Известия Транссиба №1(33), 2018

В статье рассмотрены мгновенная и средние скорости движения поездов, их особенности и применение, в том числе для определения скоростных коэффициентов и времени движения. Показано определение степени влияния скорости движения и ее ограничений, остановок и задержек на потери времени хода и энергетические затраты на тягу груженых и порожних поездов. Приведена оценка экономии времени хода и электроэнергии за счет применения рекуперативного торможения электровозов. Предложена разработка рекомендаций по повышению средней скорости движения, сокращению времени хода и энергозатрат грузовых поездов.

Рассмотрены особенности применяемых в настоящее время методов расчета тормозного пути поезда. Показаны основные недостатки наиболее распространенного метода определения тормозного пути по интервалам скорости. Авторами предложен новый метод расчета, позволяющий учитывать основные параметры процесса торможения - скорость распространения тормозной волны; особенность диаграммы наполнения тормозных цилиндров; режим тормоза; начальную скорость, с которой начинается расчет действительного тормозного пути. Для верификации предлагаемого метода выполнено компьютерное моделирование и проведен анализ результатов, полученных при применении различных методов расчета длины тормозного пути. Новый метод позволяет точнее производить расчет длины тормозного пути железнодорожного подвижного состава.

В статье выполнена оценка влияющих факторов на расход электроэнергии на собственные нужды электровозов серии 2ЭС6, сформированы статистические модели для нормирования расхода электроэнергии на собственные нужды ЭПС и выполнена оценка их качества.

В данной статье рассматриваются основные методы технической диагностики топливной аппаратуры дизелей. Перечислены неисправности, обнаруживаемые с помощью этих методов. Детально рассмотрены принципы работы методов, выявлены недостатки и преимущества выбранных методов.

Построена математическая модель тягового привода электровоза ЭП20 для исследования динамических процессов в режиме боксования. Определены собственные частоты и коэффициенты форм динамической системы. Выполнена оценка устойчивости привода по отношению к фрикционным автоколебаниям. Рассчитаны динамические нагрузки в элементах привода при единичной угловой скорости скольжения колес. Сформулированы рекомендации по повышению динамических качеств тягового привода в режиме боксования.

В статье рассмотрена актуальность проблемы создания бортовой системы диагностирования технического состояния грузового вагона, обозначены недостатки существующих средств диагностирования. Проведен патентный поиск источников электрической энергии для грузовых вагонов, определены их особенности. Предложена авторская конструкция устройства электропитания для диагностирования технического состояния грузового вагона на ходу поезда.

Очистка моторного масла от загрязняющих его частиц и продуктов износа деталей является неотъемлемой частью надежной эксплуатации трущихся деталей дизелей локомотивов. Наличие твердых частиц в масле ведет к абразивному износу деталей и, как следствие сокращает их ресурсопригодность. Бортовые системы очистки, применяемые на локомотивах, не способны осуществлять мелкодисперсную очистку моторного масла. Предлагается использование внешней стационарной установки центробежных очистителей, что позволит повысить эффективность очистки и осветления моторного масла на плановых видах ремонта и технического обслуживания локомотивов.

В статье рассмотрены особенности и выделены преимущества использования динамических режимов для диагностирования узлов подвижного состава. Приведены конкретные примеры диагностирования отдельных агрегатов локомотива по вибрации, температуре, электрическим параметрам, частоте вращения. Обоснована актуальность задачи по разработке систем диагностирования с использованием эталонных моделей.

В статье рассматривается анализ способов получения статистически достоверных данных о контактном нажатии, которые базируются на результатах инспекционных поездок и данных о проектных значениях расположения контактных проводов в вертикальной плоскости и в плане пути. Предложен метод расчета контактного нажатия с помощью искусственных нейронных сетей. Рассмотрены способы получения статистически достоверных данных о контактном нажатии токоприемников электроподвижного состава без необходимости прямого измерения, на основе видеоизображения процесса токосъема и анализа внешних факторов (погодных, эксплуатационных), сопровождающих взаимодействие.

В статье дана характеристика текущего состояния в электросетевом комплексе нетягового электроснабжения железнодорожного транспорта. Показаны основные недостатки существующей системы учета электроэнергии в распределительных сетях 0,4 - 10 кВ. Рассмотрены основные направления по инновационному развитию электросетевого комплекса нетяговой энергетики, в том числе направленные на повышение энергоэффективности процесса преобразования, передачи и потребления электрической энергии за счет управления режимами работы распределительных сетей. Приведено описание основных принципов построения «Цифрового района электроснабжения».

В статье приведены основные положения методики определения индикаторов энергоэффективности электровозов. Представлены результаты расчетов индикаторов для электровозов серий 3ЭС5К, ЭП2К и 2ЭС6 применительно к действующим участкам железных дорог. Предложенный подход может быть использован для установления уровня энергоэффективности различных серий электроподвижного состава и их объективного сравнения при эксплуатации на различных участках с поездами различных масс с целью дальнейшего создания автоматизированной системы оптимизации использования тяговых ресурсов ОАО «РЖД».

В статье рассматривается процесс разработки адаптивной модели управления энергетическим комплексом железнодорожного предприятия на основе продукционных правил. Представлен алгоритм управления расходом топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) на нетяговые нужды в структурных подразделениях железнодорожного транспорта с использованием математического аппарата нечеткой логики. Предложено использовать базу правил нечетких выводов для оценки адекватности разработанной модели управления процессом потребления ТЭР.

В статье рассмотрены вопросы анализа режимов работы маневровых тепловозов и особенностей настройки характеристик тяговых генераторов при проведении реостатных испытаний тепловозов. Приведены статистические средние значения параметров нагрузки дизель-генераторных установок маневровых тепловозов ТЭМ2 в процессе выполнения маневровой работы на сортировочных и участковых станциях. При контроле внешней характеристики тепловоза при проведении реостатных испытаний с использованием АСКИ «Кипарис» наблюдались внешние характеристики нормальной («классической») и «выпуклой» форм. Нормальная («классическая») внешняя характеристика тепловоза ТЭМ2 № 1 эквидистантно удалена от границ поля допуска; а «выпуклая» внешняя характеристика тепловоза ТЭМ2 № 2, находясь в поле допуска, не поддерживает постоянства мощности дизель-генераторной установки, что обусловлено несовершенством машинной системы регулирования, в частности, электромеханическими характеристиками возбудителя.

В статье представлена нелинейная математическая модель нагрева двухслойного тела с учетом конечной скорости распространения тепла и температурной зависимости свойств материалов. Получено численное решение нелинейной гиперболической задачи теплопроводности для случая, когда поглощение энергии излучения моделируется объемным источником тепла. Рассмотрена реализация метода сеток с использованием трехслойной неявной разностной схемы при решении нелинейной задачи теплопроводности в двухслойном теле с учетом релаксации теплового потока и условий сопряжения в случае идеального контакта на стыке слоев. Описанный алгоритм расчета температурного поля при высокоинтенсивном нагреве тела с покрытием, учитывающий зависимость теплофизических характеристик материалов от температуры, основан на реализации метода прогонки с итерационным уточнением коэффициентов. Разработаны программы и представлены результаты расчетов температурных полей с использованием нелинейных гиперболических уравнений теплопроводности и соответствующих линейных с учетом среднеинтегральных значений теплофизических и оптических характеристик материалов. На основе сравнения полученных результатов обосновывается необходимость учета температурной зависимости свойств материалов при исследовании процессов высокоинтенсивного нагрева тел. Разработанная математическая модель на основе системы нелинейных гиперболических уравнений может использоваться при создании технологических процессов с применением методов обработки поверхности многослойных тел лазерным излучением.

В настоящее время большое внимание уделяется созданию терминально-логистических комплексов «сухой порт» для эффективного функционирования транспортного узла. «Сухой порт» - это один из возможных способов увеличения пропускной способности транспортного узла. Пропускная способность транспортного узла зависит от следующих взаимосвязанных элементов - инфраструктурных решений, технологических, технических, организационных и экзогенных. Недостаточность технического оснащения, низкий уровень производственной культуры, информационная несогласованность приводят к сверхнормативному простою транспортных средств на причалах и терминально-складских объектах порта. Технические уст-ройства, маневровые средства, подъемно-транспортное оборудование не справляются с возрастающим потоком транспорта, контейнеров и грузов, что приводит к парализации движения грузовых потоков. В результате происходит скопление вагонов на подходах к транспортному узлу, образуются «брошенные» составы. Несоблюдение логистических принципов управления продвижением грузопотока при организации смешанных перевозок требуют современного подхода к организации эффективной работы транспортного узла. В данной работе условие эффективного взаимодействия железнодорожного и морского транспорта в системе «станция - порт» представлено в виде теоретико-множественной модели. Рассмотрены элементы, составляющие пропускную способность припортовой станции и морского порта. Эффективная интеграция технологических процессов железнодорожного и морского транспорта в транспортном узле зависит от следующих условий: исключение сверхнормативного технологического времени нахождения подвижного состава на путях станции и порта; поступление вагонов в адрес порта согласно перерабатывающим мощностям подъемно-транспортного оборудования и пропускной способности складских объектов; организация переработки грузов и контейнеров по варианту «вагон - судно» и наоборот. Для реализации перечисленных условий необходимо создание системы «сухих портов» для обслуживания дальневосточных транспортных узлов, в этом случае пропускная способность железнодорожной инфраструктуры транспортных узлов рассматривается комп-лексно с «сухим портом». Движение грузо- и контейнеропотоков в системе «порт - станция - терминал» осуществляется по технологии фидерного движения поездов. Дальнейшее техническое и технологическое развитие транспортных узлов - это организация грузопереработки за пределами порта на терминалах типа «сухой порт».

В статье рассматриваются возможность применения безусловного алгоритма диагностирования применительно к конкретной задаче поиска повреждения в станционной тональной рельсовой цепи. Задачей работы является обоснование возможности применения алгоритмов диагностирования с целью снижения времени поиска и устранения повреждений. Показан порядок составления алгоритма диагностирования, рассчитаны условные вероятности, диагностические веса, частные и общие диагностические ценности. На основании проведенных вычислений составлен безусловный алгоритм диагностирования тональной рельсовой цепи. Результаты, представленные в статье, могут быть использованы при техническом обслуживании систем автоматики действующих железных дорог.