Результаты поиска

В статье рассмотрены вопросы, связанные с повышением устойчивости работы рельсовых цепей в условиях тяжеловесного движения для участков с электротягой переменного тока. Построен график координатной плоскости основных диагностических состояний рельсовой сети. Выполнен анализ полученных результатов и предложен алгоритм действий по определению значений координаты положения шунта и сопротивления изоляции рельсовой сети по графику координатной плоскости.

В статье приведены результаты исследования взаимодействия устройств токосъема монорельсового транспорта. Проанализированы негативные последствия токосъема: акустический шум, радиопомехи и световое излучение при искрении, износ контактных элементов.

В статье рассмотрены феноменологический и модельный подходы к исследованию взаимодействия деформируемого колеса и опорной плоскости. Описаны преимущества и недостатки указанных подходов. В рамках феноменологического подхода были рассмотрены пять способов вычисления касательной силы тяги локомотива. Для того чтобы касательная сила тяги локомотива могла совершить работу и изменить кинетическую энергию поезда в точке касания колеса и рельса, обязательно должно присутствовать псевдоскольжение. Специалисты по тяге поездов считают мощность как произведение касательной силы тяги локомотива на скорость поступательного движения поезда, хотя в действительности следует брать скорость точки ее приложения, а приложена она к колесной паре, поэтому скорость этой точки и должна использоваться для подсчета мощности локомотива. Учет данного факта уменьшает мощность локомотива в несколько десятков раз. Ключевые слова: локомотив, контактное пятно, фрикционное взаимодействие колесной пары и рельсов, сила тяги, коэффициенты крипа, феноменологический и модельный подходы, зоны сцепления и качения.

Предметом исследования является проблема управления экипажем в пространстве с помощью автоматической системы регулирования зазора между полюсами электромагнита и феррорельсами в системе скоростного наземного транспорта, основанного на эффекте левитации. Одним из основных условий комфортного левитационного режима движения экипажа является отсутствие вертикальных деформаций экипажа при многоточечном подвесе в связи с неоднородным распределением подъемных и направляющих сил. С целью обеспечения устойчивости электромагнитного подвеса экипажа предложены различные комбинации обратных связей системы управления. Приведены результаты исследования системы управления электромагнитным подвесом с использованием обратной связи по току электромагнита в режиме левитации наземного скоростного транспорта. Основным требованием к системе управления электромагнитным подвесом в режиме левитации является максимально допустимое отклонение допустимого воздушного зазора ± 5 мм при воздействии импульса аэродинамической силы в горизонтальной плоскости и скорости ее приложения. Предложен принцип подчиненного регулирования параметров системы управления с применением регуляторов в соответствии с функциональной двухконтурной системой автоматического регулирования с обратной связью по току. Применение двухконтурной системы автоматического управления при колебаниях напряжения питания корректирует ток электромагнита и исключает отклонение максимально допустимого зазора между электромагнитом и феррорельсом. Выполненные расчеты доказывают, что введение обратной связи по току электромагнита уменьшает коэффициенты передачи по скорости и тем самым увеличивает быстродействие сигнала.

Сформирована методика исследования оценки влияния импульсного воздействия со стороны стыков рельсового пути на показатели динамических качеств железнодорожного экипажа. Получена зависимость коэффициента влияния повторности импульса от уровня диссипации энергии в системе и скорости движения экипажа.

Предметом исследований является определение и обоснование математических характеристик движения железнодорожного колеса, адекватно отражающих механизм его взаимодействия с рельсом. Целью работы является адаптация фундаментальных положений циклоидальных кривых, отражающих движение круга, к движению условных точек топологических кругов сечения бандажа железнодорожного колеса, имеющего сложный профиль. Методология работы построена на изучении и систематизации фундаментальных исследований в области геометрии, математики и механики идеализированного движения круга, в основу которого положены математические свойства циклоидальных кривых. Приведена модель движения колеса железнодорожной колесной пары (с неподвижными колесами на оси), в основу которой положены кинематические и механические свойства голономных систем. В соответствии с общими голономными, фундаментальными математическими свойствами системы установлены аналитические зависимости и соотношения кинематических параметров поступательной скорости подвижного состава и скорости взаимодействия колес с рельсами, которые позволяют дополнять методологию тяговых расчетов в России и в других странах. В настоящее время в отечественной практике используют десятки различных формул, в которые включена составляющая линейной скорости движения, а не скорость взаимодействия колес с рельсами с учетом их физических и геометрических параметров. Линейная (поступательная) скорость движения колеса недостаточно точно отражает механизм взаимодействия колес подвижного состава с рельсами. Фундаментальная теория циклоидальных кривых дает возможность обоснованно аналитически нормировать скорость движения подвижного состава различных типов, его проектировщикам и создателям априори формировать конструкционные и технико-экономические характеристики, гарантирующие надежность, долговечность и эффективность работы оборудования экипажной части, снижая риск безопасности движения поездов.

В статье рассматривается управляемое движение тележек многосекционных электровозов 2ЭС5К «Ермак» в кривых малого радиуса. Для реализации управления предлагается ввести в состав каждой буксы колесной пары дополнительное звено - специальную каретку. Анализируются два варианта управления положением тележки электровоза в кривых малого радиуса. Приводится вывод об эффективности управления одной передней колесной парой тележки.

Статья посвящена экспериментальному исследованию параметров вибраций, возникающих при вписывании в кривые малого радиуса, при помощи вибропреобразовательных датчиков. Представлены значения амплитуд виброускорений с математической обработкой и анализом данных. Приведены результаты исследования амплитуды вибрации, возникающей на буксе электровоза при взаимодействии колеса и рельса на горно-перевальном участке с большим количеством кривых малого радиуса. Установлено, что при вписывании в кривую малого радиуса даже в режиме выбега возникает псевдослучайная вибрация, по уровню превышающая вибрацию при прохождении стыка на прямом участке пути, а по времени эта вибрация является непрерывной. В режимах тяги также регистрируются гармоники, связанные с частотой зубчатой передачи. Спектральная плотность виброускорений представлена в трехмерном виде, кодируется цветом на двумерной диаграмме «время - частота» для оценки спектров колебаний и их вероятных источников.

Статья посвящена одной из актуальных проблем – определению рационального соотношения твердости колеса и рельса. Разработана математическая модель процесса изнашивания пары трения «колесо – рельс». Представлены результаты исследований на интенсивность изнашивания колеса и рельса.

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.

Работа посвящена исследованию связи изменения параметров спектрального излучения рельсовой стали, полученных методом атомно-эмиссионной спектроскопии (АЭС) в среде аргона на эмиссионном спектрометре «Аргон-5СФ», с ее физико-механическими свойствами. Выполнен количественный анализ и построена многомерная градуировка с описанием спектральных линий, коррелирующих с изменением твердости стали. Полученные результаты могут быть использованы для расширения возможностей приборов атомно-эмиссионного спектрального анализа.

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

Рассмотрены вопросы разработки состава и технологии выплавки, разливки и термической обработки легированных рельсовых сталей, обладающих высокой эксплуатационной стойкостью. Специалистами ЕВРАЗ ЗСМК (г. Новокузнецк) и ИрГУПСа была предложена схема комплексного легирования рельсовой стали и на площадке железнодорожного проката ЕВРАЗ ЗСМК проведена отработка технологии электропечной выплавки и термоупрочнения суперперлитной стали повышенной чистоты, обладающей высокой износостойкостью. Выпущено несколько опытных партий рельсов, которые испытаны на перевальном участке Иркутск - Слюдянка ВСЖД с неблагоприятным сочетанием эксплуатационных нагрузок, вызывающих повышенный износ рельсов. Результаты испытаний показали высокую надежность опытных рельсов и целесообразность освоения их промышленного выпуска. Авторами обобщены результаты многочисленных экспериментальных разработок, предложены методологические основы поиска и отработки как отдельных стадий, так и технологического процесса произ- водства рельсовых сталей в целом. Приведены конкретные данные о свойствах низколегированных сталей, определены возможности использования инновационных методов в модернизации технологии выплавки и формирования комплекса необходимых свойств. В процессе отработки технологии выплавки стали для легирования металла изучены возможности электропечной выплавки взамен мартеновской, а также использования легирующих компонентов шихты на основе традиционно используемых дорогостоящих ферросплавов, так и ванадийсодержащих шлаков, которые можно в значительной степени отнести к отходам металлургического производства. Определены также оптимальные соотношения технологических параметров плавки и внепечной обработки стали на оптимальное соотношение ванадия и азота в стали, обеспечивающее высокие показатели пластических свойств, в том числе и при низкой температуре эксплуатации. При этом достигнуто оптимальное соотношение легирующих элементов стали, обеспечивающее оптимизацию комплекса служебных свойств, что подтверждается данными механических испытаний, металлографических исследований, а главное, - высокими показателями промышленных испытаний.

В статье рассматривается приемное устройство автоматической локомотивной сигнализации непрерывного типа (АЛСН) с корреляционным дешифратором. Целью данной работы является исследование влияния гармонических помех от высоковольтной линии электропередачи на функционирование нелинейного приемного устройства АЛСН с корреляционным дешифратором. Экспериментальное исследование качества функционирования нелинейного приемного устройства АЛСН с корреляционным дешифратором при воздействии гармонических помех от высоковольтных линий электропередачи выполнено с использованием метода имитационного моделирования. В исследовании использованы имитационные модели помех от высоковольтной линии электропередачи (ЛЭП), приемника и корреляционного дешифратора канала АЛСН. Анализ осциллограмм, полученных в результате исследования, показал, что корреляционный дешифратор имеет ряд особенностей, обусловленных алгоритмом его функционирования. Корреляционный дешифратор более уверенно распознает кодовые комбинации длительностью 1,6 с (вырабатываемые кодовым путевым трансмиттером типа КПТ-5), чем длительностью 1,86 с (вырабатываемые кодовым путевым трансмиттером КПТ-7). Это выражается в более коротком временном интервале нарушения нормальной работы нелинейного приемного устройства АЛСН. При дешифрации кодовой комбинации (КК) длительностью и 1,6 с, и 1,86 с наблюдалась ситуация кратковременной дешифрации более разрешающей КК «Ж» вместо «КЖ». Однако продолжительность таких ситуаций не превышала двух кодовых циклов и не вызвала бы появление более разрешающего огня на локомотивном светофоре. В целом эксперименты показали, что алгоритм корреляционной дешифрации КК АЛСН нуждается в совершенствовании для более уверенного дешифрирования КК, вырабатываемых кодовым путевым трансмиттером типа КПТ-7(1,86 с).

В настоящей статье рассмотрен процесс изнашивания материала гребня бандажа колеса при движении локомотива в кривой заданного радиуса. Методология проведения рассматриваемого в данной статье исследования заключалась в том, что на основе выражения для глубины проникновения головки рельса в материал гребня бандажа было рассмотрено движение колеса по внутреннему рельсу в кривой. При этом учитывалось, что точка контакта на гребне бандажа будет двигаться по грани рельса с проскальзыванием и что область контакта является довольно узкой поверхностью с границей, близкой к эллипсу. Получены формулы для расчета скорости и пути проскальзывания точки контакта гребня бандажа колеса локомотива с рельсом. В результате исследования были выведены уравнения для оценки таких величин, как объем, интенсивность и скорость изнашивания бандажа (в расчете на один оборот колеса). Показано, что полученные в результате проведенной работы выражения могут быть использованы для расчета интенсивности износа гребня бандажа при движении локомотива в кривой заданного радиуса. Величина износа материала гребней бандажей колесных пар может определяться на основе полученных уравнений индивидуально для конкретной серии локомотива и заданного полигона его эксплуатации.

В статье рассматривается пример реализации методики оценки условий и резерва поперечной устойчивости в кривых участках бесстыкового пути при отступлениях от норм содержания в плане. Приводятся результаты исследований данной методики, описывается ее положительный эффект.

В данной статье показываются преимущества использования условного алгоритма диагностирования с учетом сложности обследования для снижения времени поиска и устранения повреждений применительно к конкретной задаче поиска повреждения в аппаратуре релейного конца станционной тональной рельсовой цепи. В работе представлены рассчитанные условные вероятности, диагностические веса, частные и общие диагностические ценности обследований с учетом времени перемещения и проведения работы электромехаником. На основании проведенных вычислений составлен условный алгоритм диагностирования с учетом сложности обследования для аппаратуры релейного конца тональной рельсовой цепи. Показан эффект от применения указанного алгоритма. Результаты работы, приведенные в статье, могут быть использованы при техническом обслуживании систем автоматики действующих железных дорог.

В данной статье рассмотрена проблема потери упругих свойств рельсовых скреплений Pandrol Fastclip в процессе эксплуатации. Исследования связаны с прогнозированием динамики изменения упругих свойств прижимных клемм скрепления Pandrol Fastclip в процессе их длительной эксплуатации и предусматривается создание методов управления (регулирования) нажатием клемм скрепления на подошву рельсов, что гарантирует безопасность движения поездов с установленными скоростями. На базе проведенных исследований разработана конструкция устройства, повышающего усилие нажатия клемм скрепления на подошву рельсов. Это устройство обеспечит получение оптимальных параметров прикрепления рельсов к подрельсовому основанию на всех этапах эксплуатации железнодорожного пути. При этом не будет необходимости проводить замену дорогостоящих импортируемых упругих клемм скрепления Pandrol Fastclip в случаях снижения упругости клемм в действующем пути. Результаты исследований актуальны для десятков зарубежных железных дорог, где эксплуатируются модификации скрепления Pandrol Fastclip: Pandrol Fastclip FC, Pandrol Fastclip FCA, Pandrol Fastclip FE, Pandrol 350, Pandrol SFC, Pandrol 1520 и др. Предлагаемая технология проведения работ по повышению уровня технического состояния конструкции промежуточного рельсового скрепления не потребует предоставления «окон» в графиках движения поездов, что не повлияет на провозную и пропускную способность железнодорожного пути и не будет влиять на задержки графиковых поездов.

В статье рассматривается вопрос образования на поверхности катания вагонных колес при их движении по рельсу юзом дефектов термомеханического происхождения (ползунов), так как такого рода дефекты в большей степени влияют на безопасность движения. Кроме того, такие дефекты на поверхности катания колеса трудно устранимы в ремонтном производстве. Известно, что ползун образуется при заклинивании колеса и его поступательном движении (скольжении) по рельсу, так называемом юзе. В результате этого в области контакта колеса и рельса наблюдается интенсивное изнашивание материала колеса как более мягкого элемента, при этом образуется площадка износа (ползун). Ползун оценивается таким параметром, как его глубина относительно поверхности катания колеса. Приведен алгоритм расчета глубины ползуна при условии кратковременного движения колеса по рельсу юзом. Определены исходные данные и выполнен расчет с построением графиков, отражающих зависимость глубины ползуны от скорости движения подвижного состава и нагрузки на ось колесной пары при кратковременном юзе. Описана методика расчета максимальных температур в паре трения скольжения «колесо - рельс». Рассчитаны значения максимальных температур в пятне контакта при движении колеса по рельсу юзом. По результатам расчетов построены графики изменения максимальных температур на поверхности катания колеса в области трения о рельс при различных условиях эксплуатации. Дана оценка возможности косвенного определения глубины упрочненного слоя металла в области ползуна в зависимости от его размеров, измеренных при поступлении колесной пары в ремонт.

В микропроцессорных системах интервального регулирования движения поездов основные функции реализованы за счет программного обеспечения. Применяемый в профильных учебных заведениях подход к подготовке специалистов в этой области, основанный на исследовании функций действующего оборудования, не является в полной мере эффективным. В этой статье мы предлагаем применить практический подход, подразумевающий самостоятельную разработку, реализацию и проверку студентами алгоритмов интервального регулирования движения поездов. Для этой цели мы предлагаем использовать специальный стенд. Его функциональная схема и некоторые результаты опытной разработки представлены в данной статье.

Статья посвящена вопросу защиты подземных металлических сооружений в зоне влияния блуждающих токов тяговой сети постоянного тока. В статье приведен алгоритм совместной работы дренажных установок для одновременной защиты заземляющего устройства тяговой подстанции и двух изолированных подземных проводников, расположенных в зоне влияния тяговой сети постоянного тока. Предложенный алгоритм работы совместной дренажной защиты подземных сооружений позволяет обеспечить возможность оптимальной защиты: одновременного поддержания защитного потенциала подземных сооружений при минимально необходимом дренажном токе, что позволяет сократить затраты на электроэнергию, уменьшить коррозионные разрушения и продлить срок службы подземных сооружений, тем самым повысив эффективность их эксплуатации.

В статье рассматриваются вопросы определения координаты подвижного состава на участке железнодорожного пути. Предложено и обосновано применение математического аппарата конформных отображений.

В статье предлагается метод измерения поперечных перемещений рельсов. Сделана априорная оценка погрешности метода. Предложены вариант датчика и концепция построения аппаратуры.

На основе предложения формирования железнодорожного пути оперативного развертывания без балласта с применением подрельсового основания с вязкоупругим элементом, принудительно наполняемым жидкостью Ньютона и укладываемым на неподготовленную поверхность без балласта, приводится пример расчета взаимодействия колеса и рельса с этим элементом на основе энергетического метода. Обосновывается возможность применения конструкции подрельсового устройства для оперативной укладки железнодорожного пути в сложных условиях на неподготовленную поверхность без балластного слоя пути. Рассматривается упругое динамическое воздействие колеса на рельс с начальными скоростями по подрельсовому основанию в виде короба с оболочками, уложенного на неподготовленную поверхность. Кинетическая энергия колеса, ударяющего о рельс, уложенный на предлагаемое подрельсовое основание, переходит не только в потенциальную энергию деформации, но и в энергию волновых и колебательных процессов. Для повышения точности решения задачи динамического воздействия учитывается переход части энергии в энергию местных деформаций в контактной области колеса с рельсом. В течение короткого промежутка времени после касания колеса с некоторой скоростью все элементы рельса приобретают некоторую скорость деформации. Предполагается, что в момент касания колеса рельс не изменяет свою первоначальную форму, а уменьшение скорости колеса происходит за счет местного деформирования контактирующих тел; данный период удара будет длиться до выравнивания скоростей двух тел, после чего начнется изменение формы срединной поверхности рельса, моделируемого балкой типа Бернулли - Эйлера. Поскольку кинетическая энергия колеса переходит в потенциальную энергию изгиба, при расчете масса ударяемого тела учитывается как нагрузка колеса на рельс.