allgosts.ru19. ИСПЫТАНИЯ19.020. Условия и методики испытаний в целом

ГОСТ 34514-2019 Тепловозы магистральные и маневровые. Метод определения энергоэффективности

Обозначение:
ГОСТ 34514-2019
Наименование:
Тепловозы магистральные и маневровые. Метод определения энергоэффективности
Статус:
Принят
Дата введения:
10.01.2019
Дата отмены:
-
Заменен на:
-
Код ОКС:
19.020

Текст ГОСТ 34514-2019 Тепловозы магистральные и маневровые. Метод определения энергоэффективности

>

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ (МГС)

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION. METROLOGY AND CERTIFICATION (ISC)

ГОСТ 34514— 2019


МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ТЕПЛОВОЗЫ МАГИСТРАЛЬНЫЕ И МАНЕВРОВЫЕ

Метод определения энергоэффективности

Издание официальное

Москва Стамдартимформ 2019


ГОСТ 34514—2019

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стан* дартизации установлены в ГОСТ 1.0—2015 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2—2015 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные. правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия. обновления и отмены»

Сведения о стандарте

  • 1 РАЗРАБОТАН Акционерным обществом «Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава» (АО «ВНИКТИ»)

  • 2 ВНЕСЕН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 524 «Железнодорожный транспорт»

  • 3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 30 января 2019 г. № 115-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) ОМ-97

Код страны по МК (ИСО 3166) ОМ-97

Обращенное наименование национального органа по стандартизации

Беларусь

BY

Госстандарт Республики Беларусь

Киргизия

KG

Кыргызстандарт

Россия

RU

Росстандарт

Таджикистан

TJ

Таджикстандарт

Узбекистан

UZ

Уэст андарт

  • 4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 14 марта 2019 г. № 84-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 34514—2019 введен а действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 октября 2019 г.

  • 5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

  • 6 Настоящий стандарт может быть применен на добровольной основе для соблюдения требований Технического регламента Таможенного союза ТР ТС 001/2011 «О безопасности железнодорожного подвижного состава»

  • 7 В настоящем стандарте использовано изобретение, защищенное Патентом Российской Федерации No 2591556 С1 от 20 июля 2016 г. «Способ контроля технического состояния силовой установки транспортного средства». Патентообладатель Акционерное общество «Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава» (АО «ВНИКТИ») (RU) предоставляет право на применение настоящего стандарта на безвозмездной основе

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.fu)

© Стандартинформ. оформление. 2019


В Российской Федерации настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

Содержание

  • 1 Область применения

  • 2 Нормативные ссылки

  • 3 Термины и определения

  • 4 Сокращения и обозначения

  • 5 Метод определения энергоэффективности тепловоза (секции тепловоза)

  • 6 Определение экспериментально-расчетного коэффициента полезного действия тепловоза

(секции тепловоза)

  • 6.1 Подготовка и общий порядок проведения реостатных испытаний по определению

  • 6.2 Режимы проведения испытаний

  • 6.3 Измеряемые и вычисляемые параметры и погрешность измерений

  • 6.4 Средства измерений

  • 6.5 Условия проведения измерений

  • 6.6 Расчет экспериментально-расчетного коэффициента полезного действия тепловоза

(секции тепловоза)

  • 7 Определение контрольного экспериментально-расчетного коэффициента полезного действия

тепловоза (секции тепловоза)

  • 7.1 Сущность метода

  • 7.2 Расчет контрольного экспериментально-расчетного коэффициента полезного действия

тепловоза (секции тепловоза)

  • 7.3 Расчет контрольного экспериментально-расчетного значения энергии

  • 7.4 Определение значения энергии топлива

  • 8 Оценка энергетической эффективности тепловоза (секции тепловоза)

  • 9 Требования безопасности труда и охраны окружающей среды при проведении испытаний

Приложение А (обязательное) Типовые тест-циклограммы нагружения на реостат тепловозов

(секций тепловозов) различного функционального типа

Библиография

ГОСТ 34514—2019

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ТЕПЛОВОЗЫ МАГИСТРАЛЬНЫЕ И МАНЕВРОВЫЕ

Метод определения энергоэффективности

The main-line and shunting diesel locomotives. Method of determination of energy efficiency

Дата введения — 2019—10—01

  • 1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на вновь разрабатываемые и вновь изготавливаемые магистральные и маневровые тепловозы с электрической передачей мощности и устанавливает метод определения их энергоэффективности, применяемый при приемочных и периодических испытаниях.

Настоящий стандарт не распространяется на тепловозы с гидромеханической передачей.

  • 2 Нормативные ссылки

  • 8 настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты;

ГОСТ 12.0.004—2015 Система стандартов безопасности труда. Организация обучения безопасности труда. Общие положения

ГОСТ 12.4.051—87 Система стандартов безопасности труда. Средства индивидуальной защиты органа слуха. Общие технические требования. Методы испытаний'

ГОСТ 10150—2014 Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Общие технические условия

ГОСТ 10448—2014 Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Приемка. Методы испытаний

ГОСТ 16504—81 Система государственных испытаний продукции. Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения

ГОСТ 21261—91 Нефтепродукты. Метод определения высшей теплоты сгорания и вычисление низшей теплоты сгорания

Прим еча н и е — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту осыпку.

  • 3 Термины и определения

8 настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 16504. а также следующие термины с соответствующими определениями:

  • 3.1 граничное значение индикатора энергетической эффективности тепловоза (секции тепловоза); ИЭЭФф: Значение индикатора энергетической эффективности, разделяющее области удовлетворительной и неудовлетворительной энергетической эффективности тепловоза (секции тепловоза).

* В Российской Федерации действует ГОСТ 12.4.275—2014.

Издание официальное

  • 3.2 индикатор энергетической эффективности тепловоза (секции тепловоза); ИЭЭФ: Показатель, оценивающий относительную величину отклонения фактической энергоэффективности ислытуемого(ой) тепловоза (секции тепловоза) от расчетной величины энергетической эффективности тепловоза (секции тепловоза) аналогичного типа. имеющего(ей) нормативные значения удельного расхода Топлива и мищноити дизеля.

  • 3.3 коэффициент полезного действия тепловоза (секции тепловоза); КПД: Отношение количества энергии, отданной тепловозом для выполнения перевозочной работы за некоторый период эксплуатации. к количеству энергии топлива, израсходованного дизелем тепловоза (секцией тепловоза) за аналогичный период.

  • 3.4 реостатные испытания тепловоза (секции тепловоза): Статические испытания, при которых энергия, вырабатываемая дизель-генератором тепловоза (секции тепловоза), превращается в тепло. рассеиваемое с помощью водяного (воздушного) реостата.

  • 3.5 среднее значение индикатора энергетической эффективности тепловоза (секции тепловоза); ИЭЭФ^; Среднее арифметическое значений индикатора энергетической эффективности тепловоза (секции тепловоза), полученных по результатам нескольких реализаций одной и той же типовой тест-циклограммы нагружения дизель-генератора тепловоза (секции тепловоза) на водяной (воздушный) реостат.

  • 3.6 типовой режим работы тепловоза в эксплуатации: Среднестатистический режим работы тепловоза каждого функционального типа в эксплуатации при его использовании по прямому функциональному назначению, состоящий из совокупности элементарных режимов его работы.

  • 3.7 типовая тест-циклограмма: Набор последовательно реализуемых элементарных режимов работы тепловоза в эксплуатации при нагружении дизель-генератора тепловоза (секции тепловоза) на водяной (воздушный) реостат, имитирующий типовой режим работы тепловоза в эксплуатации.

  • 3.8 элементарный режим работы тепловоза (секции тепловоза) в эксплуатации: Режим работы тепловоза (секции тепловоза) в эксплуатации, характеризуемый позицией контроллера машиниста и временем его (ее) непрерывного использования.

  • 3.9 энергетическая схема тепловоза (секции тепловоза): Схема передачи энергии, выработанной дизель-генератором вспомогательным агрегатам тепловоза (секции тепловоза) для совершения перевозочной работы.

  • 3.10 энергетическая эффективность (энергоэффективность) тепловоза (секции тепловоза): Количественная характеристика эксплуатационных свойств тепловоза (секции тепловоза), отражающая его (ее) техническое совершенство и качество изготовления, по относительной доле энергии топлива. поступившей на его (ее) колеса для совершения работы при использовании по прямому функциональному назначению.

  • 4 Сокращения и обозначения

    • 4.1 8 настоящем стандарте применены следующие сокращения:

ВУ — выпрямительная установка;

ДГ — дизель-генератор;

И — инвертор;

ИЭЭФ — индикатор энергетической эффективности;

КПД — коэффициент полезного действия;

ПКМ — позиция контроллера машиниста;

РЭ — руководство по эксплуатации (или документ, его заменяющий);

ТГ — тяговый генератор;

ТЗ — техническое задание;

ТУ — технические условия на поставку;

ТЭД — тяговый электродвигатель.

  • 4.2 В настоящем стандарте приведены следующие обозначения по [1];

i)>p — экспериментально-расчетный КПД тепловоза (секции теплоеоза);

Пкэв — контрольный экспериментально-расчетный КПД тепловоза (секции тепловоза);

ЭК9 — экспериментально-расчетное значение энергии, потенциально переданной на колеса тепловоза (секции тепловоза) за время реализации типовой тесг-цнклограммы нагружения ДГ на реостат. МДж;

Эвэ — значение энергии топлива, израсходованного дизелем теплоеоза (секции тепловоза) за время реализации типовой тест-циклограммы нагружения ДГ на реостат. МДж;

Ртг(ву* — текущее значение мощности на клеммах ТГ (ВУ). кВт;

Лтмч — текущее значение КПД ТЭД;

  • — значение КПД осевого редуктора и моторно-осевых подшипников;

Т — время реализации тест-циклограммы. с;

i — номер текущего измерения;

j — номер ПКМ;

At — временной шаг реализации типовой тест-циклограммы. с;

  • — текущее значение мощности генератора, затраченной на привод вспомогательных агре* гатов. кВт;

Р„.. — текущее значение мощности на входе в И. кВт;

Ли, — текущее значение КПД И;

^(•уКиМ текущее значение силы тока на клеммах ТГ. ВУ или И. А;

U „(аухий — текущее значение напряжения на клеммах ТГ, ВУ или ВУ. В;

В — расход топлива дизелем за время реализации типовой тест-циклограммы. кг; Q^el — низшая теплотворная способность топлива. МДж/кг;

  • — контрольное экспериментально-расчетное значение энергии, которая могла бы быть потенциально передана на колеса тепловоза (секции тепловоза) за время реализации типовой тест* циклограммы при нормативных значениях мощности ДГ по ТЗ или ТУ на ПКМ(. МДж;

  • — расчетное значение энергии топлива, которое было бы израсходовано дизелем тепловоза (секции тепловоза) за время реализации типовой тест-циклограммы при нормативных значениях мощ* мости ДГ по ТУ или ТЗ. удельного расхода топлива, расхода топлива на холостом ходу и при отсутствии переходных процессов при переключении ПКМ. МДж;

  • — значение энергии, выработанной дизелем на ПКК^ за время расчетной реализации ти* повой тест-циклограммы при нормативных значениях мощности дизеля по ТУ или ТЗ. с учетом отличия фактических условий реостатных испытаний от стандартных по ТУ или ТЗ. МДж;

т|Т(^р — среднее значение КПД ТГ на ПКМ] за время реализации типовой тест-циклограммы нагружения ДГ на реостат;

Пву|Ср — среднее значение КПД ВУ на ПКМ, за время реализации типовой тест-циклограммы нагружения ДГ на реостат;

ПТЭД)СР — среднее значение КПД ТЭД на ПКМ{ за время реализации типовой тест-циклограммы нагружения ДГ на реостат;

  • — значение КПД осевого редуктора и моторно-осевых подшипников;

^ocnwexi — энергия, затраченная дизелем на обеспечение работы вспомогательных агрегатов с механическим приводом на ПКМ, за время реализации типовой тест-циклограммы нагружения ДГ на реостат. МДж;

^кпэл{ — значение энергии, затраченной дизелем на обеспечение работы вспомогательных агрегатов с электрическим приводом на ПКМ, за время реализации типовой тест-циклограммы нагружения ДГ на реостат, МДж;

  • — среднее значение КПД И на ПКМ за время реализации типовой тест-циклограммы нагру-

    жвния ДГ на реостат;


N₽- — значение мощности дизеля по ТУ или ТЗ на ПКМГ скорректированное по отличию фактических условий реостатных испытаний от стандартных. кВт;

Т, — время работы на ПКМр с;

  • — значение мощности дизеля на ПКМ, по ТУ или ТЗ. кВт;

АЙдИ}|СР — среднее значение изменения мощности дизеля, вызванное отличием фактических условий испытаний от стандартных по ТУ или ТЗ за время работы на ПКМ,, кВт;

  • — текущее значение изменения мощности дизеля, вызванное отличием фактических условий испытаний от стандартных по ТУ или ТЗ за время работы на ПКМр кВт;

z, — количество измерений за время работы на ПКМ,;

Э^спкмек! — суммарная энергия, затраченная дизелем при работе на ПКМ, на привод к-го вспомогательного агрегата с механическим приводом за время реализации типовой тест-циклограммы нагружения ДГ на реостат, МДж;

к — условный номер вспомогательного агрегата, общее количество и номенклатура которых соответствует энергетической схеме тепловоза;

NecnxMexi} — текущее значение мощности, потребляемой к-ым вспомогательным агрегатом с механическим приводом при работе на ПКМ. в процессе реализации типовой тест-циклограммы нагружения ДГ на реостат;

nMexnpKj — КПД механического привода к-го вспомогательного агрегата при работе на ПКМ,; NenxMmax — мощность, потребляемая вентилятором на максимальной ПКМ при стандартных атмосферных условиях, приведенная в ТУ или ТЗ. кВт;

и* — текущее значение частоты вращения коленчатого вала дизеля при работе на ПКМ*. мин-1; nmax — значение частоты вращения коленчатого вала дизеля при работе на ПКМтах. мин'1; ППр»|“ КПД привода вентилятора при работе на ПКМ.;

1е,г- токСТГ А;

□бс — напряжение бортовой сети. В;

Ппрс,, — КПД привода стартера-генератора;

^еспкэлпр) — суммарная энергия, затраченная ДГ при работе на ПКМ. на привод к-го вспомогательного агрегата с электрическим приводом за время реализации типовой тест-циклограммы нагружения ДГ на реостат. МДж;

NacnK9nnp* — текущее значение мощности, потребляемой к-ым вспомогательным агрегатом с электрическим приводом при работе на ПКМ, в процессе реализации типовой тест-циклограммы нагружения ДГ на реостат. МДж;

i|9nnpiIj — КПД электрического привода к-го вспомогательного агрегата на ПКМ};

NManxMm„ — мощность, потребляемая мотор-вентилятором на ПКМп,ах при стандартных атмосферных условиях, приведенная в ТУ или ТЗ. кВт:

П1Г1| — текущее значение КПД ТГ при работе на ПКМ(;

т, — текущее значение количества включенных мотор-вентиляторов;

Рмв1 — мощность возбудителя на ПКМ^ кВт;

— КПД возбудителя на ПКМ^ цпри€1 — КПД привода возбудителя на ПКМГ •Uyij- Л,п1эад — текущие значения КПД ВУ. КПД ТГ и КПД ТЭД при работе на ПКМ}: Ыяич — значения мощности дизеля на ПКМ, в соответствии с ТУ или ТЗ. кВт;

— значения удельного расхода топлива дизеля на nKMj в соответствии с ТУ или ТЗ. г/кВтч; Днззф — односторонний доверительный интервал для ИЭЭФср;

п — количество реализаций типовой тест-циклограммы;

ty — значение параметра распределения Стьюдента для одностороннего доверительного интервала при числе степеней свободы п - 1 и принятой доверительной вероятности у;

ИЭЭФ, — значение ИЭЭФ в результате »-й реализации тест-циклограммы;

Snn — значение уменьшения ИЭЭФ. установленное по результатам реостатных испытаний тепловозов каждого функционального типа за счет влияния переходных процессов в ДГ;

Sge — относительное уменьшение ИЭЭФ за счет допуска на объявленный удельный расход топлива.

  • 5 Метод определения энергоэффективности тепловоза (секции тепловоза)

Энергоэффективность тепловоза (секции тепловоза) определяют с помощью ИЭЭФ. вычисляемого по формуле п

ИЭЭФ = -2-. (1)

где i|9p — экспериментально-расчетный КПД тепловоза (секции тепловоза), определяемый по результатам реостатных испытаний тепловоза (секции тепловоза) при автоматическом нагружении ДГ на водяной (воздушный) реостат в соответствии с типовой тест-циклограммой и измерении расхода топлива за время реализации этой тест-циклограммы.

Пкэр — контрольный экспериментально-расчетный КПД тепловоза (секции тепловоза), определяемый методом расчета с использованием нормативных значений удельного расхода топлива и мощности дизеля, указанных в ТУ или ТЗ. что и при испытаниях типовой тест-циклограммы.

затратах мощности на привод вспомогательного оборудования. КПД тягового генератора. КПД выпрямительной установки или инвертора (в случае их наличия в составе силовой установки) и КПД тяговых двигателей, полученных при испытаниях по оценке величины

  • 6 Определение экспериментально-расчетного коэффициента полезного действия тепловоза (секции тепловоза)

    • 6.1 Подготовка и общий порядок проведения реостатных испытаний по определению ц

      • 6.1.1 Испытуемый(ую) тепловоз (секцию тепловоза) подсоединяют к водяному (воздушному) реостату согласно РЭ тепловоза. Используемый реостат должен обеспечить нагружение ДГ тепловоза (секции тепловоза) во всех точках внешней характеристики ТГ от максимального до минимального напряжения при соответствующей силе тока, указанных в РЭ тепловоза.

      • 6.1.2 Тепловоз (секция тепловоза) и реостат оборудуют средствами измерения параметров, указанных в 6.3.

      • 6.1.3 При испытаниях допускается использовать штатный комплект датчиков и измерительных преобразователей. имеющийся на тепловозе (секции тепловоза), если он удовлетворяет требованиям 6.4.

      • 6.1.4 В процессе проведения испытаний нагружение ДГ должно осуществляться в автоматическом режиме согласно типовым тест-циклограммам нагружения на реостат тепловоза (секции тепловоза), приведенным в приложении А.

      • 6.1.5 Общий порядок проведения реостатных испытаний по определению экспериментально-расчетного КПД тепловоза (секции тепловоза) т|эр включает.

  • - выполнение операций по подготовке тепловоза (секции тепловоза) к реостатным испытаниям и оборудования тепловоза и (или) реостата средствами управления и контроля согласно 6.1.1—6.1.4;

* проведение индивидуальной градуировки измерительных каналов тока и напряжения по приборам класса 0.2 с целью определения поправок, их введение в текущие результаты измерений токов и напряжений при реализации тест-циклограммы для уменьшения систематических составляющих погрешностей измерений;

  • - установление перед каждой реализацией тест-циклограммы при работе на максимальной ПКМ значения тока, соответствующего продолжительному режиму работы ТГ. указанному в РЭ испытуемого(ой) тепловоза (секции тепловоза), с последующим переводом ДГ в режим холостого хода;

  • - выполнение типовой тест-циклограммы. соответствующей функциональному типу испытуемого(ой) тепловоза (секции тепловоза) при автоматическом управлении режимами работы его (ее) ДГ.

  • 6.1.6 Испытания проводят не менее трех раз с интервалами не более 30 мин.

За результат испытаний принимают среднеарифметическую величину, вычисленную как минимум по трем полученным значениям ц .

  • 6.2 Режимы проведения испытаний

Тепловозы (секции тепловозов) испытывают при нагружении ДГ на реостат по режимам тест-циклограмм. соответствующим их функциональному типу (магистральные грузовые, магистральные пассажирские, маневровые). Типовые тест-циклограммы приведены в приложении А.

  • 6.3 Измеряемые и вычисляемые параметры и погрешность измерений

Наименование и погрешность однократно измеряемых и вычисляемых параметров приведены в таблице 1.

Таблица 1 — Наименование и погрешность однократно измеряемых и вычисляемых параметров

Наименование параметра

Обозначение

Единица измерения

Максимальная допустимая погрешность измерения или расчета. %. не более

Атмосферное давление1*

Р»

кПа (мм рт. ст.)

По ГОСТ 10448

Температура окружающей среды1*

Та

к(-с>

По ГОСТ 10448

Относительная влажность воздуха1*

%

По ГОСТ 10448

Давление отработавших газов в выходном патрубке дизеля1*

р92

кПа (мм рт. ст.)

По ГОСТ 10448

Окончание таблицы 1

Наименование параметра

Обозначение

Единица измерения

Максимальная допустимая погрешность измерения или расчета. %. не более

Температура воды на входе в охладитель наддувочного воздуха дизеля1'

'cool1

К('С)

По ГОСТ 10448

Разрежение воздуха на входе в дизель1 >

кПа (мм рт. ст.)

По ГОСТ 10448

Температура топлива перед топливными насосами высокого давления1'

*.

К(’С)

По ГОСТ 10448

Частота вращения коленчатого вала дизеля

п

МИН"1

По ГОСТ 10448

Ток (после градуировки канала)

1

А

±0.5034

Напряжение(после градуировки канала)

и

В

±0.3465

Мощность на клеммах ТГ (ВУ) после калибровки каналов тока и напряжения

Р

кВт

±0.611

Массовый расход топлива дизелем

В

кг/ч

±0.154

Индикатор энергетической эффективности тепловоза (секции тепловоза)21

ИЭЭФ

±0,6430

(в том числе постоянная не исключенная систематическая лосреимость 0.3202. случайная 0,5577)

Ч Параметры, необходимые для определения мощности дизеля в условиях, отличных от стандартных, при вычислении П-у

2' Погрешности вычисления КПД тяговых электродвигателей и осевых редукторов не оказывают влияния на погрешность вычисления ИЭЭФ. гак как при вычислегыи т)^ используются значения этих параметров, идентичные вычисленным в процессе реостатных испытаний по определению i)Jtr

  • 6.4 Средства измерений

Применяемые при испытаниях средства измерений должны соответствовать требованиям нормативных документов', утвержденных уполномоченным национальным органом исполнительной власти.

  • 6.5 Условия проведения измерений

    • 6.5.1 Условия окружающей среды при проведении реостатных испытаний должны соответствовать условиям эксплуатации конкретного типа тепловоза в соответствии с требованиями РЭ на него.

    • 6.5.2 При реостатных испытаниях дизель должен работать на топливах, маслах и охлаждающих жидкостях, указанных в РЭ на ДГ конкретного типа в соответствии с климатическими условиями.

  • 6.6 Расчет экспериментально-расчетного коэффициента полезного действия тепловоза (секции тепловоза)

    • 6.6.1 Значение экспериментально-расчетного КПД тепловоза (секции тепловоза) т)эр вычисляют по формуле

где Экэ — экспериментально-расчетное значение энергии, потенциально переданной на колеса тепловоза (секции тепловоза) за время реализации типовой тест-циклограммы нагружения ДГ на реостат. МДж;

Эвэ — значение энергии топлива, израсходованного дизелем тепловоза (секции тепловоза) за время реализации типовой тест-циклограммы нагружения ДГ на реостат. МДж.

  • 6.6.2 Экспериментально-расчетное значение энергии, потенциально переданной на колеса тепловоза (секции тепловоза) за время реализации типовой тест-циклограммы нагружения ДГ на реостат Эма. МДж. для тепловозов с передачей переменно-постоянного тока, а также тепловозов с передачей постоянного тока, у которых вспомогательные нагрузки запитаны от вспомогательного генератора, вычисляют по формуле

э.-[;отр„(.У„п11Я,,«<«]%. о)

где Т — время реализации тест-циклограммы;

Р„(ву^ — текущее значение мощности на клеммах ТГ (ВУ). кВт;

П13{Ц — текущее значение КПД ТЭД. вычисляемое для ПКМ, с помощью зависимости от тока нагрузки, установленной по экспериментальным данным;

t]op — значение КПД осевого редуктора и моторно-осевых подшипников;

Г — номер текущего измерения;

j — номер ПКМ.

Допускается использовать формулу


И)


где it — временной шаг реализации типовой тест-циклограммы. с.

Если на тепловозе с передачей постоянно-постоянного тока вспомогательные агрегаты запитаны от одного генератора с ТЭД. то формула (3) имеет вид


где NKni} — текущее значение мощности генератора, затраченной на привод вспомогательных агрегатов. кВт. В этом случае для определения величины NacniJ в соответствующие ц«пи электрической схемы тепловоза устанавливают дополнительные шунты.

Допускается использовать формулу

Э„-10-’.£(р„|вдИга,).Д1.п„я Ц.Р- (6)

Для тепловозов с передачей переменно-переменного тока Экэ вычисляют по формуле

э« = [£ТриЧ' Ч-j' j(tXlt] %. (7)

где Ри„ — текущее значение мощности на входе в И. кВт;

t]Hij — текущее значение КПД И.

Допускается использовать формулу

Экэ»10-3 At П,

(8)


  • 6.6.3 Текущее значение мощности на клеммах ТГ. ВУ или И Ревуний1 к®т' вычисляют по формуле

    (9)


Р , v .«I . v w U , v и.-10-з. "WAHM >г1»уХи1ч

где 1„(ву)(и), — текущее значение силы тока на клеммах ТГ. ВУ или И. А;

^тг(ву)(и>« “ текущее значение напряжения на клеммах ТГ. ВУ или И. В.

  • 6.6.4 Значение энергии топлива, израсходованного дизелем тепловоза (секции тепловоза) за время реализации типовой тест-циклограммы нагружения ДГ на реостат Эвэ. МДж. вычисляют по формуле

    03


    «В Q


    н fuel*


где В — расход топлива дизелем за время реализации типовой тест-циклограммы, кг; Q"ue, — низшая теплотворная способность топлива. МДж/кг. определяемая по ГОСТ 21261.

  • 7 Определение контрольного экспериментально-расчетного коэффициента полезного действия тепловоза (секции тепловоза)

    • 7.1 Сущность метода

Контрольный экспериментально-расчетный КПД тепловоза (секции тепловоза), п,зр. вычисляют методом расчета с использованием нормативных значений удельного расхода топлива и мощности дизеля, указанных в ТУ или ТЗ.

12 Расчет контрольного экспериментально-расчетного коэффициента полезного действия тепловоза (секции тепловоза)

Значение контрольного экспериментально-расчетного КПД тепловоза (секции тепловоза) пЕЭр

вычисляют по формуле



(11)

где — контрольное экспериментально-расчетное значение энергии, которая могла бы быть потенциально передана на колеса тепловоза (секции тепловоза) за время реализации типовой тест-циклограммы при нормативных значениях мощности ДГ по ТЗ или ТУ на ПКМ( с учетом отличия фактических условий реостатных испытаний по определению п,р от стандартных условий по ТУ или ТЗ. при затратах мощности на привод вспомогательных агрегатов и средних значениях КПД ВУ. ТГ. И и ТЭД при работе на ПКМГ МДж;

Эр" — расчетное значение энергии топлива, которое было бы израсходовано дизелем тепловоза (секции тепловоза) за время реализации типовой тест-циклограммы при нормативных значениях по ТУ или ТЗ мощности ДГ. удельного расхода топлива, расхода топлива на холостом ходу и при отсутствии переходных процессов при переключении ПКМ. МДж.

7.3 Расчет контрольного экспериментально-расчетного значения энергии

  • 7.3.1 Для тепловозов (секций тепловозов) с передачей переменно-постоянного тока контрольное экспериментально-расчетное значение энергии Э^, МДж. вычисляют по формулам:

- при механическом приводе вспомогательных агрегатов

эрн «е(э₽мс -Э )л п юр *"1 ди») ОСПМСХ)/ Hrjcp byjcp

’ *Ъ»Д|СР ’ ’lop*


(12)


где — значение энергии, выработанной дизелем на ПКМ^ за время расчетной реализации типовой тест-циклограммы при нормативных значениях мощности дизеля по ТУ или ТЗ. с учетом отличия фактических условий реостатных испытаний от стандартных по ТУ или ТЗ. МДж;

ЭвспмеХ) — значение энергии, затраченной дизелем на обеспечение работы вспомогательных агрегатов с механическим приводом на ПКМ, за время реализации типовой тест-циклограммы нагружения ДГ на реостат. МДж;

п — среднее значение КПД ТГ на ПКМ, за время реализации типовой тест-циклограммы нагру-жения ДГ на реостат;

Лву)ер — среднее значение КПД ВУ на nKMf за время реализации типовой тест-циклограммы нагружения ДГ на реостат;

Птздрр — среднее значение КПД ТЭД на ПКМ, за время реализации типовой тест-циклограммы нагружения ДГ на реостат;

Пор — значение КПД осевого редуктора и моторно-осевых подшипников:

- при электрическом приводе вспомогательных агрегатов

^(®ДИЗ) 4|rjcp ^ecnsnj) 4»yjcp ’ ’ ^ор ■

(13)


где Эклзл. — значение энергии, затраченной дизелем на обеспечение работы вспомогательных агрегатов с электрическим приводом на ПКМ; за время реализации типовой тест-циклограммы нагружения ДГ на реостат. МДж.

- при смешанном приводе вспомогательных агрегатов

3£>“ *{[(% * 3-cnMexj)' Пк|ср ] - } П„у^р ' Ч1ЭД(ср %р.

(14)


  • 7.3.2 Для тепловозов (секций тепловозов) с передачей постоянно-постоянного тока контрольное экспериментально-расчетное значение энергии Э£зр. МДж. вычисляют по следующим формулам:

* при механическом приводе вспомогательных агрегатов

Э₽и = У(эрнс.~Э in . op AHSj оспмех,/ Hrjcp


^OAjcp ’^ор'


(15)


• при электрическом приводе вспомогательных агрегатов

^irjcp


-Эрслэл,) Ч


I3Ajcp ’ %р'


(16)


- при смешанном приводе вспомогательных агрегатов

“эвспме,).n,rjcp]-ЭИСПЗЛ)}- n.„Jcp пор.

(17}


  • 7.3.3 Для тепловозов (секций тепловозов) с передачей переменно-переменного тока контрольное экспериментально-расчетное значение энергии Э£зр. МДж. вычисляют по формулам:

• при механическом приводе вспомогательных агрегатов

эря »х(эрнс -Э к эр Wl


вСПМеХ|) ^rrjcp ’ *\»)СР ^1ЭД)СР ^ор'


(18)


- при электрическом приводе вспомогательных агрегатов

Э«Эр я ^irjcp “ ) IKljcp ’ ^тэд)ср •Пор’

(19)


(20)


- при смешанном приводе вспомогательных агрегатов

Э?зр“ 4(3^3j - Эвспмех,)- n,rjcp - Эмп ЗЛ( ] n,ljcp ■ П,ЭД1СР ■ Пор.

где пИр.р — среднее значение КПД И на ПКМ( за время реализации типовой тест-циклограммы нагружения ДГ на реостат.

  • 7.3.4 Значение. ЭДЛЗ}. МДж. вычисляют по формуле

Э°нс =10 3 N”"0 Т,

(21)


ДИЭ» AM3J ’j'

где — нормативное значение мощности дизеля по ТУ или ТЗ на ПКЦ. скорректированное по отличию фактических условий реостатных испытаний от стандартных условий по ТУ или ТЗ. кВт; Т} — время работы на ПКМ^ с.

Значение кВт. вычисляют по формуле

(22)

гц» — нормативное значение мощности дизеля на ПКМ( по ТУ или ТЗ. кВт;

ANflHJjcp —среднее значение изменения мощности дизеля, вызванное отличием фактических условий испытаний от стандартных по ТУ или ТЗ за время работы на ПКМ. кВт. Значение ^ЫДИЭ)Ср. кВт. вычисляют по формуле

AN

. Ь| X-

(23)


•^АН3,СР “ 1—--

где ДЫди.ц — текущее значение изменения мощности дизеля, вызванное отличием фактических условий испытаний от стандартных по ТУ или ТЗ за время работы на ПКМ,. кВт;

— количество измерений за время работы на ПКМ.

Значение кВт, вычисляют в соответствии с РЭ или нормативными документами2.

  • 7.3.5 Значение МДж. вычисляют по формуле

ОС ПМОХ1

где Э^спхмех — суммарная энергия, затраченная дизелем при работе на ПКМ на привод к-го вопи2 могательного агрегата с механическим приводом за время реализации типовой тест-циклограммы нагружения ДГ на реостат. МДж;

к — условный номер вспомогательного агрегата, общее количество и номенклатура кото2 рого соответствуют энергетической схеме тепловоза.

Значение 3apnKMexj вычисляют по формуле

«пр ^вспснех!


юМ

Jo


(25)


где NKni.M<!X9 —текущее значение мощности, потребляемой к-м вспомогательным агрегатом с ме2 ханичесхим приводом при работе на ПКМ| в процессе реализации типовой тест2 циклограммы нагружения ДГ на реостат;

Пмехпрк] — КПД механического привода к2го вспомогательного агрегата при работе на ПКМГ Допускается значение Э"р вычислять по формуле

(26)


ПыаилрК|

При определении текущих значений мощности, затрачиваемой дизелем на обеспечение работы вспомогательных агрегатов с механическим приводом при работе на ПКМГ текущие значения мощно2 сти. затрачиваемой дизелем на привод вентилятора Nap. кВт. вычисляют по формуле


где пу — текущее значение частоты вращения коленчатого вала дизеля при работе на ПКМ^. мин-’; пп1ах — значение частоты вращения коленчатого вала дизеля при работе на ПКМтах. мин-1; NenxM(nax — мощность, потребляемая вентилятором на максимальной ПКМ при стандартных атмос2 ферных условиях, приведенная в ТУ или ТЗ. кВт;

т)пра. — КПД привода вентилятора при работе на ПКМ..

Мощность, затрачиваемую дизелем на привод стартера-генератора NCI|I кВт. вычисляют по формуле

N„r"10-3 lc,r Че (28)

где !ек — ток СТГ. А;

U6c — напряжение бортовой сети. В;

Плрстг — КПД привода стартера-генератора.

  • 7.3.6 Значение Эа£пэлпр). МДж. вычисляют за время реализации типовой тест-циклограммы нагружения ДГ на реостат по формуле

Эп₽ =УЭпр (29)

где 3^nonnpj — суммарная энергия, затраченная ДГ при работе на ПКМ, на привод к2го вспомогательного агрегата с электрическим приводом за время реализации типовой тест-циклограммы нагружения ДГ на реостат. МДж.

Значение 3j^nM(tBpj. МДж. вычисляют по формуле

Э" - *10'3 fT^ai>^ (t)dt.

(30)


ocnonnpj ,u Jo 'V«‘-

Ьллрч

где NecnK3/in(^ — текущее значение мощности, потребляемой к-м вспомогательным агрегатом с электрическим приводом при работе на ПКМ| в процессе реализации типовой тест-циклограммы нагружения ДГ на реостат. МДж;

%лпрк| ~~ КПД электрического привода к-го вспомогательного агрегата на ПКМ,. Значение 3^n<3nnpj допускается вычислять по формуле

Эп₽ ^•cnonnpj


«10-*


^34Пр1|


(31)


При определении текущих значений мощности, затрачиваемой дизелем на обеспечение работы вспомогательных агрегатов с электрическим приводом при работе на ПКМ(. текущие значения мощности N^. кВт. затрачиваемой дизелем на привод мотор-вентиляторов. вычисляют по формуле


(32)

где п? — текущее значение частоты вращения коленчатого вала дизеля при работе на ПКМ. мин-’; пП1ах ~~ аиачение частоты вращения коленчатого вала дизеля при работе на ПКМтах. мин-1; Ммвпкыта» — мощность, потребляемая мотор-вентилятором на ПКМтад при стандартных атмосферных условиях, приведенная в ТУ или ТЗ. кВт:

mt — текущее значение количества включенных мотор-вентиляторов: qrr4 — текущее значение КПД ТГ при работе на ПКМГ

  • 7.3.7 Значение потерь мощности дизеля при работе на ПКМ на привод возбудителя ANBj6j. кВт. вычисляют по формуле

    AN



    * Po36j ■


    -1


    (33)


где PBj6j — мощность возбудителя на ПКМГ кВт;

qBj6j — КПД возбудителя на ПКМ;

tlnpeS6j — КПД привода возбудителя на ПКМ;.

  • 7.3.8 Средние значения КПД электрических машин на ПКМ| за время реализации типовой тест-циклограммы нагружения ДГ на реостат вычисляют по следующим формулам:

    - среднее значение КПД ВУ пау5Р



    (34)


    - среднее значение КПД ТГ q



    (35)


    • среднее значение КПД ТЭД Лгэд^р


Z

I


(36)

где п.„ . Пгн, птма — соответственно текущие значения КПД ВУ, КПД ТГ и КПД ТЭД при работе на

’ пкмг

z, — количество измерений за время работы на ПКМГ

  • 7.4 Определение значения энергии топлива

Значение Э^_ МДж. вычисляют по формуле

3^-0.1186 10 4 Qe, Tjt (37)

где — нормативные значения мощности дизеля на ПКМ^ в соответствии с ТУ или ТЗ. кВт;

дв) — нормативные значения удельного расхода топлива дизеля на ПКМ; в соответствии с ТУ или ТЗ. г/кВтч;

Т) — время работы на ПКМ.. с.

  • 8 Оценка энергетической эффективности тепловоза (секции тепловоза)

    • 8.1 Энергетическую эффективность тепловоза (секции тепловоза) оценивают сравнением минимального значения ИЭЭФ?, которое по результатам реостатных испытаний может с принятой доверитель* ной вероятностью у иметь ИЭЭФ тепловоза, и его граничного значения ИЭЭФгр. Если ИЭЭФ.,. £ ИЭЭФ^, то с вероятностью у уровень энергетической эффективности тепловоза соответствует области удовлетворительных значений. Если ИЭЭФГ < ИЭЭФ,р то с вероятностью у уровень энергетической эффективности тепловоза соответствует области неудовлетворительных значений.

    • 8.2 Значение ИЭЭФ? вычисляют по формуле

ИЭЭФ^ИЭЭФ^-Д^,

  • (38)

  • (39)


где Д1153ф — односторонний доверительный интервал для ИЭЭФср. Значение вычисляют ло формуле

где п — количество реализаций типовой тест-циклограммы;

— значение параметра распределения Стьюдента для одностороннего доверительного интервала при числе степеней свободы п -1 и принятой доверительной вероятности у (рекомендуется принимать у = 0.8);

Зиээф оценка стандартного отклонения по результатам реостатных испытаний.

Значение Э1133ф вычисляют по формуле где ИЭЭФ, — значение ИЭЭФ в результате t-й реализации типовой тест-циклограммы.

S л, я нэ>ф


^£(иээФ.-иээФС|))г


(п-1)


(40)


  • 8.3 Граничное значение индикатора энергетической эффективности локомотивов ИЭЭФ вычисляют по формуле

ИЭЭФ„, = 1 - 8 - 6ЯЖ. (41)

гр лп де' ' '

где 1 — максимальное возможное значение ИЭЭФ при нормативных значениях удельного расхода топлива и при отсутствии переходных процессов в ДГ при переключении ПКМ;

6ПП — значение уменьшения ИЭЭФ. установленное по результатам реостатных испытаний тепловозов каждого функционального типа за счет влияния переходных процессов в ДГ;

6 — относительное уменьшение ИЭЭФ за счет допуска на объявленный удельный расход топлива по ГОСТ 10150.

  • 9 Требования безопасности труда и охраны окружающей среды при проведении испытаний

9.1 Персонал, участвующий в реостатных испытаниях, должен быть обучен и аттестован в установленном порядке на право проведения таких испытаний.

  • 9.2 За безопасность проведения испытаний несет ответственность руководитель испытаний.

  • 9.3 8се работы по подготовке и проведению испытаний проводят под непосредственным руководством и контролем руководителя испытаний с соблюдением общих требований производственной санитарии, правил и инструкций по охране труда, технике безопасности и пожарной безопасности, действующих на железнодорожном транспорте и в промышленности.

  • 9.4 Участники испытаний перед началом работ проходят инструктаж по технике безопасности и пожарной безопасности. Порядок и виды обучения, организация инструктажа лиц. участвующих в работах по подготовке и проведению испытаний, — по ГОСТ 12.0.004.

  • 9.5 Персонал, участвующий в реостатных испытаниях, должен быть обеспечен средствами индивидуальной защиты органов слуха по ГОСТ 12.4.051.

Приложение А (обязательное)

Типовые тест-циклограммы нагружения на реостат тепловозов (секций тепловозов) различного функционального типа

Таблица АЛ — Тест-циклограмма нагружения дизель-генераторэ магистрального грузового тепловоза на реостат

№ режима работы

Позиция контролпера машиниста, пкм

Время работы на ПКМ. с

н» режима работы

Позиция контроллера машиниста, пкм

Время работы на ПКМ. с

№ режима работы

Позиция контроллера машиниста. ПКМ

Время работы на ПКМ. с

1

0

100

27

0

234

53

7

8

2

1

4

28

1

4

54

8

3

3

2

2

29

2

3

55

9

6

4

3

3

30

3

3

56

10

10

5

4

4

31

4

5

57

11

62

6

5

3

32

5

3

58

10

8

7

6

13

33

6

10

59

8

2

8

7

7

34

7

8

60

5

3

9

8

6

35

8

8

61

3

2

10

9

6

36

9

6

62

0

100

11

10

15

37

10

20

63

1

4

12

11

23

38

11

45

64

2

3

13

12

230

39

12

5

65

3

5

14

13

40

40

13

95

66

4

5

15

14

60

41

11

10

67

5

5

16

15

46

42

10

8

68

6

5

17

14

17

43

9

3

69

7

5

18

13

10

44

5

4

70

8

3

19

12

28

45

3

3

71

9

10

20

13

15

46

0

100

72

10

52

21

14

30

47

1

4

73

9

7

22

11

5

48

2

2

74

8

3

23

9

3

49

3

3

75

7

3

24

7

3

50

4

5

76

6

5

25

5

2

51

5

3

77

0

200

26

3

2

52

6

10

Таблица А.2 — Тест-циклограмма нагружения диэель-генератора магистрального пассажирского тепловоза на реостат

№ режима работы

лкм

Время работы на ПКМ. с

№ режима работы

ПКМ

Время работы на ЛКМ. с

1

0

180

18

11

52

2

1

10

19

9

83

3

2

10

20

5

25

4

3

13

21

2

10

5

4

15

22

1

10

6

5

15

23

0

180

7

6

18

24

1

15

8

7

30

25

2

20

9

8

145

26

3

50

10

9

20

27

4

20

11

10

105

28

5

24

12

11

30

29

6

25

13

12

155

30

7

67

14

13

60

31

4

16

15

14

135

32

2

8

16

15

20

33

1

10

17

13

44

34

0

180

Таблица А.З — Тест-циклограмма нагружения дизель-генератора маневрового тепловоза на реостат

№ режима работы

ЛКМ

Время работы на ПКМ. е

№ режима работы

ПКМ

Время работы на ЛКМ. с

1

0

50

15

3

18

2

1

5

16

0

45

3

2

18

17

1

5

4

3

18

2

18

5

0

45

19

3

18

6

1

5

20

4

15

7

2

18

21

5

14

8

3

18

22

2

4

9

4

15

23

0

45

10

5

15

24

1

5

11

1

2

25

2

18

12

0

45

26

3

18

13

1

5

27

0

45

14

2

18

28

1

5

Окончание таблицы 3

№ режима работы

ПКМ

Время работы на ПКМ. с

№ режима работы

ПКМ

Время работы на ПКМ. с

29

2

18

63

3

18

30

3

18

64

4

15

31

4

15

65

5

15

32

0

45

66

6

14

33

1

5

67

4

15

34

2

18

68

3

3

35

3

18

69

0

45

36

0

45

70

1

5

37

1

5

71

2

18

38

2

18

72

3

18

39

3

18

73

0

45

40

4

15

74

1

5

41

5

15

75

2

18

42

6

5

76

3

18

43

7

5

77

4

15

44

8

5

78

5

10

45

5

5

79

6

3

46

3

4

ВО

4

5

47

0

45

81

2

5

48

1

5

82

0

45

49

2

18

83

1

5

50

3

18

84

2

18

51

0

45

85

3

18

52

1

5

86

4

15

53

2

18

87

0

45

54

3

18

88

1

5

55

4

15

89

2

18

56

0

45

90

3

18

57

1

5

91

0

45

58

2

18

92

1

5

59

3

18

93

2

18

60

0

45

94

3

18

61

1

5

95

4

15

62

2

18

96

0

52

Библиография

  • [1] «Методика определения энергоэффективности тепловозов» (утверждена ОАО «РЖД» 6 ноября 2015 г. №469)

  • [2] «Порядок проведения поверки средств измерений, требования к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке» (утвержден Приказом Минпромторга от 2 июля 2015 г. № 1815)

  • [3] Федеральный закон от 26 июня 2008 г. №102-ФЗ «Об обеспечении единства измерений»

УДК 629.424.1.001.4(083.76):006.354

МКС 19.020


Ключевые слова: индикатор энергетической эффективности, реостатные испытания, тепловозы, тест-циклограмма. энергоэффективность

БЗ 2—2019/47

Редактор В. И. Драгун Технический редактор И.Е. Черепкова Корректор Е.Р. Ароян Компьютерная верстка Ю.В. Поповой

Сдано е набор 18.03.2019. Подписано о печать 29.03 2019. Формат 60 * 84 V&. Гарнитура Ариал. Усл печ. л. 2.79. Уч.-изд. л. 2.23.

Подготовлено на основе электронной версии, предоставленной разработчиком стандарта

ИД «Юриспруденция». 115419. Москве, ул. Орджоникидзе. 11. www4urtsizdat.ru y-book@mait.ru

Создано в единичном исполнении . 117418 Москва. Нахимовский пр-т, д. 31. к. 2. www.90sbnfo.ru tnfo-@gosbnfo.ru

1

В Российской Федерации действуют (2) и [3J.

2

В Российской Федерации действует ГОСТ Р 52517—2005 (ИСО 3046-1:2002) «Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Характеристики. Часть 1. Стандартные исходные условия, объявления мощности, расхода топлива и смазочного масла. Методы испытаний».