Результаты поиска

В статье рассматривается вопрос методологии остановки имитационного моделирования при использовании современных инструментальных средств, каковым является, например, среда MatLab. В частности, проанализированы факторы, определяющие длительность моделирования при заданном уровне точности искомых результатов.

В статье представлен универсальный энергоэффективный стенд для нагрузочных испытаний тяговых асинхронных двигателей и двигателей постоянного тока. Предлагается использование двух вариантов схем для проведения испытаний тяговых двигателей постоянного тока с последовательным возбуждением и асинхронных двигателей, а также тяговых двигателей постоянного тока с параллельным (независимым) возбуждением и асинхронных двигателей, каждый из которых позволяет реализовать энергоэффективный метод испытаний - метод взаимной нагрузки. Приводятся преимущества применения предлагаемого стенда. Расчет основных параметров, фиксируемых в процессе испытаний (токов, напряжений и мощности), предлагается выполнить с помощью математических моделей. Каждая из математических моделей учитывает работу испытуемых асинхронных тяговых двигателей и тяговых двигателей постоянного тока (последовательного или параллельного (независимого) возбуждения) по методу взаимной нагрузки: электрическая и механическая связь. В заключении статьи приводятся предполагаемые результаты от внедрения универсального энергоэффективного стенда для нагрузочных испытаний тяговых асинхронных двигателей и двигателей постоянного тока.

В статье приведена усовершенствованная математическая модель теплового состояния полоза токоприемника для расчета распределения его температуры при взаимодействии с различными подвесками, в том числе с двойным контактным проводом. Модель учитывает неравномерность контактного нажатия токоприемника на провода вдоль пролета подвески и между ними, позволяет использовать базы данных вагона-лаборатории испытания контактной сети, рассчитывать тепловые режимы полоза на различных участках электрифицированных железных дорог, включая переходные процессы между ними. В работе приведены графики плотности распределения зигзага контактного провода высокоскоростной линии Москва - Санкт-Петербург, определены переходные и установившиеся тепловые состояния полоза при взаимодействии токоприемника с контактным проводом.

В статье рассматривается подход к оценке влияния на расход электроэнергии на тягу поездов параметров графика движения в условиях применения рекуперативного торможения. Поиск варианта с минимальным потреблением энергии основан на моделировании графика движения при различных межпоездных интервалах в условиях организации пакетного обращения поездов на участке железной дороги. По результатам моделирования предлагается представить полученную зависимость изменения расхода электроэнергии от параметров графика движения поездов в виде аналитической функции нескольких переменных n-го порядка для последующего применения при построении нормативных графиков движения с целью сокращения расхода электроэнергии на тягу поездов.

Статья посвящена разработке математической модели прогнозирования потерь времени в железнодорожных контейнерных перевозках. Потери классифицированы в контексте концепции бережливого производства: «muda» (ожидание), «muri» (перегрузка) и «mura» (неравномерность). Взаимосвязь между величиной потерь времени, неравномерностью потока и загруженностью ресурсов исследована с помощью математического аппарата теории графов и теории систем массового обслуживания. Для расчета средней длины очереди и ожидаемого времени задержки контейнеров применена адаптированная формула Полячека - Хинчина. Предложенная формула позволяет прогнозировать средние потери времени, возникающие в процессе доставки контейнера и вызванные перегрузкой транспортных узлов и (или) отдельных терминалов, а также вариабельностью контейнеропотока. Проведена верификация модели на основе реальных данных железнодорожного пункта пропуска Забайкальск, демонстрирующая адекватность прогноза. Вместе с тем повышение точности прогноза требует модификации модели за счет включения дополнительных факторов, влияющих на формирование очереди, таких как: приоритетность обслуживания отдельных потоков, недетерминированный характер скорости обслуживания и иные переменные, не учтенные в текущей версии модели. С использованием модели установлены зависимости времени пребывания контейнера в очереди от степени загрузки узла и коэффициента вариации потоков. Проведенное исследование показало, что влияние вариативности потока на очередь существеннее при высоком уровне загрузки узла, поэтому в условиях дефицита инфраструктуры критически важно обеспечивать снижение неравномерности и неопределенности контейнеропотока. Обоснованы рекомендации по снижению потерь времени, включая повышение пропускной способности, синхронизацию расписаний движения поездов и распределение груза по маршрутам с минимальной нагрузкой. Выводы имеют практическую значимость для участников контейнерного рынка, позволяя прогнозировать сроки доставки и выбирать маршруты с минимальным уровнем логистических рисков и потерь. Результаты могут способствовать повышению общей эффективности функционирования российских железных дорог.

Целью настоящей статьи является создание математической модели для комплексной оценки качества выполненного ремонта коллекторно-щеточного узла тягового электродвигателя подвижного состава, включающей в себя оценку механической и коммутационной составляющих произведенного ремонта. Задачами настоящего исследования являются определение лингвистических переменных на основании сформированного набора диагностических признаков, в том числе биения рабочей поверхности коллектора, среднего квадратического отклонения относительных высот коллекторных ламелей, амплитуд первой, второй гармонических составляющих профиля коллектора, среднего квадратического отклонения относительных высот коллекторных ламелей без учета первой и второй гармонических составляющих, минимального значения второй производной функции профиля коллектора, среднего квадратического отклонения второй производной функции профиля коллектора, действующего значения высших гармонических составляющих функции профиля коллектора с наибольшей диагностической ценностью и определение их функций принадлежности, а также определение комплексных показателей качества ремонта и его составляющих: комплексных показателей ка-чества механической обработки и коммутации в коллекторно-щеточном узле тягового электродвигателя. Решение поставленных задач выполнено с использованием математического аппарата нечеткой логики на основе использования результатов статистической обработки данных экспериментальных исследований и расчета диагностической ценности измеренных и рассчитанных параметров. В результате выполненного исследования сформированы математические модели качества ремонта в пространстве выбранных признаков с использованием аппарата нечеткой логики, позволяющие рассчитывать значение предложенных комплексных показателей для произвольных значений диагностических параметров. Полученные результаты можно использовать для контроля качества выполненного ремонта коллекторно-щеточного узла тяговых электродвигателей подвижного состава.

Предложен новый подход к моделированию работы железнодорожных станций и узлов с использованием сетей Петри. Этот метод позволяет проводить анализ процессов как аналитически, так и посредством моделирования, учитывая топологические особенности, технологию работы станции и структуру транспортного потока. В статье подробно рассматриваются ключевые свойства сетей Петри, такие как ограниченность, живость и достижимость, а также методы их анализа. Эти свойства используются для решения практических задач, включая оптимизацию ресурсов, повышение эффективности эксплуатации и обеспечение безопасности работы железнодорожных станций. Предложенная модель позволяет выявить «узкие» места, прогнозировать возможные эксплуатационные затруднения и разрабатывать мероприятия для улучшения работы железнодорожной станции. В статье рассматриваются различные модификации сетей Петри, включая временные, стохастические и цветные сети. Каждая из них имеет свои преимущества для анализа временных, случайных и структурных характеристик и параметров топологии станции и пропускаемого транспортного потока. Приведен пример модели горловины парка приема железнодорожной станции по пропуску поездов, включая ее дерево достижимости возможных состояний. На основании анализа дерева достижимости определены эксплуатационные затруднения и последовательности событий, приводящие к этим состояниям. Модель предоставляет также возможность прогнозировать потенциальные эксплуатационные затруднения и нехватку маневровых ресурсов с использованием аналитического метода, основанного на матричном анализе сети Петри. Такой подход позволяет для больших систем, таких как крупная техническая железнодорожная станция или узел, без необходимости полного моделирования всех состояний выявлять отдельные критические состояния, которые могут привести к нежелательным событиям.

Рассмотрена электроэнергетическая установка специального самоходного подвижного сос-тава, применяемого в дистанциях электроснабжения, и показана целесообразность ее применения для анализа основных энергетических показателей, в частности, оценки КПД электрогидромеханических установок при раздельном и совместном режиме их работы. Для оценки энергоэффективности предложен интегральный КПД, позволяющий учитывать энергетические параметры электроустановок, работающих в различных режимах. Даны рекомендации по повышению коэффициента мощности электроустановок.

В статье приведен расчет напряженности магнитного поля над кабелем с поврежде-нием. Представлена схема замещения цепи «жила - оболочка» с повреждением. Жила и обо-лочка при этом рассматриваются как две однопроводные линии, нагруженные на волновые сопротивления для исключения отражений. Для данной схемы замещения определено изме-нение синусоидального сигнала по жиле и оболочке кабеля. Полученные результаты свиде-тельствуют о том, что в месте повреждения ток в жиле кабеля значительно изменяется, а на оболочке достигает максимального значения. Рассчитаны значения коэффициента экранирования на разных частотах для алюминиевого сплошного трубчатого и стального спирального проводников, представляющие собой оболочку и броню кабеля. Определена напряженность магнитного поля на поверхности земли над кабелем с металлической обо-лочкой, имеющим повреждение типа «жила - оболочка», с учетом коэффициента экрани-рования оболочки. Результаты показывают, что в месте повреждения изоляции между то-коведущей жилой и оболочкой модуль напряженности магнитного поля и его фаза получа-ют приращение, которое может быть зафиксировано на поверхности земли. Результаты расчета позволят усовершенствовать методы и аппаратные средства поиска мест по-вреждения изоляции кабелей.

Для повышения уровня механизации и автоматизации процессов сборки рельсошпальной решетки на производственных базах путевых машинных станций устанавливаются звеносборочные линии. На Белорусской железной дороге в 2012 г. была внедрена полуавтоматическая звеносборочная линия марки КБ03 для сборки рельсошпальной решетки на железобетонных шпалах с промежуточным скреплением СБ-3. Повышение производительности данной линии - приоритетное направление в исследованиях, поскольку в современных условиях наблюдается повышение объемов просроченных ремонтов железнодорожных путей. В ходе исследования определено, что наиболее рациональным решением по изучению работы звеносборочной линии и поиску путей повышения производительности ее работы является использование средств имитационного моделирования. После изучения технической и иной сопроводительной документации была разработана имитационная модель звеносборочной линии КБ03. Затем выполнена валидация разработанной модели, в ходе чего она была признана заслуживающей доверие и пригодной для проведения экспериментов. На основании анализа результатов проведенных на модели экспериментов были сформированы решения по управлению производственным процессом работы звеносборочной линии КБ03 для получения максимального прироста ее производительности. Проведен расчет экономической целесообразности внедрения на производстве предлагаемых изменений и корректировок технологического процесса работы звеносборочной линии.

В статье приведен анализ составляющих энергетической эффективности рекуперативного торможения и факторов, влияющих на эффективность применения рекуперативного торможения и использования энергии рекуперации. Описаны методы оценки энергетической эффективности рекуперации и результаты экспериментальных исследований эффективности рекуперации. Выполнено обоснование использования метода имитационного моделирования как способа оценки потенциала рекуперативного торможения. Представлена последовательность выполнения работ.

Малоинтенсивные железнодорожные линии (МЖЛ) составляют почти 1/5 часть (15 353 км) (18,2 %) от общей протяженности железных дорог ОАО «РЖД». В настоящее время эксплуатация МЖЛ как в странах Европы, так и в России очень затратна. Это обусловлено большим числом выполняемых вручную операций управления и завышенной потребностью в персонале. Решение проблемы эффективности использования МЖЛ в условиях рыночной экономики одна из приоритетных задач, стоящих перед транспортной отраслью. Несмотря на то, что МЖЛ являются слабо загруженными (в среднем 3,5 пары поездов в сутки) и, следовательно, убыточными, к их содержанию предъявляются практически такие же требования, как и к магистральным, включая требования по отчетности. Начальники станций и персонал МЖЛ перегружены отчетной документацией. Это требует выполнения работ по пересмотру технологии, нормативов обслуживания и порядка эксплуатации МЖЛ. Цель исследования - сокращение расходов по основным видам деятельности за счет изменения технологии содержания и эксплуатации МЖЛ. Предмет настоящего исследования - эксплуатация и содержание МЖЛ сети ОАО «РЖД». Методология проведенного исследования основывается на системном анализе и научном обобщении отечественного и зарубежного опыта в области эксплуатации и содержания МЖЛ. В статье выделены технологические особенности эксплуатации МЖЛ. Разработана типизация линий с малоинтенсивным движением и определены критерии их отнесения к предложенным типам. Представлены особенности организации движения поездов, пассажирской и грузовой работы на МЖЛ различных типов.

В статье выполнено сравнение по величине силы давления гребня на рельс в кривых участках пути локомотивов ТГ16 и ТГ16М.

В работе оцениваются и анализируются различные варианты лазерного модифицирования поверхностей сопряжения применительно к ЦПГ авиационного двигателя АШ-62ИР. Приводятся данные микроструктурного анализа поверхностного слоя,показателей микротвердости и износостойкости.Дано краткое описание триботехнической лабораторной установки и методики проведения эксперимента на основе сравнительного анализа полученных данных.При этом триботехнические показатели сопоставлялись с результатами металлографических исследований и физико-механическими свойствами модифицированного слоя,в частности,с показателем микротвердости. В результате проведенных трибологических исследований установлено,что рост показателя износостойкости пары трения "кольцо - гильза цилиндра" отмечается на всех исследованных режимах лазерного воздействия с учетом выявленных граничных условий обработки для того и другого элементов сопряжения.Максимальное значение износоустойчивости наблюдается при лазерном термоупрочнении обеих поверхностей сопряжения,на критических уровнях плотности энергии лазера,не вызывающих оплавления и появления микротрещин в поверхностном слое.При этом износоустойчивость модифицированной поверхности гильзы цилиндра может увеличиться в 4,5 - 5 раз,а поршневых колец - более чем в три раза. Предложены теоретические основы механизма изнашивания термоупрочненных поверхностей,поясняющие кинетику повышения их износостойкости в результате фрмирования микроструктуры особого поверхностного слоя,обладающего повышенной несущей способностью,микротвердостью и улучшенными условиями изнашивания модифицированного слоя.Экспериментально подтверждено,что наибольшая износоустойчивость наблюдается в элементах трения при взаимном модифицировании их поверхностей.

В конце прошлого столетия ВНИИЖТ выдвинул идею создания инвариантных систем рессорного подвешивания, которое до настоящего времени не реализовано из-за отсутствия механических инверторов. Однако в конце 80-х гг. предыдущего века на базе фермы Мизеса были построены первые инвариантные системы, обладающие одним, но существенным недостатком - огромными распирающими горизонтальными усилиями, что предопределяло большой износ взаимодействующих поверхностей. В то же время школой ученых-механиков профессора М. П. Пахомова было предложено модернизировать контакт с помощью подшипников и фасонного подвижного узла. Это позволило в несколько раз уменьшить указанные выше горизонтальные силы, кроме того, появилась возможность управления силовой характеристикой корректора внешнего возмущения. В статье предложен новый подход к расчету силовых характеристик квазиинвариантных до  систем подвешивания механических объектов, отличающийся от других подходов простотой и логической ясностью и стройностью, однако требующий обеспечить процедуру идентификации силовой характеристики компенсатора внешнего возмущения физическими устройствами.

В статье предложен метод контроля расхода топлива на маневровые и хозяйственные работы с использованием бортовых систем. Получены первые результаты по оценке эффективности использования данного метода в ходе эксперимента на станции Омск - Пассажирский.

Рассматриваются особенности взаимодействия элементов динамического гасителя колебаний в виде твердого тела с двумя степенями свободы. Показано, что динамический гаситель интерпретируется в структуре механической колебательной системы с объектом защиты как дополнительная отрицательная связь, которая может быть представлена обобщенной пружиной. Динамическая жесткость обобщенной пружины зависит от частоты внешнего возмущения и определяет проявления динамических свойств, характерных для режимов динамического гашения колебаний. Обобщенная пружина обладает свойствами квазипружины, что создает возможности различных преобразований структуры системы. Предлагается введение понятия обобщенного передаточного отношения рычажных связей, возникающих между координатами движения элементов динамического гасителя. Формы передаточных отношений рычажных связей находятся во взаимно однозначном соответствии с системой выбранных координат. Передаточные отношения рычажных связей позволяют детализировать формы взаимных движений элементов системы. Разработан метод построения математических моделей для оценки рычажных свойств движений механических колебательных систем.

Тяговые электрические машины (ТЭМ) локомотивов, эксплуатируемые на Восточном полигоне обращения, имеют недостаточную надежность преимущественно по пробою изоляции, являясь одной из важнейших проблем эксплуатации электроподвижного состава. В данной статье рассмотрен метод сушки увлажненной изоляции передвижными и стационарными электрокалориферными установками, которые применяют в процессе ремонта ТЭД локомотивов и электропоездов. Проблема эксплуатации данных установок состоит в их низкой энергоэффективности. При постоянном энергоподводе нагревательные элементы и вентилятор электрокалорифера остаются включенными в течение всего процесса сушки изоляции, что приводит к значительным затратам электроэнергии, а фиксация проведения сушки производится путем ведения бумажного документооборота, записи в журнал технического состояния локомотива ТУ-152. Для устранения данных недостатков авторами предлагается модернизация электрокалориферной установки путем внедрения в нее микропроцессорной системы автоматического регулирования процессом сушки с технологией облачного хранения данных. В статье представлена блок-схема предлагаемой автоматизированной системы, которая будет реализовывать предлагаемый в ФГБОУ ВО «ИрГУПС» трехцикловой амплитудно-широтно-прерывный способ энергоподвода в процессе сушки увлажненной изоляции ТЭД. В настоящее время технологии облачного хранения данных нашли свое применение в компаниях разного рода деятельности, оно активно усовершенствуется в связи с постоянным увеличением объемов информации, которую нужно хранить или передавать, а кроме того, пользователь может иметь к ней доступ из любой точки мира. В последние годы в мире заметно возрос интерес к применению этой технологии на железнодорожном транспорте. В рамках модернизации установки появляется возможность дистанционного управления ее работой, а также хранения и обработки полученной информации по процессу сушки увлажненной изоляции.

В статье рассмотрены критерии, используемые для расчета вероятности возникновения отказов устройств системы токосъема по причине гололедно-изморозевых отложений на контактной подвеске. Целью работы является определение влияния климатических и эксплуатационных факторов (в т. ч. количество вибропантографов, пневмобарабанов на электровозах в границах дирекции по энергообеспечению и устройств для механической очистки гололеда в дистанциях электроснабжения) на вероятность наступления отказов системы токосъема и их тяжести, что позволит повысить надежность работы устройств тягового электроснабжения в условиях гололедообразования и эффективность капиталовложений Трансэнерго и Дирекции тяги на приобретение указанных средств. Для определения вероятности возникновения отказов устройств токосъема вследствие образования гололеда на проводах контактной сети предложено разделение всех факторов на климатические и эксплуатационные. Выбор факторов при прогнозировании отказов проведен с помощью вероятностной сети Байеса на основе статистических методов обработки данных, а также корреляционного и регрессионного анализа. В результате проведенных исследований определены факторы, оказывающие влияние на вероятность возникновения отказов устройств токосъема, выполнена оценка их значимости с помощью рассчитанных дисперсий. Приведена методика расчета вероятности возникновения отказов для условной дистанции электроснабжения, позволяющая оценить достаточность оснащенности подразделений Трансэнерго и Дирекции тяги устройствами для механической очистки гололеда с контактного провода, вибропантографами и пневмобарабанами.

В данной статье показан способ совершенствования технологии оценки состояния изоляции тяговых двигателей за счет внедрения современных средств технической диагностики. В статье проведен краткий анализ применяемых методов диагностирования с указанием критериев оценки по каждому методу. Предложены структура построения автоматизированной системы комплексного диагностирования состояния изоляции тягового электродвигателя и алгоритмы работы системы и оценки результатов испытаний на основе комплекса диагностических параметров.

В статье рассмотрены особенности и выделены преимущества использования динамических режимов для диагностирования узлов подвижного состава. Приведены конкретные примеры диагностирования отдельных агрегатов локомотива по вибрации, температуре, электрическим параметрам, частоте вращения. Обоснована актуальность задачи по разработке систем диагностирования с использованием эталонных моделей.

В статье предложены методики оценки потерь мощности в моторно-осевых подшипниках, буксовых узлах, тяговой зубчатой передаче. Выявлены зависимости между потерями мощности, диаметром бандажа колесной пары и скоростной характеристикой колесно-моторного блока. Полученные результаты могут быть использованы для оценки технического состояния и энергетической эффективности тягового подвижного состава железных дорог.

Приведены результаты измерения составляющих электромагнитных помех на тяговых подстанциях постоянного и переменного тока.

В статье рассмотрены особенности расчета нестационарных волновых процессов в системе тягового электроснабжения. Математическая модель для расчета волновых процессов в контактных сетях построена на основе модификации преобразования Лапласа в сочетании с использованием рядов Фурье. Осуществлено моделирование системы электроснабжения для выявления особенностей волновых процессов в тяговых сетях.

В настоящей статье c помощью программного обеспечения установлена взаимосвязь между структурой материала тормозной колодки и распределением температуры теплового напряжения на ней. Пространственно-временные распределения тепловых напряжений были аналитически определены для поверхностного слоя фрикционного элемента на основе модели трехсекционной тормозной колодки с незафиксированными краями. В настоящее время колодочный тормоз широко используется для грузовых поездов. Он преобразует динамическую энергию в тепловую, используя трение между колодками и колесом, а затем рассеивает тепловую энергию через теплообменник. Данный процесс включает в себя теплообмен, конструктивные особенности, механические характеристики, свойства материала и др. В статье особое внимание уделяется тормозному давлению колодки, режиму торможения, материалу тормозных колодок и другим факторам. Моделирование тепловых эффектов является наиболее важным при проектировании деталей и узлов транспортных средств. Тепловые исследования являются актуальным этапом в изучении тормозных систем именно железнодорожных транспортных средств, где нужно тормозить большие массы, так как тепловая нагрузка на заторможенное железнодорожное колесо преобладает по сравнению с другими видами нагрузок. В данной работе исследовано тепловое напряжение на фрикционном элементе колодки при торможении. При фрикционном торможении процесс трения тормозной колодки и колеса происходит в точках фактического контакта. Тепловой поток от точек фактического контакта распространяется по всей геометрической площади колодки.