Результаты поиска

Выполнено исследование влияния параметров нелинейного рессорного подвешивания грузового вагона (жесткости рессорного комплекта, базы тележки, длины неровностей пути) на амплитуду и фазу колебаний подпрыгивания кузова. Определена собственная частота колебаний подпрыгивания кузова вагона как функция его параметров.

В статье рассматривается анализ способов получения статистически достоверных данных о контактном нажатии, которые базируются на результатах инспекционных поездок и данных о проектных значениях расположения контактных проводов в вертикальной плоскости и в плане пути. Предложен метод расчета контактного нажатия с помощью искусственных нейронных сетей. Рассмотрены способы получения статистически достоверных данных о контактном нажатии токоприемников электроподвижного состава без необходимости прямого измерения, на основе видеоизображения процесса токосъема и анализа внешних факторов (погодных, эксплуатационных), сопровождающих взаимодействие.

В работе выполнен анализ причин возникновения погрешностей измерения сдвигов фаз гармоническихсоставляющих в тяговых сетях электроснабжения железнодорожного транспорта и описан способ повышения точности измерения.

В статье описаны возможности снижения числа неселективных отключений быстро-действующих выключателей путем применения реледифференциального шунта при полном снятии пакета стали на ветви меньшего сечения. Приведены результаты экспериментальной оценки работы реледифференциальный шунт при полном снятии пакета стали на ветви меньшего сечения и его опытной эксплуатации. Сделаны выводы о ранее не описанном свойстве реледифференциального шунта при полном снятии пакета стали на ветви меньшего сечения - с увеличением скорости нарастания тока появляется значительная задержка во времени срабатывания реле.

Рассмотрена методика определения показателей долговечности колесных пар локомотивов на примере тепловозов серии 2ТЭ25КМ, эксплуатирующихся на Приволжской железной дороге. Для этого определен 90 %-ный ресурс колесных пар исследуемой серии локомотивов, произведено сравнение его с принятым нормативным показателем. Кроме того, выбран контролируемый параметр колесной пары, лимитирующий надежность данного узла. Для проведения исследования были использованы методы математической статистики и теории вероятностей, в частности, функция распределения Лапласа, критерий Стьюдента, а также результаты расчетов зависимостей среднего значения и среднеквадратического отклонения контролируемых параметров, начальные значения наработок и наработки, соответствующей вероятности отказа 0,5. В настоящем исследовании выполнена разработка математической модели оценки долговечности колесных пар с точки зрения теории надежности. Оценка показателей долговечности элементов колесной пары выполнена на основании полученного на ЭВМ и принятого согласно критерию Пирсона вида закона распределения случайной величины со своими параметрами. В проведенных расчетах был получен 90 %-ный ресурс колесной пары по двум контролируемым параметрам, который составил для толщины бандажа 476,6 тыс. км, а для толщины гребня - 282,6 тыс. км. Полученные результаты сопоставлены с величинами, принятыми в Технических условиях на данную серию локомотивов (800 тыс. км.), а также со статистическими данными по значениям контролируемых параметров, полученными при обработке и анализе - 240 тыс. км. Ввиду того, что в эксплуатации средний ресурс колесной пары определяется по большему числу контролируемых параметров с учетом внеплановых ремонтов, а в настоящем исследовании - только на основании толщин бандажа и гребня, то о полном соответствии расчетных и фактических данных говорить не представляется возможным. По результатам расчетов лимитирующим надежность колесной пары является такой контролируемый параметр, как толщина гребня. Для более точной оценки показателей долговечности колесных пар следует учитывать и то, что на интенсивность изнашивания оборудования подвижного состава влияют конкретные условия эксплуатации, в связи с этим межремонтные пробеги должны быть скорректированы с учетом влияния внешних факторов при эксплуатации. Для полной оценки показателей долговечности колесных пар в дальнейшем необходимо учесть дополнительные факторы помимо тех, что влияют на параметрическое изменение случайных величин, а также тот факт, который учитывает мониторинг и анализ всех контролируемых параметров данного узла при эксплуатации локомотивов.

В статье рассмотрены виды непроизводительных потерь электроэнергии в электротяге и даны плановые уровни их улучшения. Приведены основные способы определения непроизводительных потерь, которые применяются в настоящее время в ОАО «РЖД». Показан пример алгоритма определения непроизводительных потерь при нагоне графикового времени и дано его описание. Сформулированы технические результаты предлагаемого способа определения непроизводительных потерь.

В статье рассмотрено влияние угла наклона опоры на положение контактного провода относительно уровня головки рельса. Предложено учитывать изменение состояния опорно-поддерживающих конструкций в конечном расчете статических параметров контактной подвески на скоростных и высокоскоростных участках железнодорожных магистралей.

В статье рассматривается применение в вибрационных стендах технической диагностики механических изделий подвижного состава железнодорожного транспорта систем управления механическими колебаниями на основе более эффективных модернизированных нелинейных алгоритмов обратной диАвторамики.

В статье рассмотрены вопросы возможности утилизации энергии выпускных газов дизель-генераторных установок тепловозов при проведении нагрузочных испытаний. Выполнен расчет количества тепла, уносимого при проведении испытаний с уходящими газами. Рассмотрены возможные варианты утилизации теплоты с использованием различного рода теплообменников.

Перевод электрифицированных железнодорожных линий на высокоскоростное движение требует усиления системы тягового электроснабжения,которое может осуществляться на основе применения симметрирующих трансформаторов и коаксиальных кабелей.Для решения вопросов практического применения тяговых сетей с симметрирующими трансформаторами и коаксиальными кабелями необходимы средства компьютерного моделирования таких сетей,которые могут быть реализованы на базе методов,разработанных в ИрГУПСе.Кроме того,представляет интерес рассмотрение комплексного технического решения,включающего в себя оба из обозначенных способов усиления системы тягового электроснабжения. Усиление обеспечивает дополнительные эффекты,состоящие в улучшении качества электроэнергии в питающих высоковольтных сетях и районах электроснабжения нетяговых потребителей,а также в снижении потерь электроэнергии и повышение энергоэффективности. Приведены результаты компьютерного моделирования систем тягового электроснабжения 2 ?25 кВ с симметрирующими трансформаторами Вудбриджа и коаксиальными кабелями.Моделирование осуществлялось для трех вариантов: традиционная схема тяговой сети 2 ?25 кВ; система тягового электроснабжения,оснащенная модифицированными трансформаторами Вудбриджа; комплексное техническое решение,включающее в себя симметрирующие трансформаторы и коаксиальные кабели. Результаты моделирования позволили сделать следующие выводы: применение коаксиальных кабелей способствует повышению уровня напряжения на токоприемниках электроподвижного состава; за счет использования модифицированных трансформаторов Вудбриджа удается существенно снизить коэффициент несимметрии по обратной последовательности на шинах высокого напряжения тяговых подстанций; наибольший эффект имеет место при комплексном применении симметрирующих трансформаторов и коаксиальных кабелей.

Из-за непредвиденного ослабления натяга бандажа на колесном центре замена бандажа может производиться раньше закладываемого ресурса, что влечет за собой не только повышение затрат на ремонт, но и длительный простой локомотива. В статье приведены факторы, сгруппированные по характеру возникновения, которые оказывают существенное влияние на прочность соединения «колесный центр - бандаж». В работе основное внимание уделено механическим свойствам материалов сопряжения. Представлены расчеты, демонстрирующие существенное снижение контактного давления при тепловых нагрузках как для нового, так и для изношенного бандажа. Показано, что повышение прочностных характеристик, связанных с возрастанием твердости материалов, может оказать существенное влияние на прочность посадки бандажа на колесный центр. Проведены предварительные расчеты по оценке влияния твердости материалов бандажа и колесного центра на коэффициент трения в соединении. Приведенный в статье анализ влияния механических свойств материалов бандажных колес может быть использован при совершенствовании технологии формирования колесных пар локомотивов, а также при разработке новых материалов, что в свою очередь будет способствовать повышению работоспособности колесных пар локомотивов.

В работе рассматриваются основные алгоритмы компьютерного зрения, позволяющие обнаружить появление произвольного объекта на железнодорожном переезде. Приводятся результаты моделирования алгоритмов нахождения контуров и выделения фона на видеопоследовательности изображений модели железнодорожного переезда.

Рассмотрен алгоритм полиномиальной интерполяции для аналого-цифрового преобразо-вателя с длительностью калибровки 1 мс. Приведен пример восстановления пропущенных значений для обеспечения заданной точности обработки входного сигнала.

Контактная сеть и линии электропередачи, являющиеся составными частями системы электроснабжения железных дорог, с точки зрения электротехнических расчетов представляют собой цепи с распределенными параметрами. Волновые процессы в контактной сети оказывают отрицательное влияние на электрические линии передачи энергии, проложенные вблизи от железной дороги, увеличивают потери электроэнергии в системе тягового электроснабжения. Для исследования волновых процессов предложен способ математического моделирования прохождения несинусоидальных сигналов по однородной двухпроводной линии с распределенными параметрами. Математическая модель построена на основе известных дифференциальных уравнений линии (телеграфных уравнений) с использованием рядов Фурье. Линия электропередачи представляет собой трехпроводную линию. В статье представлен алгоритм приведения уравнений линии электропередачи к виду уравнений двухпроводной линии. Для оценки корректности математической модели проведены исследования на физической модели линии. Приведены результаты исследования различных режимов работы цепей с распределенными параметрами с помощью математической модели. Предложенный способ математического моделирования прохождения сигналов различной формы по линии с распределенными параметрами адекватно отражает явления, происходящие в линии, и может применяться для анализа электромагнитных процессов в контактной сети и линиях электропередачи.

В статье рассмотрены организационные особенности выполнения федерального закона Российской Федерации «О транспортной безопасности» в части соблюдения требований по обеспечению транспортной безопасности объектов (зданий, строений, сооружений), не относящихся к объектам транспортной инфраструктуры и расположенных на земельных участках, соседствующих с объектами транспортной инфраструктуры и отнесенных к охранным зонам земель транспорта. Систематизированы мероприятия, обязательные для реализации на таких транспортных объектах. В работе использованы методы системного анализа, сравнительный метод, методы теоретического познания (формализация), общелогические методы и приемы исследования (анализ, обобщение, классификация, аналогия).

В статье поставлена задача определения уровня динамической нагруженности в подсистеме «тележка - поводок - тяговый электродвигатель» для снижения динамического воздействия в системе «локомотив - путь». Модель вертикальных колебаний тягового подвижного состава, полученная на основе уравнения Лагранжа второго рода, в виде системы из четырнадцати дифференциальных уравнений позволяет оценить нагруженность узлов локомотива в эксплуатации, интегрируется с помощью прикладного пакета MathCAD. В качестве спектральной плотности случайных возмущений выбрана аппроксимация случайных возмущений с использованием спектральной плотности неровности пути профессора А. И. Беляева. Составлена более подробная расчетная схема экипажа и с целью упрощения расчета в рамках инженерной погрешности используется одномассовая дискретная модель пути. Ввод симметричных координат позволяет получить из исходной системы дифференциальных уравнений упрощенную систему с характеристическими уравнениями с простыми корнями, следовательно, собственные частоты колебаний подпрыгивания кузова, тележки и колесной пары будут определены с минимальной погрешностью. Передаточная функция определяется по формулам Крамера. С помощью ЭВМ рассчитаны значения и построены графики амплитудно-частотных характеристик вертикальных перемещений, максимальных ускорений кузова, тележки, тягового электродвигателя и колесной пары рассматриваемого электровоза. Проведен сравнительный анализ результатов расчета и эмпирических данных. На основании сравнительного анализа можно утверждать, что рассмотренная математическая модель колебаний электровоза 2ЭС6 «Синара» является адекватной и позволяет определить динамическую нагруженность локомотива для всего диапазона эксплуатационных скоростей. Поставлена задача изменения существующей конструкции системы подвешивания тягового электродвигателя рассматриваемого электровоза и математического анализа колебаний его узлов в дальнейших исследованиях.

В статье рассматривается возможность продления срока службы пассажирских вагонов. Проведенным анализом состояния парка пассажирских вагонов установлено, что темп пополнения плацкартных вагонов за последние 10 лет снижен более чем на 40 %, поэтому обеспечить покрытие и восполнение выбывания подвижного состава данного типа по истечении нормативного срока службы можно только за счет продления срока эксплуатации существующих вагонов путем проведения капитально-восстановительного ремонта с установлением им нового нормативного срока службы. При анализе силового каркаса плацкартного пассажирского вагона установлено, что наибольшие статические и динамические нагрузки воспринимает его хребтовая балка. Именно из-за возникающих в ней напряжений формируется оценка дальнейшей возможности эксплуатации вагона как в периоде его жизненного цикла, так и дальнейшего использования при диагностике на возможность назначения ему нового нормативного срока слубжы при проведении капитально-восстановительного ремонта. Проведенными исследованиями ряда элементов хребтовых балок, вырезанных из выработавших нормативный срок пассажирских вагонов, установлено, что основные характеристики металла удовлетворяют требованиям норм безопасности, это говорит о том, что заложенный в них запас прочности и ресурс полностью не выработаны. При исследовании наличия остаточных напряжений, возникших в вырезанных из хребтовых балок элементах, в зависимости от глубины травления, проведенного по методу Н. Н. Давиденкова в соответствии с методикой ЦНИИТмаша, определены наиболее уязвимые и опасные места коррозионного воздействия, требующие более тщательного контроля при проведении вагону как технического обслуживания, так и планово-предупредительного ремонта. В целях снижения развития остаточных напряжений и коррозионного воздействия на силовой каркас плацкартного вагона разработаны рекомендации и технологические операции по упрочнению хребтовой балки методом дробеструйной обработки с образованием равномерной мелкопористой структуры, обеспечивающей равномерное нанесение лакокрасочного покрытия. Данная технология позволит провести упрочнение участков хребтовой балки в местах сварных соединений с концевыми, шкворневыми и промежуточными балками, снизить возникновение в них остаточных напряжений и повысить антикоррозионную защиту металла от воздействия окружающей среды и внешних факторов.

Изучена проблема утилизации отработанных моющих растворов в вагоноремонтных депо Российской Федерации. Отмечается важность совместного решения экологических и энергетических задач для железнодорожной отрасли и низкий уровень развития и применения соответствующих технологий в депо в настоящее время. Анализируются экономические, юридические и технологические аспекты рассматриваемой проблемы. Показано, что в существующих условиях целесообразно и экономически выгодно проводить очистку моющих растворов в рамках замкнутого цикла оборота воды на предприятии с одновременным концентрированием отходов безреагентными способами и их дальнейшим использованием. Отмечается, что выделенные из отработанных растворов загрязнения содержат преимущественно горючие нефтепродукты. Предлагается сжигать концентрат загрязнений с получением тепловой энергии. Выполнен обзор методов безреагентного концентрирования и сжигания концентрата. Отмечена возможность повышения энергетической эффективности процесса деповского ремонта вагонов за счет использования выделившейся тепловой энергии. Приведены теоретические обоснования выбранных подходов и результаты проверочных экспериментов, а также оценки экономического эффекта от внедрения предложенной технологии утилизации. Показана ее реализуемость и практическая значимость. Даны рекомендации по конструктивному исполнению деповского моечного оборудования и очистных сооружений. Отмечена необходимость и показаны пути дальнейших исследований.

Предложена методика параметрической идентификации тяговой сети железной дороги переменного тока. Методика позволяет получать параметры тяговой сети, которые при наличии погрешностей измерений векторов напряжений и токов, не превышающих 0,5 %, 0,5º, дают достаточно высокую точность расчета режимов систем тягового электроснабжения, обеспечивающую корректное решение многих практических задач. Компьютерное моделирование показало, что погрешности определения режима однородной тяговой сети по напряжениям не превышают 0,4 % и 0,2º, по токам - 0,9 %, 1,3º.

В статье с позиций единого жизненного цикла тепловозов, от создания до списания, рассмотрены основные факторы, влияющие на уровень их надежности. Значение этих факторов даст возможность связать математической моделью потенциальный уровень надежности, закладываемый в техническом задании на проектирование новых тепловозов, с фактической надежностью в конкретных условиях эксплуатации и на этой основе определить оптимальные параметры системы технического обслуживания и ремонта, соответствующие максимальной эффективности использования тепловоза за весь жизненный цикл.

В статье рассмотрена методика расчета экранирующих оболочек радиоэлектронной аппаратуры. Проведено исследование однослойных и многослойных экранов, состоящих из алюминия, меди и стали. Выполнено моделирование воздействия импульсного электромагнитного поля на экран из проводящего материала с использованием метода конечных разностей во временной области. Приведены временные зависимости сопротивления экранов. Представлены примеры картины распределения электромагнитного поля в окружающем экран пространстве. Приведены примеры временных зависимостей электрического поля на внешней и внутренней границах экрана, наглядно показывающие ослабление импульсного электромагнитного поля.

Целью исследования является разработка синхронно-реплицированной модели оценки технического состояния локомотива как технической системы для снижения возникновения отказов при эксплуатации, и как следствие снижения простоев в ремонте. При проведении исследования использовались следующие междисциплинарные и математические методы: системный анализ, компьютерное и математическое моделирование, методы теории искусственного интеллекта, математический анализ. В результате проведенного исследования получена математическая синхронно-реплицированная модель оценки технического состояния локомотива на основе искусственной многослойной нейронной сети прогнозирования. Разработанная модель может быть использована в системах мониторинга, контроля, диагностирования технического состояния локомотивного парка. Оригинальными особенностями разработанной модели являются низкий период дискретизации между опросом средств мониторинга, универсальность, адаптивность, оперативность. На основе разработанной модели построен обобщенный алгоритм управления техническим состоянием локомотивного парка. Предложенная модель и алгоритм решают круг задач, описанных в концепции развития ОАО «РЖД», связанных с реализацией фактической системы ремонта по текущему техническому состоянию локомотива и с цифровизацией передовых направлений компании.

В статье выполнен анализ влияния параметров и режимов работы системы тягового электроснабжения на величину полезного использования энергии рекуперации и величину потерь электроэнергии, обусловленных протеканием энергии рекуперации по системе тягового электроснабжения к различным потребителям. Величина потерь энергии рекуперации определяет степень эффективности ее использования. Предлагаются подходы к последовательному определению эффективности использования энергии рекуперации и расчету численных значений величин, характеризующих параметры системы тягового электроснабжения, учет которых необходим для адекватного анализа потокораспределения энергии рекуперации. Определено, что для оценки влияния параметров и режимов работы системы тягового электроснабжения на эффективность использования энергии рекуперации достаточно использовать метод регрессионного анализа. Рассчитаны значения относительного сопротивления контактной сети в зависимости от типа контактной подвески и от схем питания тяговой сети. Показано, что параметры и режимы работы системы тягового электроснабжения оказывают влияние на потери в контактной сети, в выпрямительно-инверторных преобразователях и тяговых трансформаторах тяговых подстанций постоянного тока, на величину возврата энергии рекуперации по шинам тяговых подстанций и на относительное изменение потерь в системе тягового электроснабжения при применении рекуперативного торможения.

Обсуждается метод определения динамических реакций в механических колебательных системах с твердым телом c двумя степенями свободы. В основу подхода положены представления о возможности построения структурной схемы эквивалентной в динамическом отношении системы автоматического управления. Показано, что путем преобразований структурной схемы может быть выделена цепь обратной связи относительно рассматриваемого объекта, которая и представляет собой динамическую реакцию. Проведен сравнительный анализ на основе нескольких подходов в получении результатов. Показаны особенности метода при определении динамических реакций в точках твердого тела, контактирующих с упругими элементами системы.

В статье описаны подходы по извлечению из видеоряда областей, относящихся к подвижным объектам, которые могут являться причиной возникновения опасной ситуации на железнодорожном переезде. Предлагае-мый подход позволит улучшить качество выделения подвижного объекта, что даст возможность сократить время обработки изображения для идентификации подвижных объектов, с целью определения степени риска. Для оценки качества алгоритмов было проведено моделирование в разработанном программном продукте.