Имитационное моделирование движения поезда на участках автономной тяги. Евгений Лосев

турбины применением различных программ регулирования, в частности, поворотом лопаток. При нерегулируемых проточных частях близкую к гиперболической характеристику можно получить за счёт форсирования турбокомпрессорной части на нерасчётных режимах, увеличивая скорость вращения вала турбокомпрессора при изменении скорости тяговой турбины [3].

      1.3. Сила тяги и тяговые характеристики паровозов

      В последнее время интерес к казалось бы навсегда ушедшим в историю паровозам вновь возрос в связи с организацией ретро-туров для любителей паровой тяги. Кроме того, по распоряжению РЖД, в России поддерживается небольшой парк горячих паровозов в нескольких локомотивных депо (в специально выделенных для этих целей цехах). Аналогичное положение существует и на Украине.

      Расчётный коэффициент сцепления для паровозов согласно ПТР определяется по формуле

      ψ_к = 30 / (100 + v). (5)

      Кроме ограничения по сцеплению, у паровозов сила тяги ограничивается паропроизводительностью котла (ограничение силы тяги по котлу) и машиной.

      Сила тяги по котлу имеет следующую зависимость:

      F_к= 270z_мH/ (U/N_к) /v, кгс (6)

      где

      z_м – форсировка котла, отнесённая к пару, поступающему

      в машину, кг/м²/ч;

      H – испаряющая поверхность нагрева котла, м²;

      U/N_к – расход пара машиной, кг/лсч.

      Сила тяги по машине определяется выражением

      F_К= Mξη_м, кгс (7)

      где

      M = (d_ц² – (d_ш² – d_кш²) /2) lmp_к/ (2D) – модуль силы тяги;

      d_ц – диаметр цилиндров, см;

      d_ш, d_кш – диаметр штоков и контрштоков, см;

      l – ход поршней, см;

      m – число цилиндров;

      p_к – котловое давление, кгс/см²;

      D – диаметр движущих колёс, см;

      ξ = p_i /p_к – коэффициент индикаторного давления;

      p_i – индикаторное давление, кгс/см²;

      η_м – механический к. п. д. машины.

      Рис. 1.3.1

      Коэффициент индикаторного давления для паровозов, работающих на перегретом паре равен [4]:

      ξ (ε) = (1,3ε – ε^1,3) / 0,3.

      Добавляя зависимость от скорости, это выражение можно преобразовать к следующему виду:

      ξ (v, ε) = {1,3 [ε + a (ε) v] – ε^{1,3+b (ε) v}} / [0,3 + c (ε) v], (8)

      где ε – величина отсечки (доля хода поршня, в течение

      которой происходит поступление пара в паровую машину);

      a (ε), b (ε), c (ε) – коэффициенты, зависящие от серии

      паровоза и отсечки.

      Тяговые характеристики различных серий паровозов приводятся в ПТР.

      Паспортные тяговые характеристики паровоза П36 показаны на рис. 1.3.1.

      1.4. Построение имитационных моделей тепловозов и паровозов

      Грузовые тепловозы 2ТЭ25КМ, 2ТЭ116У и пассажирский ТЭП70 оборудованы четырёхтактным шестнадцатицилиндровым