Результаты поиска

Анализ эксплуатации электровозов на отдельных участках железных дорог показывает, что их мощность используется нерационально и электровозы эксплуатируются с заниженными энергетическими показателями, в особенности на равнинных перегонах большой протяженности, что указывает на имеющиеся резервы снижения расхода электрической энергии. Цель работы - определить оптимальное значение номинальной мощности электровозов по минимуму расхода электроэнергии на участке и оценить потери электрической энергии от неоптимального использования мощности электровозов. Для достижения указанной цели было составлено уравнение зависимости расхода электроэнергии на тягу электровоза от величины его номинальной мощности. Для нахождения оптимального значения данное уравнение было продифференцировано по величине номинальной мощности электровоза и решено с использованием метода Кардано. Найденное выражение позволило определить оптимальное по минимуму расхода электрической энергии значение номинальной мощности электровоза в зависимости от требуемой для заданных условий движения и оценить значения изменения расхода электроэнергии от неоптимального использования его конструкционной мощности. Полученные уравнения позволили решить задачи по выбору оптимального значения номинальной мощности электровозов и оценке нерационального расхода электрической энергии от неоптимального использования их мощности и могут быть использованы при определении оптимальных параметров электровозов. Сделан вывод о важности выбора оптимальных значений мощности электровозов с целью получения наивысших технико-экономических показателей при их эксплуатации.

При увеличении мощности современного электроподвижного состава, обеспечивающего грузо- и пассажироперевозки, остается актуальной проблема передачи больших тяговых токов, вызванная низкой нагрузочной способностью токоприемников, что может привести к перегреву и отжигу контактных вставок с последующим снижением их прочности, отслоением графита от медной оболочки, повышенным износом. В статье рассмотрена классификация различных способов повышения нагрузочной способности токоприемников, наиболее перспективным из которых является охлаждение их полозов. К недостаткам известных активных и пассивных систем охлаждения полозов можно отнести необходимость применения для отведения тепла от нагретых частей дополнительных механизмов и узлов, которые эффективно работают только или при движении электроподвижного состава, или на стоянке. Для устранения указанного недостатка авторами предложено техническое решение полоза токоприемника, оборудованного тепловыми трубками и способного успешно функционировать в различных режимах работы электроподвижного состава. Для проверки работоспособности предложенного технического решения создана его математическая модель в программной среде SolidWorks, которая с помощью приложения FlowSimulation позволяет моделировать протекающие в полозе токоприемника тепловые процессы. При использовании тепловых трубок в конструкции полоза температура нагрева по его длине распределяется более равномерно, тем самым улучшая условия рассеивания тепла в окружающую среду, что позволит пропускать более высокие токи нагрузки. Результаты математического моделирования тепловых процессов в полозе токоприемника в программной среде SolidWorks подтверждены экспериментальными исследованиями на специализированной установке. Применение предложенного устройства способствует более равномерному распределению тепла по поверхности полоза, снижая нагрев контактных вставок и повышая нагрузочную способность токоприемника и надежность его работы в условиях скоростного, высокоскоростного и тяжеловесного движения поездов.

Перед железнодорожным транспортом стоят задачи не только по бесперебойному обеспечению перевозок народнохозяйственных грузов, но и по освоению новых локомотивов и повышению экономичности их использования. В частности, принятый в настоящее время режим запуска дизеля тепловозов типа UzTE16M приводит к дополнительному расходу топливных ресурсов, поэтому исследования по разработке и улучшению условий запуска дизелей тепловозов данного типа являются актуальными. На основании изучения проведенных ранее исследований и конструкций различных систем с целью облегчения запуска дизелей тепловозов с электрической передачей необходимо установить имеющиеся резервы силовой цепи и цепей управления. В статье рассмотрена математическая модель крутильных колебаний в системе запуска дизель-генератора (ДГ) с двумя сосредоточенными массовыми моментами инерции. Крутильные колебания между тяговым генератором и коленчатым валом дизеля тепловозов типа UzTE16M ранее не рассматривались . В данной статье решена задача крутильных колебаний приведенных масс якоря тягового генератора и дизеля в режиме запуска ДГ от аккумуляторной батареи и дополнительных устройств. Методом Лагранжа выведена система уравнений колебаний масс по обобщенным координатам упругих колебаний между массами якоря тягового генератора и дизеля с переменным массовым моментом инерции. Для полученной системы уравнений методом операционного исчисления выполнено решение с учетом принятых функций массовых моментов инерций, моментов движущих сил и сопротивлений. Сделаны выводы о том, что работа системы запуска дизеля на тепловозах типа UzTE16M определяется функциями приведенного массового момента инерции дизеля, движущего момента и функцией угловой скорости; полученное решение дает возможность рассчитать движущий момент и диапазон изменения угловой скорости при запуске дизель-генераторной установки тепловозов UzTE16M для дальнейшего сравнения с экспериментальными данными; при использовании рекомендуемой электрической схемы запуска дизеля тепловоза достигается увеличение движущего момента коленчатого вала дизеля и угловой скорости разгона движения якоря тягового генератора. На основе разработанной модели рекомендовано определение угловой скорости коленчатого вала дизеля.

Рассмотрены вынужденные колебания четырехосного транспортного средства, имеющего двойное рессорное подвешивание. Движение системы с шестью степенями свободы с достаточной точностью можно представить системой с двумя степенями свободы. Поэтому кузов транспортного средства обладает двумя степенями свободы: боковым относом и вилянием (подпрыгиванием и галопированием тележек будем пренебрегать). Общее число степеней свободы модели равно двум. Рассмотрен способ, который приводит к замкнутому решению для установившихся вынужденных колебаний. Определено, что при стремлении и к (n = 1, 2, …) амплитуды колебаний будут неограниченными. Поэтому параметры k, k и Т необходимо назначать исходя из требуемого значения амплитуд. В результате исследований составлены дифференциальные уравнения движения системы и получено аналитическое решение для случая приложения внешней кусочно-постоянной вынуждающей силы.

Цель работы заключается в оценке энергетической эффективности рекуперативного торможения пассажирского электровоза постоянного тока при движении поезда с неустановившейся и установившейся скоростью, определении степени влияния скорости движения и электроотопления пассажирских вагонов на возврат электроэнергии при рекуперативном торможении электровоза, разработке рекомендаций по повышению энергетической эффективности пассажирских электровозов постоянного тока. Использованы методы: сравнительный анализ, методы тяговых расчетов, линейный регрессионный анализ, метод энергетического баланса. Рассмотрены уравнения энергетического баланса движения пассажирского поезда и его составляющих в режиме рекуперативного торможения, позволяющие выявить основные факторы, влияющие на возврат электроэнергии. Получены зависимости возврата электроэнергии при рекуперативном торможении, позволяющие оценить влияние режима движения поезда и электроотопления пассажирских вагонов на возврат электроэнергии при рекуперативном торможении электровоза. Даны рекомендации по сокращению энергозатрат пассажирских поездов. Определены условия, при которых можно увеличить возврат электроэнергии при рекуперативном торможении пассажирских электровозов. Разработанные предложения позволят повысить энергетическую эффективность пассажирских электровозов постоянного тока.

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.

В статье представлены результаты математического моделирования определения характера и закона изменения сил и напряжений, возникающих в области контакта взаимодействующих тел на примере динамического контакта при соударении упругого шара о неподвижную, абсолютно жесткую плиту при его плоском движении. Полученные результаты могут быть использованы при расчете контактных сил и напряжений материала в металлоконструкциях при ударных воздействиях.

В статье рассмотрены основные причины ослабления посадки бандажей колесных пар локомотивов, приводящие к их провороту на колесном центре. Предложено новое конструктивно-технологическое решение, направленное на повышение прочности посадки бандажа на колесный центр. При этом рассмотрены основные варианты получения предложенного соединения. Представлены предварительные расчеты, определяющие наиболее эффективные варианты сопряжения, направленные на обеспечение равномерного натяга и повышения площади контакта при посадке бандажа на колесный центр. Конструктивное решение, приведенное в статье, может быть использовано при совершенствовании технологии формирования колесных пар тягового подвижного состава, что в свою очередь способствует повышению надежности колесных пар локомотивов и сокращению простоя локомотивов на ремонте.

В статье предлагается использовать теорию нечетких множеств в системе поддержки принятия решений (СППР) информационно-управляющих систем локомотивного комп-лекса. Для этого предлагается метод перевода лингвистических утверждений на язык математической логики. Предлагаемый метод внедряется по принципу «встроенное качество» в единой информационно-управляющей системе мониторинга технического состояния и режимов эксплуатации локомотивов сервисной компании ООО «ТМХ-Сервис» и управляющей компании ООО «Локомотивные технологии».

Мероприятия по нормированию расхода дизельного топлива на работу маневровых локомотивов являются неотъемлемой частью эффективности использования тягового подвижного состава. Ввиду наличия проблем при формировании нормы расхода топлива, таких как показатели работы маневрового тепловоза, загрузки и технического состояния дизель-генераторной установки (ДГУ), условий эксплуатации локомотивов, требуется совершенствование существующей методики определения нормы расхода топлива. В статье представлены результаты исследований режимов работы маневровых тепловозов, приведены параметры разброса значений времени работы ДГУ в режиме нагрузки для маневровых тепловозов серий ТЭМ2 и ТЭМ18ДМ. Предложена математическая модель, основанная на базисах моделей машинного обучения, учитывающая степень загрузки ДГУ и технико-экономические характеристики серии тепловоза. Задачей предложенной модели является определение расхода топлива локомотивом итерационным методом расчета, где входными параметрами модели служат показатели работы локомотива. Установлено, что методика формирования нормы расхода топлива на выполнение маневровых работ должна учитывать степень загрузки дизель-генераторной установки и технико-экономические характеристики серии тепловоза. По результатам реализации предложенной модели по установлению удельных норм расхода топлива для исследуемых локомотивов по итогам их эксплуатации получены усредненные показатели удельного расхода топлива локомотивами по позициям контроллера машиниста. Предложенная методика позволяет учесть фактическую степень загрузки ДГУ и установить корректную норму расхода топлива за определенный период работы локомотива, что представляет практическую значимость работы. Представленные результаты исследования являются началом работы по разработке интеллектуальной системы по нормированию расхода дизельного топлива на работу маневровых локомотивов.

В статье представлены результаты экспериментальных исследований по выявлению рациональных режимов ИК-энергоподвода в технологии капсулирования изоляции обмоток электрических машин (ЭМ) тягового подвижного состава (ТПС). В данной работе опубли-кованы результаты по сравнению эффективности использования различных осциллирующих режимов инфракрасного (ИК) энергоподвода в процессе капсулирования изоляции обмоток ЭМ ТПС на технологической установке при их деповском и заводском ремонте. Объектив-ными факторами при сравнении режимов капсулирования являются такие параметры, как электрическая прочность и цементирующая способность.

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.

Предложена система стабилизации напора в насосных установках со скалярным управлением асинхронным электродвигателем. Расчет переходных процессов в насосной установке с использованием пакета Simulink показал работоспособность системы и устойчивую работу как при пуске двигателя, так и при сбросе/набросе нагрузки.

Нагрев полоза токоприемника электроподвижного состава происходит в результате съема тягового электрического тока. Увеличение температуры контактных и токопроводящих материалов подвески и токоприемника обусловлено их характеристиками. Низкое качество токосъема также приводит к перегреву контактных материалов и ограничивает пропуск максимально допустимого длительного тока при движении электровоза. Неравномерность распределения температуры приводит к локальным точкам перегрева и нерациональному использованию поверхности контактных вставок. Приведенные графики распределения зигзага контактного провода указывают на зависимость плотности распределения зигзага от профиля участка пути и типа контактной подвески, обусловливающих теплораспределение по полозу. Предлагаемая методика факторного анализа влияния на нагрев полоза токоприемника позволяет определить причины его неравномерного нагрева и предложить мероприятия по снижению доли влияния каждого из факторов и обеспечить увеличение съема тягового тока.

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.

В статье рассматривается возможность использования математической модели растянутого стержня для определения взаимосвязей параметров колебаний контактных проводов и их натяжений. Данная модель позволяет по частоте колебаний контактного провода, полученных после прохода токоприемника, определить натяжение. При этом скорость движения электроподвижного состава не будет влиять на частоту колебаний. Благодаря предложенной модели снижается трудоемкость определения натяжения проводов без перерывов движения поездов и появляется возможность оперативного контроля состояния контактной подвески дистанционно.

В статье рассмотрены физико-химические свойства дизельного топлива и метиловых эфиров рапсового масла, представлены графические зависимости изменения плотности, кинематической и динамической вязкости, поверхностного натяжения дизельного топлива и метиловых эфиров рапсового масла при изменении температуры в цилиндре дизеля, моделирование процессов влияния физико-химических показателей метиловых эфиров рапсового масла на характеристики впрыскивания и распыливания топлива.

Основным повреждаемым узлом тяговых электрических машин тягового подвижного состава является изоляция в области основания лобовой части. Несовершенная система изоляции в торцевой части лобовых обмоток приводит к влажности. Причиной неудовлетворительной надежности является также повышенная напряженность в этой зоне. В качестве мероприятий, разработанных для продления ресурса электрических машин, авторами предлагается система локального капсулирования изоляции энергией ИК-излучения.

В статье рассматривается задача оценки влияния работы зарядных станций на показатели графиков нагрузки трансформаторных подстанций. Решение задачи выполнено на примере объектов, проходящих опытную эксплуатацию в автомобильном хозяйстве железнодорожного транспорта. Параметры зарядной станции и аккумуляторной батареи электротранспорта использованы для варианта медленной зарядки на основе зарядной станции переменного тока и аккумуляторной батареи с номинальным напряжением 346 В и энергоемкостью 48 кВт · ч. Для оценки влияния работы зарядной станции рассмотрены результаты опытной эксплуатации электромобиля. Оценка выполнена для ряда показателей графиков нагрузки. Для рассмотрения и оценки динамических процессов, наблюдающихся при работе зарядной станции, разработана имитационная модель, содержащая управляемый выпрямительный преобразователь и ограничитель тока заряда, реализованный с помощью широтно-импульсного регулирования. В модели зарядной станции реализовано регулирование по уровню напряжения и тока, которые определяются на основе заводских характеристик. Полученные результаты могут быть использованы для оценки показателей графиков трансформаторных подстанций при расширении зарядной инфраструктуры, оценки показателей качества электроэнергии для различных схемных решений, применяемых при регулировании напряжения и тока заряда, разработки мероприятий по управлению спросом в процессах заряда электротранспорта, а также разработки рекомендаций по обеспечению показателей качества электроэнергии. Результатами работы являются оценка влияния работы зарядной станции на показатели графика нагрузки трансформаторной подстанции и имитационная модель зарядной станции для отработки алгоритмов регулирования, протоколов зарядки аккумуляторных батарей и схемных решений для процессов выпрямления и инвертирования тока.

В работе представлены результаты экспериментальных исследований по образованию продуктов коррозии в результате воздействия на железобетонные конструкции агрессивной среды и электрического тока. Обсуждаются способы создания образцов с искусственной электрокоррозией в условиях, приближенных к реальной эксплуатации. Приведены результаты испытаний образцов с использованием рентгенографического метода и моделирования их прочностных характеристик.

В статье обоснована необходимость обновления нормативной документации по выбору сглаживающих устройств для тяговых подстанций постоянного тока. Сформулированы общие требования к сглаживающим устройствам, требования по охране труда и электромагнитной безопасности. Рассмотрены основные схемы сглаживающих устройств, применяемых на тяговых подстанциях постоянного тока. Разработаны рекомендации по выбору схем сглаживающих устройств при модернизации и строительстве новых тяговых подстанций с учетом их энергетической эффективности.

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

В данной статье проанализированы условия работы асинхронных вспомогательных машин (АВМ) электровозов переменного тока, в основном эксплуатируемых на сети Восточно-Сибирской железной дороги (ВСЖД). Представлены экспериментальные данные по зависимости фазных токов двигателя АНЭ225 электровоза ВЛ85 от величины напряжения питания, продолжительность пуска МК с асинхронным двигателем в зависимости от напряжения контактной сети, изменение момента сопротивления компрессора в зависимости от температуры воздуха. Рассмотрены особенности работы АВМ, в частности их поочередный запуск от обмотки собственных нужд тягового трансформатора. Проведена систематизация условий эксплуатации, воздействующих на изоляцию АВМ с целью оптимизации параметров слежения за темпом их износа, в результате которой выделено два основных фактора старения изоляции - перегревы и вибрация - и один фактор, повышающий вероятность отказа независимо от степени старения изоляции - ее увлажненность.

В статье приводятся результаты исследований по созданию адсорбентов на основе модификации природных цеолитов Холинского месторождения Восточного Забайкалья, эффективных по отношению к извлечению нефтепродуктов из растворов; изучения закономерностей и механизмов протекающих процессов и установления количественных характеристик адсорбции в целях практического применения для очистки сточных вод в локомотивных депо.

Фрагменты системы квазипружины в частности также могут обладать нулевой жесткостью,что проявляется через особенности совместных движений элементов системы. Результаты исследований подтверждаются вычислительным моделированием,приводятся графики частотных зависимостей для отношений координат движения.Получен ряд аналитических соотношений для определения частот граничных условий перехода к различным режимам.Для оценки динамических свойств используются структурные математические модели и правила их преобразования.