Результаты поиска

Предметом исследования является силовой тиристорный преобразователь электровозов переменного тока и его влияние на коэффициент мощности локомотива. Предложен и проанализирован новый способ повышения коэффициента мощности электровозов переменного тока с тиристорными преобразователями электроэнергии. К таким электровозам относятся локомотивы серий 2ЭС5К, ВЛ85, ЭП1 и др. В начале статьи кратко рассмотрены существующие способы повышения коэффициента мощности и указан их недостаток по сравнению с предложенным способом. Также проанализирован недостаток существующих преобразователей, заключающийся в наличии задержки открытия тиристоров в начале полупериода питающего напряжения. В предлагаемом способе подразумевается модернизация цепей управления тиристорами преобразователя, благодаря которой в начале полупериода за счет питающего напряжения на управляющем электроде самопроизвольно создается ток управления. Благодаря этому тиристоры открываются с минимальной задержкой относительно начала полупериода. Для оценки эффективности предложенной модернизации было проведено компьютерное моделирование работы силовой схемы электровоза в программе ORCAD. Моделирование проводилось для двух вариантов: силовая схема со штатными преобразователями и силовая схема с преобразователями, модернизированными в соответствии с предлагаемым способом. При моделировании исследовалось изменение значения коэффициента мощности электровоза при различных токе тяговых двигателей, зоне и угле регулирования. При исследовании осциллограмм токов различных плеч преобразователя обнаружено, что при использовании модернизированных преобразователей момент окончания сетевой коммутации наступает раньше, чем в штатной схеме. Отсутствует также участок с отрицательным напряжением на выходе преобразователя в начале полупериода. В конце статьи приведены значения коэффициента мощности электровоза при различных условиях. Эти результаты показывают, что использование предлагаемого способа повышает коэффициент мощности электровоза в среднем на 1,2 процентных пункта.

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.

Статья посвящена оценке влияния диагностических параметров, необходимых для оценки технического состояния профиля коллектора тяговых электродвигателей подвижного состава, на значение механической силы в контакте «щетка - коллектор». Представлены результаты проведенных экспериментальных исследований оценки параметров профиля коллектора для тяговых электродвигателей ЭК810Ч магистральных электровозов 2ЭС6. Проведены четырехэтапные численные экспериментальные исследования для следующих условий: первый этап - учтены перепады высоты ламелей и гармоник; второй этап - учтены перепады высоты ламелей без влияния гармоник (с пониженным биением); третий этап - учтены гармоники без влияния перепадов высоты ламелей (с пониженным биением); четвертый этап - учтены гармоники без влияния перепадов высоты ламелей (с повышающим коэффициентом до заданного биения). С использованием математической модели движения щетки по коллектору установлена степень взаимосвязи между диагностическими параметрами, которые характеризуют состояние профиля коллектора тягового электродвигателя, и значением механической силы в контакте «щетка - коллектор». Предложен диагностический параметр, характеризующий разброс значений механической силы в контакте «щетка - коллектор» тягового электродвигателя, определяемый из соотношения силы упругого взаимодействия щетки с коллектором и среднего значения данной силы. Анализ результатов численного эксперимента показал, что коэффициент неустойчивости контакта в значительной степени определяется величиной среднего квадратического отклонения перепадов ламелей и в малой степени зависит от значений амплитуд гармоник. Гармонический состав профиля коллектора практически не влияет на значение коэффициента неустойчивости контакта при малых значениях перепадов ламелей. Сделан вывод о возможности использования диагностических параметров оценки состояния поверхности коллектора тягового электродвигателя для определения возможного неудовлетворительного контактирования между щеткой и коллектором. Предложено производить оценку качества ремонта коллекторов тяговых электродвигателей с учетом среднего квадратического отклонения (СКО) перепадов ламелей.

Предложен способ выбора рациональных сочетаний скорости электроподвижного состава по условиям максимального пробега при заданном износе контактах вставок токоприемника и регулировки подвески контактной сети действующих и проектируемых участков электроснабжения. Рассмотрен принцип работы и функциональные возможности программного обеспечения для ЭВМ «Программа для моделирования контактного нажатия с помощью нелинейной авторегрессионной нейронной сети с экзогенными входами».

Износ деталей цилиндропоршневой группы и кривошипно-шатунного механизма является одной из основных причин постановки дизеля в ремонт. Своевременное обнаружение возникновения интенсивного износа позволяет предупредить негативные последствия, своевременно выполнить ремонт, исключить вероятность непланового выхода локомотива из эксплуатации. В результате исследования интенсивности накопления продуктов изноа в моторном масле разработана математическая модель, которая реализуется с применением аппарата искусственных нейронных сетей. Применение данной модели позволяет проводить оперативную оценку технического состояния деталей дизеля безразборным способо и усовершенствовать технологический процесс ремонта дизелей типа Д49.

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.

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.

Приведены результаты исследований воздействия свойств материала и неисправностей колес, поступающих в ремонт на процесс их механической обработки на колесотокарных станках. Разработан комплексный критерий, учитывающий действие различных факторов на допустимую скорость резания. Полученные результаты могут быть использованы в разработке методов снижения расхода твердосплавного режущего инструмента для механической обработки деталей подвижного состава с эксплуатационными дефектами. Предложена методика оценки обрабатываемости резанием колес через аддитивные критерии, учитывающие суммарное влияние многочисленных, разноразмерных и противоречивых факторов на допустимую скорость резания по экономической стойкости режущего инструмента. На этой основе получены количественные характеристики обрабатываемости резанием колес, учитывающие образующиеся макропогрешности геометрической формы, поверхностные дефекты обода, наклеп и наличие зон повышенной твердости, дефекты термомеханического взаимодействия колеса, тормозной колодки и рельса.

В статье представлена методика расчета количества продуктов сгорания дизельного и газодизельного топлива, модельные расчеты выполнены применительно к тепловозному дизелю 16ЧН26/26 (2А-5Д49). Параметры рабочего цикла дизеля, работающего на различных видах углеводородного топлива, рассчитаны с использованием комбинации методов Гриневецкого - Мазинга и Вибе. Расчет количества вредных выбросов и количества парниковых газов выполнен с использованием метода равновесного состава с учетом изменения термодинамических параметров выгорания топлива и элементарного состава топливной смеси по позициям контроллера машиниста.

Рассмотрены опыт электрификации железных дорог России и представлено обоснование выбора рода тока для электрификации Улан-Баторской железной дороги. Выполнен расчет максимальной массы состава вагонов грузовых поездов электровоза переменного тока 2ЭС5К и электровоза постоянного тока 2ЭС6 в условиях Улан-Баторской железной дороги.

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.

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 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.

Полученный опыт эксплуатации высоковольтных вакуумных выключателей ВБО-25-20/630УХЛ1 указывает на неверную оценку механического ресурса его отдельных узлов и элементов. Несмотря на неоднократное усовершенствование конструкции привода главного выключателя, применимого как в составе новых локомотивов серии «Ермак» начиная с 1000-го номера, так и в более ранних номерах серии, динамика неисправностей сохранилась до настоящего времени. Одним из наиболее важных элементов главного выключателя является защелка, предназначенная для удержания элементов механизма привода во включенном положении, выход из строя защелки влечет за собой к выходу из строя всей секции локомотива. В статье рассмотрены три ранее предложенные заводом-изготовителем модернизации защелки, разработана кинематическая схема привода с вакуумной дугогасительной камерой выключателя, произведен расчет параметров пружин поджатия и отключения в составе привода, определены действующие в ходе эксплуатации силы. На примере последней модернизации защелки с применением метода конечных элементов в программном комплексе SolidWorks Simulation проведен прочностной расчет, по итогам которого определены возникающие в ее конструкции напряжения. В результате анализа конечно-элементной модели определены критические для конструкции силы, разработан график зависимости запаса прочности конструкции и максимального напряжения в конструкции от действующих сил. По итогам исследования определена сила, при которой обеспечивается наиболее благоприятное значение коэффициента запаса прочности, для чего предложено уменьшить критическую силу путем изменения параметров пружин поджатия и отключения привода дугогасительной камеры. Разработана диаграмма нагружения с чертежными размерами двух измененных пружин.

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.

В статье рассмотрен наиболее эффективный способ выявления тепловых потерь, связанных с неплот-ностью ограждающих конструкций. Предлагается метод по использованию аэродинамических и термодинамических исследований с возможностью применения на железнодорожном транспорте.

С целью продления ресурса электрических машин тягового подвижного состава была предложена технология восстановления изоляции с использованием энергии инфракрасного излучения, позволившая повысить качество изоляции по показателям пробивного напряжения и твердости. Статья посвящена анализу и оценке экспериментальных исследований, проводимых в двух различных значимых работах по данному направлению. Представлен анализ данных работ в плане отличительных особенностей и выводов по результатам экспериментальных исследований. По результатам анализа сформулирована новая гипотеза о необходимости учета при капсулировании изоляции и ее упругости. Также заданы новые направления для дальнейших исследований.

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

Предлагается метод построения математических моделей механических колебательных систем, включающих в свой состав механизмы с кинематическими парами скольжения. Показано, что введение механизмов может быть интерпретировано как введение в исходную модель дополнительных обратных связей, соответствующих в целом управлению по абсолютному ускорению и по абсолютному отклонению. Основой предлагаемой технологии построения математических моделей являются представления о том, что при наличии механизма или механической цепи иного вида силовые и кинематические возмущения формируют различные структуры динамических взаимодействий. Получены аналитические соотношения, определяющие динамические свойства систем. Рассмотрены особенности динамических свойств, проявляющиеся в различных формах динамических взаимодействий и частотных характеристик.

В настоящей работе рассматривается физическая природа возникновения возмущающих сил в тяговых зубчатых передачах в процессе пересопряжения зубьев и определение амплитудно-частотного состава спектра. Экспериментально определены дефекты, возникающие в элементах тяговой зубчатой передаче локомотивов.

В статье рассмотрены возможности повышения скорости движения и сокращения времени хода пассажирских поездов на Транссибирской магистрали, в том числе с помощью новых пассажирских электровозов ЭП1, ЭП2К, ЭП20.

В статье рассмотрены штатные технологии ультразвукового контроля подступичной части нераспрессованных осей колесных пар вагонов в соответствии с действующими нор-мативными документами РД 07.09-97 и СТО РЖД 1.11.002-2008 и предложены меры по их совершенствованию.

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.

В статье представлена методика расчета отношения теплоемкостей рабочего тела, образовавшегося в процессе сгорания топлива. Представлены аналитические зависимости отношения теплоемкостей в зависимости от температуры продуктов сгорания, коэффициента избытка воздуха и доли сгоревшего топлива для различных составов смесевых видов углеводородного топлива.