Результаты поиска

Предметом исследования, результаты которого представлены в данной статье, является регулирование напряжения в системе тягового электроснабжения, объектом исследования является устройство регулирования напряжения под нагрузкой (РПН), которое отвечает за регулировку напряжения в контактной сети, путем изменения коэффициента трансформации силового трансформатора тяговой подстанции. Данное устройство важно для поддержания требуемого уровня напряжения в контактной сети, но при работе в автоматическом режиме регулирования напряжения наблюдается высокий износ РПН. Это связано с тем, что износ устройства напрямую зависит от количества переключений, которое оно выполняет в сутки. В свою очередь частота переключений зависит от множества факторов, связанных с тяговой нагрузкой. Другой проблемой является различный уровень износа данного устройства на разных участках электроснабжения - на участках с равнинным профилем пути и низкой тяговой нагрузкой повреждаемость устройств РПН значительно ниже ввиду редких переключений для корректировки напряжения, а на участках со сложным профилем и высокой загруженностью РПН демонстрируют крайне низкую надежность, настолько, что персонал тяговых подстанций отключает автоматическое регулирование и выполняет переключения в ручном режиме. С целью прогнозирования износа устройств РПН было решено создать компьютерную модель системы тягового электроснабжения 2×25 кВ в программном комплексе SimInTech, включающую в себя автоматическое регулирование напряжения в сети и счетчик числа переключений.

Приведена методика определения потерь в основных элементах двухзвенных преобразователей частоты (выпрямителе и инверторе), которая позволяет дополнить математическую модель процесса испытаний асинхронных двигателей методом взаимной нагрузки и использовать ее при проектировании испытательных станций, в том числе для расчета мощности станции, потребляемой из сети. Практической ценностью данной методики является отсутствие необходимости использования приборов для измерения мощности переменного тока с частотой, отличной от 50 Гц.

Представлены результаты исследований по оценке эффективности использования локомотивов дизельной (тепловозы 3ТЭ10М, UzTE16M3) и электрической (электровозы 3ВЛ80С) тяги на равнинном участке железной дороги методом осреднения расчетных величин. Приведены усредненные значения основных показателей перевозочной работы исследуемых локомотивов 3ТЭ10М, UzTE16M3 и 3ВЛ80Св виде табличных данных и графических зависимостей, представляющие собой среднеарифметические величины с учетом движения грузовых поездов без остановок и с остановками на промежуточных станциях, разъездах и раздельных пунктах, которые были получены в результате выполненных тяговых расчетов для различных условий организации грузового движения. Обозначены уравнения регрессии для организации вычисления значений упомянутых показателей в принятом диапазоне изменения масс составов.

Колесная пара и ее составные элементы (ось и колесо) являются объектами технического регулирования. Поэтому для установления назначенного срока службы по ресурсу в соответствии с ТР ТС 001/2011 и периодичности освидетельствования с учетом параметров живучести элементов подвижного состава в соответствии с РД ВНИИЖТ 27.05.01-2017 необходимо провести оценку эксплуатационной нагруженности, получаемой по результатам ходовых испытаний, с учетом прочностных характеристик детали, которые рассчитываются при проведении стендовых испытаний. В настоящее время для оценки напряженно-деформированного состояния (НДС) в различных машиностроительных конструкциях широкое распространение получил метод тензометрирования, который позволяет с высокой точностью оценить их работоспособность. Однако определение НДС колесной пары является не только сложной задачей ввиду постоянного вращения и перемещения колесной пары относительно тележки, но и затратной из-за применения специальных бесконтактных измерительных комплексов. Создание динамической модели посредством современных программных комплексов позволяет определять НДС элементов колесной пары путем создания динамических моделей как системы абсолютно твердых и упругих тел, связанных силовыми элементами и шарнирами. Для подтверждения адекватности получаемых параметров при моделировании проводят верификацию по результатам ходовых динамико-прочностных испытаний. Таким образом, с использованием полученной модели подвижного состава и пути можно проводить оценку ресурса, живучести и оптимизацию основных элементов подвижного состава. На примере модели грузового полувагона получена диаграмма зависимости распределения амплитуд динамических напряжений от частоты их возникновения в колесе и с учетом результатов ранее проведенных стендовых испытаний стандартных образцов и натурных колес, определен период живучести с момента зарождения трещины в колесе и до его излома, а также дана оценка коэффициента запаса по живучести.

Приведены сведения о политике ОАО «РЖД» в области энергосбережения и энергоэффективности. Проведена оценка энергетической эффективности применения метода взаимной нагрузки при испытании асинхронных машин на примере тяговых двигателей НТА-1200.

Представлены результаты исследований по обоснованию параметров перевозочной работы тепловозов 3ТЭ10М на холмисто-горном участке железной дороги при движении грузовых поездов с остановками и без остановок на промежуточных станциях и раздельных пунктах.

Представлены результаты исследований по анализу и оценке эффективности использования тепловозов 3ТЭ10М на холмисто-горном участке Мароканд - Навои узбекских железных дорог при движении грузовых поездов с остановками и без остановок на промежуточных станциях (раздельных пунктах).Приведены параметры основных показателей перевозочной работы исследуемых тепловозов 3ТЭ10М в виде табличных данных и графических зависимостей,а также обозначены уравнения регрессии для организации вычисления значений упомянутых показателей в принятом диапазоне изменения массы состава грузовых поездов.

Представлены результаты исследований по оценке эффективности использования теп-ловозов UzTE16M4 на «горном» участке Кумкурган - Ташгузар Узбекских железных дорог при движении грузовых поездов с остановками и без остановок на промежуточных станциях.

В статье предложена методика расчета распределения нагрузки между телами качения роликового подшипника тягового двигателя, позволяющая учитывать величину радиального зазора в подшипнике и радиальное перемещение внутреннего кольца относительно наружного. Для определения нагрузки воспринимаемой наиболее нагруженным роликом, предложено решать уравнение равновесия для внутреннего кольца с помощью метода простых итераций. Реализация метода осуществлена в программном комплексе Matlab. С помощью предложенной методики было рассчитано распределение нагрузки между роликами в тяговом двигателе электровоза ВЛ11К. Для определения нагрузки, действующей на подшипник, был выбран участок «Сарга - Сабик», имеющий горный профиль пути.

В статье выполнен анализ конструкции литой и сварной боковых рам трехэлеметных тележек. Рассмотрены направления дальнейшего совершенствования конструкции боковой рамы тележки.

Одной из многих тем, над которыми работал В. В. Лукин в последние годы своей жизни, являлось совершенствование литых деталей тележек грузовых вагонов с помощью метода конечных элементов. В статье показана возможность применения метода конечных элементов для анализа напряженно-деформированного состояния двух наиболее ответственных деталей трехэлементной тележки грузового вагона с целью дальнейшего совершенствования их конст-рукции.

В статье рассмотрен математический подход к модельной оценке эксплуатационной эффективности инновационных вагонов в грузовом движении. Приведены комплексные системы показателей эффективности эксплуатации инновационных вагонов, которые дают совокупный мультипликативный эффект увеличения производительности подвижного состава в грузовом движении при математическом моделировании. Составлена математическая модель комплексной оценки эксплуатационной эффективности грузового подвижного состава от эксплуатации инновационных полувагонов за один технологический цикл. Выполненные в работе исследования и полученные результаты моделирования показывают, что эффективность использования подвижного состава в грузовом движении должна рассматриваться с учетом факторов влияния от эксплуатации инновационных вагонов.

Целью работы является исследование и оценка энергетической эффективности рекуперативного торможения электровоза при движении грузового поезда с неустановившейся и установившейся скоростью, определение степени влияния на возврат электроэнергии различных факторов, прежде всего массы поезда, скорости движения, сопротивления движению, крутизны уклона профиля пути, условий движения, КПД тяговых электродвигателей и собственных нужд электровоза. Цель исследования заключается также в разработке рекомендаций по повышению энергетической эффективности рекуперативного торможения грузового электровоза. Использованы методы математического анализа, методы тяговых расчетов и энергетического баланса. Рассмотрены уравнения энергетического баланса движения грузового поезда и его составляющих в режиме рекуперативного торможения, позволяющие выявить основные факторы, влияющие на возврат электроэнергии при неустановившейся и установившейся скорости движения. Получены расчетные зависимости возврата электроэнергии при рекуперативном торможении электровоза с грузовыми груженым и порожним поездами, состоящими из 71 четырехосного вагона, при движении со снижением скорости и неизменной скоростью на участках пути с уклонами различной крутизны, характеризующие влияние отдельных факторов на возврат электроэнергии при рекуперативном торможении электровоза. Показано, что удельный возврат электроэнергии при рекуперативном торможении электровоза с грузовым груженым поездом массой 7100 т при движении со снижением скорости на участке пути с нулевым профилем получается примерно такой же, как при установившейся скорости движения на спусках крутизной 6…7 ‰. Удельный возврат электроэнергии при рекуперативном торможении электровоза с грузовым порожним поездом массой 1775 т при движении со снижением скорости на участке пути с нулевым профилем получается примерно такой же, как при установившейся скоростью движения на спусках крутизной 11 ‰ и более. Определены условия, при которых достигается максимальный возврат электроэнергии при рекуперативном торможении грузовых электровозов. Разработаны рекомендации по повышению энергетической эффективности рекуперативного торможения грузовых электровозов.

Статья посвящена исследованию влияния ветровой нагрузки на аэродинамическую составляющую сопротивления движению грузового поезда. Полученные результаты способствуют пониманию влияния аэродинамического сопротивления на расход топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) на тягу поездов. В статье показана высокая значимость рассматриваемой проблемы для Российских железных дорог (ОАО «РЖД»), сделаны выводы из анализа статистических данных маршрутов машинистов, работающих на участке Палласовка - Верхний Баскунчак, который является подверженным ветровым нагрузкам. При помощи приложения SOLIDWORKS создана модель поезда с локомотивом и полувагонами в сцепе на железнодорожной насыпи, а с помощью расширения SOLIDWORKS Flow Simulation смоделирована ветровая нагрузка, разная по скорости, изменяющаяся под углом от 0 до 90 º. Получены значения силы аэродинамического сопротивления движению на поезд в целом и на каждую единицу подвижного состава в отдельности. Методами теории тяги поездов выполнена оценка влияния аэродинамического сопротивления на расход топлива на тягу. На основе полученных значений сил аэродинамического сопротивления и картин распределения воздушных потоков сделаны выводы о влиянии загрузки полувагона на увеличение сопротивления движению. Сделаны выводы о влиянии ветровой нагрузки на каждую единицу подвижного состава в поезде. Установлено, что при направлении ветра под углом к оси пути сила ветрового воздействия увеличивается по сравнению со случаем, когда угол между осью пути и вектором скорости равен нулю. Данные эксперимента об увеличении сопротивления от ветровой нагрузки подтверждаются теоретическим расчетом и практической обработкой маршрутов машинистов. Данная статья демонстрирует необходимость отдельного нормирования ТЭР при возникновении ветровых нагрузок, может быть полезна при дальнейшем детальном изучении аэродинамического сопротивления грузовых поездов.

Разработан метод определения режима загруженности локомотивов по сцеплению на основе статистического критерия Фишера. Представлены результаты применения метода к данным опытных поездок с электровозом 2ЭС10 на Свердловской железной дороге.

Выполнено исследование влияния параметров нелинейного рессорного подвешивания грузового вагона (жесткости рессорного комплекта, базы тележки, длины неровностей пути) на показатели его динамических качеств. Выявлено влияние скорости движения вагона и длины неровности пути на ускорения кузова и силы в контакте колеса и рельса с учетом дополнительной динамической добавки от продольной неравноупругости пути.

В статье приведена оценка влияния параметров рессорного подвешивания грузового вагона на показатели его динамических качеств и безопасность движения. Отражены недостатки конструкции типовой трехэлементной тележки, влияющие на динамику и безопасность движения вагона. Исследована горизонтальная динамика экипажа и получено значение горизонтальной жесткости рессорного подвешивания тележки вагона в порожнем состоянии.

Статья посвящена рассмотрению вопроса обеспечения сохранности перевозимых на открытом подвижном составе мелкодисперсных углей за счет минимизации их потерь от выдувания. Разработана и исследована аэродинамическая модель процесса выдувания угля при его перевозке в полувагонах с применением специализированных программных комплексов в области исследования гидрогазодинамики (CFD), которая позволила численно оценить размеры потерь угля от выдувания с использованием данных об аэродинамических параметрах воздушных потоков, обтекающих поверхность груза. Исследование влияния скорости движения поезда на размеры потерь мелкодисперсных углей от выдувания производилось путем моделирования процесса выдувания при варьировании значения скорости поезда от 20 до 140 км/ч, что также позволило установить скорость начала выдувания мелких частиц груза - 40 км/ч. Данное значение скорости согласуется с полученным учеными НИИЖТа в ходе массовых опытных перевозок сыпучих грузов в 60-е - 70-е гг. прошлого столетия, что говорит об адекватности получаемых в ходе моделирования процесса выдувания результатов. Результаты исследования позволили получить численные зависимости размера потерь мелкодисперсных углей от выдувания при изменении скорости движения поезда, что является важным при выборе наиболее эффективных профилактических мероприятий. Дальнейшее уточнение полученных зависимостей для других мелкодисперсных сыпучих грузов видится возможным с использованием разработанной аэродинамической модели процесса выдувания как за счет конкретизации значения критической скорости выдувания отдельного сыпучего груза, так и за счет формирования соответствующей формы поверхности груза, характерной для определенного способа погрузки и параметров модели полувагона, влияющих на высоту погрузки, - не менее важный фактор, определяющий размеры потерь от выдувания.

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 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.

При увеличении мощности современного электроподвижного состава, обеспечивающего грузо- и пассажироперевозки, остается актуальной проблема передачи больших тяговых токов, вызванная низкой нагрузочной способностью токоприемников, что может привести к перегреву и отжигу контактных вставок с последующим снижением их прочности, отслоением графита от медной оболочки, повышенным износом. В статье рассмотрена классификация различных способов повышения нагрузочной способности токоприемников, наиболее перспективным из которых является охлаждение их полозов. К недостаткам известных активных и пассивных систем охлаждения полозов можно отнести необходимость применения для отведения тепла от нагретых частей дополнительных механизмов и узлов, которые эффективно работают только или при движении электроподвижного состава, или на стоянке. Для устранения указанного недостатка авторами предложено техническое решение полоза токоприемника, оборудованного тепловыми трубками и способного успешно функционировать в различных режимах работы электроподвижного состава. Для проверки работоспособности предложенного технического решения создана его математическая модель в программной среде SolidWorks, которая с помощью приложения FlowSimulation позволяет моделировать протекающие в полозе токоприемника тепловые процессы. При использовании тепловых трубок в конструкции полоза температура нагрева по его длине распределяется более равномерно, тем самым улучшая условия рассеивания тепла в окружающую среду, что позволит пропускать более высокие токи нагрузки. Результаты математического моделирования тепловых процессов в полозе токоприемника в программной среде SolidWorks подтверждены экспериментальными исследованиями на специализированной установке. Применение предложенного устройства способствует более равномерному распределению тепла по поверхности полоза, снижая нагрев контактных вставок и повышая нагрузочную способность токоприемника и надежность его работы в условиях скоростного, высокоскоростного и тяжеловесного движения поездов.

В статье проведен анализ схем испытаний асинхронных тяговых двигателей методом взаимной нагрузки с применением генераторов постоянного тока с независимым возбуждением в качестве нагрузочных машин и питанием от трехфазной сети переменного тока с частотой 50 Гц. Рассмотрены особенности функционирования каждой из приведенных схем взаимной нагрузки. Отмечены недостатки данных схем, обусловленные в одном случае наличием избыточного состава оборудования, в другом - отсутствием защиты от короткого замыкания в якорной цепи нагрузочного генератора и сложностью ее подключения к звену постоянного тока. Предложена схема, разработанная авторами, лишенная отмеченных недостатков известных схем и сочетающая в себе все их преимущества, являющаяся наиболее простой как в силовой части, так и в управлении процессом подключения обмотки якоря к звену постоянного тока двухзвенного преобразователя частоты. Представлена математическая модель системы испытаний, состоящей из асинхронного тягового двигателя, нагрузочного генератора постоянного тока с независимым возбуждением и двухзвенного статического преобразователя частоты. Математическая модель данной системы испытаний составлена из частей, соответствующих ее отдельным элементам. Представленная математическая модель позволяет осуществлять расчет статических и динамических режимов работы предложенной схемы на этапе разработки электротехнического комплекса для испытаний асинхронных тяговых двигателей. Даны рекомендации по внедрению разработок в процесс эксплуатации асинхронных тяговых двигателей в локомотивных ремонтных депо. Также отмечена целесообразность внедрения результатов работы в организациях-разработчиках испытательных станций для асинхронных тяговых двигателей.

Перевозка застывающих грузов железнодорожным транспортом, а именно вагонами-цистернами, сопровождается рядом трудностей. К их числу относятся понижение температуры перевозимого нефтепродукта, вызывающее повышение его вязкости, невозможность быстрой разгрузки, изменение эксплуатационных характеристик перевозимых нефтепродуктов, увеличение простоя вагонов-цистерн. Приведен анализ скорости охлаждения перевозимых грузов в зависимости от размеров и толщины теплоизолирующего слоя. Введенные формулы показывают, что наличие теплоизолирующей оболочки вызывает отклонение радиуса цилиндрической емкости от оптимального значения. При этом тепловая изоляция существенно снижает коэффициент теплопередачи в окружающее пространство и способствует ускорению процесса выгрузки.

Выполнен анализ эффективности эксплуатации парка грузовых вагонов, обращающихся на российских железных дорогах, показаны недостатки базовой тележки модели 18-100, а также ее модификаций и иностранных аналогов. Предложен способ повышения эффективности динамических свойств грузового вагона с тележкой, имеющей новую конструкцию рессорного подвешивания, основанную на принципе компенсации внешних возмущений, и представлены ее преимущества.

В настоящей работе представлен вариант учета податливости стыков посредством математического моделирования сборных однослойных цилиндрических геометрически ортотропных оболочек на основе контактной краевой задачи конструкционного типа.