Результаты поиска

Проведен анализ влияния организации формирования соединенных грузовых поездов на пропускную способность участков железных дорог. Представлены результаты электрических расчетов системы тягового электроснабжения постоянного тока 3,0 кВ трех участков Свердловской и Южно-Уральской железных дорог при регулировании скорости движения поездов от 50 до 100 км/ч с различными локомотивами при пропуске двух одиночных и одного соединенного грузовых поездов с применением системы бесконтактного автоматического регулирования напряжения в контактной сети, позволяющих дать оценку пропускной способности трех участков. В ходе проведения расчетов применялась разработанная уточняющая методика с применением поправочных токовых коэффициентов KIхх и KIст. Доказана необходимость их применения в электрических расчетах.

На участках железных дорог, электрифицированных на постоянном токе, существует проблема неполной реализации существующего потенциала рекуперативного торможения, что в ряде случаев связано с отсутствием приемников энергии рекуперации. Предложена методика определения оптимальных параметров стационарного накопителя электроэнергии и оптимального закона регулирования его режимов заряда и разряда, которая может быть использована при проектировании и технико-экономическом обосновании эффективности внедрения стационарных накопителей энергии на тяговых подстанциях постоянного тока.

Предметом исследования являются теоретические и практические аспекты применения оптических технологий для бесконтактных измерений геометрических параметров колесной пары вагона в ходе эксплуатации и осуществления ремонта. Цель исследования - разработка методики и технологий контроля геометрических параметров деталей вагона при помощи оптического линейного сканера, а также способов обработки результатов натурных испытаний применения оптических технологий контроля. В статье проанализирована проблематика применения стандартизованных методик контроля технического состояния при помощи ручного измерительного и контрольного инструмента в контексте принятой технологии технического обслуживания и эксплуатации грузовых вагонов. В результате исследования проведен обзор состояния вопроса применения оптических методик контроля на железной дороге, выявлены сильные и слабые стороны различных вариантов реализации методик измерений и разработаны методика и компьютерная программа для автоматизации создания цифрового двойника исследуемого объекта (профиля продольного сечения поверхности катания колесной пары). По цифровому двумерному изображению теневой картины профиля колеса вычисляются координаты точек линии контура сечения объемного колеса в области поверхности катания. Для определения координат огибающей сечения применяется ступенчатая функция, максимально приближенная к светотеневому изображению контура колеса. После обработки изображений результат выдается программой в виде таблицы с вычисленными координатами сечения профиля и визуализируется при помощи синтезированного по координатам профиля колеса в окне программы. Точность применяемой методики зависит от разрешения изображения, получаемого линейным сканером. Методику и программу можно применять в дальнейшем для натурных испытаний проектируемого оборудования для размерного контроля деталей вагона.

Одним из способов повышения эффективности рекуперативного торможения является использование накопителя энергии на борту электровоза для поглощения избыточной электроэнергии рекуперации. В статье рассмотрен подход к определению необходимой энергоемкости и мощности накопителя энергии для грузового электровоза постоянного тока с учетом передачи части энергии рекуперации в тяговую сеть.

Статья посвящена совершенствованию методики диагностирования технического состояния асинхронного тягового электродвигателя типа 1ТВ2822 грузового магистрального электровоза серии 2ЭС10 «Гранит». Для диагностирования межвитковой изоляции обмоток статора предложена структурная модель замкнутой асинхронной системы тягового электродвигателя типа 1ТВ2822. Представлены результаты моделирования работоспособного и аварийного режимов функционирования тягового электродвигателя. С помощью цифровой обработки осциллограмм тока обмотки статора получены логарифмические спектрограммы тока статора, графики псевдоспектра мощности логарифмического спектрального компонента тока статора как работоспособного, так и аварийного тягового асинхронного электродвигателя типа 1ТВ2822 с межвитковым замыканием в обмотке статора. На основании анализа графика псевдоспектра мощности, выполненного с помощью цифровой обработки осциллограммы кривой тока в пакете программы MATLAB, представлены логарифмические мощности спектра тока в обмотке статора, служащие для построения бортовой адаптивной системы диагностирования асинхронных тяговых электродвигателей типа 1ТВ2822 электровоза 2ЭС10 «Гранит».

В статье описаны особенности конструкции токоприемников электроподвижного состава, система подвижных рам которых выполнена в виде двух сочлененных рычагов штангового типа. Однорычажные токоприемники отличаются улучшенными массово-габаритными характеристиками, что позволяет применять их в стесненных условиях крышевого пространства двухсистемных электровозов. При этом необходимость обеспечения высоких механических показателей системы подвижных рам в совокупности с малым трением в шарнирах, требует использования конструкционных материалов повышенной прочности, прецизионных методов обработки и повышенной точности при сборке. Особенно важным становится контроль поперечной и продольной жесткости системы подвижных рам во время исследовательских, периодических и квалификационных испытаний, а также при эксплуатации. В статье описана методика, позволяющая значительно сократить трудоемкость при проведении данного рода исследований, повысить скорость проведения измерений, уменьшить влияние человеческого фактора.

В статье сформулированы основные требования к цифровому прибору контроля коммутации тяговых электродвигателей подвижного состава и приведены результаты разработки и апробирования данного устройства на испытательном стенде. Обоснована целесообразность применения входного фильтра верхних частот при питании испытуемого тягового двигателя от тиристорного преобразователя. Описана методика обработки диагностического сигнала с разнополярных щеток с целью фильтрации помех различной физической природы.

В статье рассмотрены этапы развития энергосиловых установок автономных локомотивов от паровой машины до газотурбинных двигателей и двигателей на топливных элементах.

В статье рассмотрены вопросы организации эксплуатации при использовании криогенных технологий для газотепловозов и изотермических вагонов (ИВов). Представлена структура перевозок скоропортящихся грузов (СПГ) по типам подвижного состава и видам грузов и особенности перевозок замороженной рыбы с Дальнего Востока в центральные районы страны. На примере их рассмотрения предложена новая структура типажа изотермического подвижного состава (ИПСа), включая различные типы одиночных ИВов, крупнотоннажные рефрижераторные контейнеры и съемные кузова. Предлагается для перспективных автономных рефрижераторных вагонов (АРВов) использовать блочно-модульный принцип формирования энергохолодильного оборудования. Выполнен обзор перспективных моделей АРВов, разработанных АО «НПК «Уралвагонзавод» и АО «Алтайвагон», готовых к серийному выпуску. Сформулированы факторы, которые должны быть приняты во внимание при создании инновационного изотермического подвижного состава. Рассмотрены варианты использования криогенных технологий для автономного рефрижераторного вагона и одиночных ИВов. По результатам ранее проведенных эксплуатационных испытаний автономных жидкоазотных вагонов приведены их основные преимущества и возможные сферы использования. Обоснованы технология и технические решения по совершенствованию конструкции системы захолаживания грузового помещения для вагонов-термосов, охлаждаемых жидким азотом. Представлены расчетные характеристики по расходу жидкого азота при транспортировке замороженных грузов. Проанализированы преимущества использования экологичных жидкоазотных систем охлаждения и формализованы сферы использования криогенных технологий для ИПСа. Неопределенность и стихийность рынка перевозок СПГ наряду с отсутствием крупного заказчика ставит перед вагоностроителями сложную задачу организации серийного производства изотермического подвижного состава с малыми объемами выпуска и различными техническими характеристиками. Поэтому при создании изотермических и рефрижераторных вагонов целесообразно сделать упор на единый универсальный вагонокомплект на базе изотермического кузова с возможностью трансформации его за счет использования различных вариантов энергохолодильного оборудования и ходовых частей.

В статье приведены результаты моделирования силовых полей в элементах колесно-моторного блока электровоза 2ЭС10. Математическая модель получена на основе уравнений Лагранжа ΙΙ рода. Представлена расчетная схема для исследования динамического поведения колесно-моторного блока. Приведены выражения прогибов упругих элементов подвески тягового двигателя, упругих и диссипативных сил. Предложен способ определения векторного силового поля на площадке сочленения кронштейна и тяги подвески ТЭД.

Работа коллекторно-щеточного узла во многом влияет на эксплуатационную надежность тяговых электродвигателей постоянного тока. В статье приведены результаты моделирования контактного взаимодействия «щетка - коллектор» в тяговом электродвигателе электровоза 2ЭС6. Рассмотрено влияние конструктивных особенностей щеткодержателя, условий и режимов эксплуатации на качество коммутации ТЭД. На основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований предложены рекомендации по повышению качества контакта «щетка - коллектор» и обеспечению к эсплуатационной надежности тяговых электродвигателей.

В статье предлагается использование косвенного метода определения мощности, пот-ребляемой (генерируемой) асинхронными тяговыми двигателями, в процессе их испытаний методом взаимной нагрузки и с учетом особенностей их питания от преобразователей частоты, что позволяет отказаться от использования сложных аппаратно-программных комплексов в пользу стандартных общепромышленных электроизмерительных приборов.

В статье рассмотрены основные виды повреждений изоляторов контактной сети, приведена статис-тика по их отказам. Выявленные недостатки в существующих методах диагностирования говорят об ак-туальности проблемы, особенно на участках железных дорог постоянного тока. Произведены экспериментальные исследования по измерению напряженности электростатического поля на гирляндах изоляторов. Анализ проведенных исследований показал, что наличие в гирлянде неисправных изоляторов приводит к увеличению напряженности электростатического поля вокруг них. Предложены техническое устройство бесконтактного измерения электростатического поля и методика определения неисправного изолятора в гирлянде.

Статья посвящена определению рациональных межремонтных пробегов конкретного оборудования локомотивов. В качестве метода, выбранного для реализации данной задачи, используются функции интенсивности отказов с последующим построением функций распределения ресурса и определения 90 % ресурса оборудования электровозов. Предложенная методика позволяет определять рациональные сроки проведения технического обслуживания и ремонта локомотивов в конкретных условиях их эксплуатации. Расчёты выполнены на основе информации об изменении технического состояния колесно-моторного блока электровозов ВЛ10.

Предложен новый метод параметрической идентификации трехобмоточных трансформаторов тяговых подстанций, отличающийся от известных использованием фазных координат и построением модели трансформатора в виде решетчатой схемы замещения, элементы которой соединены по схеме полного графа.

Изложены некоторые результаты динамических испытанй полувагонов с двухосными тележками ZK1. Выполнены сравнительные расчеты по исследованию влияния тележек на основные динамические показатели.

Совершенствование методов электрических расчетов в общем случае направлено на повышение точности получаемых результатов. Одним из направлений совершенствования методов расчета является учет в расчетах различных факторов, оказывающих влияние на точность расчета параметров системы тягового электроснабжения. В настоящей статье рассмотрен подход, направленный на совершенствование метода электрического расчета в части повышения точности путем изменения алгоритма расчета и учета ряда дополнительных факторов.

В статье рассмотрен вопрос внедрения инновационных грузовых вагонов в контексте их влияния на формирование и оптимизацию показателей эффективности использования локомотивного парка. Приведены основные критерии инновационности вагонов, обеспечивающие значимый технико-экономический эффект для тягового подвижного состава. Выделены ключевые факторы, влияющие на формирование целевых функций изменения показателей эффективности использования локомотивов в грузовом движении. На основе анализа структурированных факторов влияния могут быть разработаны прикладные стратегии повышения эксплуатационной эффективности использования локомотивного парка.

С целью обеспечения пропускной способности на Западно-Сибирской железной дороге широко внедряются регулируемые устройства компенсации реактивной мощности. Схемное построение и параметры таких устройств значительно различаются. В связи с этим необходимо выбрать наиболее эффективное устройство, отвечающее конкретным технико-экономическим условиям. В статье выполнена оценка потерь мощности в основном оборудовании двух статических тиристорных компенсаторов разных производителей, установленных на постах секционирования Аламбай и Новая Дубрава Западно-Сибирской железной дороги. Рассчитаны потери мощности в оборудовании с учетом дополнительных потерь от влияния высших гармонических составляющих. Проведен анализ схемного построения обоих устройств с точки зрения снижения потерь. Построены зависимости потерь мощности в их элементах от генерируемой реактивной мощности и тока тиристорно-реакторной группы. Приведены вероятностные функции распределения тока тириторно-реакторных групп устройств при заданных уставках. Представлены результаты измерений расхода электропотребления устройств на собственные нужды. Сопоставлен эффект снижения потерь мощности в тяговой сети от включения устройств с потерями в их основном оборудовании. На основании выполненной работы определены элементы, имеющие наибольшие потери. Описаны особенности каждого устройства, влияющие на потери мощности в основном оборудовании. Сделаны выводы об эффективности рассматриваемых схем. Предложены методы снижения потерь мощности в основном оборудовании и расхода на энергопотребление.

В статье проведен анализ состояния опорного хозяйства и показано, что замена железобетонных опор должна осуществляться с учетом их фактического коррозионного состояния. Предложен новый метод определения коррозионного состояния подземной части железобетонных опор контактной сети, позволяющий проводить измерения на двух опорах одновременно. При этом вторая опора выступает в качестве токового электрода. На основе анализа переходного процесса для схемы замещения опоры контактной сети выведены формулы для определения сопротивления бетона, сопротивления и емкости границы раздела «арматура - бетон». По значениям этих параметров определяют коррозионное состояние опоры в подземной части. Использование предложенного метода позволит значительно сократить временные и трудовые затраты на проведение диагностических процедур

В статье рассмотрена программа проведения испытаний асинхронных тяговых двигателей подвижного состава железных дорог. На основании рекомендаций государственных стандартов по испытаниям асинхронных двигателей составлен алгоритм проведения испытаний, учитывающий предложенные схемные решения и функциональные возможности основных средств испытаний.

Контактная подвеска является линией электропередач особого рода с множественными электрическими соединениями проводов, которые образуют сложную топологию линейной электрической цепи. Аналитические модели расчета упрощают реальную топологию контактной подвески, что ограничивает их функциональное применение. Учет топологических особенностей возможен при использовании средств компьютерного моделирования, что влечет за собой усложнение расчетных алгоритмов моделей. Целью проведенного исследования являлось определение условий применения моделей токораспределения и перспективы развития в этой области. В статье рассмотрены существующие модели расчета токораспределения в контактных подвесках постоянного тока: модель естественного токораспределения, линейные аналитические модели, модель с бесконечным числом струн, модели с непосредственным применением законов Кирхгофа в матричном виде, конечно-элементная модель. Изложены основные положения и описаны расчетные возможности каждой модели. Сравнение расчетных моделей производилось для контактной подвески постоянного тока КС-250-3, предназначенной для высокоскоростного движения. Результаты работы могут использоваться для выбора оптимальной расчетной модели токораспределения при проектировании контактной подвески, тепловом анализе, расчете токонесущей способности, выявлении и устранении «узких мест» в контактной сети.

В статье предлагается подход к повышению эффективности использования системы автоматического ведения поезда на основе мгновенных тяговых расчетов с использованием фактических параметров движения по данным текущих измерений бортовых систем электровозов. Выполнен критический анализ научных исследований по совершенствованию систем автоведения грузовых магистральных электровозов на основе современных технологий и алгоритмов машинного обучения. Как правило, все существующие подходы к определению оптимальных режимов ведения поезда основаны на применении правил тяговых расчетов с эмпирическим заданием сопротивлений движению и прочих факторов без учета реального влияния внешней среды, в том числе состоянии подвижного состава и объектов инфраструктуры. Представлены результаты сравнения тяговых расчетов на участке Западно-Сибирского полигона по действующим правилам и в программе «КОРТЭС» с фактическими данными бортовых систем измерений электровоза серии 2ЭС6. На основе данных, расшифрованных с регистраторов параметров движения электровозов серии 2ЭС6, исследованы законы управления током возбуждения на реостатных и ходовых позициях в режиме тяги. Обоснована возможность использования измеренных данных бортовых систем электровозов для определения параметров поезда, включая вращающий момент тяговых электродвигателей, силу тяги секций электровоза, фактическое суммарное сопротивление движению, инертные свойства и пр. Выполнен расчет указанных параметров для режима тяги. Введено понятие эквивалентной меры инертности и представлены выражения для определения параметров поезда на основе уравнения движения в виде малых приращений измеренных и расчетных данных. Полученные результаты определения параметров поезда по мгновенным тяговым расчетам и данным текущих измерений бортовых систем электровозов показали статистическую устойчивость на реостатных позициях С-соединения и могут быть использованы в реальном времени для систем автоведения поезда, обеспечивая повышение точности определения управляющих воздействий с учетом фактического влияния внешней среды и повышение эффективности использования системы автоведения грузовых электровозов в целом.

В статье представлены результаты исследования влияния отклонений некоторых конструктивных параметров вагонной тележки от установленных нормативных значений на относительное смещение гребней колесной пары в междурельсовом пространстве железнодорожного транспорта. Такие отклонения возникают в процессе постепенного износа движущихся деталей в реальных условиях эксплуатации вагонного парка и приводят к изменению кинематических параметров вагонной тележки. Представлен анализ зависимости поперечного смещения колесной пары относительно рельсового пути от разности диаметров конических поверхностей катания колесной пары, от несоосности колесных пар и различия коэффициентов жесткости рессорных комплектов в составе вагонной тележки. Предложенная математическая модель позволяет не только диагностировать техническое состояние вагонных тележек, но и прогнозировать сроки технического обслуживания подвижного состава на основе измерения положения колесных пар относительно рельсового пути.

Рассмотрены условия работы проводов контактной сети в части термомеханических нагрузок. Проанализированы результаты испытаний проводов контактной сети с целью определения относительной скорости удлинения провода. Представлены результаты испытаний контактных проводов и несущих тросов по определению разрывного усилия при различной температуре. Предложены допустимые зна-чения температуры нагрева для медных и бронзовых проводов в условиях эксплуатации и коэффициенты запаса прочности для них.