Результаты поиска

В статье рассмотрено математическое моделирование топливной аппаратуры высокого давления и регулятора частоты вращения коленчатого вала дизеля. Проанализированы факторы, влияющие на работу топливной аппаратуры, произведено математическое моделирование процесса подачи топлива в цилиндры, а также математически описан регулятор частоты вращения коленчатого вала тепловозного дизеля. Разработана совместная математическая модель работы топливной аппаратуры и регулятора частоты вращения. Представлены алгоритм и программа расчета процесса подачи топлива в цилиндры дизеля с учетом обобщенных гидравлических характеристик элементов топливной аппаратуры и положения исполнительного механизма регулятора частоты вращения коленчатого вала дизеля. В работе использованы математическое и имитационное моделирование, методы системного анализа, сравнительный метод, методы теоретического познания (формализация), общелогические методы и приёмы исследования (анализ, обобщение, классификация, аналогия).

В статье приведены результаты исследования взаимодействия устройств токосъема монорельсового транспорта. Проанализированы негативные последствия токосъема: акустический шум, радиопомехи и световое излучение при искрении, износ контактных элементов.

В статье рассмотрены теоретические и прикладные задачи ультразвуковой очистки деталей подвижного состава во время ремонта. Отмечены особенности ультразвуковых воздействий в ванне с ограниченными размерами и результаты моделирования с использованием пакета MatCAD. Приведены результаты конкретного применения ультразвуковых технологий при ремонте подвижного состава.

В работе обоснована актуальность проведения научно-исследовательских работ по совер-шенствованию нормативно-методологической базы при разработке перспективных конструкций подвижного состава железных дорог с применением новых конструкционных материалов, обладающих нелинейными свойствами при деформировании (физической нелинейностью). Рассмотрена возможность использования процедуры метода конечных элементов (МКЭ) при создании таких конструкций. Зависимость напряжений от деформаций аппроксимирована кубической параболой. Это позволило получить обобщения известных соотношений и алгоритмов классической теории МКЭ при нелинейной зависимости между напряжениями и деформациями. Предложенная методика апробирована при оценке напряженно-деформированного состояния (НДС) алюминиевого грузового полувагона при различных нормативных нагрузках по I расчетному режиму. Произведена оценка влияния физической нелинейности на НДС хребтовой балки грузового полувагоны из алюминиевого сплава АМг6. При расчете напряжений, возникающих при действии продольной силы с эксцентриситетом, напряжения в нелинейном приближении оказываются на 13 % ниже соот-ветствующих значений напряжения, полученных при расчете по линейной теории. Полученные результаты могут быть рекомендованы при разработке аванпроектов новых конструкций, оптимизированных по весовым и прочностным характеристикам.

Целью данной работы является исследование причин возникновения трещин в остовах тяговых двигателей электровозов. Приведен анализ статистики выявления трещин в остовах тяговых электродвигателей НБ-514 на Восточном полигоне, показывающий, что каждый третий остов в эксплуатации имеет трещины. Использован способ математического моделирования на ЭВМ с применением метода конечных элементов. Отмечено, что проведение измерений в зоне возникновения трещин тензометрическим методом практически невозможно из-за геометрии остова. Рассмотрены результаты математического моделирования механических напряжений, возникающих в остове тягового электродвигателя НБ-514 при его неравномерном нагреве до температур, характерных для часового режима работы тягового электродвигателя. Показано, что механические напряжения, возникающие только из-за разности температур окружающего воздуха и обмоток главных и дополнительных полюсов тягового электродвигателя, могут достигать 100 МПа. Предложены варианты изменения конструкции вентиляционных окон остова для уменьшения величины температурных напряжений при неизменной площади вентиляционных отверстий. При коррекции формы вентиляционных окон остова тягового электродвигателя указанные напряжения могут быть снижены до 76 МПа. Сделан вывод о том, что одной из основных причин образования трещин в остовах тяговых электродвигателей являются циклически повторяющиеся температурные напряжения, что особенно важно для электровозов, работающих на горно-перевальных участках в режиме подталкивания. Отмечено, что появление механических напряжений в остове тягового электродвигателя также зависит от вибраций, возникающих от пути и работы зубчатой передачи, а также от переменной части магнитного поля электродвигателя, которые в настоящее время детально не исследованы.

Статья посвящена исследованию влияния ветровой нагрузки на аэродинамическую составляющую сопротивления движению грузового поезда. Полученные результаты способствуют пониманию влияния аэродинамического сопротивления на расход топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) на тягу поездов. В статье показана высокая значимость рассматриваемой проблемы для Российских железных дорог (ОАО «РЖД»), сделаны выводы из анализа статистических данных маршрутов машинистов, работающих на участке Палласовка - Верхний Баскунчак, который является подверженным ветровым нагрузкам. При помощи приложения SOLIDWORKS создана модель поезда с локомотивом и полувагонами в сцепе на железнодорожной насыпи, а с помощью расширения SOLIDWORKS Flow Simulation смоделирована ветровая нагрузка, разная по скорости, изменяющаяся под углом от 0 до 90 º. Получены значения силы аэродинамического сопротивления движению на поезд в целом и на каждую единицу подвижного состава в отдельности. Методами теории тяги поездов выполнена оценка влияния аэродинамического сопротивления на расход топлива на тягу. На основе полученных значений сил аэродинамического сопротивления и картин распределения воздушных потоков сделаны выводы о влиянии загрузки полувагона на увеличение сопротивления движению. Сделаны выводы о влиянии ветровой нагрузки на каждую единицу подвижного состава в поезде. Установлено, что при направлении ветра под углом к оси пути сила ветрового воздействия увеличивается по сравнению со случаем, когда угол между осью пути и вектором скорости равен нулю. Данные эксперимента об увеличении сопротивления от ветровой нагрузки подтверждаются теоретическим расчетом и практической обработкой маршрутов машинистов. Данная статья демонстрирует необходимость отдельного нормирования ТЭР при возникновении ветровых нагрузок, может быть полезна при дальнейшем детальном изучении аэродинамического сопротивления грузовых поездов.

Рассмотрены особенности применяемых в настоящее время методов расчета тормозного пути поезда. Показаны основные недостатки наиболее распространенного метода определения тормозного пути по интервалам скорости. Авторами предложен новый метод расчета, позволяющий учитывать основные параметры процесса торможения - скорость распространения тормозной волны; особенность диаграммы наполнения тормозных цилиндров; режим тормоза; начальную скорость, с которой начинается расчет действительного тормозного пути. Для верификации предлагаемого метода выполнено компьютерное моделирование и проведен анализ результатов, полученных при применении различных методов расчета длины тормозного пути. Новый метод позволяет точнее производить расчет длины тормозного пути железнодорожного подвижного состава.

В статье рассмотрены феноменологический и модельный подходы к исследованию взаимодействия деформируемого колеса и опорной плоскости. Описаны преимущества и недостатки указанных подходов. В рамках феноменологического подхода были рассмотрены пять способов вычисления касательной силы тяги локомотива. Для того чтобы касательная сила тяги локомотива могла совершить работу и изменить кинетическую энергию поезда в точке касания колеса и рельса, обязательно должно присутствовать псевдоскольжение. Специалисты по тяге поездов считают мощность как произведение касательной силы тяги локомотива на скорость поступательного движения поезда, хотя в действительности следует брать скорость точки ее приложения, а приложена она к колесной паре, поэтому скорость этой точки и должна использоваться для подсчета мощности локомотива. Учет данного факта уменьшает мощность локомотива в несколько десятков раз. Ключевые слова: локомотив, контактное пятно, фрикционное взаимодействие колесной пары и рельсов, сила тяги, коэффициенты крипа, феноменологический и модельный подходы, зоны сцепления и качения.

Предлагается метод построения математических моделей для механических систем с дополнительными обратными связями, которые формируются рычажными механизмами различного рода. Показано, что математические модели могут быть получены путем упрощения более сложной системы с твердым телом, имеющим неподвижную точку вращения. При построении модели рычажные связи формально проявляются, если уменьшать момент инерции промежуточного твердого тела до малых значений. Показано, что механическая колебательная система может быть приведена к эквивалентной схеме, соответствующей системе цепного типа. Эквивалентные расчетные схемы могут иметь межпарциальные связи различного вида. Предложены и обоснованы возможности использования квазипружин. Такие сложные образования состоят из упругих звеньев, соединенных между собой рычажными механизмами. Приведенная жесткость квазипружин определяется по правилам преобразования структурных математических моделей. Основой математи-ческого моделирования является использование преобразований Лапласа с последующим построением эквивалентных в динамическом отношении структурных схем систем автоматического управления. Получены аналитические соотношения, характеризующие возможности реализации особых динамических режимов.

Статья посвящена исследованию эффективности использования терморадиационного и конвективного методов сушки изоляции обмоток электрических машин тягового подвижного состава, пропитанной различными современными лаками и компаундами, при их деповском и заводском ремонте. Объективными факторами при сравнении методов являются такие параметры, как класс нагревостойкости, электрическая прочность и цементирующая способность. Авторами обосновывается преимущество терморадиационного метода перед конвективным.

Рассматриваются причины возникновения корпусных вибраций в подшипниках качения в собранной машине, и на основе их измерения и анализа предлагается метод безразборного определения радиальных зазоров в них. Предложен и обоснован алгоритм вибрационного прогнозирования технического состояния подшипников качения в тяговых двигателях локомотивов.

Выполнено исследование влияния параметров нелинейного рессорного подвешивания грузового вагона (жесткости рессорного комплекта, базы тележки, длины неровностей пути) на показатели его динамических качеств. Выявлено влияние скорости движения вагона и длины неровности пути на ускорения кузова и силы в контакте колеса и рельса с учетом дополнительной динамической добавки от продольной неравноупругости пути.

На основании анализа сходов порожнего подвижного состава на Красноярской и Восточно-Сибирской железных дорогах определены технические параметры, которые оказывают существенное влияние на разгрузку колеса первой по ходу движения колесной пары. Рассмотрены конструкционные особенности вагонов, оказывающие влияние на коэффициент безопасности движения поездов. Статистическая обработка данных сходов согласно материалам служебных расследований позволила выявить ряд интересных особенностей. Одна из них - это ненормированные суммарные зазоры в скользунах по диагоналям вагона. Данный факт при движении порожнего вагона вызывает перекос кузова, что в свою очередь приводит к перераспределению нагрузок, действующих на рессорные комплекты по сторонам тележек вагона. Рассмотрено влияние параметров упругого подвешивания (высота, излом пружин) на перераспределение нагрузок, действующих на стороны тележки. Перекос кузова порожних вагонов, особенно вагонов с достаточно небольшой массой необрессоренных частей и высоким центром тяжести, приводит к значительному уменьшению коэффициента устойчивости против вкатывания гребня колеса на головку рельса. Произведен расчет поперечных направляющих усилий, действующих в точке контакта колеса и рельса, рассмотрено также их влияние на разгрузку колеса. Установлено, что перекос кузова приводит к существенному возрастанию бокового усилия, влияющего на устойчивость движения порожнего подвижного состава.

Разработан метод определения режима загруженности локомотивов по сцеплению на основе статистического критерия Фишера. Представлены результаты применения метода к данным опытных поездок с электровозом 2ЭС10 на Свердловской железной дороге.

Безопасность движения поездов является приоритетной задачей ОАО «РЖД». В статье исследованы причины самопроизвольного срабатывания тормозов грузовых поездов и приведена их статистика в зависимости от плотности тормозной сети поезда. Произведен расчет давления в камере под уравнительным поршнем крана машиниста. Определены инерционные характеристики уравнительного поршня и его статические характеристики. Смоделирован процесс самопроизвольного срабатывания автотормозов на основании основных законов гидрогазодинамики.

В статье представлен расчет контактного нажатия с учетом изменения аэродинамической подъемной силы в зависимости от климатических условий (в одно- и двухфазном потоке), а также при изменении рабочей высоты токоприемника. Выполнено сравнение полученных результатов с экспериментальными данными.

Проведен анализ причин низкой эффективности накопленных знаний о динамике тягового привода локомотива. Установлено, что использование научной информации затруднено из-за ее противоречивости и недостаточной систематизированности. Предложена классификация динамических явлений в тяговом приводе локомотива, облегчающая поиск новых технических решений. Классификация использована при создании новой конструкции резинокордной муфты, защищенной патентом.

В статье приведена оценка влияния параметров рессорного подвешивания грузового вагона на показатели его динамических качеств и безопасность движения. Отражены недостатки конструкции типовой трехэлементной тележки, влияющие на динамику и безопасность движения вагона. Исследована горизонтальная динамика экипажа и получено значение горизонтальной жесткости рессорного подвешивания тележки вагона в порожнем состоянии.

На основании ранее предложенной общей методики использования баз данных измерений бортовой системы параметров дизель-генераторной установки маневрового локомотива описана методика определения закона распределения второй производной функции изменения силы тока тягового генератора, оценки его параметров, определения образцовой функции изменения параметров на межремонтном периоде. Приведена методика и критерии оценки технического состояния дизель-генераторной установки наблюдаемого локомотива с использованием образцовой функции.

В статье рассмотрены новые разработки в области надежности работы скоростных токоприемников. Приведено описание принципа работы предохранительных устройств токоприемника нового поколения, рассмотрена методика и приведены результаты расчета характеристик и параметров предохранительных устройств. Представлена методика испытаний предохранительных устройств токоприемника на ударно-колебательном комплексе для исследования взаимодействия токоприемника с контактной сетью.

Рассмотрены возможности улучшения регулировочных свойств и технических характеристик электрического подвижного состава с коллекторными тяговыми электродвигателями. Полупроводниковые приборы позволяют повысить плавность пуска тяговых двигателей за счет более равномерного повышения напряжения, плавного регулирования тока возбуждения в тяговом и тормозном режимах. Разработаны варианты упрощенных силовых схем восьмиосных электровозов постоянного тока с минимальным числом коммутационных электрических аппаратов, позволяющие снизить массу и габариты оборудования, повысить надежность функционирования силовых цепей. Рассмотрены схемные решения защиты колесных пар электровоза от боксования и юза за счет усиления возбуждения тяговых двигателей. Отмечена роль полупроводниковых преобразователей в совершенствовании подвижного состава с комбинированным и двойным питанием. Перечислены способы повышения эффективности электрического торможения коллекторными тяговыми двигателями. Отмечена необходимость применения адаптивных микропроцессорных систем управления полупроводниковыми преобразователями для расширения их функциональных возможностей и реализации оптимальных параметров электроподвижного состава постоянного тока.

В статье представлены результаты экспериментальных исследований по оценке возможности использования тепловых методов контроля герметичности котла железнодорожной цистерны. В данной работе отражены результаты исследования формирования тепловых полей на внешней поверхности резервуара в области сквозного дефекта типа трещина при дросселировании сквозь него газовой среды за счет перепада давления. Полученные термограммы отражают локализацию дефекта с подробным описанием аномалий тепловых полей, зафиксированных тепловизором. Также практически подтверждены опыты, описанные в работах Джоуля и Томсона, по дросселированию газа сквозь местное препятствие.

Рассматриваются возможности расширения типового набора элементарных звеньев механических колебательных систем. В качестве примера устройств для преобразования движения предлагаются рычажные и винтовые несамотормозящиеся механизмы. Введение устройств соответствует введению элементарного звена, имеющего передаточную функцию дифференцирующего звена второго порядка. Предлагается метод построения передаточных функций для определения режимов динамического гашения колебаний.

Предложена формальная методика построения приближенной математической модели связи закона подачи топлива и индикаторного процесса сгорания с учетом преимущественно физических свойств жидкого топлива: вязкости, плотности, сжимаемости и поверхностного натяжения, влияющих на цикловую подачу при других заданных константах горючего.

В данной статье приведен анализ отказов механического оборудования магистрального электровоза 2ЭС6 «Синара». Целью работы является анализ основных неисправностей ме-ханической части, причин их возникновения. Исследование проводилось на базе ремонтного локомотивного депо Московка с использованием статистических методов оценки. Данные для анализа взяты из формы первичного учета ТУ-29 «Книга повреждений и неисправно-стей локомотивов и мотор-вагонного подвижного состава и их оборудования». По резуль-татам исследования на механическое оборудование приходится 8,62 % от всех отказов. Средняя наработка на отказ механической части локомотива L2 составляет 156221км. Анализ отказов механического оборудования показал, что около 50 % всех неисправностей связано с износом поверхности катания колесной пары. Более трети всех отказов связано с односторонним износом гребня бандажа. Одной из причин отказов является нарушение раз-вески электровоза при постройке на заводе-изготовителе и в процессе эксплуатации, ре-монта. Средняя наработка до отказа колесной пары по причине одностороннего износа бандажа L1 = 279874 км. Около 20 % отказов механического оборудования приходится на разрыв вентиляционных патрубков. Анализ показал, что проблема имеет сезонный характер и проявляется в зимнее время года, что связано с конструктивным недостатком вентиля-ционных патрубков. Остальные виды отказов механического оборудования имеют меньшую статистическую значимость. Для сравнения в статье проанализировано распределение ме-ханических неисправностей электровозов ВЛ10. Полученные зависимости могут являться исходной информацией для формирования системы ремонта локомотивов 2ЭС6 «Синара» по техническому состоянию.