Результаты поиска

В настоящее время при капитальном ремонте железнодорожного полотна используются новые материалы, которые вносят существенные изменения в электрическую структуру балластной призмы, существенно повышая переходное сопротивление «рельс - земля» и, как следствие, потенциал рельсов относительно удаленной земли. В статье предложена методика оценки условий электробезопасности заземления на рельс устройств тяговой сети при капитальном ремонте железнодорожного полотна, подтверждена высокая опасность поражения электрическим током устройств, присоединенных к тяговому рельсу.

Приведена математическая модель диагностики состояния твердой изоляции высоковольтных трансформаторов по информационной оценке косвенных показателей, т. е. энтропии, например, по содержанию примесей различных газов, растворенных в трансформаторном масле, позволяющей определять техническое состояние без снятия рабочей нагрузки. Произведены расчеты величин средней информации об исправном и неисправном состоянии изоляции по различным видам газовых примесей.

В связи с негативными последствиями, вызываемыми неисправностью изоляторов в воздушных линиях 6 - 10 кВ, предложено контролировать состояние штыревого изолятора устройством, срабатывающим при прохождении через изолятор тока пробоя. Описана работа устройства для определения дефектов изоляторов. Приведены схемы замещения подключения сигнального устройства к изолятору ВЛ. Рассмотрены основные процессы, происходящие в системе «изолятор - опора ВЛ» в исправном состоянии и при наличии дефекта с учетом геометрической емкости, тока абсорбции, тока сквозной проводимости, включенных в составляющие поверхностного тока пробоя.

Статья посвящена вопросу измерения потерь мощности в тяговых сетях постоянного тока. Целью работы является определение показателей, которые характеризуют степень точности оценки значений потерь энергии при использовании метода восстановления поездной ситуации. В публикации проведен анализ величины методической погрешности, возникающей при измерении потерь энергии в тяговой сети постоянного тока. Возникновение меры неопределенности обусловлено методом косвенных измерений, в основе которого лежит принцип синтеза мгновенных схем в режиме реального времени. Синтез осуществляется на основе проведения прямых измерений величин токов и напряжений на шинах смежных питающих и коммутирующих точек, например, тяговой подстанции и поста секционирования. Полученные данные обрабатываются в соответствии с принятыми в статье алгоритмами, в результате чего вычисляются координаты нагрузок и потребляемый ими ток. В процессе синтеза мгновенных схем возможно появление такой поездной ситуации, которая приведет к возникновению методической погрешности измерения, обусловленной особенностями логико-математического аппарата метода восстановления поездной ситуации. В работе выполнен вероятностный анализ возможности возникновения методической погрешности, когда на измерительном участке будет присутствовать одновременно несколько тяговых нагрузок, т. е. зависимость возникновения меры неопределенности от суточного размера движения поездов и зависимость возникновения меры неопределенности от минимального межпоездного интервала. В результате исследования установлены границы использования предлагаемой методики по критерию возникновения допустимой погрешности измерения потерь энергии. Проведена оценка значения методической погрешности метода измерения при различных вариантах движения на исследуемом участке железной дороги.

Организация перевозочного процесса в масштабах Российской Федерации на железнодорожном транспорте претерпела множество изменений с момента начала структурной реформы. Была создана конкурентная среда на рынке грузовых перевозок путем выделения вагонной составляющей в тарифе на перевозку. В результате возник рынок собственников подвижного состава, который определил потребность в новых инструментах для оптимизации технологических процессов взаимодействия участников процесса перевозок. Цель работы - проанализировать деятельность операторских компаний с точки зрения выполняемых ими функций и определить потенциальные направления развития. Проведен анализ организационной структуры и организационно-распорядительной документации крупных операторских компаний, а также проанализированы результаты маркетинговых исследований журнала «РЖД-Партнер» по оценке удовлетворенности грузоотправителей услугами операторов подвижного состава. Рассмотрены теоретические направления исследовании в области повышения эффективности управления вагонным парком за счет консолидации разобщенного вагонного парка под управлением единого координирующего органа управления. Выделены основные функции, исполняемые операторами в настоящий момент на транспортном рынке. Оценка индекса качества позволила выяснить, что поведение собственников подвижного состава коррелирует с конъюнктурой рынка, а сами собственники проводят клиентоориентированную политику. Показано, что возможности диверсификации бизнеса в этой области изучены слабо, хотя для удовлетворения потребностей клиентов компании расширяют перечень предоставляемых услуг. На основе систематизированного анализа предлагается для операторских компаний возможность диверсификации операторского бизнеса технологическим аутсорсингом, который позволит повысить качество их основных услуг, а также интегрироваться в соответствующие функциональные подсистемы контрагентов - транспортные предприятия и грузоотправители.

Для кардинального решения вопроса продления срока службы колесных пар грузовых вагонов, предлагается наплавлять не только годные к эксплуатации колеса, но и колеса, подлежащие к распрессовке по недопустимой толщине обода. Показано, что при многослойной наплавке усложняется возможность получения высокого качества металла, а нагрев тонкого обода может оказать неблагоприятное влияние на расстояние между внутренними поверхностями колес. Цель работы - оптимизировать технологические параметры режима многоэлектродной наплавки, определить величину коробления диска колеса и изучить качество наплавленного металла при эксплуатационных испытаниях колесных пар. На оптимальных параметрах многоэлектродного процесса, выполнены опытные наплавки и предложена методика измерения величины коробления колеса в условиях многослойной наплавки. Представлены результаты исследований по влиянию многоэлектродного процесса наплавки на структуру металла и коробление колеса. Показано, что при оптимальном режиме наплавки создаются благоприятные условия для получения в околошовной зоне мелкозернистых структур. Проведены ходовые испытания колесных пар грузовых вагонов для выявления эффективности и надежности метода автоматической многоэлектродной наплавки обода колеса. Задачей испытаний являлась сравнительная оценка сопротивляемости исследуемых колес дефектам и износу. Реализация поставленной задачи предусматривала получение для исследуемых колесных пар данных по количеству случаев выхода из эксплуатации колес по причине недостаточного качества металла наплавки. Установлено, что коробление колеса не вызывает опасений, угрожающих безопасности движения, а металл наплавки имеет необходимую стойкость к растрескиванию под действием эксплуатационных нагрузок.

В настоящей статье представлено обоснование необходимости изменения методики определения абсолютного и относительного значений потерь электроэнергии на тягу поездов. Показано, что при определении относительного значения потерь необходимо учитывать объем энергии рекуперации, возвращаемой в контактную сеть по счетчикам электроподвижного состава. Для повышения точности определения абсолютного значения потерь необходимо учитывать расход электроэнергии на нужды системы тягового электроснабжения для профилактического подогрева и плавки гололеда на проводах контактной сети, а также для обеспечения сохранного напряжения на малодеятельных электрифицированных участках железных дорог. Предложена формула для оценки составляющей потерь электроэнергии в контактной сети от протекания энергии рекуперации с учетом изменений в методологии определения потерь электроэнергии на тягу поездов.

В статье рассматривается процесс разработки адаптивной модели управления энергетическим комплексом железнодорожного предприятия на основе продукционных правил. Представлен алгоритм управления расходом топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) на нетяговые нужды в структурных подразделениях железнодорожного транспорта с использованием математического аппарата нечеткой логики. Предложено использовать базу правил нечетких выводов для оценки адекватности разработанной модели управления процессом потребления ТЭР.

В данной статье были рассмотрены существующие в настоящее время способы определения коэффициента трения скольжения трибологической пары любой инженерно-технической системы. Коэффициент трения является одним из основных параметров, характеризующих работу трибологических пар. Устойчивая и эффективная работа трибологических пар в подобных системах наряду с высокими прочностными и усталостными характеристиками является не только основой безопасности, но и перспективным направлением с точки зрения экономических выгод при проектировании и эксплуатации различных устройств и систем. Соответственно эта область исследования является весьма актуальной для железнодорожной отрасли, в частности, для подвижного состава. Обусловливается это большим количеством пар трения в разных узлах пассажирских и грузовых вагонов, а также локомотивов, обеспечивающих безопасное и бесперебойное движение подвижного состава в целом на железных дорогах. Трибологические процессы важны как непосредственно при осуществлении движения, так и для осуществления бесперебойных процессов торможения. В этом вопросе на первый план выходит фактор определения и анализа коэффициента трения скольжения. Одной из таких пар трения является система «колодка - колесо», представляющая собой исполнительный орган тормозной системы железнодорожного поезда. Оптимизация контакта в этой системе является одним из определяющих факторов роста тормозной эффективности при осуществлении торможения, увеличении рабочего ресурса элементов пары трения, сокращении вероятности возникновения дефектов. Поиск новых подходов к изучению вопросов трения является непосредственным катализатором научно-технического прогресса в инженерной отрасли.

В статье приведен краткий теоретический анализ особенностей железнодорожных экипажей с нелинейными упругими элементами. Рассмотрены отличительные черты рессорного подвешивания электровозов старого и новых поколений. На основе отличий построена расчетная схема и выведена математическая модель вертикальной динамики условного «одноосного» электровоза нового поколения, позволяющая оценить критическую скорость железнодорожного экипажа и показатели его динамических качеств.

В статье изложены современные подходы к определению максимально допустимого длительного тока магистральных токоприемников на стоянке и в движении. Рассмотрены особенности методик, позволяющих достоверно учесть эксплуатационные факторы при проведении испытаний в лабораторных условиях. Описана математическая модель для исследования распределения токовой нагрузки в аварийном режиме обрыва токоведущего шунта.

Выполнены анализ структуры комплекса локомотивных устройств безопасности (КЛУБа) и сравнение технических характеристик и особенностей конструкции наземных стационарных и транспортных антенн приемной аппаратуры глобальной спутниковой радионавигационной системы (СРНС). На основе анализа важности применения в структуре КЛУБа приемной аппаратуры СРНС и особенностей ее функционирования показано, что уменьшение ошибок позиционирования локомотивов, связанное с необходимостью повышения отношения «сигнал/шум» на входе приемника, может бать достигнуто применением активных фазированных антенных решеток (АФАР), которые способны формировать узконаправленные диаграммы направленности с коммутацией направлений их максимумов в соответствии с координатами навигационных спутников рабочего созвездия. Рассмотрены особенности формирования узконаправленных диаграмм направленности и возможности управления ими в линейный и плоской равномерных АФАР. Показано, что применение АФАР в наземной аппаратуре пользователя сопряжено с необходимостью: а) изменения подхода к конструированию ее для конкретных областей применения - в конструкции должна быть предусмотрена плоская поверхность необходимого размера; б) модернизации алгоритма приема и обработки сигналов СРНС, который должен учитывать конечное время переключения диаграмм направленности, угол маски, количество и координатное распределение навигационных спутников в рабочем созвездии.

В настоящее время отсутствует эффективное решение по оценке коррозионного состояния подземной части железобетонных опор контактной сети, не требующее откопки опоры. Данная проблема делает актуальной задачу по разработке программно-аппаратного комплекса определения коррозионного состояния подземной части железобетонных опор контактной сети. Авторами данной статьи сформирован программный модуль, позволяющий реализовать панорамную съемку внутренней поверхности подземной части опоры, повысить качество полученных изображений, провести поиск неоднородностей и определить их геометрические параметры, а также выполнить анализ обнаруженных неоднородностей. Внедрение результатов проведенной работы позволит снизить временные и трудовые затраты и повысить эффективность диагностических работ на опорах контактной сети.

Выполнен анализ особенностей процесса оптимизации сложных систем видеонаблюдения и видеорегистрации на территориально распределенных объектах железнодорожного транспорта. Предложена методика постановки задачи оптимизации на локальном уровне для группировки смежных кластеров в суперкластеры и пошаговой оптимизации всей системы на глобальном уровне. Методика двухуровневой оптимизации и объединение соседних информационных кластеров системы в суперкластеры позволяют совместить методы линейного и динамического программирования для оптимизации сложных разветвленных систем по критерию минимальных затрат.

В статье рассмотрен один из способов повышения энергетической эффективности системы тягового электроснабжения переменного тока магистральных железных дорог 25 кВ, 50 Гц. Предложенный подход позволяет определить оптимальное место размещения и мощность нерегулируемого устройства поперечной емкостной компенсации по критерию минимума потерь активной мощности в тяговой сети. Моделирование движения поездов на участке было выполнено с использованием мгновенных схем, описание системы тягового электроснабжения реализовано методом узловых потенциалов и комплексным методом, определение оптимальных значений реактивной мощности для всех возможных мест размещения компенсирующего устройства было рассчитано численным оптимизационным методом Хука - Дживса по критерию минимума потерь активной мощности в тяговой сети. Математическая модель позволяет учитывать элементы тяговой сети, графики движения поездов, изменение тяговых токов электровозов, схемы питания контактной сети. Предложенный подход был рассмотрен на примере тестовой задачи, в результате решения которой были определены оптимальное место размещения и необходимая реактивная мощность нерегулируемого компенсирующего устройства. Размещение компенсирующего устройства в определенном месте на участке позволит минимизировать потери мощности в контактной сети, рельсовой цепи и тяговых трансформаторах от протекания реактивной составляющей тока в среднем для всех мгновенных схем с различными тяговыми нагрузками. Одно нерегулируемое компенсирующее устройство на межподстанционной зоне позволяет снизить расход электроэнергии на тягу поездов на 1 - 2 %

Выполнен анализ развития колес повышенной твердости на примере определенных заво-дов-изготовителей, а также изменения нормативно-технической документации на изго-товление (ГОСТ). Осуществлен математический анализ сравнения эксплуатации колесных пар обычной твердости с колесными парами повышенной твердости на основе поступления грузовых вагонов от момента производства до внепланового текущего ремонта. Для срав-нения применялись методы Крамера - Уэлча и функция Лапласа. Произведена оценка сред-него пробега вагонов на различных типах колесных пар грузовых вагонов и технологии произ- водства. Сформулированы основные преимущества колесных пар повышенной твердости.

В статье рассмотрены тяговые параметры электровоза двойного питания нового поколения. Представлены существующие схемы участков обслуживания электровозами и локомотивными бригадами на исследуемом полигоне железных дорог. Приведено сравнение основных параметров электровозов постоянного тока и однофазного переменного, эксплуатация которых в настоящее время организована на участках движении с поездами расчетной массы в длительном режиме тяги на подъемах различной крутизны. Представлена схема предполагаемой организации эксплуатации электровоза двойного питания и локомотивных бригад. Рассчитаны тяговые параметры двухсистемного электровоза с учетом плана и профиля пути на предполагаемых участках эксплуатации, удельное основное сопротивление движению локомотива и составу поезда при расчетной скорости движения, удельные ускоряющие и замедляющие силы поезда. При внедрении в эксплуатацию двухсистемных электровозов появится возможность сократить эксплуатируемый парк локомотивов, количество тяговых плеч за счет их удлинения и количество пунктов смены локомотивных бригад, уменьшить время следования грузовых поездов, повысить техническую и участковую скорости, среднесуточный пробег и среднесуточную производительность локомотива, снизить расход электроэнергии на тягу. Эксплуатация таких электровозов способствует развитию полигонных технологий управления перевозочным процессом, улучшению количественных и качественных показателей различных железнодорожных хозяйств.

В статье рассмотрен один из способов повышения энергетической эффективности трехфазной системы электроснабжения промышленных и железнодорожных потребителей. Представлена и доказана теорема, которая позволяет определить необходимые проводимости и реактивные токи ветвей компенсирующего устройства с несимметричной структурой, для которых эквивалентная проводимость этих элементов и нагрузки будет симметричной и активной. В трехфазной электрической цепи переменного синусоидального тока реактивные элементы позволяют перераспределить активную и реактивную мощность между фазами. Использование компенсирующего устройства с несимметричной структурой, проводимости ветвей которого рассчитаны с использованием приведенных в статье выражений, позволит снизить потери от протекания реактивных токов, токов обратной и нулевой последовательности в низковольтной трехфазной электрической сети. В качестве примера использования теоремы и расчетных выражений для определения проводимостей ветвей несимметричного компенсирующего устройства рассмотрена тестовая задача, для которой задана несимметричная нагрузка и рассчитаны проводимости ветвей устройства, приведены значения потерь мощности, коэффициентов несимметрии напряжения с использованием устройства и без него. Рассмотрены возможные варианты практической реализации такого технического устройства.

В статье выполнен анализ текущего состояния учета электроэнергии на электроподвижном составе. Показаны основные недостатки существующей системы учета электроэнергии на тягу поездов. Представлены технические требования к информационно-измерительным комплексам учета электроэнергии для электроподвижного состава. Описаны технология учета потребления электроэнергии на тягу поездов при наличии на электроподвижном составе информационно-измерительных комплексов учета электроэнергии и порядок обработки результатов измерений, в том числе минимально необходимый перечень фиксируемых в процессе поездки параметров. Приведен порядок расчета расхода электроэнергии электроподвижным составом в границах произвольной зоны учета электроэнергии. Рассмотрены перспективы применения предложенных разработок на сети железных дорог для обеспечения мониторинга энергоэффективности перевозочного процесса.

Проведены исследования зарождения и развития усталостной трещины в рельсах с термомеханическим повреждением. На основе циклических испытаний натурных рельсовых проб и численного моделирования напряженно-деформированного состояния рельса с трещиной были определены характеристики трещиностойкости и параметры кинетики развития усталостных трещин в рельсовой стали.

В статье предложена конструкция автоматического пневматического тормоза вагона с ускорителем торможения. Применение разработанного ускорителя торможения автоматического пневматического тормоза на грузовых вагонах позволяет сократить тормозной путь поезда и уменьшить продольно-динамические силы в поезде при торможении.

В статье рассмотрены мероприятия по повышению энергоэффективности перевозочного процесса. Обоснована необходимость создания автоматизированной системы мониторинга энергетической эффективности работы электроподвижного состава. Приведен алгоритм, позволяющий определять причины невыполнения локомотивной бригадой удельной нормы электроэнергии на поездку. Разработаны формы протоколов, отражающих информацию по потерям электроэнергии по итогам поездки с указанием времени и места их возникновения.

Проблема аварийных отключений энергопотребителей из-за обрыва проводов ЛЭП по причине гололедообразования остается актуальной. В качестве решения этой проблемы в статье предложено устройство электромеханического класса, разрабатываемое авторами. Изложены принципы его работы, особенности конструкции и размещения на проводах. Описана функциональность устройства в автоматическом режиме. Приведено обоснование наибольшей эффективности электромеханических методов борьбы с наледью в сравнении с другими, в том числе тепловыми методами. Обозначена необходимость поиска оптимальных параметров импульса и конструкции исполнительного механизма.

В статье рассматривается задача определения длины очереди составов, суммарной грузоподъемности транспорта, не обеспеченного грузом, количество груза, находящегося в момент времени на складе транспортного узла, с учетом стохастически независимых встречных пуассоновского и квазипуассоновского транспортных потоков. Задача решена с использованием математического аппарата теории массового обслуживания. Полученные результаты могут быть использованы для определения оптимальных значений складских емкостей и технологического запаса груза транспортного узла при заданном грузообороте.

В контексте решения задачи формирования и соблюдения транспортных коридоров для подвижного сос-тава и совершенствования технологии перевозок различными видами транспорта рассмотрена минимизация геометрического фактора в позиционной навигации, исследованы особенности определения погрешностей координат подвижных объектов вдоль физически фиксированных траекторий, доказано утверждение об апостериорном восстановлении траектории подвижной точки при измерениях одной координаты.