Результаты поиска

В статье рассматриваются вопросы моделирования взаимодействия токоприемника и контактной подвески, что является актуальной задачей при разработке и оптимизации систем токосъема. Предметом статьи является модель контактной подвески. Наибольшее распространение получили конечноэлементные модели и модели с сосредоточенными параметрами. Отмечены их ключевые особенности: конечноэлементные модели обладают высокой точностью, но требуют значительных вычислительных ресурсов, в то время как модели с сосредоточенными параметрами позволяют быстро оценивать взаимодействие, но имеют ограничения, связанные с упрощенным описанием физических процессов. Цель статьи - повышение достоверности моделирования взаимодействия токоприемников и контактной подвески при использовании моделей с сосредоточенными параметрами. В рамках исследования предложена усовершенствованная модель контактной подвески, в которой приведенная масса заменяется инертором, что позволяет устранить проблему вынужденных колебаний и повысить точность моделирования динамики системы. Данная модель реализована в среде MATLAB Simulink, а ее валидность подтверждена корреляционным анализом, демонстрирующим лучшее соответствие расчетных данных с экспериментальными результатами по сравнению с существующими моделями. Полученные результаты показывают, что предложенный подход позволяет повысить точность моделирования взаимодействия токоприемника и контактной подвески в моделях с сосредоточенными параметрами, что делает его перспективным для применения при проектировании и оптимизации систем токосъема на железнодорожном транспорте.

Статья посвящена совершенствованию методики испытаний токоприемников электроподвижного состава с учетом ударных воздействий со стороны контактной подвески. В статье рассмотрены особенности ударных воздействий на токоприемники электроподвижного состава при высоких скоростях движения. Выполнен анализ существующих методов испытания ударных воздействий на токоприемники на лабораторных установках и в линейных условиях. Выполнен анализ и выявлены недостатки ударной маятниковой установки для испытания токоприемников, описанной в ГОСТ 32204-2013, и произведен расчет ее характеристик. Предложена конструкция ударного стенда с меньшими габаритами и расширенными функциональными возможностями и выполнен расчет его параметров и характеристик. При расчете характеристик испытательного стенда было применено математическое и компьютерное моделирование с использованием среды MATLAB Simulink. Предложена методика стендовых ударных испытаний с использованием акселерометров и высокоскоростной видеокамеры. Установлено, что предлагаемый испытательный стенд сохраняет полный функционал регламентированной ГОСТом испытательной установки, имея при этом меньшие габариты и более широкие функциональные возможности.

Работа посвящена рассмотрению возможности применения композиционных материалов с алюминиевой матрицей в конструкции токоприемников электроподвижного состава. В настоящее время существует тенденция повышения скоростей движения электрического транспорта. Обеспечение надежного и экономичного токосъема в таких условиях может быть обеспечено путем снижения массы конструкции токоприемников, в том числе за счет применения композиционных материалов. Проанализированы возможность применения композиционных материалов в деталях и узлах токоприемников, работающих в условиях повышенных токовых нагрузок и при высоких скоростях движения, и механические характеристики традиционных материалов, используемых в конструкции каретки, и предлагаемых композиционных материалов. Разработана конструкция каретки скоростного электроподвижного состава, в которой в качестве конструкционного материала применен алюмоматричный композит. Произведен прочностной анализ с использованием метода конечных элементов в программном комплексе SOLIDWORKS Simulation. Сравнение прочностных характеристик узлов кареток, выполненных из традиционных материалов и алюмоматричного композита, показало возможность снижения их массы в случае применения композита без снижения прочности элементов конструкции. Статическая характеристика каретки, в которой был применен композиционный материал, совпадает со статической характеристикой каретки, выполненной из традиционных материалов, что подтверждает возможность использования алюмоматричного композита без внесения значительных изменений в конструкцию каретки. Для оценки динамических характеристик композитной каретки и ее влияния на динамические характеристики токоприемника было проведено моделирование с использованием методов многотельного моделирования SOLIDWORKS Motion. Полученные результаты моделирования свидетельствует об улучшении динамических характеристик при использовании композиционных материалов, что положительно влияет на качество токосъема.

В рамках реализации приоритетных задач одобренной Правительством Российской Федерации Стратегии развития железнодорожного транспорта в Российской Федерации до 2030 года показаны перспективы использования высокоэффективных котлов в качестве автономного источника для получения тепловой энергии для систем теплоснабжения. Рассмотрены особенности работы и конструкции вакуумного котла, его преимущества и недостатки. Обоснованы необходимость и метод интенсификации процессов теплообмена в вакуумном котле для повышения его эффективности и снижения расхода топлива. Представлены основные положения математической модели для теплового расчета вакуумного котла с использованием k-ε-модели ANSYS CFX для описания турбулентных течений смеси реагирующих газов с учетом переноса теплоты излучением и конвекцией и модели RPI ANSYS CFX, описывающей процессы кипения жидкости. Представлены результаты расчетных исследований с использованием модели RPI ANSYS CFX при кипении на гладкой и оребренной цилиндрической поверхностях. Показаны результаты расчетных исследований влияния давления в разреженном объеме на теплофизические характеристики и рабочие параметры котла, такие как температура стенки со стороны воды, тепловые потери с уходящими газами при применении теплообменной поверхности различной конструкции. Показано влияние коэффициента оребрения на уменьшение расхода топлива при изменении давления. Предложены апробированные технические решения для формирования конструкции эффективных вакуумных котлоагрегатов с улучшенными массогабаритными параметрами. Обосновано использование конструкции эффективного вакуумного котла с поперечными ребрами на внешней теплообменной поверхности жаровой трубы с рациональными геометрическими характеристиками, представлен рациональный коэффициент оребрения Ψ =1,89.