Результаты поиска

В статье рассмотрены существующие методы расчета электрических параметров и математические модели электрических процессов железобетонных конструкций. Сделан вывод о том, что в полной степени влияние арматурной сетки в описанных моделях не учитывается. Авторами предлагаются метод расчета железобетонного фундамента, основанный на системе уравнений электрического поля в проводниках, и метод конечных элементов, позволяющий учитывать точную геометрию объекта, включая арматурную сетку. Ввиду соотношения сопротивлений стали и бетона авторами сделано предположение о неизменности потенциала арматурной сетки, покрытой слоем бетона на постоянном и переменном токе. Реализация метода осуществлялась с помощью программного комплекса ComsolMultiphysics. В качестве объекта расчета используется железобетонный фундамент ТСС-4, расположенный в грунте. Результаты расчета интерпретированы в виде цветовой эпюры распределения потенциалов и линий плотнос-ти тока. Путем интегрирования нормальной составляющей плотности тока по поверхности прикладываемого потенциала и поверхности арматуры определены ток, протекающий по железобетонной конструкции в целом, и ток, втекающий в арматуру. На основании полученных значений тока модели определено ее сопротивление в зависимости от удельного сопротивления бетона и грунта.

Выполнен анализ отказов буксовых узлов тележек грузовых вагонов на сети ОАО «Российские железные дороги» за период с 2010 по 2012 г. Выявлены недостатки данного узла известной конструкции тележки грузового вагона модели 18-100. Определены вертикальные, горизонтальные и продольные нагрузки, действующие на буксовый узел. Выполнено математическое моделирование динамической нагруженности ролика буксового подшипника под воздействием радиальной нагрузки. Оценено влияние динамических нагрузок и дефектов в роликах подшипников буксового узла на безопасность движения вагона.

В статье рассматриваются вопросы контроля состояния проводов линии электроснабжения устройств железнодорожной автоматики. Предложен и обоснован алгоритм определения места повреждения проводов с использованием математического аппарата дискретного преобразования Фурье.

Предлагается гипотеза формирования вибрационных состояний рабочей среды, основанная на представлении о том, что процесс формирования взаимодействия элементов в системах с неудерживающими связями рассматривается как процесс, состоящий из нескольких фаз. Таковыми являются фазы контакта, при которых реакция связи положительна; фаза переходного состояния, когда реакция равна нулю; фаза зазора, в которой контактирующие поверхности могут совершать независимые движения. Задачи исследования ориентированы на детализацию теоретических представлений о динамических взаимодействиях твердого тела с вибрирующей поверхностью на основе разработанных математических моделей, получаемых при введении дополнительных внешних сил и упругих связей. Рассматриваются динамические взаимодействия элементов, в которых проявляются эффекты неудерживающих связей; определены и развиты аналитические подходы в оценке возможностей вибрационных технологических процессов с непрерывным подбрасыванием рабочей среды. Предлагается обобщенный подход для задач динамического синтеза, основой которых является введение понятия о функции зазора, позволяющей обосноватьпостроение траекторий движения материальных частиц в соответствии с определенными критериями, отражающими свойства траекторий движения материальных частиц во взаимодействии с вибрирующей поверхностью. Разработан метод построения математических моделей формирования вибрационных взаимодействий с учетом факторов, имеющих технологическое значение, или критериев, к которым относятся условия реализации кратных режимов, влияние дополнительных сил и упругих связей. В рамках обобщенного подхода к решению задач динамического взаимодействия сыпучей среды с вибрирующей поверхностью рассмотрены возможности использования функции зазора для оценки и исследования форм движения материальных частиц в соответствии с влиянием ряда факторов, отражающих параметры вибрационного поля, условия взаимодействий с внешней средой и особенности формирования периодических режимов подбрасывания. Доказана теорема об условиях и возможностях реализации устойчивых режимов взаимодействия с вибрирующей поверхностью. Получены аналитические соотношения, определяющие условия реализации форм процессов взаимодействия сыпучей рабочей среды с деталями в технологиях вибрационного упрочнения. Приводятся результаты апробирования рекомендаций по построению технологических процессов в приложении к производственному технологическому комп- лексу.

В статье рассмотрены вопросы совместного использования низкотемпературного солнечного коллектора и теплового насоса в системе солнечного теплоснабжения, комбинация которых позволяет обеспечить высокую энергоэффективность и устойчивую работу системы за весь период года. Изучение и развитие инновационных технологий в альтернативной энергетике является актуальным вопросом сегодняшнего дня. На основе фактических статистических климатических данных г. Омска произведен тепловой расчет солнечного коллектора и воздушного теплового насоса в системе теплоснабжения здания. Приведены значения солнечной инсоляции и угла наклона для города Омска по месяцам, определенные в зависимости от широты, построена зависимость изменения солнечной инсоляции города Омска от периода года. Представлена схема работы комбинированной системы солнечного коллектора и воздушного теплового насоса в системе отопления здания. Предложенная схема позволяет создать высокую энергоэффективность и устойчивую работу системы в период летних и переходных месяцев года. Приведена методика расчета выработки тепловой энергии с использованием комбинированной системы. Вычислено необходимое количество трубок солнечного вакуумного трубчатого коллектора СВК- 20А. Предложена работа воздушного теплового насоса и солнечного коллектора по бивалентной схеме, а также рассмотрен график тепловой нагрузки системы отопления. Изучены теплофизические свойства рабочего вещества солнечной системы и воздушного теплового насоса при изменении температуры окружающей среды, исследована зависимость температуры замерзания водных растворов этиленгликоля и пропиленгликоля от массовой концентрации гликоля. Произведен технический расчет коэффициента преобразования теплового насоса (СОР) для одного из учебных корпусов ОмГУПСа. Предложен эффективный вариант использования данной системы это системы отопления «теплый пол», «теплые стены» или «теплый потолок».

В настоящей статье представлены алгоритм и метод расчета режима разомкнутой электрической сети напряжением 6-35 кВ с учетом температурной зависимости активных сопротивлений. Расчет электрического и теплового режима электрической сети проводится при совместном решении уравнений. Определение напряжений в узлах производится с помощью обратной матрицы узловых и собственных проводимостей. Определение обратной матрицы узловых и собственных проводимостей осуществляется на основе известного прямого метода Жордана - Гаусса. Уравнение теплового баланса провода, используемое для расчета фактической температуры, решается численным методом. Конвективный теплообмен записывается только для вынужденной конвекции, так как провода воздушных линий электропередачи напряжением 6 кВ и выше расположены на различных типах опор, на высоте как минимум 10 м. Этот факт позволяет отказаться от использования формул для естественной конвекции и применять выражения только для вынужденной. Учет солнечной радиации в представленном алгоритме возможен на основе двух способов: упрощенном и рассмотренным в стандарте ПАО «ФСК ЕЭС», который позволяет учитывать фактическое расположение провода относительно севера. На примере тестовой схемы произведен расчет установившегося режима с учетом температурной зависимости активных сопротивлений. Приведены результаты численного эксперимента, подтверждающие работоспособность разработанного алгоритма. Уточнение при определении потерь активной мощности с учетом и без учета фактора нагрева для рассмотренной схемы составляет около 13 %. Проверка алгоритма, реализующего метод расчета установившегося режима (УР) разомкнутой электрической сети среднего класса напряжения с учетом температурной зависимости активных сопротивлений, показала, что в технически допустимых режимах разработанный алгоритм обладает достаточно хорошей точностью в сравнении с программным комплексом RastrWin3.

Особое внимание на Белорусской железной дороге (БЖД) занимают вопросы эксплуатации криволинейных участков пути, так как в рамках решения задачи повышения скоростей движения поездов одним из существенных препятствий изменения скоростного режима является несоответствие фактического положения кривой проектной документации. Применяемые на дороге автоматизированные системы мобильных диагностических средств в полной мере позволяют оценить фактические параметры кривых, которые могут составлять основу для моделирования искомых положений кривых с целью их паспортизации. С этой целью ежегодно издаются различные приказы и распоряжения на БЖД, устанавливающие основные параметры кривых в плане и по уровню, а также объемы работ по переустройству (реконструкции) кривых с целью приведения их к проектной документации. В введенной на БЖД Методике по оценке фактических параметров устройства кривых участков пути приводятся общие положения по регламенту, определяющему порядок выполнения действия при проведении качественной и количественной оценок показателей геометрии рельсовой колеи. В зависимости от установленных фактических параметров предполагается присвоение кривой определенного статуса, который устанавливает порядок ее дальнейшей эксплуатации в зависимости от степени расстройства фактических параметров относительно проектных. Проведенный параметрический анализ данной Методики позволил обобщить результаты структурного, функционального и информационного анализов порядка оценки уровня расстройства кривых с присвоением им соответствующего статуса и величины показателей, определяющих степень расстройства. Исследование параметров криволинейных участков позволило выявить расхождения в качественной и количественной оценках одних и тех же участков пути, а также предположить необходимость комплексной оценки фактических и проектных параметров геометрии рельсовой колеи.

Авторами предложена комплексная программа объединения в единую систему всех процессов жизненного цикла локомотивов, способствующая сокращению издержек, связанных в первую очередь с эксплуатацией и обслуживанием локомотивного парка ОАО «РЖД». Основным показателем данной комплексной системы является уровень готовности технического изделия, определяемый коэффициентом готовности. Выработанная методология позволит перейти от технологии фиксирования технических отказов с последующим выявлением их причин и проведением восстановительных работ к технологии прогнозирования и предупреждения этих отказов, основанной на постоянном контроле технического состояния локомотивов и прогнозирования запаса ресурса в режиме online.

Представлены данные о коррозионно-усталостных повреждениях подошвы рельсов (дефект 69) на железных дорогах России. Установлено, что причиной изломов рельсов по дефекту 69 является коррозионная усталость, возникающая в результате увлажнения подошвы в зоне контакта с подрельсовой прокладкой в сочетании с высоким уровнем растягивающих напряжений в подошве рельса. Анализ статистических данных об отказах рельсов по дефекту 69 в Западно-Сибирской дирекции инфраструктуры показал, что интенсивность отказов растет до наработки тоннажа 800 млн т брутто и носит усталостный характер. На участках пути со сложным планом и профилем интенсивность отказов в три - четыре раза выше, чем на спокойном Транссибирском ходу. Показаны итоги анализа данных и предложены меры по повышению надежности рельсовых плетей, имеющих склонность к образованию дефектов по коду 69.

В статье рассмотрены и проанализированы операции, которые выполняются со сборными поездами на участке, разработана математическая модель, регламентирующая время движения сборных поездов, предложен эффективный метод сокращения времени на передвижение поездов между двумя техническими станциями.

В статье рассматриваются вопросы определения координаты подвижного состава на участке железнодорожного пути. Предложено и обосновано применение математического аппарата конформных отображений. Показаны результаты экспериментальных исследований.

Выполнен анализ допустимого диапазона флюктуации фазы сигнала на входе цифрового измерительного устройства при исследовании фазовых соотношений в тяговых сетях электроснабжения железнодорожного транспорта, характеризующихся высоким уровнем помех.

Цель работы - проанализировать и дать оценку структуры экономического развития и влияния «экономического пространства» на железнодорожный транспорт Узбекистана, рассмотреть применение технологии контейнерного блок-трейна. Применяются научные методы анализа и синтеза, классификации, математической статистики, экономического анализа, математического технического моделирования. Получены следующие результаты. Дана оценка динамики развития грузоперевозок в Узбекистане на основе данных ВВП. Рассмотрен объем предоставленных транспортных перевозок и использования видов транспорта по объему отгружаемой продукции. Из них количество отгруженных товаров в Узбекистане с железнодорожного транспорта, динамика объемов перевозок отдельных видов грузов в контейнерах. По динамике роста грузоперевозок было выявлено снижение роста, приходящееся на 2020 г. и связанное с пандемией, но в целом имеются устойчивые темпы роста. Сделан вывод о том, что наряду с проводимыми работами по обновлению и реконструкции железнодорожных путей необходимо принять меры по оптимизации всей цепочки организации грузоперевозок путем контейнеризации, т. е. применение технологии блок-трейн. Практическая значимость результатов исследования вытекает из того, что анализ развития транспортной инфраструктуры выявил резкое снижение результатов работы транспорта на конец 2019 - 2020 гг. в связи с пандемией, но в то же время наблюдается сокращение «экономического пространства» путем улучшения транспортной инфраструктуры, упрощения процедур транзита и таможенной очистки, увеличения объемов транзита и региональной торговли, поэтому рынок логистических перевозок в республике в ближайшие годы будет расти ускоренными темпами. Массовое применение контейнеров с применением технологии блок-трейн, т. е. сбор контейнеров с припортовых тыловых терминалов, в которых происходит формирование партий контейнеров, и их накопление в необходимых покупателю объемах для перевозки по железной дороге может также стать решением выявленных проблем.

Показано возросшее влияние вантово-висячих мостов (ВВМ) для перекрытия морских проливов. Дана ретроспектива больших балочно-комбинированных и вантово-висячих мостов. Приведена перспектива больших балочно-комбинированных мостов. Рассмотрены различные схемы вантово-висячих мостов с прямолинейными «вантами». Предлагаются две новые схемы вантово-висячих мостов с криволинейными вантами, которые можно использовать для мостового перехода с материка на о. Сахалин через пролив Невельского.

Статья посвящена разработке усовершенствованного алгоритма расчета системы тягового электроснабжения для дальнейшей практической реализации с целью повышения точности определения расхода и потерь электроэнергии в системе тягового электроснабжения за счет совмещения тягового и электрического расчетов и c учетом действующей поездной ситуации. Актуальность поставленной задачи обусловлена необходимостью повышения точности расчетов пропускной и провозной способности по условиям устройств электроснабжения с учетом критериев энергоэффективности перевозочного процесса. Рассмотрены имеющиеся решения данной проблемы в виде готовых программных комплексов и алгоритмов. Проведен численный эксперимент для участка постоянного тока в программе «Комплекс расчетов тягового электроснабжения», который показал, что относительная погрешность, определяющая сходимость тяговых и электрических расчетов, составляет от 1,6 до 5,1 %. Основной причиной расхождения является недостаточно корректный учет напряжения на токоприемнике электроподвижного состава. Предложен усовершенствованный алгоритм расчета системы тягового электроснабжения, отличительной чертой которого является проведение уточняющего полного тягового расчета до составления мгновенных схем. В результате проведенных исследований разработан общий алгоритм совместных тяговых и электрических расчетов с учетом характеристик и параметров работы участка и действующей поездной ситуации. Сделано заключение о преимуществах предлагаемого алгоритма и перспективных направлениях дальнейших исследований.

В работе предложен подход к оценке фактической экономии энергетических ресурсов, достигаемой при реализации энергосервисных договоров, основанный на разработке математической модели электропотребления, учитывающей влияние производственных и климатических факторов. Рассмотрен пример расчета фактической эффективности внедрения энергосберегающего устройства на Свердловской железной дороге.

В работе рассматривается методика оценки остаточного ресурса рельса, имеющего усталостную трещину в подошве. Получены зависимости коэффициента интенсивности напряжений от размера трещины при действии изгибных, температурных и остаточных напряжений. Проведен анализ трещиностойкости повреж-денного рельса Р65 от действия перечисленных усилий. При заданных условиях нагружения рассчитан остаточный ресурс поврежденного рельса. Оценено влияние на скорость роста усталостной трещины усиления опасного сечения накладками.

В статье рассматриваются вопросы моделирования электроподвижного состава и системы тягового электроснабжения с целью решения задачи по сокращению потребления электроэнергии на тягу поездов в условиях изменения расписания грузовых поездов. Имитационное моделирование выполнено для условий изменения массы поезда и нагрузки на ось. Описание полученных результатов выполнено на основе регрессионных моделей и нейронных сетей, приведен порядок применения моделей на практике.

В данной статье приведены перспективные и широко используемые в транспортном строительстве способы усиления земляного полотна с применением геотекстиля в качестве армирующей и разделяющей прослойки. Предложено осуществить укладку покрытий из геотекстиля вручную в зонах рельсовых стыков уравнительного пролета бесстыкового пути по 6 - 10 шпал в каждую сторону от стыка, всего 12 - 20 шпал, где предусмотрено введение скоростного и высокоскоростного пассажирского движения. Даны основные технические требования и ограничения по геометрическим размерам к геотекстилю при усилении основной площадки земляного полотна. Приведена технология укладки армирующих геотекстилей вручную при необходимости усиления небольшого участка железнодорожного пути при текущем обслуживании и ремонте железнодорожного пути. Описана последовательность выполнения основных работ по устройству покрытий из геотекстиля вручную в технологические «окна». Экспериментально были проведены работы по устройству покрытий из геотекстиля вручную в зонах рельсовых стыков уравнительного пролета бесстыкового пути по 6 шпал в каждую сторону от стыка на железнодорожных участках Ташкентской дистанции пути (ПЧ-2). Предложена конструкция по усилению основной площадки земляного полотна в зонах рельсовых стыков. Приведены основные требования по контролю качества выполнения строительных работ в конструкциях с применением прослойки из геотекстильных материалов.

В работе рассмотрены основные лимитирующие факторы, ограничивающие объем перевозок грузовых поездов повышенной массы. Обозначены подходы к решению представленных проблем применением компенсирующих устройств. В работе представлена методика выбора мест установки и мощности компенсирующих устройств в тяговой сети с учетом роста объемов перевозок, позволяющая оценить положительный эффект от установки компенсирующих устройств на перспективу увеличения объемов перевозок. Определение перспективного электропотребления предлагается осуществлять с помощью прогнозирования электропотребления. Для оценки эффекта от установки компенсирующих устройств в тяговой сети предложены три критерия: разгрузка тяговых трансформаторов, повышение уровня напряжения у потребителя, разгрузка питающих линий электропередач.

Уголь является одним из основных источников энергии XXI в. Для повышения эффективности сжигания угля разрабатываются новые плазменно-энергетические технологии. Сегодня пылеугольные ТЭЦ во всем мире генерируют более 50 % электрической и тепловой энергии, доля угля в топливном балансе ТЭЦ растет. В то же время качество углей снижается. Традиционные методы снижения расхода мазута на теплоэлектроцентралях (повышение дисперсности помола пыли, высокий предварительный нагрев воздушной смеси и вторичного воздуха и др.), используемые для улучшения воспламенения топлива и стабилизации горения, исчерпали себя, поэтому радикальное повышение эффективности использования топлива может быть связано только с разработкой и освоением абсолютно новых технологий. Плазменная технология, по-видимому, является наиболее перспективной среди альтернативных технологий, доступных для решения указанных выше проблем. Данная технология обеспечивает существенное повышение экономической эффективности и улучшение экологических показателей электростанций, работающих на твердом топливе.

Статья посвящена вопросу устранения термомеханических повреждений на поверхности катания колесных пар вагонов, возникающих при использовании для снижения их скорости тормозных башмаков. Предлагается новая конструкция тормозного башмака, оснащенного электромагнитами, обеспечивающая торможение без заклинивания колесной пары. Выполнен расчет тормозного усилия и обеспечиваемого замедления.

Национальной программой социально-экономического развития Дальнего Востока на период до 2024 года и на перспективу до 2035 года [1], утвержденной 24 сентября 2020 г., предусмотрена модернизация транспортной инфраструктуры Восточного полигона «Российских железных дорог», в 2021 г. провозная способность которых должна составить 144 млн т, а к 2025 г. провозная способность будет увеличена до 182 млн т. Кроме того, программой предусмотрены реализация мероприятий по увеличению производственных мощностей дальневосточных морских портов и мероприятия по развитию Арктического региона и Северного морского пути как конкурентоспособного межконтинентального транспортного коридора для перевозки грузов между портами стран Азиатско-Тихоокеанского региона и Европейского союза. Для обеспечения пропуска перспективных объемов грузопотока необходимо решить вопросы, препятствующие эффективному функционированию дальневосточных транспортных узлов. В настоящее время железнодорожная инфраструктура транспортных узлов имеет максимальную загрузку. В 2018 г. выгрузка вагонов, прибывших в составе маршрутных поездов, на припортовых станциях Дальневосточной железной дороги составила 994,46 тыс. вагонов, при этом погрузка составила 426,88 тыс. вагонов. Такая диспропорция в объемах погрузки и выгрузки грузов приводит к скоплению на припортовых станциях Восточного полигона железных дорог большого количества порожнего подвижного состава, который необходимо отправить под погрузку на станции западного направления. Высвободившийся подвижной состав занимает пути станции и порта, тем самым затрудняя выполнение маневровой работы и ограничивая возможности станции по приему груженых вагонов. Целью данного исследования является разработка предложений по организации работы с порожним вагонопотоком на Восточном полигоне железных дорог. При этом требуется решить следующие задачи: проанализировать объемы работы станций и дальневосточных морских портов, технологию взаимодействия всех частников перевозочного процесса, разработать мероприятия по организации работы регионального логистического центра с порожними вагонами, определить экономическую эффективность рассматриваемых мероприятий . Важными направлениями работы регионального логистического центра Дальневосточной железной дороги являются совершенствование технологии работы с высвободившимся подвижным составом и организация транспортно-логистической системы по ускоренному возврату порожних полувагонов на станцию погрузки. В данной работе представлена организационная схема взаимодействия операторов подвижного состава и управляющих подразделений ОАО «РЖД» для регулирования движения порожнего подвижного состава. Для повышения эффективности оперирования вагонным парком необходимо организовать оперативный обмен информацией между различными собственниками подвижного состава, региональным логистическим центром Восточного полигона и станцией выгрузки, которая должна консолидировать вагонопоток для формирования специального порожнего маршрута. Завершением исследования является определение потенциальной экономической эффективности сокращения оборота вагонов маршрутного поезда на направлении следования «станция Находка-Восточная - станции погрузки Восточно-Сибирской, Западно-Сибирской и Красноярской железных дорог».

Реальный процесс взаимодействия токоприемника с контактной подвеской связан со случайными процессами. Основными факторами, воздействующими на токоприемник, являются колебания подвижного состава на уровне установки токоприемника, аэродинамическое воздействие, нестабильность динамических свойств токоприемника и контактной подвески и т. д. Ввиду множества влияющих на токосъем факторов теоретически исследовать динамическую систему «токоприемник - контактная подвеска» в полном объеме сложно. Более рациональным для теоретических исследований и достаточным для практического использования является рассмотрение детерминированных процессов. При численном моделировании токоприемников наиболее распространены следующие типы расчетных схем (моделей): схема с малым числом степеней свободы и приведенными массами; схема, состоящая из элементов, описываемых массами и геометрическими размерами реального токоприемника; модели токоприемника, созданные в специализированных CAD-системах, которые детально описывают геометрические размеры и физические свойства каждого элемента токоприемника. При проектировании устройств токосъема необходимым является расчет взаимодействия токоприемника с контактной подвеской. Контактная подвеска в расчетах учитывается в виде сосредоточенной массы, взаимодействующей с полозом токоприемника, или в виде пространственной системы, составленной из упругих элементов конечной длины (контактная подвеска с распределенными параметрами). Второй тип модели контактной подвески активно используется в расчете взаимодействия с первыми двумя типами рассмотренных моделей токоприемников. Однако данный тип модели контактной подвески не может быть использован в CAD-системе, так как такие системы в настоящее время не позволяют выполнять динамические расчеты с учетом деформаций и волновых процессов в контактной подвеске. С учетом особенностей каждого из представленных видов моделей токоприемника предложена методика выбора модели токоприемника в зависимости от цели моделирования.

В статье рассмотрены конструктивные особенности системы токосъема Московской монорельсовой дороги и выявлены ее недостатки, ограничивающие возможности повышения скорости движения электроподвижного состава. Рассмотрены особенности перспективной монорельсовой транспортной системы нового поколения с увеличенной скоростью движения (до 150 км/ч) сообщением «город - аэропорт», в которой предлагается использовать контактную систему токосъема с плоскими рабочими поверхностями токоприемника и токопровода. Цель работы заключалась в разработке мероприятий и технических решений по совершенствованию токоприемников для обеспечения надежной, экономичной и экологичной передачи электрической энергии на борт электроподвижного состава монорельсовых транспортных систем. Предложенные технические решения позволили увеличить средний срок эксплуатации контактных элементов токоприемников электроподвижного состава на действующих участках Московской монорельсовой дороги с 30 дней до 5 месяцев. Разработан эскизный проект и изготовлен макетный образец токосъемного устройства подвижного состава для монорельсовой транспортной системы нового поколения с увеличенной скоростью движения. Разработана базовая модель токоприемника, позволяющая унифицировать все основные узлы и детали вариантов токоприемников для различных скоростей движения, нагрузочного тока и других условий эксплуатации и выбирать необходимую модель с учетом технической и экономической целесообразности. Результаты работы могут быть использованы при совершенствовании существующих и разработке новых конструкций токоприемников электроподвижного состава монорельсовых транспортных систем для обеспечения высоких скоростей движения.