CC BY
46POYEZDLARNING HARAKATLANISH TEXNOLOGIK JARAYONINI O'RGANISH BO'YICHA HISOB-KITOB USLUBINI ASOSLASH
Burxonjon Xaydarali o'g'li Erkinov Ulug'bek Islomjon o'g'li Abdulatipov
Toshkent davlat transport universiteti Toshkent davlat transport universiteti
erkinov.burxonj on0094@gmail .ru ulugbek69719497@gmail .com
ANOTATSIYA
Ushbu maqolada tortuv harakat tarkibini ekspluatatsiya qilishni tashkil etishning real (haqiqiy) sharoitlari uchun samaradorlik mezoni va tortish hisob-kitoblarini bajarish algoritmi keltirilgan.
Kalit so'zlar: Poyezd, yuk, tezlik, trayektoriya, masshtab, harakat tenglamasi.
SUBSTANTIATION OF THE CALCULATION METHOD FOR THE STUDY OF THE TECHNOLOGICAL PROCESS OF MOVEMENT OF TRAINS
ABSTRACT
This article presents the efficiency criteria and the algorithm for performing traction calculations for the real conditions of the organization of the operation of the traction structure.
Keywords: Train, load, velocity, trajectory, scale, equation of motion.
Kirish
O'zbekiston temir yo'llari davlatda hal qiluvchi rol o'ynaydigan va xalq xo'jaligining turli yuklarini, yo'lovchilarni, yoqilg'i, sanoat xom ashyosi va turli tayyor mahsulotlar, tarkibi, ular turi va tarkibini tashib, milliy iqtisodiy transportning hajmini ta'minlashda etakchi mavqega ega transport vositasi hisoblanadi.
Temir yo'l transportida yuk tashish jarayonining yuqori iqtisodiy ko'rsatkichlariga erishish asosan quyidagilar bilan belgilanadi: lokomotivlarning texnik holati va imkoniyatlari, shuningdek, poezdlar tortuviga elektr-energetika resurslari xarajatlari.
Metodlar
Poyezd harakatlanishining texnologik jarayoni trayektoriyasini hisob-kitob qilish va qurish uchun poyezdning matematik modeli, ya'ni uning makondagi harakatini amaliy maqsadlar uchun yetarli bo'lgan aniqlik bilan tasvirlab beradigan harakatning differentsial tenglamasi qo'llanib, uni umumiy ko'rinishda quyidagicha taqdim etish mumkin.
dv/dt = Zu (1)
bu yerda v - harakat tezligi, m/s; t - poyezdning yurish vaqti, s; u - poyezdning solishtirma teng ta'sir qiluvchi kuchi, N/kN; Z - poyezd harakatining haqiqiy (amaldagi) tezlashishi, kNm/Ns .
Nomi keltirilgan differentsial tenglamaning yechimi poyezd qonuni va trayektoriyasini barcha boshqarish bosqichlarida aniqlab olish imkonini berib, uni ro'yobga chiqarish maqsadida quyidagi uslublar qo'llanadi: analitik, grafik, raqamli va EHM hamda kompyuter texnologiyalaridan foydalangan holda mashinali.
Agar tizim (poyezd - bu lokomotiv va vagonlar birligidan iborat bo'lgan tizim) harakatini belgilab beradigan bironta bo'lsa ham kuch mavjud bo'lib, tezlikka bog'liq bo'lsa, u holda harakatni har klassik mexanikaning har ikkala teoremasi yordamida hisoblab topish mumkin emas. Chunki bunday kuch harakat jarayonida namoyon bo'lib, u harakatning kinematik parametrlariga ta'sir qilish bilan, uning o'zi ham ularga nochiziqli tarzda bog'liqdir.
Poyezdning qonuni va trayektoriyasini belgilab beradigan barcha asosiy kuchlar tezlikka bog'liq bo'ladilar. Bundan tashqari, poyezdga yo'l qiyshiqligi va egriliklaridan paydo bo'ladigan qo'shimcha qarshilik kuchlari ta'sir qilib, ular ham poyezdning harakat tezligida aks etadilar, ularning ta'sir darajasi esa yo'l profili elementlari birikmasi va ularning uzunligiga bevosita bog'liq.
Bundan tashqari, matematika va mexanikaning barcha qoidalariga amal qilgan holda bajarilgan poyezd harakatlanish trayektoriyasini asoslash (tanlash) bo'yicha masalani hal qilish poyezdni haydash xavfsizligi va texnologiyasi, shuningdek tizim turli elementlarining ekspluatatsiya sharoitlaridagi ekspluatatsiya ishonchliligi nuqtai nazaridan nomaqbul bo'lib chiqishi mumkin.
Shuning uchun, poyezd harakatlanish trayektoriyasini hisoblash masalalari faqat harakat differentsial tenglamasini integratsiyalash uslubi yordamida hal qilinishi mumkin.
Poyezd harakati tenglamasini v = f(s) integratsiyalashning grafik usuli
Tezlik egri chizig'ini qurishning barcha mavjud grafik usullari teng ta'sir qiluvchi kuchlar egri chiziqlari fK~ to„- bT = /(v) va poyezd harakatlanish tezligi v(s) orasidagi geometrik bog'liqlikka asoslangan.
Poyezd harakati tenglamasini grafik usulida yechishda tezlik o'zgarish intervallari Av olinib, bunda ana shu davr mobaynida o'zgaradigan, o'rtacha tezlikka muvofiq keladigan kuch /K- (o0 doimiy deb olinadi. Bu holda tezlik egri chizig'i siniq chiziq ko'rinishiga ega bo'ladi. tezlik o'zgarish intervallari qancha kichik qilib olingan bo'lsa, bu siniq chiziq tezlikning haqiqiy bir tekis egri chizig'iga shu qadar yaqin va hisob-kitoblar aniqligi shu qadar yuqori bo'ladi.
1, a-rasmda tezlashtiruvchi kuchlar egri chizig'i /K- to„ muayyan massali tarkibga ega bo'lgan lokomotivning ana shu turkumiga nisbatan ixtiyoriy masshtabda chizilgan bo'lib, tezlik egri chizig'ida v(s) esa (1, b-rasm) yo'ldan o'tishda tezlik o'zgarishi ro'y
bergan uchastka ad tasviri tushirilgan. Uning o'sishiga esa tezlashtiruvchi kuchlar egri chizig'i /K - ®0 dagi a'd' uchastka muvofiq keladi.
O'rtacha tezlik ad uchastkasida vcp=vi+v2/2 ga uchastkadagi tezlashtiruvchi kuchlarning o'rtacha qiymati (b nuqtasi) ham muvofiq keladi.
Grafik jihatidan abstsissalar o'qiga nisbatan yotiq (qiya), p burchak ostida joylashgan ad to'g'ri chizig'i bilan ifodalangan v(s) bog'liqligini analitik hisoblab topamiz. p burchak muayyan uchastkada harakatlanish tezligi o'zgarishini belgilab beradi. p burchagi kattalashishi bilan tezlik o'zgarishi, binobarin, uning uchastka bo'yicha o'rtacha qiymati ham o'sib boradi. Shu vaqtning o'zida tezlikning o'sib borish sur'ati tezlashtiruvchi kuchga bog'liq bo'lib, u ushbu a'd' uchastkada 0b to'g'ri chizig'i va tezlik o'qi bilan hosil qilingan a burchagi bilan tavsiflanadi. Burchak qancha katta bo'lsa, uchastkada tezlikning o'zgarish sur'ati ham shuncha katta.
Bundan kelib chiqib, poyezd harakatlanish tezligining o'zgarish xarakteri a Ba p burchaklar o'zgarishiga bir xil ta'sir ko'rsatadi.
1-rasm. Grafik usulda tezlik egri chizig'ini qurish ade uchburchagidan:
tgß = de/ae , но de = Avm ; ae = Asy, bu yerda m way - mos ravishda tezlik va yo'l masshtablari. Bu holda
tgß = Av*m At*y*vcp (2)
a burchakni quyidagi shartdan kelib chiqib topish mumkin
tga = bc/0c
Bu yerda 0c=vcpm. Agar solishtirma tezlashtiruvchi kuchlar Av chegarasida to'g'ri chiziqli o'zgaradi deb qabul qilinsa, u holda
BC=(fk - Юо)срК или bc = fycpK , bu yerda k- solishtirma tezlashtiruvchi kuchlar masshtabi.
Shunda
tga = fycpx/vcpm
fycp=a/Z (20) va a=Av/At bo'lganligi sababli, bu holda
tga = Av*k/At*vcp%m (3)
a va ß burchaklari teng bo'lganida ad chizig'i 0b chizig'iga perpendikulyar bo'lar va uni chizg'ich va ugoltnikdan foydalanib chizish mumkin bo'lar edi.
Qanday sharoitlarda burchak a = ß bo'lishini ko'rib chiqamiz. Buning uchun tga va tgß larni o'zaro tenglashtiramiz .
Shunda (2) va (3) formulalaridan quyidagilarni olamiz Av*k/At*Ç*mvcp ,
yoki
y = Zm2/k (4)
Shunday qilib, tezlik, yo'l va sotishtirma tortuv kuchi to'g'ri tanlanganida a va ß burchaklar tengligiga ega bo'lish mumkin.
Bundan kelib chiqib, poyezd harakati tenglamasini grafik yechish uslubi asoslangan egriliklar fkrn0 = fv v(s), orasidagi geometrik bog'liqlikka tegishli masshtablarni tanlash orqali olish mumkin.
Poyezd harakati tenglamasini integratsiyalashning grafik usuli t = f(s) Vaqt egriligi t(s) grafik tarzida tezlik egriligi v(s) dan foydalanib quriladi. Ushbu egriliklar o'rtasida quyidagi geometrik bog'liqlik bor. Faraz qilaylik, yo'lning AB uchastkasida (2-rasm) poyezdning harakat tezligi 1 chiziq bo'yicha, vaqt esa 2 chiziq bo'yicha o'zgaradi.
Bunda acd uchburchakdan quyidagini olamiz
tgy = ad/cd = Asy/Atx, bu yerda m,x,y - mos ravishda tezlik, vaqt va yo'l masshtablari.
As/At=vcp bo'lganligi sababli, bundan kelib chiqib, (ac) kesimining vaqt o'qi bilan hosil qilgan burchak tangensi y yo'lning muayyan bo'lagidagi o'rtacha harakatlanish tezligiga to'g'ri proportsional.
Koordinatalar boshidan qiymati ixtiyoriy bo'lgan qayd etilgan kesimni chapga olib, uning tugash qismidan vertikal chiziq KN ni o'tkazamiz. Tezlikning qayd etilgan uchastkadagi o'rtacha qiymati vcp ga to'g'ri keladigan D nuqtadan chap tomonga KN to'g'ri chizig'i bilan kesishishga qadar gorizontal chiziq (D'nuqta) o'tkazamiz. Nuqtani koordinatalar boshi bilan birlashtirib, OD' to'g'ri chizig'i va ana shu qaydetilgan kesim hosil qilgan y1 burchakka ega bo'lamiz, uning tangensi tgy1=KD'/OK, biroq KD=vcpm, bu holda tgy1=vcpm/A.
fj, ff ttMUH ■
D ^ TJ 1
jl V
& C
d
K V A Asy 6 sxnrn
2-rasm. Vaqt egri chizig'ini grafik usulda chizish tamoyili
y va y' burchaklar o'zaro teng bo'lganida vaqt egri chizig'ini chizg'ich va ugoltnik yordamida chizish mumkin bo'lar edi. Bu burchaklar ular tangenslari tengligi sharti bilan bir xil bo'ladilar: tgy=tgyj ëKH vcpy/x=vcpm/A. A kesimi qulay vaqt masshtabiga ega bo'linadigan qilib tanlanadi. Natija
Poyezdning harakatlanish texnologik jarayonini o'rganish bo'yicha masalaning qo'yilishi va hal etilishi
Umumiy holda poyezdning harakatlanish jarayonini tadqiq etish masalasi quyidagi tarzda shakllantiriladi.
Poyezd harakatlanishi differentsial tenglama (1) bilan tasvirlanadi. Poyezd harakatlanish jarayonining boshi va oxirgi holatlari yo'l S va tezlik V koordinatalari bilan berilgan, ya'ni
(SH ,Vh), (SK ,V) (5)
Poyezdning harakat tezligi va tortuv urinma kuchlari FK va lokomotiv quvvati NK ga cheklovlar qo'yiladi, ya'ni
(V< V°T), (Fk < F^), (NK < NKmax) (6)
6y epga Fксц - lokomotiv tortuvining g'ildiraklar rels ilashish kuchiga doir urinmasi, N.
Tanlangan boshqaruvda u = f (S) tenglama (1) yechimi poyezdning barcha qolgan holat koordinatalarini, shu jumladan poyezdlar tortuviga elektr-energetika resurslari sarfi Ye ni uzil-kesil topish imkonini beradi.
Poyezdning (5) - (6) larni hisobga olgan holda (1) tenglamasi bilan
tavsiflanadigan harakatlanish sharoitlari uchun, quyidagi boshqaruvni izlab topish lozim
*
u = f(s)- tortuv, salt yurish va xizmat tormozlanishi rejimlari uyg'unligi, bu poyezdning
jarayonning boshlang'ich holatidan so'nggi holatiga hisob uchastkasi so'nggida muayyan V yutuq parametri bilan siljitilishini ta'minlaydi.
Bu yerda, yutuq parametri V amaldagi dizelt yoqilg'isi va elektr energiyasi, pul mablag'lari sarfi va shu kabilarni belgilab beradi.
Rekuperatsiya bo'lmagan holda poyezd harakatlanishi uchun elektr energiya sarfi hisobi o'zgaruvchan tokda ishlaydigan elektrovozlar uchun qurilgan tezlik V(S), vaqt t(S) va yuklama toki Ida(V) egri chiziqlariga tayangan holda bajariladi.
O'zgaruvchan tokda ishlaydigan elektrovozlar tomonidan yuk poyezdlarini uchastka bo'ylab tortuv rejimida harakatlantirishga sarflangan elektr energiyasi sarfi Ag quyidagi formula bo'yicha topiladi:
= UKC Z Iäa1 kbt_^ (7)
M 60-1000
bu yerda UKC - kontakt tarmog'idagi kuchlanish, UKC = 25000 V; Idai - i -nchi intervalidagi tok tortuviga sarflanadigan aktiv tok haqiqiy qiymatining o'rtacha ko'rsatkichi, A; At, - i - nchi intervaldan o'tish vaqti, daq.
Elektrovozning o'z ehtiyojlari uchun elektr energiyasi sarfini quyidagi formula bo'yicha hisoblab topamiz:
Ac = r - tx, KBm-H (8)
bu yerda tx - poyezdning hisob uchastkasi bo'yicha umumiy yurish vaqti, daq; r -
elektrovozning o'z ehtiyojlari uchun elektr energiyasi o'rtacha sarfi, kVt - ch/daq.
Elektr energiyasining to'liq sarfi quyidagiga teng:
A = AM + A, KBm-h (9)
Elektr energiyasining solishtirma sarfini quyidagi formula bo'yicha topamiz:
A -103 Bm-H a = ' — (10)
Q - L mKM
bu yerda Q - tarkib (poyezd) massasi, t; L - hisob uchastkasi uzunligi, km.
Tahlil qilinayotgan temir yo'l tarmoqlarining barcha virtual va real uchastkalari, shu jumladan «O'zbekiston temir yo'llari» AJ temir yo'l uchastkalari uchun bir xil bo'lgan turli ekspluatatsiya shart-sharoitlarida poyezdning harakatlanish qonuni va trayektoriyasi hisobi bo'yicha masalani amalga oshirishning yiriklashtirilgan algoritmini keltiramiz.
1. Hisob uchastkasida moddiy-texnik baza holati omillari va lokomotivlar tashish ishlarini tashkillashtirish sharoitlari parametrlarini tanlab olamiz.
2. Poyezdning harakat tenglamasini yechamiz.
3. Yechim natijalarini ishlovdan o'tkazamiz va tahlil qilamiz.
Xulosa
Berilgan uchastka yo'l profilining turli elementlarida harakatlanish tezligi va yurish vaqti hisob-kitobining grafik usullari asoslab berildi. Temir yo'llarning tortuv Uzbekistan www.scientificprogress.uz Page 1064
harakatlanuvchi tarkibidan real foydalanish sharoitlariga tayanib, samaradorlik mezonini hisobga olgan holda poyezdning harakatlanish texnologik jarayonini o'rganish vazifasi shakllantirildi va uni hal qilishning yiriklashtirilgan algoritmi taklif qilindi.
REFERENCES
1. Аблялимов О. С. Эркинов Б.Х. К эксплуатации электровозов 3ВЛ80с на участке каттакурган - навои ао «Узбекистан темир йуллари» [Текст] / О. С. Аблялимов., Б.Х. Эркинов// Инновационные проекты и технологии машиностроительных производств: Материалы третьей всероссийской научно-технической конференции / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2019. 103 с.
2. Правила тяговых расчётов для поездной работы [Текст] / Всесоюзный научно -исследовательский институт железнодорожного транспорта. - М.: Транспорт, 1985. - 287 с.
3. Кузьмич В. Д., Теория локомотивной тяги [Текст] / В. Д Кузьмич, В. С. Руднев, С. Я. Френкель // Учебник для вузов железнодорожного транспорта. - М.: Маршрут, 2005. - 448 с.
