RU2803206C1

RU2803206C1 - Method for determining the resistance to movement of rolling stock from undercar generators based on the analysis of the speed curve

Info

Publication number: RU2803206C1
Application number: RU2023105758A
Authority: RU
Inventors: Игорь Олегович Лобыцин; Игорь Александрович Панков; Георгий Евгеньевич Селезнев
Original assignee: Акционерное общество "Научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта", (АО "ВНИИЖТ")
Filing date: 2023-03-13
Publication date: 2023-09-11

Abstract

FIELD: railway transport.

SUBSTANCE: method for determining the resistance to movement of traction rolling stock from undercar generators based on the analysis of the speed curve consists in using the onboard system of the traction rolling stock to measure the speed of its movement and the speed recording time and form the actual speed curve. Based on the speed curve, the change in the acceleration intensity of the rolling stock is determined in the speed range of the automatic connection of generators. After that, on the basis of the traction characteristics of the locomotive of the rolling stock, the resistance to movement from the undercar generators is determined.

EFFECT: improved accuracy of determining the forces of resistance to the movement of the rolling stock.

1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта и может быть использовано для определения сил дополнительного сопротивления движению подвижного состава от воздействия тормозного момента, создаваемого подвагонными генераторами.The invention relates to the field of railway transport and can be used to determine the forces of additional resistance to the movement of rolling stock from the influence of the braking torque created by undercar generators.

Известен способ определения дополнительного сопротивления движению от подвагонных генераторов с применением эмпирических постоянных значений фактической мощности подвагонных генераторов (Астахов П.Н. Сопротивление движению железнодорожного транспорта. Труды Всесоюзного научно-исследовательского института железнодорожного транспорта. М. Транспорт. 1966 г. 179 с.) - аналог.There is a known method for determining additional resistance to movement from undercar generators using empirical constant values of the actual power of undercar generators (P.N. Astakhov. Resistance to movement of railway transport. Proceedings of the All-Union Scientific Research Institute of Railway Transport. M. Transport. 1966, 179 pp.) - analogue

Недостатком известного способа является невозможность учета влияния интенсивности применения электрооборудования пассажирских вагонов в пути следования, которая имеет переменный характер и приводит к завышенному отклонению между расчетным и фактическим сопротивлением движению подвижного состава.The disadvantage of this known method is the impossibility of taking into account the influence of the intensity of use of electrical equipment of passenger cars along the route, which is variable in nature and leads to an inflated deviation between the calculated and actual resistance to movement of the rolling stock.

Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое решение, является повышение точности определения сил сопротивления движению подвижного состава при выполнении тяговых расчетов пассажирских поездов, оборудованных подвагонными генераторами.The technical result to be achieved by the proposed solution is to increase the accuracy of determining the resistance forces to the movement of rolling stock when performing traction calculations of passenger trains equipped with undercar generators.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе определения сопротивления движению тягового подвижного состава от подвагонных генераторов на основе анализа кривой скорости с помощью бортовой системы тягового подвижного состава измеряют скорость его движения и время фиксации скорости, и формируют фактическую кривую скорости, на основании которой определяют изменение интенсивности разгона подвижного состава в диапазоне скоростей автоматического подключения генераторов, после чего на основе тяговой характеристики локомотива подвижного состава определяют сопротивление движению от подвагонных генераторов W_пг=Wp_пг/V, где Wp_пг- величина, характеризующая влияние подвагонных генераторов на сопротивление движению в условиях поездки, а V - скорость движения подвижного состава.The specified technical result is achieved by the fact that in the method for determining the resistance to movement of traction rolling stock from undercar generators based on the analysis of the speed curve using the on-board system of the traction rolling stock, the speed of its movement and the time of fixing the speed are measured, and the actual speed curve is formed, on the basis of which the change is determined acceleration intensity of rolling stock in the speed range of automatic connection of generators, after which, based on the traction characteristics of the locomotive of the rolling stock, the movement resistance from undercar generators W _pg = Wp _pg /V is determined, where Wp _pg is a value characterizing the influence of undercar generators on the resistance to movement during travel conditions , and V is the speed of the rolling stock.

Заявляемый способ проиллюстрирован на фиг. 1-3, где на фиг. 1 представлена схема определения сопротивления движению подвижного состава от подвагонных генераторов на основе анализа кривой скорости, на фиг. 2 - кривая разгона поезда после его остановки, фиг. 3 - тяговая характеристика локомотива.The inventive method is illustrated in Fig. 1-3, where in FIG. 1 shows a diagram for determining the resistance to movement of rolling stock from undercar generators based on the analysis of the speed curve; Fig. 2 - train acceleration curve after stopping, Fig. 3 - traction characteristics of the locomotive.

Способ поясняется линейной схемой, представленной на фиг. 1 (схема определения сопротивления (дополнительного) движению подвижного состава от подвагонных генераторов на основе анализа кривой скорости), и осуществляется следующим образом.The method is illustrated by a linear diagram presented in Fig. 1 (scheme for determining the resistance (additional) to the movement of rolling stock from undercar generators based on the analysis of the speed curve), and is carried out as follows.

По полученному с бортовых систем тягового подвижного состава массиву данных [V_i, t_i] (3), состоящему из параметров скорости движения локомотива и времени ее фиксации t_i формируют кривую скорости V=ƒ(t), по которой выявляются места разгона поезда после его остановки в пути следования, удовлетворяющие условию попадания скорости движения локомотива V_pi в интервал 0…40 км/ч при суммарном времени разгона не более 120 секунд (4). На основании полученного массива [V_pi, t_pi] выполняется построение зависимости V_p=ƒ(t_p), представленной на фиг. 2 (кривая разгона поезда после его остановки: 1 - фактическая кривая скорости; 2 - расчетная кривая скорости в диапазоне подключения подвагонных генераторов). Данная функция аппроксимируется в диапазоне скоростей 0…30 км/ч с получением коэффициента детерминации R² в интервале 0,97…1, после чего выполняется экстраполяция функции в диапазоне скоростей автоматического подключения подвагонных генераторов 30…40 км/ч (5).Based on the data array [V _i , t _i ] (3) obtained from the on-board systems of the traction rolling stock, consisting of the parameters of the locomotive speed and the time of its fixation t _i , a speed curve V=ƒ(t) is formed, from which the places where the train accelerates after its stops along the route, satisfying the condition that the locomotive speed V _pi falls within the range of 0...40 km/h with the total acceleration time no more than 120 seconds (4). Based on the resulting array [V _pi , t _pi ], the dependence V _p =ƒ(t _p ) is constructed, shown in Fig. 2 (train acceleration curve after stopping: 1 - actual speed curve; 2 - calculated speed curve in the range of connection of undercar generators). This function is approximated in the speed range of 0...30 km/h, obtaining a coefficient of determination R ² in the range of 0.97...1, after which the function is extrapolated in the speed range of automatic connection of undercar generators 30...40 km/h (5).

Возникающий тормозной электромагнитный момент от действия подвагонных генераторов во время их подключения t_п способствует краткосрочному снижению интенсивности разгона, которая отмечена точкой А на фактической кривой скорости 1, до момента компенсации появившейся тормозной силы автоматическими системами управления тяговым подвижным составом. В ходе экстраполяции функции V_p=ƒ(t_p) строится расчетная кривая скорости в диапазоне подключения подвагонных генераторов 2 с отображением точки В, которая характеризует изменение скорости подвижного состава при отсутствии тормозного воздействия со стороны подвагонных генераторов.The resulting braking electromagnetic torque from the action of undercar generators during their connection t _p contributes to a short-term decrease in the acceleration intensity, which is marked by point A on the actual speed curve 1, until the resulting braking force is compensated by automatic control systems for traction rolling stock. During the extrapolation of the function V _p =ƒ(t _p ), a calculated speed curve is constructed in the range of connection of undercar generators 2 with the display of point B, which characterizes the change in the speed of the rolling stock in the absence of braking action from undercar generators.

В диапазоне 30…40 км/ч при достижении времени t_п определяется расчетное изменение скорости ΔV_p, путем нахождения разности между расчетной скоростью V_расчет в точке В и фактической скоростью V_факт в точке А (6). С применением тяговой характеристики соответствующего локомотива, представленной на фиг. 3 (тяговая характеристика локомотива), путем нахождения силы тяги при фактической скорости V_фактв точке С, а также при расчетной скорости V_pacчет в точке D определяется расчетная сила ΔF_p, как разность полученных сил в этих точках, данная сила является дополнительно реализованной для компенсации влияния тормозного электромагнитного момента, поэтому равняется силе сопротивления движению от подвагонных генераторов в момент времени их подключения t_п.In the range of 30...40 km/h, when time t _p is reached, the calculated change in speed ΔV _p is determined by finding the difference between the calculated speed V _calculation at point B and the actual speed V _fact at point A (6). Using the traction characteristics of the corresponding locomotive shown in FIG. 3 (traction characteristic of the locomotive), by finding the traction force at the actual speed V _fact at point C, as well as at the design speed V _calculation at point D, the design force ΔF _p is determined as the difference in the forces obtained at these points, this force is additionally realized for compensation for the influence of the braking electromagnetic torque, therefore it is equal to the force of resistance to movement from the undercar generators at the time of their connection t _p .

На основании полученного значения расчетной силы ΔF_p по формуле Wp_пг=V_факт⋅ΔF_p определяется расчетная постоянная величина Wp_пг, характеризующая влияние подвагонных генераторов на сопротивление движению в условиях рассматриваемой поездки (8). При наличии нескольких участков разгона на кривой скорости V=ƒ(t) и получении нескольких расчетных постоянных величин Wp_пг итоговое значение определяется путем нахождения их среднего арифметического. Определение дополнительного сопротивления движению от подвагонных генераторов W_пг при выполнении тяговых расчетов зависит от скорости движения подвижного состава и рассчитывается по формуле W_пг=Wp_пг/V, при скорости V≥30 км/ч (9).Based on the obtained value of the design force ΔF _p, the calculated constant value Wp _pg is determined by the formula Wp _pg =V _fact ⋅ΔF _p , characterizing the influence of undercar generators on the resistance to movement under the conditions of the trip under consideration (8). If there are several acceleration sections on the speed curve V=ƒ(t) and several calculated constant values Wp _pg are obtained, the final value is determined by finding their arithmetic mean. The determination of additional movement resistance from undercar generators W _pg when performing traction calculations depends on the speed of the rolling stock and is calculated by the formula W _pg = Wp _pg /V, at speed V≥30 km/h (9).

Таким образом, по фактической кривой скорости определяется изменение интенсивности разгона подвижного состава в диапазоне скоростей автоматического подключения генераторов, после чего на основе тяговой характеристики соответствующего локомотива определяется расчетная постоянная величина Wp_пг, характеризующая влияние подвагонных генераторов на сопротивление движению в условиях рассматриваемой поездки и позволяющая определить дополнительное сопротивление движению от подвагонных генераторов W_пг.Thus, based on the actual speed curve, the change in the acceleration intensity of the rolling stock is determined in the speed range of automatic connection of generators, after which, based on the traction characteristics of the corresponding locomotive, the calculated constant value Wp _pg is determined, characterizing the influence of undercar generators on the resistance to movement in the conditions of the trip in question and allowing one to determine additional resistance to movement from undercar generators W _pg .

Предлагаемый способ позволяет повысить точность определения дополнительных сил сопротивления движению от подвагонных генераторов при выполнении тяговых расчетов пассажирских поездов, учитывая их фактические эксплуатационные условия без проведения длительных и трудоемких испытаний.The proposed method makes it possible to increase the accuracy of determining additional movement resistance forces from undercar generators when performing traction calculations of passenger trains, taking into account their actual operating conditions without carrying out lengthy and labor-intensive tests.

Claims

A method for determining the resistance to movement of traction rolling stock from undercar generators based on the analysis of the speed curve, which consists in the fact that using the on-board system of the traction rolling stock, the speed of its movement and the time of fixing the speed are measured and the actual speed curve is formed, on the basis of which the change in the intensity of acceleration of the rolling stock is determined train in the speed range of automatic connection of generators, after which, based on the traction characteristics of the locomotive of the rolling stock, the movement resistance from undercar generators W _pg = Wp _pg /V is determined, where Wp _pg is a value characterizing the influence of undercar generators on the resistance to movement during travel, and V – speed of movement of the rolling stock.