Результаты поиска

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.

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.

В статье представлены математическая модель процесса нагрева топливного трубопровода высокого давления топливной аппаратуры тепловозных дизелей и результаты расчета температуры его внешней поверхности при различных температуре окружающего воздуха и техническом состоянии топливной аппаратуры.

В статье проведен сравнительный анализ динамической нагруженности полувагона с разными типами тележек в груженом и порожнем режимах движения при различных параметрах геометрических неровностей пути (амплитуды η_0 и длины L_н) с учетом его жесткости.

В статье рассмотрено математическое моделирование топливной аппаратуры высокого давления и регулятора частоты вращения коленчатого вала дизеля. Проанализированы факторы, влияющие на работу топливной аппаратуры, произведено математическое моделирование процесса подачи топлива в цилиндры, а также математически описан регулятор частоты вращения коленчатого вала тепловозного дизеля. Разработана совместная математическая модель работы топливной аппаратуры и регулятора частоты вращения. Представлены алгоритм и программа расчета процесса подачи топлива в цилиндры дизеля с учетом обобщенных гидравлических характеристик элементов топливной аппаратуры и положения исполнительного механизма регулятора частоты вращения коленчатого вала дизеля. В работе использованы математическое и имитационное моделирование, методы системного анализа, сравнительный метод, методы теоретического познания (формализация), общелогические методы и приёмы исследования (анализ, обобщение, классификация, аналогия).

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.

В статье приведены математические модели течения жидкости в УФ-стерилизаторе с концентрично установленными патрубками модернизированной системы водоснабжения пассажирского вагона, позволяющие определить поле скоростей вращательной составляющей скорости и оценить степень ее затухания в зависимости от геометрии камеры обеззараживания, входного давления в системе водоснабжения и свойств жидкости. Найдены точные решения уравнений Навье – Стокса для вращающейся жидкости между неподвижными цилиндрами бесконечной длины и ограниченными фиктивными детерминированно вращающимися крышками при условии пуазейлевого осесимметричного течения. Решение в явном виде содержит произведение цилиндрических функций Бесселя и гиперболических функций.

Предложена формальная методика построения приближенной математической модели связи закона подачи топлива и индикаторного процесса сгорания с учетом преимущественно физических свойств жидкого топлива: вязкости, плотности, сжимаемости и поверхностного натяжения, влияющих на цикловую подачу при других заданных константах горючего.

В статье рассмотрен способ повышения эффективности системы охлаждения тепловозов в эксплуатации - использование перепуска теплоносителей между контурами.

Рассматривается кинематическая схема стенда для экспериментальных исследований частотного асинхронного привода. Приводятся описание кинематической схемы и математической модели при взаимной нагрузке, пример построения семейства механических характеристик на основе экспериментальных данных с учетом внутренних потерь в машине. Приведены динамическая модель асинхронного двигателя и результаты моделирования в приложении Simulink.

В статье на основе анализа конструкции экипажной части электровозов новых поколений построены расчетные схемы и сформированы их математические модели вертикальной динамики. С использованием уже известных методик упрощения математических моделей выведена математическая модель вертикальной динамики условного «одноосного» элект-ровоза нового поколения и проведены расчеты динамических и тяговых качеств железнодорожного экипажа с параметрами пассажирского электровоза ЭП2К.

В статье выдвигается предположение о том, что причиной повышенного износа бандажей электровозов с асинхронным тяговым приводом является повышенная скорость скольжения в контакте колес с рельсами. Показано, что в режимах тяги с высокими скоростями скольжения в приводе могут развиваться фрикционные автоколебания. Построены зоны устойчивости привода в пространстве его параметров. Обоснована модель асинхронного привода с «защемленным ротором» для исследования режимов боксования. Рекомендовано для снижения износа колес и рельсов установить на электровозе систему контроля сцепления (СКС). Интеллектуальные датчики СКС создают дополнительный канал обратной связи для системы оптимального управления тягой - реализации максимальных сил тяги при минимальных потерях на трение. Представленные в статье методики и рекомендации применимы для различных конструкций тяговых приводов.

В статье рассмотрены этапы реализации комплексной системы бесконтактного теплового контроля основных узлов и систем тепловозов. Представлены разработанные методики оценки технического состояния секций холодильников, электрических машин и топливной аппаратуры высокого давления тепловозов с использованием тепловизионного метода контроля.

Сформирована математическая модель, описывающая динамику механической колебательной системы «железнодорожный экипаж - путь» в продольной вертикальной плоскости симметрии. Выполнено эквивалентное преобразование ее расчетной схемы. Рассмотрены способы линеаризации нелинейных характеристик. Сформирована модель «обобщенного» экипажа для оценки действующих на него ударных импульсов со стороны стыков рельсов.

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 представлена математическая модель системы охлаждения тепловоза 2ТЭ10М, позволяющая выполнять расчет параметров теплообменных аппаратов с учетом их технического состояния.

Проведен анализ влияния эксплуатационных режимов работы и развитие остаточного ресурса, выраженных через тепловой износ изоляции тягового асинхронного двигателя. Предметом исследования является получение новых закономерностей изменения остаточного ресурса изоляции обмотки статора, позволяющих определять удельный ресурс обмотки по каждому режиму тягового асинхронного двигателя. Целью работы является создание системы определения и оценки остаточного ресурса путем разработки методов и технических средств контроля и комплексной диагностики, а также теоретического обоснования с применением метода определения дополнительных тепловых износов изоляции обмотки статора с учетом совмещенного воздействия пускового переходного процесса, длительно допустимого графика нагрузки и предельно допустимого значения температуры. Для определения и оценки возможного остаточного ресурса использованы метод последовательного влияния пусковых переходных процессов, предельно допустимых графиков нагрузки, а также длительных перегрузок по максимальной допустимой температуре, имеющих место при различных режимных факторах при движении электроподвижного состава. Показана целесообразность определения функции неравномерной отработки ресурса, имеющего монотонный характер, и аппроксимируемых линейной двойной показательной и экспоненциальной функций. Экспериментально определены удельные коэффициенты пропорциональности, характеризующие снижение электрической прочности изоляции при последовательном чередовании предельно и длительно допустимых нагрузок и предельно допустимых значений температуры с последующим получением аналитической зависимости, предопределяющей ресурс изоляции. Показано, что определение и оценка остаточного ресурса при характерных режимах практически позволяют уточнить сроки проведения профилактических мероприятий, прогнозировать ожидаемую длительность безаварийной работы и упредить преждевременной выход асинхронного тягового двигателя из строя.

Рациональным способом повышения эксплуатационного КПД локомотива является ступенчатое регулирование мощности. Осуществление данного способа возможно при применении устройств автоматического регулирования мощности,реализующих оптимальный нагрузочный режим работы тягово-энергетической установки (ТЭУ) локомотива. Целью данной работы является получение математической зависимости,устанавливающей оптимальное соотношение количества работающих тяговых двигателей (ТД) с учетом силы тяги и скорости движения. Определение оптимального соотношения находящихся в работе тяговых двигателей базируется на нахождении минимума потерь мощности в узлах ТЭУ. Поиск минимума сложной функции представляет собой задачу оптимизации,которая с математической точки зрения сводится к определению минимума функции многих переменных,имеющих целый ряд ограничений и связей. Для решения задачи поиска минимума сложной функции использован метод неопределенных множителей Лагранжа. Процесс оптимизации рассматривается при постоянном значении напряжения,подведенного к ТД,и реализуемой мощности. Переменные величины - сила тяги,скорость движения,коэффициент добавочных потерь,сопротивление цепи якоря ТД - были приняты постоянными,что позволило упростить решение задачи,сведя его к поиску трех неизвестных величин - тока,числа ТД и магнитного потока. Решением данной системы уравнений относительно числа ТД,участвующих в работе,были получены аналитические зависимости оптимальных значений числа ТД в зависимости от скорости движения,силы тяги на ободе движущих колес электровоза и напряжения. Аналитические выражения для определения оптимальных параметров регулирования мощности электровозов постоянного тока позволяют получить оптимальные значения числа работающих ТД и их нагрузку в зависимости от заданных значений силы тяги и скорости движения во всем диапазоне нагрузочных режи- мов ЭПС. Полученные аналитические выражения могут быть использованы при составлении режимных карт и энергетических паспортов ЭПС,а также для задания оптимального соотношения количества работающих ТД в решающих автоматических устройствах регулирования мощности подвижного состава.

В статье авторы предлагают рассмотреть особенности составления математических моделей подвижного состава и его динамического поведения при движении по неравноупругому железнодорожному пути в продольном направлении. Приводится качественный и эмпирический анализ продольной неравноупругости железнодорожного пути. В заключение дается вывод, на основе которого предлагается дальнейшее рассмотрение математических аспектов решения приведенных систем дифференциальных уравнений движения подвижного состава по неравноупругому пути.

В статье изложена методика исследования «жесткой» математической модели, описывающей взаимодействие колеса локомотива и рельса с учетом гипотезы Ф. Картера. На основе применения теоремы Н. А. Тихонова выведено дифференциальное уравнение для определения скорости проскальзывания колесной пары по рельсам. Получена зависимость определения времени установления процесса кинематического проскальзывания колесной пары по рельсам от скоростей центра колеса и локомотива, от инерционных характеристик поезда и колесной пары, а также от коэффициента крипа, момента вращения, приложенного к колесной паре, и от состояния поверхностей рельсов

Работа коллекторно-щеточного узла во многом влияет на эксплуатационную надежность тяговых электродвигателей постоянного тока. В статье приведены результаты моделирования контактного взаимодействия «щетка - коллектор» в тяговом электродвигателе электровоза 2ЭС6. Рассмотрено влияние конструктивных особенностей щеткодержателя, условий и режимов эксплуатации на качество коммутации ТЭД. На основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований предложены рекомендации по повышению качества контакта «щетка - коллектор» и обеспечению к эсплуатационной надежности тяговых электродвигателей.

В статье представлены результаты исследования влияния отклонений некоторых конструктивных параметров вагонной тележки от установленных нормативных значений на относительное смещение гребней колесной пары в междурельсовом пространстве железнодорожного транспорта. Такие отклонения возникают в процессе постепенного износа движущихся деталей в реальных условиях эксплуатации вагонного парка и приводят к изменению кинематических параметров вагонной тележки. Представлен анализ зависимости поперечного смещения колесной пары относительно рельсового пути от разности диаметров конических поверхностей катания колесной пары, от несоосности колесных пар и различия коэффициентов жесткости рессорных комплектов в составе вагонной тележки. Предложенная математическая модель позволяет не только диагностировать техническое состояние вагонных тележек, но и прогнозировать сроки технического обслуживания подвижного состава на основе измерения положения колесных пар относительно рельсового пути.

В статье представлен универсальный энергоэффективный стенд для нагрузочных испытаний тяговых асинхронных двигателей и двигателей постоянного тока. Предлагается использование двух вариантов схем для проведения испытаний тяговых двигателей постоянного тока с последовательным возбуждением и асинхронных двигателей, а также тяговых двигателей постоянного тока с параллельным (независимым) возбуждением и асинхронных двигателей, каждый из которых позволяет реализовать энергоэффективный метод испытаний - метод взаимной нагрузки. Приводятся преимущества применения предлагаемого стенда. Расчет основных параметров, фиксируемых в процессе испытаний (токов, напряжений и мощности), предлагается выполнить с помощью математических моделей. Каждая из математических моделей учитывает работу испытуемых асинхронных тяговых двигателей и тяговых двигателей постоянного тока (последовательного или параллельного (независимого) возбуждения) по методу взаимной нагрузки: электрическая и механическая связь. В заключении статьи приводятся предполагаемые результаты от внедрения универсального энергоэффективного стенда для нагрузочных испытаний тяговых асинхронных двигателей и двигателей постоянного тока.

Предметом исследований является оценка эффективности разных режимов энергооптимального управления движением грузового поезда унифицированной массы грузовыми электровозами переменного тока серии «Uz-El» с асинхронными электродвигателями на равнинном участке Коканд - Андижан Узбекской железной дороги. Цель исследования: обоснование основных показателей эффективности локомотивов электрической тяги с учетом заданного графика движения при помощи различных вариантов оптимального режима управления движением грузового поезда с унифицированной массой состава на реальном равнинном участке Узбекской железной дороги. Методы и методологию исследования составляют теоретические основы локомотивной тяги, математическая теория оптимального управления объектом, а также язык программирования С# (C Sharp) с разработкой макетных приложений в среде программирования Microsoft Visual Studio 12.0. В результате проведенного исследования получены энергооптимальные кривые, кинематические параметры движения грузового поезда и параметры основных показателей энергетической эффективности исследуемого электровоза для разных вариантов тягового расчета на реальном равнинном участке Коканд - Андижан Узбекской железной дороги. Полученные кинематические параметры движения грузовых поездов с унифицированной массой состава и параметры показателей эффективности использования исследуемых электровозов могут быть использованы в локомотивном депо Коканд, которые позволят разработать режимные карты вождения грузовых поездов этими электровозами в зависимости от уровня сложности профиля пути и различных условий организации железнодорожных перевозок грузов.