Способ определения сопротивления движению подвижного состава от подвагонных генераторов на основе анализа кривой скорости Российский патент 2023 года по МПК B61K13/00 G01P3/00 G01M17/08 

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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).

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.

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_факт в 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.

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).

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.

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.

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта. Способ определения сопротивления движению тягового подвижного состава от подвагонных генераторов на основе анализа кривой скорости заключается в том, что с помощью бортовой системы тягового подвижного состава измеряют скорость его движения и время фиксации скорости и формируют фактическую кривую скорости. На основании кривой скорости 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. Технический результат изобретения заключается в повышении точности определения сил сопротивления движению подвижного состава. 3 ил.

Способ определения сопротивления движению тягового подвижного состава от подвагонных генераторов на основе анализа кривой скорости, заключающийся в том, что 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.