Bulletin of scientific research results Bulletin of scientific research results Бюллетень результатов научных исследований 2223-9987 53006 10.20295/2223-9987-2022-3-89-102 Проблематика транспортных систем PROBLEMATIC OF TRANSPORT SYSTEM Проблематика транспортных систем Determination of Energy Expenditures on Hydrostatic Drive of Cooling Device Motor-Fans of Diesel Locomotive TEP70BS According to Microprocessor Control System Data Определение затрат энергии на гидростатический привод мотор-вентиляторов охлаждающего устройства дизеля тепловоза ТЭП70БС по данным микропроцессорной системы управления Курилкин Дмитрий Николаевич Kurilkin Dmitry Nikolaevich kurilkin@pgups.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Кулеш Роман Викторович Kulesh Roman Viktorovich Дворкин Павел Вадимович Dvorkin Pavel Vadimovich

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Романова Анна Анатольевна Romanova Anna Anatol'evna anyromanova@inbox.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Садовский Андрей Денисович Sadovskiy Andrey Denisovich Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I Санкт-Петербург Россия Emperor Alexander I Petersburg State Transport University St. Petersburg Russian Federation Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I Россия Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University Russian Federation Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I Россия Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University Russian Federation Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I Россия Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University Russian Federation Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I Россия Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University Russian Federation 22 09 2022 22 09 2022 2022 3 89 102 22 09 2022 https://atjournal.ru/en/nauka/article/53006/view

Цель: Разработка и апробация методики определения затрат энергии на гидростатический привод мотор-вентиляторов охлаждающего устройства дизеля тепловоза ТЭП70БС. Затраты энергии на привод мотор-вентиляторов охлаждающих устройств составляют значительную долю в общем объеме затрат энергии на вспомогательные нужды. При определении мощности, отбираемой на привод мотор-вентиляторов охлаждающих устройств дизеля, необходимо учитывать влияние технического состояния привода мотор-вентиляторов и общее техническое состояние системы охлаждения дизеля. Данную задачу возможно решить путем статистического анализа информации, регистрируемой подсистемой бортовой диагностики тепловозов ТЭП70БС при выполнении соответствующих аналитических расчетов. При этом необходимо учитывать особенности функционирования гидростатического привода мотор-вентиляторов при различных режимах нагружения. Методы: Статистическая обработка и анализ результатов измерений. Аналитический расчет гидростатической системы на основе обработки результатов измерения. Приведение параметров гидростатического привода к неноминальным режимам. Результаты: Предложена методика аналитического расчета затрат энергии на основе статистического анализа данных о режимах работы мотор-вентиляторов. Определены вероятные значения мощности, затрачиваемой на привод мотор-вентиляторов для различных позиций контроллера. Показано, что для номинальной позиции контроллера средняя затрачиваемая мощность для рассматриваемой выборки из пяти тепловозов составит 23,2 кВт на два мотор-вентилятора. Практическая значимость: Использование представленной методики позволяет существенно повысить точность определения мощности, отбираемой на вспомогательные нужды и, как следствие, повысить точность расчета тяговых характеристик и характеристик расхода топлива тепловозом ТЭП70БС.

Purpose: Development, testing methodology for the definition of energy expenditure on hydrostatic drive of cooling device motor fans of diesel locomotive TEP70BS. Energy expenditures on drive of cooling devices motor-fans constitute significant part in the total volume of energy expenditures for auxiliary needs. When determining diesel cooling device power, picked for motor-fan drive, it is necessary to take into account the influence of motor-fan drive technical condition and diesel cooling system general technical condition. The given task can be solved by the way of statistical analysis of the information, being registered by TEP70BS locomotive on-board diagnostics subsystem when performing corresponding analytical calculations. At the same, it is necessary to account for the peculiarities of functioning of motor-fan hydrostatic drive under various loading modes. Methods: Statistical processing and analysis of measurement results. Analytical calculation of a hydrostatic system on the basis of processing of measurement results. Reduction of hydrostatic drive parameters to non-nominal modes. Results: Methodology of energy expenditure analytical calculation on the basis of statistical analysis of data on motor fan operating modes is proposed. Probable values of power, spent on motor-fan drive for various controller positions, are determined. It is shown that for controller nominal position, average power consumption for being considered sample of five locomotives will constitute 23.2 kW per two fan motors. Practical importance: The use of the presented methodology allows to raise significantly the determination accuracy for power, being picked for auxiliary needs and, as a result, to increase calculation accuracy for traction characteristics and fuel consumption characteristics of TEP70BS diesel locomotive.

 Энергоэффективность гидростатический привод мотор-вентиляторов охлаждающего устройства тепловоз ТЭП70БС затраты энергии Energy efficiency hydrostatic drive of cooling device fan motors TEP70BS diesel locomotive energy expenditures

Баранов Л. А. Оптимизация управления движением поездов / Л. А. Баранов, Е. В. Ерофеев, И. С. Мелешин, Л. М. Гинь; под ред. Л. А. Баранова. - М.: МИИТ, 2011. - 164 с. Baranov L. A. Optimizaciya upravleniya dvizheniem poezdov / L. A. Baranov, E. V. Erofeev, I. S. Meleshin, L. M. Gin'; pod red. L. A. Baranova. - M.: MIIT, 2011. - 164 s. Юренко К. И. Математическое моделирование энергооптимальных режимов ведения поезда с учетом возмущений / К. И. Юренко, А. Н. Савоськин, Е. И. Фандеев // Изв. вузов. Северо-Кавказский регион. Технические науки. - 2015. - № 3. С. 34-44. Yurenko K. I. Matematicheskoe modelirovanie energooptimal'nyh rezhimov vedeniya poezda s uchetom vozmuscheniy / K. I. Yurenko, A. N. Savos'kin, E. I. Fandeev // Izv. vuzov. Severo-Kavkazskiy region. Tehnicheskie nauki. - 2015. - № 3. S. 34-44. Мугинштейн Л.А., Илютович А.Е., Ябко И.А. Энергооптимальные методы управления движением поездов. Москва, Интекст, 2012, 80с. Muginshteyn L.A., Ilyutovich A.E., Yabko I.A. Energooptimal'nye metody upravleniya dvizheniem poezdov. Moskva, Intekst, 2012, 80s. Грачев В. В. Прескриптивный контроль энергоэффективности силовой установки тепловоза с использованием интеллектуальных методов обработки измерительной информации встроенных средств диагностики: монография / В. В. Грачев. - СПб.: ФГБОУ ВО ПГУПС, 2019. - 106 с. Grachev V. V. Preskriptivnyy kontrol' energoeffektivnosti silovoy ustanovki teplovoza s ispol'zovaniem intellektual'nyh metodov obrabotki izmeritel'noy informacii vstroennyh sredstv diagnostiki: monografiya / V. V. Grachev. - SPb.: FGBOU VO PGUPS, 2019. - 106 s. Перминов В. А. Влияние технического состояния вспомогательного оборудования тепловозов на их энергоэффективность в эксплуатации / В. А. Перминов, В. В. Грачев, Д. Н. Курилкин, И. Э. Нестеров // Вестник научно-исследовательского и конструкторско-технологического института подвижного состава. - 2015. - № 97. - С. 45-58. Perminov V. A. Vliyanie tehnicheskogo sostoyaniya vspomogatel'nogo oborudovaniya teplovozov na ih energoeffektivnost' v ekspluatacii / V. A. Perminov, V. V. Grachev, D. N. Kurilkin, I. E. Nesterov // Vestnik nauchno-issledovatel'skogo i konstruktorsko-tehnologicheskogo instituta podvizhnogo sostava. - 2015. - № 97. - S. 45-58. 2ТЭ70.10.70.000Г3. Гидропривод вентиляторов. Схема гидравлическая принципиальная. 2TE70.10.70.000G3. Gidroprivod ventilyatorov. Shema gidravlicheskaya principial'naya. Вильнер Я. М. Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам / Я. М. Вильнер, Я. Т. Ковалев, Б. Б. Некрасов; под ред. Б. Б. Некрасова. Минск: Вышейш. школа, 1976. - 416с. Vil'ner Ya. M. Spravochnoe posobie po gidravlike, gidromashinam i gidroprivodam / Ya. M. Vil'ner, Ya. T. Kovalev, B. B. Nekrasov; pod red. B. B. Nekrasova. Minsk: Vysheysh. shkola, 1976. - 416s. Быков В. Г. Пассажирский тепловоз ТЭП70 / В. Г. Быков, Б. Н. Морошкин, Г. Е. Серделевич и др. - М.: Транспорт, 1976. - 232 с. Bykov V. G. Passazhirskiy teplovoz TEP70 / V. G. Bykov, B. N. Moroshkin, G. E. Serdelevich i dr. - M.: Transport, 1976. - 232 s. Тепловоз ТЭП70БС. Руководство по эксплуатации ТЭП70А.00РЭ. Часть 1. Техническое описание. ОАО «Коломенский завод». - 2009. - 370 с. Teplovoz TEP70BS. Rukovodstvo po ekspluatacii TEP70A.00RE. Chast' 1. Tehnicheskoe opisanie. OAO «Kolomenskiy zavod». - 2009. - 370 s. Соломахова Т. С. Центробежные вентиляторы. Аэродинамические схемы и характеристики. Справочник / Т. С. Соломахова, К. В. Чебышева. - М.: Машиностроение, 1980. 176 с. Solomahova T. S. Centrobezhnye ventilyatory. Aerodinamicheskie shemy i harakteristiki. Spravochnik / T. S. Solomahova, K. V. Chebysheva. - M.: Mashinostroenie, 1980. 176 s.