построения контура регулирования момента в том, что асинхронный двигатель
как объект автоматического регулирования является существенно нелинейным,
описываемым системой пяти нелинейных дифференциальных уравнений с перекрестными
связями, в наибольшей степени влияющими на устойчивость и нелинейность контуров
регулирования момента и скорости при изменении величины магнитного потока в
функции момента вращения.
Для характеристики объема работы и качества использования локомотивов и
моторвагонного подвижного состава, планирования и финансирования расходов по
перевозкам, а также для оценки эксплуатационной работы локомотивного хозяйства и его
линейных предприятий применяют систему количественных и качественных показателей
(таблицы 3-4).
Таблица 3 - Показатели объема эксплуатационной работы локомотивного депо
Показатели
эксплуатационной
работы
Единицы
измерения
Условное
обозначение
2ТЭ10В
ТЭ33А
Годовой
пробег
локомотивов
10
3
·лок·км
год
MS
1997
1217,640
Месячный пробег
10
3
·лок·км
мес
MS
166
101,47
Суточный пробег
10
3
·лок·км
сут
MS
5,471
3,336
Работа локомотива за
сутки
10
3
·т·км
брутто
сут
А
1459
1520
Работа локомотива за
год
10
6
· т·км
брутто
год
А
532
555
Как видно из анализа таблиц 3-4 тепловоз ТЭ33А имеет более высокие
качественные показатели использования за счет увеличения скорости движения на
участке.
«Транспортная наука и инновации», посвященная Посланию Президента РК Н.А. Назарбаева
«Нҧрлы жол - путь в будущее»
Материалы XXXIX Республиканской научно-практической конференции студентов
393
Расчет себестоимости грузовых перевозок производится методом расходных
ставок. Результаты расчета расходов на 1локомотиво-км брутто сведены в таблицу 5.
Таблица 4 - Качественные показатели локомотивов
Показатели
эксплуатационной
работы
Единицы
измерения
Условное
обозначение
Тепловоз
2ТЭ10В
ТЭ33А
Среднесуточный
пробег
Км/сут
ср
S
456
475
Участковая скорость
км/ч
уч
v
34,5
43
Техническая
скорость
км/ч
тех
v
36,6
45,5
Время
работы
в
чистом движении
ч
чд
t
16,6
13,15
Время
полного
оборота локомотивов
ч
об
Т
17,6
14,15
Таблица 5 - Расчет измерителей работы и расходов на 1локомотиво-км брутто
Измеритель
Расходная ставка, тг
Величина
измерителя
Расходы, тг
ТЭ10В
ТЭ33А
ТЭ10В
ТЭ33А
ТЭ10
В
ТЭ33
А
Вагоно-км
0,45
0,45
18,3
18,3
8,24
8,24
Вагоно-часы
23,906
23,906
1,3
1,3
31,08
31,08
Локомотиво-км
общего
пробега
79,027
66,125
0,43
0,43
33,982 28,434
Локомотиво-часы
876,195
556,446
0,019
0,019
16,65
10,57
Бригадо-часы
локомотивных бригад
517,680
515,650
0,016
0,011
8,28
5,67
Тонно-км брутто вагонов
и локомотивов
0,014
0,014
1629,97
1591,33 23,472 22,915
Маневровые
локомотиво-ч
18973,35
18973,35
0,008
0,008
151,79 151,79
Расход диз. топлива
57,13
57,13
23,6
22,2
1348
1268
Себестоимость
-
-
-
-
1621
1526
Как видно из анализа таблицы 5 себестоимость 1 локомотиво-км при применении
тепловоза ТЭ33А на 6% меньше, чем себестоимость 1 локомотиво-км при применении
тепловоза 2ТЭ10В. Кроме того, существенный экономический эффект от замены
тепловозов 2ТЭ10В будет достигнут за счет снижения расходов на техническое
обслуживание из-за снижения объема работ в два раза, т.к. новый тепловоз является
односекционным.
«Транспортная наука и инновации», посвященная Посланию Президента РК Н.А. Назарбаева
«Нҧрлы жол - путь в будущее»
Материалы XXXIX Республиканской научно-практической конференции студентов
394
CПИCOК ИCПOЛЬЗOВAННOЙ ЛИТЕPAТУPЫ
1.
Локомотивное хозяйство. Под ред. С.Я. Айзинбуда. М.: Транспорт, 1986. 263 с.
2.
Технико-экономические показатели эксплуатационной работы железных дорог:
справочник/ И. А. Сметанин, Н. В. Ежова, В. Н. Шленский и др. М.: Транспорт, 1977. 98 с.
3.
Справочник по экономической оценке показателей эксплуатационной работы
Республиканского государственного предприятия «Казахстан темир жолы», М Т и К РК,
Астана, 1999 г. 41 с.
ЖҤК ВАГОНДАРЫНДАҒЫ АУА РЕТТЕГІШТЕРДІ ЖӚНДЕУ
Аманбаева А., Абдуллаев С.С. (Алматы қ., ҚазККА)
Жылжымалы қҧрамның тежеу қҧралдары оның маңызды бҿліктерінің бірі болып
табылады. Темір жолдарда қозғалыс қауіпсіздігін қамтамасыз ету жылжымалы қҧрамның
тежеу қҧралдарының қасиеті мен кҥйіне байланысты тежеу қҧралдары оны қолданудың
кҥрделі жағдайларында қалыпты жҧмыс істеуі керек.
Темір жол кҿлігі ҥшін тежеу қҧралдарын жетілдіру мен қҧруда талантты
оқымыстылар Казанцев Ф.П., Матросов И.К. қатысты.
КР темір жолдарын қолданудың ерекшілігі қызмет кҿрсету мен жҿндеуге жоғары
білікті еңбектің ең кіші шығынында тежеу қҧралдарының сенімділігін талап етеді.
Тежегіштерге қызмет кҿрсетуде кҥрделі қол операцияларын орындауды болғызбайтын
тежеу рычагты берілістің автоматты реттегіштерді қолданумен қол жеткізіледі. Ауа
реттегіштардың металл ҥйкелетін бҿлшектер қазіргі резина тығыздағыштармен
ауыстырылды.
Тҥрлі тежеу қҧралдары тежегіштерді жетілдіруде прогрессивті ҿзгерістерге
ҧшырауда.
Ол тежеу магистралында жҽне бекітілген іс-қызмет режимінде қысымға байланысты
тежеу цилиндрінде сығылған ауа қысымына ҿзгеруін басқаруға арналған.
Сурет 1 - Шартты №483А ауа реттегіш
Ауа реттегіш автотежегіштердің барлық негізгі қасиеттеріне ие:
- тікелей ҽсер етумен;
- қызметтік тежеуде магистралды қосымша раҚРядтау;
- тежеу цилиндрін берілген уақытпен толтыру;
- пойыз бойынша тежеуді жіберу уақытын теңестіру
- тежеу цилиндрында шектеулі қысымды шектеу;
- жазықтық режимде жеңілдетілген жіберу;
«Транспортная наука и инновации», посвященная Посланию Президента РК Н.А. Назарбаева
«Нҧрлы жол - путь в будущее»
Материалы XXXIX Республиканской научно-практической конференции студентов
395
- таулы режимде қадамдық жіберу;
Шартты №483А ауа реттегіш 483М ауа реттегіштің дамыған тҥрі, соның ішінде –
темір жолда жылжымалы қҧрамның тежегіштерін қолдану бойынша рҧқсат етілген
инструкциямен
тежеудің
кіші
қадамында
пойыздың тежегіш жҧмыстарының
тҧрақтылығын кҿтереді.
- тежеу қадамынан кейін пойыздың тежегіштерін жіберу сенімділігін кҿтереді,
ҽсіресе ҧзын қҧрамды пойыздарда;
- ҽр вагоннан сығылған ауаны қолмен шығару орнына сҧрыптау тҿбешігі алдында
тежеу магистралында қысымның тҿмендеуінің барлық диапазонында тежеу жҧмсақтығын
қамтамасыз етеді.
483А ауа реттегіш жылжымалы қҧрамның тҥрлі типтері ҥшін тежеу қҧралының
унификациясын қамтамасыз етеді: жолаушылар, жҥк вагондары мен локомотивтер, соның
ішінде жҿндеу аралық мерзімді кҿтеруге мҥмкіндік береді.
Шартты №483 ауареттегіштің жӛндеу технологиясы
Шешіп ҽкелінген тежегіш қҧрылғыларын жҿндеу немесе сынау бҿлімшесіне
апарып, ол жерде тежегіш қҧрылғыларын жҿндеу слесарі (4 разрядтан тҿмен емес)
жҿндеумен сынауды талап ететінін, ҽлде етпейтінін тексеру жҥргізіледі
Ауареттегіштің магистральді жҽне бас бҿлігін жҿндеудің техникалық талаптары.
1. Зауыттық тығындармен, оларды жасағанан кейін 1,5 жылдан кем емес уақыт
қызмет кҿрсеткен, сыртқы бҧзушылықтары жҽне қатты ластанулары жоқ, сондай-ақ,
вагонға жаңа зауаттық тығыны бар магистралды жҽне басты бҿлімдерге қойылуға
жарамды, жҿндеуге ҽкелінген жҥк таситын ауареттегіштардың магистралды жҽне басты
бҿлімдері (бҧдан былай – магистралды жҽне басты бҿлімдер) алдын алу тазартусыз жҽне
жҿндеусіз сынақтан ҿтулері керек. Сынақтың қанағаттандырылған нҽтижелері кезінде
магистралды жҽне басты бҿлімдерге зауыттық тығынды сақтаумен биркалар қойылуы
керек. Сынақтың қанағаттандырылмаған нҽтижелері кезінде магистралды жҽне басты
бҿлімдерді қҧрастыру жҽне белгіленген тҽртіпте ҿндіруші зауытқа наразылық актісін
бағыттау қажет.
2. Жҿндеуден ҿткеннен кейін, сақтау мерзімі 6 айдан аспаған жҿнделген
магистралды жҽне басты бҿлімдер, тек қанағаттандырылған нҽтижелер жағдайында
оларды сынақтан ҿткізгеннен кейін орнатулары мҥмкін. Осы жағдайда, жҿндеу кезінде
қойылған биркаларды сақтаумен, қҧрылғыларға АКП таңбасын кҿрсетумен биркалар жҽне
сынақ ҿткізілген кҥні (кҥні, айы жҽне жылдың соңғы екі саны) кҿрсетілуі керек.
3. Жҿндеуге ҽкелінген қалған магистралды жҽне басты бҿлімдер тазалау жҽне
жуылу учаскесінде сыртынан тазалануы керек.
Тазалау ҥшін жуу машинасында 55-тен 70 ºС-ге дейінгі қысымда сорғалап ағызу
тҽсілімен ыстық сумен жуу керек. Қатты ластануларда магистралды жҽне басты
бҿлімдерді тазалауды 5% қыздырылған сода ерітіндісімен жҥргізуге болады.
Магистралды жҽне басты бҿлімдерді тазарту ҥшін керосинды, бензинді жҽне басқа
да агрессивті заттектерді пайдалануға тыйым салынады.
2-кестеде шартты № 483 ауа реттегіш бҧзылулары мен жҿндеу ҽдістері келтірілген.
Жылжымалы қҧрамның тежеу қҧралдарын жҿндеуді жетілдіру ҥшін жҿндеу
ҿндірісінің техникалық қайта жарақтандыруға жҽне тиімділігін кҿтеруге ықпал ететін
қазіргі технологиялық қҧралдарды қолдану ҧсынылады.
Бҧзылу
белгілері
Бҧзылу себептері
Жӛнге келтіру әдістері
ЗК
баяу
зарядкасы
немесе жоқ
Плунжерде бір немесе бірнеше
тесік ластанған
Тесіктерді тазалау
ЗК ағудың болуы
Корпуспен
қақпақтың
бекіту
«Транспортная наука и инновации», посвященная Посланию Президента РК Н.А. Назарбаева
«Нҧрлы жол - путь в будущее»
Материалы XXXIX Республиканской научно-практической конференции студентов
396
болуы
болттарын тарту, келтіру фланеці
тҿсенішін қарау кіші диафрагманы
қарау,
жҧмсақтық
клапанның
манжетасын ауыстыру; магистраль
қосымша
раҚРядының
клапан
тығыздығын ауыстыру;
РК жылдам зарядкасы
Режимдік қайта қосқыш жҧмысын
тексеру,
кіші
диафрагма
ерінің
резина тығыздығын тексеру
Келтіру
тҿсенішінен
облой
алынбаған
Облойды алып тастайды.
ҚР жылдам
зарядкасы
Плунжерде диаметрі 0,7 мм заряд
тесігі ҧлғайған;
Плунжерді ауыстыру
Плунжер клапаны тығыздығын
ҿткізу
Тығыздағышты ауыстыру
Жҧмсақтық клапаны тығыздығын
ҿткізу
Тығыздағышты ауыстыру
Ҥлкен диафрагма жыртылған
Диафрагманы ауыстыру
Эталонды бас бҿлік арқылы РК
баяу зарядкасы
Эталон бас бҿлігінің бас поршень
манжетасын ауыстыру
Жҧмсақтық
клапаны
іске
қосылмайды
Жҧмсақтық
клапаны
сіріппесі
қатты;
Серіппені ауыстыру
Жҧмсақтық клапанының қатты
диафрагмасы;
Диафрагмаены ауыстыру
Дроссельде 0,9 мм тесік ластанған Тесікті тазалау
Тесік 0,9 мм пен жҧмсақтық
клапанының ері арасында канал
ластанған
Дроссельді бҧрғылау каналды ҥрлеу,
жаңа дроссельді пресстеу
Жҧмсақтық клапаны заглушканың
тығыздағыш сақинасы отырған
Сақинаны ауыстыру
Жҧмсақтық
клапаны
ерінің
жанындағы
тесік
қҧрал
корпусында ЗК каналымен сҽйкес
келмейді
Фланец жағынан ЗК каналы арқылы
жаңа тесікті бҧрғылау
РК
зарядкасын
ың
екінші
каналының
кеш
іске
қосылуы
Режимдерді
қайта
қосқыштың
серіппесі.
Серіппені ауыстыру
Кіші диафрагма ерінде ǿ 0,6 мм
тесік ластанған;
Тесікті тексеруі
Режимді
қайта
қосқыштың
қалпақшаның еркін жҥрісі жоқ
Қалпақша мен кіші диафрагманы
тексеру
РК
зарядкасын
ың
екінші
каналының
ерте
іске
қосылуы
Режимдерді
қайта
қосқыштың
отырған серіппесі;
Серіппені ауыстыру
183-080 клапанның «а» ҿлшемі
20мм-ден кем
Клапанды ауыстыру
Қҧралды
жҧмсақтыққ
а
Ҥшерлі
клапан
тығыздағыш
сақинаның ҿткізуі, магистралды
қосымша
раҚРядтау
клапаны
Тығыздағыш сақинаны ауыстыру
|