Известия Транссиба №2(34), 2018

В статье рассматривается возможность определения удельного расхода топлива тепловозами в эксплуатации с использованием косвенных расчетных методов, основанных на использовании данных локомотивных бортовых систем и дополнения их математическими моделями рабочего цикла и модели для определения состава отработавших газов дизельного двигателя. Приводятся основные уравнения и алгоритмы предлагаемых для реализации такого метода математических моделей и результаты их использования, представлены результаты сравнения результатов моделирования и опытных данных об удельном расходе топлива тепловозов ТЭМ18ДМ. Предложен возможный алгоритм совместного использования данных математических моделей, сделаны выводы о возможном развитии такого способа для определения энергоэффективности тепловозов без вывода их из эксплуатации.

В работе обоснована актуальность проведения научно-исследовательских работ по совер-шенствованию нормативно-методологической базы при разработке перспективных конструкций подвижного состава железных дорог с применением новых конструкционных материалов, обладающих нелинейными свойствами при деформировании (физической нелинейностью). Рассмотрена возможность использования процедуры метода конечных элементов (МКЭ) при создании таких конструкций. Зависимость напряжений от деформаций аппроксимирована кубической параболой. Это позволило получить обобщения известных соотношений и алгоритмов классической теории МКЭ при нелинейной зависимости между напряжениями и деформациями. Предложенная методика апробирована при оценке напряженно-деформированного состояния (НДС) алюминиевого грузового полувагона при различных нормативных нагрузках по I расчетному режиму. Произведена оценка влияния физической нелинейности на НДС хребтовой балки грузового полувагоны из алюминиевого сплава АМг6. При расчете напряжений, возникающих при действии продольной силы с эксцентриситетом, напряжения в нелинейном приближении оказываются на 13 % ниже соот-ветствующих значений напряжения, полученных при расчете по линейной теории. Полученные результаты могут быть рекомендованы при разработке аванпроектов новых конструкций, оптимизированных по весовым и прочностным характеристикам.

В статье анализируется влияния транспортной тары на технологию перевозки в зависимос-ти от параметров груза. Параметры транспортных пакетов, сформированных на стандартных поддонах размерами 1200×1000 мм, 1200×800 мм, и внутренние размеры крытых вагонов и контейнеров не кратны между собой и не имеют общего модуля. В связи с этим возникает необходимость изучения данного вопроса на научной основе. Целью исследования является разработка методики выбора рациональной транспортной тары при перевозке тарно-штучных грузов. В статье использованы основные положения теории транспортной логистики и теории складских систем. Материалами для исследования явились результаты обследования существующих способов укладки грузов на стандартные поддоны, а также действующие нормативные документы по размещению грузов в транспортные средства. Практическая значимость состоит в повышении массы транспортной партии грузов.

В статье рассмотрены вопросы возможности оптимизации производства технического обслуживания и ремонта электровозов. Одной из главных задач оптимизации периодичности технического обслуживания и ремонта является получение экономического эффекта с сохранением высокой надежности оборудования подвижного состава. Для получения экономического эффекта необходимо исследовать все возможные факторы, влияющие на работу подвижного состава в конкретных условиях эксплуатации. Их воздействие оказывает прямое влияние на надежность подвижного состава.

В статье содержатся результаты исследования параметров лазерного триангуляционного датчика в контексте его применения для контроля технического состояния деталей вагона. Основной целью исследования является экспериментальное определение границ применимости датчика для контроля реальных образцов деталей грузового вагона новой конструкции на примере деталей тележки 18-9855. Экспериментальными методами установлены некоторые границы применимости датчика, его свойства и особенности применения для размерного контроля. Установлены предельно возможные углы наклона поверхности объекта при измерении расстояния на максимальных настройках быстродействия датчика, фактическая точка фокусировки излучателя. Проведен анализ полученных данных и показан пример их использования для определения оптимальных параметров портала при проектировании измерительной машины. Результаты работы можно использовать при проектировании автоматизированных систем и стендов размерного контроля деталей при производстве, ремонте и техническом обслуживании вагонов и другой техники, техническое состояние которой определяется размерами деталей.

Проведен анализ влияния организации формирования соединенных грузовых поездов на пропускную способность участков железных дорог. Представлены результаты электрических расчетов системы тягового электроснабжения постоянного тока 3,0 кВ трех участков Свердловской и Южно-Уральской железных дорог при регулировании скорости движения поездов от 50 до 100 км/ч с различными локомотивами при пропуске двух одиночных и одного соединенного грузовых поездов с применением системы бесконтактного автоматического регулирования напряжения в контактной сети, позволяющих дать оценку пропускной способности трех участков. В ходе проведения расчетов применялась разработанная уточняющая методика с применением поправочных токовых коэффициентов KIхх и KIст. Доказана необходимость их применения в электрических расчетах.

В статье рассматриваются вопросы, связанные с теоретическими и экспериментальными исследованиями режимов работы системы тягового электроснабжения. Выполнен сравнительный анализ напряжений на шинах тяговых подстанций с неуправляемыми выпрямителями и шинах тяговых подстанций с преобразовательными агрегатами, оборудованными системой бесконтактного автоматического регулирования напряжения, показаны различия между ними. Детально исследованы режимы работы активного поста секционирования с пунктом повышения напряжения. В результате исследований выявлено, что продолжительность наблюдения максимальных значений напряжения на шинах подстанции выше среднего уровня напряжения холостого хода составляет около 5 - 10 % от времени суток, на активных постах - около 7 - 8 %, на пассивных - 10 - 13 %. Максимальная мощность в активном режиме работы поста секционирования с пунктом повышения напряжения при понижении напряжения в контактной сети составляет 2,9 МВт. Средний объем электроэнергии, возвращаемый в контактную сеть пунктом повышения напряжения, за один эпизод составляет 170 кВт·ч. Средняя продолжительность работы в активном режиме для одного случая

В статье проанализированы результаты оценки времени работы и потребления электроэнергии оборудования компрессорной сервисного локомотивного депо (СЛД) Московка Западно-Сибирской железной дороги. Представлены алгоритмы подготовки данных для моделирования и оценки эффективности производственного процесса. Определены основные факторы, влияющие на потребление мощности компрессорного оборудования, и представлены результаты оценки их влияния. На основе полученных зависимостей разработана математическая модель процесса электропотребления оборудования компрессорной с использованием нечетких нейронных сетей и определена ее точность. Представлен интерфейс разработанного программного комплекса при оценке влияния факторов на процесс электропотребления оборудования СЛД Московка.

В статье предложен способ повышения эффективности систем электропитания нетяговых потребителей за счет квадратичного накопления электрической энергии на реактивных элементах в режиме биения частоты. Приводится доказательство энергетической эффективности режима биений по сравнению с режимом полного резонанса применительно к реализации квазирезонансных импульсных источников электропитания. В статье рассматриваются также вопросы выбора оптимальной частоты биений по критерию максимального отношения накапливаемой энергии на реактивных элементах контура к затрачиваемой от первичного источника.

В статье изложены методологические подходы к оценке эффективности мероприятий, направленных на повышение эффективности применения рекуперативного торможения и использования энергии рекуперации. Приведен пример расчета эффективности использования энергии рекуперации на двухпутном участке постоянного тока. Выполнен анализ влияния изменения таких параметров участка, как техническая и участковая скорость движения грузовых поездов, на эффективность использования энергии рекуперации. В статье приведены результаты оценки составляющих энергии рекуперации, формирующих экономическую эффективность рекуперации, и описаны подходы к прогнозированию изменения этой эффективности в зависимости от изменения влияющих факторов.

В статье рассматриваются вопросы моделирования электроподвижного состава и системы тягового электроснабжения с целью решения задачи по сокращению потребления электроэнергии на тягу поездов в условиях изменения расписания грузовых поездов. Имитационное моделирование выполнено для условий изменения массы поезда и нагрузки на ось. Описание полученных результатов выполнено на основе регрессионных моделей и нейронных сетей, приведен порядок применения моделей на практике.

Внедрение цифровых технологий в электрических сетях и подстанций позволяет использовать новые технологии и перспективные методы управления транспортом и распределением электроэнергии в интеллектуальных электрических сетях железных дорог на основе мультиагентного управления. Указанные методы должны обеспечивать повышенное быстродействие, адаптивное определение ограничений на использование электроэнергетического оборудования, управление параметрами режима, секционированием и режимами потоков мощности в распределительных сетях, восстановлением энергоснабжения после аварийных событий. Разработан метод адаптивного управления транспортом и распределением электрической энергии в системе электроснабжения стационарных потребителей железных дорог, основанный на иерархической структуре по МЭК 61850, учитывающий координацию управляющих и локальных контроллеров в среде обмена данными, изменяемую зону ответственности управляющих контроллеров и их разделение по функциональному назначению на основе мультиагентного подхода. Представлены подходы к управлению потоками мощности для снижения потерь электроэнергии, повышения пропускной способности транспортных каналов и обеспечения восстановления нормального режима электрической сети путем ее реконфигурации и управления активными элементами на основе теории графов с учетом прогнозного почасового графика нагрузки, ограничения спроса на мощность активными потребителями и замкнутого режима работы электрической сети через управляемые сечения. Представленные результаты моделирования управления напряжением в тестовой

Объекты железнодорожной электросвязи являются неотъемлемым комплексом технических средств, участвующих в организация безопасного и эффективного перевозочного процесса. Традиционно надежное функционирование средств связи обеспечивается путем проведения планового технического обслуживания, анализ качества которого выполняется по данным об инцидентах за прошедший отчетный период. Возможность экспериментальной оценки с помощью средств вычислительной техники несомненно имеет свои преимущества. В статье представлена задача разработки имитационной модели процесса эксплуатации устройств железнодорожной электросвязи с целью оценки коэффициента готовности и показателя качества обслуживания. Модель позволяет в автоматизированном режиме выполнять компьютерный эксперимент для вычисления средних значений указанных показателей с учетом следующих входных параметров модели: интенсивности отказов, периодичности и продолжительности обслуживания, времени восстановительного ремонта, вероятности ошибок персонала ремонтно-восстановительных бригад и вероятности отсутствия комп-лекта запасных частей.

В статье представлена сетевая модель процессов планирования и учета перевозок, а также процессов оформления документации при отправлении грузов во внутриреспубликанском сообщении железных дорог Узбекистана посредством композитного документооборота. Композитный документооборот предусматривает движения документов в бумажных и в электронных носителях, а также их композитные решения. Специальная автоматизированная система (АС) будет поддерживать процессы электронного документооборота и составлять отчетность в автоматизированном режиме. Для математического моделирования процесса документооборота в этой работе используются методы сетевого планирования и управления. Описаны характеристики предлагаемой технологии планирования и учета перевозок, а также оформления перевозочных документов при отправлении груза во внутриреспубликанском сообщении. Применен метод ПЕРТ для вычисления случайных временных характеристик работ. Определены временные характеристики событий по методу критического пути. Составлены таблицы, представляющие последовательность работ с указанием оптимистической, вероятностной и пессимистической оценки продолжительности выполнения, а также с результатами расчетов для определения среднего времени и дисперсии. Составлен сетевой график работ в соответствии с технологией документооборота, с помощью которого оценены сроки выполнения работ, входящих в процесс документооборота. Определена продолжительность критических и некритических путей. Приведенные в статье результаты подтверждают эффективность предлагаемой технологии документооборота. С применением данной технологии, предусматривающей заполнение документов в электронной форме и фиксацией с электронной цифровой подписью (ЭЦП), ожидается снизить затраты времени грузоотправителей и железной дороги, повысить производительность работ и качество предоставляемых услуг, создать централизованную информационную базу.

В статье рассматриваются возможность применения условного алгоритма диагностирования применительно к конкретной задаче поиска повреждения в станционной тональной рельсовой цепи. Целью работы является обоснование возможности применения алгоритмов диагностирования для 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 условный алгоритм диагностирования тональной рельсовой цепи. Выделены преимущества условного алгоритма диагностирования по отношению к безусловному алгоритму. Результаты, полученные в статье, могут быть использованы при техническом обслуживании систем автоматики действующих железных дорог.