Результаты поиска

В статье рассмотрены новые разработки в области надежности работы скоростных токоприемников. Приведено описание принципа работы предохранительных устройств токоприемника нового поколения, рассмотрена методика и приведены результаты расчета характеристик и параметров предохранительных устройств. Представлена методика испытаний предохранительных устройств токоприемника на ударно-колебательном комплексе для исследования взаимодействия токоприемника с контактной сетью.

Рассмотрены возможности улучшения регулировочных свойств и технических характеристик электрического подвижного состава с коллекторными тяговыми электродвигателями. Полупроводниковые приборы позволяют повысить плавность пуска тяговых двигателей за счет более равномерного повышения напряжения, плавного регулирования тока возбуждения в тяговом и тормозном режимах. Разработаны варианты упрощенных силовых схем восьмиосных электровозов постоянного тока с минимальным числом коммутационных электрических аппаратов, позволяющие снизить массу и габариты оборудования, повысить надежность функционирования силовых цепей. Рассмотрены схемные решения защиты колесных пар электровоза от боксования и юза за счет усиления возбуждения тяговых двигателей. Отмечена роль полупроводниковых преобразователей в совершенствовании подвижного состава с комбинированным и двойным питанием. Перечислены способы повышения эффективности электрического торможения коллекторными тяговыми двигателями. Отмечена необходимость применения адаптивных микропроцессорных систем управления полупроводниковыми преобразователями для расширения их функциональных возможностей и реализации оптимальных параметров электроподвижного состава постоянного тока.

В статье представлены результаты экспериментальных исследований по оценке возможности использования тепловых методов контроля герметичности котла железнодорожной цистерны. В данной работе отражены результаты исследования формирования тепловых полей на внешней поверхности резервуара в области сквозного дефекта типа трещина при дросселировании сквозь него газовой среды за счет перепада давления. Полученные термограммы отражают локализацию дефекта с подробным описанием аномалий тепловых полей, зафиксированных тепловизором. Также практически подтверждены опыты, описанные в работах Джоуля и Томсона, по дросселированию газа сквозь местное препятствие.

Рассматриваются возможности расширения типового набора элементарных звеньев механических колебательных систем. В качестве примера устройств для преобразования движения предлагаются рычажные и винтовые несамотормозящиеся механизмы. Введение устройств соответствует введению элементарного звена, имеющего передаточную функцию дифференцирующего звена второго порядка. Предлагается метод построения передаточных функций для определения режимов динамического гашения колебаний.

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 данной статье приведен анализ отказов механического оборудования магистрального электровоза 2ЭС6 «Синара». Целью работы является анализ основных неисправностей ме-ханической части, причин их возникновения. Исследование проводилось на базе ремонтного локомотивного депо Московка с использованием статистических методов оценки. Данные для анализа взяты из формы первичного учета ТУ-29 «Книга повреждений и неисправно-стей локомотивов и мотор-вагонного подвижного состава и их оборудования». По резуль-татам исследования на механическое оборудование приходится 8,62 % от всех отказов. Средняя наработка на отказ механической части локомотива L2 составляет 156221км. Анализ отказов механического оборудования показал, что около 50 % всех неисправностей связано с износом поверхности катания колесной пары. Более трети всех отказов связано с односторонним износом гребня бандажа. Одной из причин отказов является нарушение раз-вески электровоза при постройке на заводе-изготовителе и в процессе эксплуатации, ре-монта. Средняя наработка до отказа колесной пары по причине одностороннего износа бандажа L1 = 279874 км. Около 20 % отказов механического оборудования приходится на разрыв вентиляционных патрубков. Анализ показал, что проблема имеет сезонный характер и проявляется в зимнее время года, что связано с конструктивным недостатком вентиля-ционных патрубков. Остальные виды отказов механического оборудования имеют меньшую статистическую значимость. Для сравнения в статье проанализировано распределение ме-ханических неисправностей электровозов ВЛ10. Полученные зависимости могут являться исходной информацией для формирования системы ремонта локомотивов 2ЭС6 «Синара» по техническому состоянию.

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.

Разработана конструкция рабочего органа планировщика откосов для выправочно-подбивочно-отделочной машины ВПО-3000. На основе проведенного анализа существующих конструкций планировщиков балласта путевых машин (ВПО-3000,СЗП-600Р,ПБ-01,СС-3,ЭЛБ-3МК,ЭЛБ-4К),находящихся в эксплуатации на сети Западно-Сибирской железной дороги,выбран наиболее подходящий аналог - плуг машины СЗП-600Р.В предлагаемом проекте конструкция всех структурных элементов плуга СЗП-600Р была изменена с учетом требуемых траекторий движения планировщика откосов и его геометрической компоновки на машине ВПО-3000,а также с учетом требований,предъявляемых к конструкции и состоянию верхнего строения пути,в частности,щебеночной балластной призмы,после проведения работ по ее очистке щебнеочистительной машиной СЧ-600. Выбор геометрических параметров и расчет конструкции элементов планировщика откосов выполнены с применением программы APMWinMashin согласно реальным условиям эксплуатации и действующим нагрузкам,в частности: стрела с плугом находится в рабочем положении и осуществляет срезание и сдвижку неочищенного балласта за опоры контактной сети; стрела раскрыта на максимальный угол ?; плуги не раскрываются и располагаются вдоль оси стрелы. Разработанная конструкция планировщика откосов позволяет производить удаление загрязненного участка балластной призмы от железнодорожного пути и другие операции по планированию откосов призмы. Предлагаемый проект усовершенствования машины ВПО-3000 позволяет исключить из технологического процесса модернизации железнодорожного полотна дополнительную машину по удалению загрязненного участка балластной призмы,что обеспечивает снижение себестоимости производимых работ.

В данной статье предлагается динамическая модель для численных исследований колебаний главной рамы электровоза с учетом воздействия продольных усилий, возникающих в автосцепке.

В статье представлены результаты математического моделирования процесса нагрева материала колеса в режиме торможения локомотива. Полученные результаты могут быть использованы при расчете изменения температуры для любой точки колеса в процессе всего режима торможения.

Развитие тягового подвижного состава тесно сопряжено с увеличением максимальной силы тяги по сцеплению колес с рельсами. Негативным фактором в этом аспекте развития является боксование. В статье предложен новый способ защиты от боксования колесных пар электровозов 2(3)ЭС5К «Ермак». Способ подразумевает перераспределение тяговых усилий между колесными парами и минимизацию подсыпки песка. В статье рассмотрены принцип работы противобоксовочной системы и принципиальная схема силовой части, проведено моделирование некоторых режимов боксования колесных пар в программном пакете Multisim.

В статье рассмотрен вопрос повышения эффективности работы преобразовательных агрегатов тяговых подстанций постоянного тока. Приведен алгоритм расчета потерь электроэнергии в преобразовательных агрегатах по фиксируемым системой действующим значениям фазного напряжения первичной обмотки трансформатора и тока нагрузки каждого преобразовательного агрегата. На примере условной тяговой подстанции дана оценка влияния уставок срабатывания режимной автоматики преобразовательных агрегатов на потери электрической энергии.

Выполнение расчетов показателей работы системы тягового электроснабжения в установившихся режимах ориентировано на решение широкого круга задач, связанных с выбором параметров силового оборудования тяговых подстанций, размещением линейного оборудования, сечения контактной подвески, сравнением вариантов по технико-экономическим показателям. В настоящее время появление различных регулируемых устройств в системе тягового электроснабжения обусловливает необходимость совершенствования методов и алгоритмов расчета, используемых в различных программных комплексах. В настоящей работе рассмотрены вопросы построения схем замещения при моделировании работы системы тягового электроснабжения в установившихся режимах с учетом устройств автоматического включения-отключения резервного преобразовательного агрегата тяговой подстанции и накопления электроэнергии. Представлены соответствующие схемы замещения и фрагменты алгоритмов расчета, учитывающие характеристики и режимы работы указанных устройств. Применение предложенных схем замещения позволяет учесть в расчетах различие внешних характеристик преобразовательных агрегатов, оценить соответствие уставок автоматики уровню электротяговой нагрузки и влияние работы устройства на уровень напряжения на шинах подстанции и в контактной сети, нагрузочную способность тяговых подстанций, а для устройства накопления с учетом зарядной и разрядной характеристик дополнительно оценить влияние на эффективность применения рекуперативного торможения. Предложенные алгоритмы работы устройств предназначены для совершенствования методов расчетов показателей системы тягового электроснабжения. В работе предложен усовершенствованный метод расчета показателей системы тягового электроснабжения, основанный на одновременном проведении тягового и электрического расчета, базирующийся на базе данных расчетов, выполненных для различных условий следования электроподвижного состава на участке железной дороги.

Постоянно проводимые исследования надежности электрического оборудования тягового подвижного состава показали, что наиболее уязвимым элементом являются изоляционные конструкции обмоток силового оборудования, особенно тяговых электродвигателей. Существующие методы и средств восстановления и ремонта изоляционных конструкций обмоток тяговых двигателей современных электровозов, основанные на сушке полимерной изоляции в конвективных электрических печах высокой мощности, являются энерго- и времязатратными. Данная технология не претерпевала значительных изменений уже более 50 лет. С целью продления ресурса полимерной изоляции электрических машин тягового подвижного состава была предложена технология сушки изоляции с использованием теплового излучения, сокращающая затраты электроэнергии на ремонт, повышающая скорость сушки за счет снижения теплопотерь. Статья посвящена вопросам проектирования нового устройства для сушки изоляции обмоток магнитной системы остова тягового двигателя электровоза вращающимся тепловым полем. Представлен анализ работ и выводов по результатам теоретических исследований, связанных с математическим моделированием. В качестве метода математического моделирование в работе использовался метод конечных элементов. Была создана упрощенная 3D модель обмотки магнитной системы остова с размещенными инфракрасными излучателями. По результатам конечно-элементного математического моделирования были получены температурные поля нагрева полимерной изоляции обмоток остова тягового двигателя. На основании данного расчета в работе были выбраны оптимальные параметры конструкции предлагаемого устройства, обеспечивающие минимальные затраты электроэнергии для различных габаритов остовов тяговых двигателей. На основании предлагаемого варианта устройства в настоящее время подана заявка на получение патента на полезную модель, а также на базе Улан-Удэнского локомотивовагоноремонтного завода - филиала АО «Желдорреммаш» осуществляется сборка данного прототипа установки. Заданы новые направления для дальнейших исследований.

В статье предлагается метод с использованием математического аппарата теории нечетких множеств при автоматизации управления надежностью локомотивов, так как при написании алгоритмов возникает проблема перехода от не до конца формализованных понятий человеческого общения к формализации программного обеспечения. Описаны примеры применения нечетких множеств при расчете показателей надежности локомотивов. При анализе параметров надежности вручную объем расчетов не позволяет перейти к более сложным алгоритмам. При наличии автоматизированных систем следует для каждого показателя перевозочного процесса, влияющего на его надежность, задать функцию принадлежности к опасному и нормальному состоянию с использованием математического аппарата теории нечетких множеств. Тогда риск наступления опасного события будет оценен вероятностью принадлежности логического утверждения к риску.

Бортовые микропроцессорные системы управления (МСУ) современных тепловозов позволяют не только управлять оборудованием тепловоза, но и анализировать процесс их работы при помощи методов математической статистики, что подтверждается исследованиями авторов статьи. Предложен метод диагностирования предотказных состояний с использованием корреляционного анализа данных МСУ.

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 данной статье представлено решение задач эффективности функционирования производственных систем локомотиворемонтного предприятия. В частности, объектом исследования являются технологические процессы ремонта и сервисного технического обслуживания электровозов на предприятиях по ремонту тягового подвижного состава. В статье приведено математическое описание производственного процесса подобных предприятий на примере сервисного локомотивного депо Московка. Математическая модель описана на основе теории массового обслуживания (СМО) и цепей Маркова. Приведен граф технологичес-кого состояния локомотива во время ремонта в депо, где процесс перехода ремонтируемого подвижного сос-тава из состояния в состояние, т.е. взаимосвязи технологических перемещений электровоза по территории депо, а также время выполнения технологических операций описаны переходной матрицей. Распределение заявок на ремонт описано при помощи закона Пуассона, задержка электровоза на участках депо на плановых видах ремонта - в соответствии с принятой нормой, а на неплановом виде ремонте заявки задерживаются в соответствии с распределением Эрланга. По результатам математического описания модели производственного процесса ремонтного предприятия создана имитационная модель функционирования депо Московка, реализованная на ЭВМ при помощи профессионального программного обеспечения нового поколения AnyLogic. В работе описаны логическая схема имитационной модели, выбранные методы и библиотеки моделирования. По результатам исследования проведена общая оценка технологических показателей работы локомотиворемонтного предприятия в условиях вероятностных динамических изменений ремонтного задания. При помощи реализованных предложенных в статье методов исследования технологических процессов депо Московка можно проектировать любые ремонтные предприятия по ремонту подвижного состава железных дорог с целью выявления «узких мест» производственного процесса.

Для повышения скорости доставки грузов разрабатываются грузовые вагоны, рассчитанные на конструкционную скорость 140 км/ч. Одной из важных частей грузового вагона является ходовая тележка, от конструкции которой зависят динамические качества вагона. В тележке таких вагонов используется рама жесткой конструкции, которая восприимчива к кососимметричным нагрузкам. Анализ стандартов показал, что проверка прочности во время проектирования рамы тележки жесткой конструкции при воздействии максимальных кососимметричных сил, которые могут возникнуть в эксплуатации при сходе колеса с рельса, не требуется, что может привести к остаточной кососимметричной деформации рамы тележки. Для оценки влияния остаточной кососимметричной деформации на безопасность движения по коэффициенту запаса устойчивости колесной пары от схода с рельсов выполнены теоретические исследования. Результаты исследований показали, что остаточная деформация рамы тележки приводит к перераспределению нагрузок на шейки оси колесной пары, которое по влиянию на коэффициент запаса устойчивости колесной пары от схода с рельсов схоже с боковой качкой вагона. Боковая качка при движении вагона влияет на снижение коэффициента запаса устойчивости колесной пары от схода с рельсов в большей степени, чем колебания при галопировании и подпрыгивании. Таким образом, допуск к эксплуатации вагонов с кососимметричной остаточной деформацией рамы тележки без ее дефектоскопии может привести к нарушению безопасности движения. Для соблюдения безопасности движения вагонов с тележками, имеющими жесткие рамы, и снижения экономических потерь на стадии проектирования должна быть проведена оценка прочности рамы в зависимости от действия кососимметричных сил.

Одним из свойств надежности электроснабжения электроподвижного состава железных дорог является безотказная работа системы тягового электроснабжения в различных режимах ее работы. Для послеаварийных и вынужденных режимов работы системы тягового электроснабжения характерно снижение показателей нагрузочной способности. С целью обеспечения пропускной и провозной способности участка железной дороги по устройствам тягового электроснабжения предлагается рассмотреть применение устройств накопления электроэнергии на электроподвижном составе и в системе тягового электроснабжения. Исследования, проводимые отечественными и зарубежными учеными, позволяют оценить эффективность альтернативных решений по повышению надежности электроснабжения, к которым относятся различные варианты применения устройств накопления электроэнергии на электроподвижном составе и в системе тягового электроснабжения. В настоящей статье представлены результаты обзора указанных решений, предложена имитационная модель системы тягового электроснабжения и электроподвижного состава с устройствами накопления электроэнергии на базе различных аккумуляторов и суперконденсаторов. Моделирование изменения режимов работы системы тягового электроснабжения выполнено с учетом управления состоянием коммутационных аппаратов. Результаты расчетов позволяют оценить падение напряжения на выходе накопителей электроэнергии, в том числе с учетом экспоненциальной зоны разрядной характеристики аккумуляторов, оценить изменение напряжения для заданной электротяговой нагрузки в зависимости от энергоемкости накопителя, выполненного на основе наиболее распространенных типов аккумуляторов и суперконденсатора.

В статье обобщены и проанализированы данные по применению природного газа (метана) в качестве добавки к дизельному топливу на линии низкого давления дизелей тепловозов ЧМЭ3. Представлены результаты по оценке влияния газомоторного топлива на эффективность работы тепловозов ЧМЭ3.

В статье отмечена необходимость совершенствования технологии ремонта колесных пар локомотивов. Предложена модель описания процесса обработки бандажей на фрезерных станках на основе термомеханического подхода к восстановлению поверхности катания бандажей. На основе модели приведен метод аналитического определения сил фрезерования, температуры передней и задней поверхностей твердосплавных пластин. Представлены результаты сопоставления экспериментальных данных и данных, полученных аналитически.

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.

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.