Результаты поиска

В статье рассмотрено совершенствование электрической составляющей модели изнашивания элементов контактных пар устройств токосъема в условиях высокоскоростного движения. Приведены гистограммы электрического изнашивания контактных элементов, полученные расчетным путем по существующей и усовершенствованной математическим моделям. Анализ полученных гистограмм позволяет сделать заключение о повышении точности расчета по усовершенствованной математической модели за счет учета влияния аэродинамического воздействия воздушного потока и скорости движения подвижного состава.

Представлены результаты экспериментальных исследований, направленных на повышение ресурса обода колес подвижного состава. Используется способ электрошлаковой наплавки для восстановления поверхности катания и гребня цельнокатаных вагонных колес, а также бандажей локомотивов. Результаты экспериментальных исследований подтверж- дают перспективность предлагаемого способа восстановления обода железнодорожного колеса.

Проведен анализ статистики и последствий продольных аварийных соударений пассажирских поездов с препятствиями на железных дорогах России, предложены основные пути повышения пассивной безопасности отечественного железнодорожного подвижного состава при авариных соударениях. Оценены возможности современных методов исследования динамики рельсовых экипажей, обеспечивающих исследование нагруженности транспортных средств при их соударении. На основе их анализа для исследования принят метод твердотельного компьютерного моделирования. Разработаны твердотельные компьютерные модели аварийных соударений пассажирского поезда с препятствием в виде грузового автомобиля на нерегулируемом переезде. С использованием разработанных моделей исследованы процессы взаимодействия поезда с автомобилем при соударениях с различными скоростями, оценены величины динамических усилий, возникающих в межвагонных соединениях. По результатам моделирования даны рекомендации по снижению нагруженности поезда при продольных аварийных соударениях с препятствиями, которые могут быть использованы при проектировании инновационного пассажирского подвижного состава повышенной безопасности при соударениях, а также для модернизации эксплуатируемых вагонов и локомотивов отечественного производства. Работа выполнена в рамках гранта Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых МК-2881.2018.8.

В данной статье рассматривается вопрос об использовании инновационной технологии – науглероживании медных пластин коллектора и устройства для формирования углеродистого слоя на рабочей поверхности коллектора тяговых электродвигателей. Для улучшения коммутационных характеристик и повышения надежности работы электрических машин постоянного тока предлагается использовать электроэрозионный метод обработки.

В настоящее время актуальным направлением развития сферы железнодорожного транспорта является снижение эксплуатационных затрат на обслуживание и ремонт коллекторных тяговых электродвигателей (ТЭД). Анализ данных мониторинга работы нового подвижного состава показывает, что одним из элементов, влияющих на надежность работы ТЭД, является коллекторно-щеточный узел (КЩУ). Отказы, связанные с неудовлетворительной работой элементов КЩУ, достигают 30 % от общего числа отказов ТЭД. При работе ТЭД происходит непрерывный процесс механического, электрического и химического взаимодействия электрических щеток с коллектором, ведущий к износу электрических щеток. При проведении исследований авторами предложена математическая модель для определения интенсивности изнашивания электрических щеток. В статье приводятся сведения по разработке подхода, позволяющего использовать данные эксплуатации, фиксируемые бортовой системой мониторинга параметров локомотива, для определения ресурса щеток ТЭД. Для устранения проблем, связанных с обработкой больших массивов значений параметров для расчета, предложено в математической модели интенсивности изнашивания электрических щеток производить разбиение получаемых данных на интервалы с определением средних значений и вероятности попадания по каждому из них, а также приводится методика по реализации предложенного решения. Разработанный подход позволяет исключить необходимость проведения длительных износовых испытаний на ТЭД в эксплуатации и снизить не только временные, но и финансовые затраты. Оценка достоверности разработанного способа осуществлялась путем сопоставления значений величины износа разных типов электрических щеток, установленных на ТЭД локомотивов в эксплуатации, и расчетными значениями.

В статье рассмотрены особенности использования показателей надежности локомотивов в ОАО «РЖД». Приведены примеры показателей надежности оборудования локомотивов и показатели, используемые в ОАО «РЖД» при заключении договоров на сервисное обслуживание, в том числе по контракту жизненного цикла. Предложен метод перехода от показателей ГОСТа к принятым в ОАО «РЖД». Сделан вывод о возможности автоматизации этих процедур.

В статье рассмотрены динамические процессы колебательной системы «вагон - путь», сформирована ее математическая модель и установлены ее особенности. Произведен анализ существующих подходов к рассмотрению влияния диссипативных сил на устойчивость подвижного состава, выявлены их недостатки. При составлении уравнений динамического процесса важно при рассмотрении кинетической и потенциальной энергии исходить из их точных выражений, т. е. учитывать связь между обобщенными координатами, что позволит детально рассмотреть процесс колебаний подвижного состава. Найдена зона автопараметрического резонанса. Установлено, что силы сухого трения не препятствуют параметрическому резонансу. Составлены динамические уравнения с учетом сил рассеяния, возникающих в местах контакта элементов конструкции вагона. Определено влияние сил сухого трения на критический коэффициент параметрического возбуждения. Определены области динамической неустойчивости вагона при движении по железнодорожному пути с различными характеристиками. Выявлены особенности поведения системы при влиянии сил сухого трения. Установлено, что силы сухого трения не уменьшают амплитуду подпрыгивания и могут привести к увеличению колебаний боковой качки за счет перекачки энергии.

В статье предложена методика расчета распределения нагрузки между телами качения роликового подшипника тягового двигателя, позволяющая учитывать величину радиального зазора в подшипнике и радиальное перемещение внутреннего кольца относительно наружного. Для определения нагрузки воспринимаемой наиболее нагруженным роликом, предложено решать уравнение равновесия для внутреннего кольца с помощью метода простых итераций. Реализация метода осуществлена в программном комплексе Matlab. С помощью предложенной методики было рассчитано распределение нагрузки между роликами в тяговом двигателе электровоза ВЛ11К. Для определения нагрузки, действующей на подшипник, был выбран участок «Сарга - Сабик», имеющий горный профиль пути.

В данной статье описана штатная система ослабления поля (ОП) тяговых электродвигателей (ТЭД) контакторно-реостатного типа с использованием индуктивных шунтов (ИШ), выявлены ее недостатки. Разработана и предложена усовершенствованная система ОП ТЭД электровоза переменного тока на базе IGBT-транзисторов. Предложенное решение позволит исключить из силовой цепи медесодержащий ИШ, при этом обеспечит надежную защиту при нестационарных режимах работы электровоза, а также снизит потребление электроэнергии на тягу поездов. Для доказательства преимуществ предложенной системы ОП ТЭД был применен метод сравнительного анализа электромагнитных процессов математических моделей штатной и предлагаемой систем ОП ТЭД электровоза, полученных в среде MatLab Simulink. В результате доказано, что реализация системы ОП ТЭД с применением IGBT-транзисторов с разработанным алгоритмом управления обеспечивает повышение коэффициента мощности электровоза в среднем не менее чем на 4 %, а также значительно снижает пульсацию тока возбуждения ТЭД.

В статье рассматривается расчет влияния параметров топливной аппаратуры дизелей на характер изменения и величину подачи топлива при впрыске. Представлена реализация математической модели процесса топливоподачи, которую необходимо использовать при формировании комплектов перед их установкой на дизель и для расчета параметров деталей, используемых при обкатке топливных насосов высокого давления на стендах с целью приближения условий работы на стенде к реальным условиям работы на дизеле и правильного определения производительности насосов на стенде.

Показано, что динамические системы «железнодорожный экипаж - путь» вследствие наличия неравноупругости пути по протяженности должны описываться обыкновенными дифференциальными уравнениями с переменными коэффициентами. При переходе на новую парадигму речь может идти об областях динамической неустойчивости, которые в случае простых параметрических резонансов развиваются около критических частот, но это не одна конкретная точка, а зона, которая расширяется с увеличением коэффициентов параметрического возбуждения. Кроме того, наличие трения в системе не гарантирует ограниченности резонансных амплитуд. Изложена методика анализа дифференциальных уравнений с постоянными, переменными и случайными коэффициентами, описывающих движение узлов электровозов при их движении по неравноупругому по протяженности пути. Установлено влияние коэффициентов параметрического возбуждения на ширину зоны динамической неустойчивости. Существует много других особенностей в поведении дифференциальных уравнений с переменными коэффициентами, поэтому заменять действие неравноупругости некоторой эквивалентной геометрической неровностью нельзя, так как в настоящее время не существует точного решения проблемы, с которым можно было бы сравнивать результаты приближенных математических моделей.

В данной статье представлен анализ надежности асинхронных вспомогательных машин (АВМ) типа НВА-55 электровозов серии «Ермак» по депо ст. Вихоревка (ВСЖД) и ст. Смоляниново (ДВЖД) за 2009 - 2011 гг. Выявлены наиболее слабые с точки зрения надежности узлы и проанализированы основные виды и причины неисправностей данных типов АВМ. Одной из целей исследования надежности АВМ типа НВА-55 является определение средней наработки на отказ, позволяющей предотвратить отказы в работе при организации обслуживания и ремонта, а также продлить ресурс машины. Определение объективного математического ожидания отказа АВМ для эффективного корректирования межремонтных пробегов не представляется возможным, так как отказы имеют во многом случайный и непостоянный характер.

В статье предлагается использование автоматизированных систем контроля параметров дизель-генераторных установок при проведении реостатных испытаний тепловозов, которые позволяют накапливать и анализировать результаты испытаний по разработанным формам протоколов и сводных таблиц параметров во всем диапазоне нагрузок и определять количественный показатель оценки технического состояния ДГУ.

В статье рассмотрено решение задачи по контролю герметичности котлов железнодорожных цистерн с использованием современных методов контроля. Описаны мероприятия и оснастка, необходимые для оценки технического состояния сосудов больших объемов, предложены алгоритмы реализации поэтапных операций проведения контроля и анализа обработки результатов. Предложенный метод контроля технического состояния котлов железнодорожных цистерн основан на использовании серийной тепловизионной аппаратуры, что позволяет снизить экономические затраты на проведение контроля и повысить культуру труда дефектоскописта.

В статье рассматриваются возможности снижения энергозатрат на тягу при движении электропоездов в условиях равнинного профиля Западно-Сибирской железной дороги за счет отключения тяговой секции электропоезда и рационального распределения времени хода по всему направлению движения. При расчете и построении графиков скоростных режимов движения поезда по участку используется аналитический метод решения дифференциального уравнения движения поезда. Для анализа оптимальных графиков движения поезда на каждом этапе их моделирования проводится проверка вычислений, которая позволяет гарантировать достоверность получаемых результатов. Для определения потенциальных возможностей снижения энергозатрат на тягу при управлении движением электропоезда проанализирована конкретная поездка электропоезда ЭД4М по маршруту Омск - Иртышская. Приводятся расчетные графики скоростных режимов движения электропоезда в рассматриваемой поездке, а также режима движения с отключением одной тяговой секции. Стандартными средствами системы компьютерного моделирования определяются средняя по пути скорость электропоезда, дисперсия скорости по пути, энергопотребление. Полученная величина затрат энергии на тягу с отключенной тяговой секцией значительно меньше потребления энергии в реальной поездке. Рациональное распределение времени хода электропоезда по всему направлению движения из условия сохранения времени его прибытия на конечную станцию также позволяет уменьшить расход электроэнергии на тягу. На основании данных о расходе электроэнергии в целом по депо ТЧ-31 Омск определяется возможная экономия энергозатрат на тягу за счет применения предложенных способов.

Приведены сведения о политике ОАО «РЖД» в области энергосбережения и энергоэффективности. Проведена оценка энергетической эффективности применения метода взаимной нагрузки при испытании асинхронных машин на примере тяговых двигателей НТА-1200.

Внедренная на сети российских железных дорог система контроля загрузки снегоуборочных поездов позволила выявить случаи вывоза объема снежной массы значительно меньше возможной при очистке железнодорожных путей от снега, что приводит к недоиспользованию мощности снегоуборочных поездов и маневровых тепловозов и нерациональному использованию топливно-энергетических ресурсов на работу подвижного состава. Цель работы - рассмотреть топливно-энергетическую эффективность снегоуборочных поездов и осуществляющих их перемещение маневровых тепловозов и определить пути снижения расхода топливно-энергетических ресурсов на выполнение работ по очистке путей от снега (в хозяйственном движении). Для достижения указанной цели в одном из структурных подразделений ОАО «РЖД» был оценен объем вывоза снега снегоуборочными поездами, рассчитаны значения механической работы, выполняемой тепловозами на перемещение снегоуборочной техники и расход топлива снегоуборочными поездами и тепловозами на выполнение работ по очистке путей от снега. На основании проведенного сравнительного анализа сделан вывод об имеющихся резервах повышения топливно-энергетических показателей подвижного состава при очистке путей от снега и предложены методика, позволяющая оценить суммарный расход топлива на уборку снега снегоуборочными поездами и тяговыми единицами (локомотивами), и способы повышения топливно-энергетической эффективности снегоуборочных поездов и работающих с ними тяговых средств, такие как использование подвижного состава с рациональным значением массы и мощности в зависимости от погодных условий.

Развитие систем диагностики сопровождается их широким внедрением в технические системы. Использование диагностики позволяет выявить дефекты узлов технических систем на ранней стадии их возникновения с целью заблаговременного и оперативного упреждения, повышения производительности работы, снижения времени простоя в ремонте, уменьшения материальных затрат на замену или глубокое восстановление. Железнодорожный транспорт также находится на стадии широкого внедрения диагностики в различные узлы и детали подвижного состава. Основным примером внедрения диагностических систем является локомотивный парк как более сложная техническая единица. Сегодня в локомотивном парке применяются аппаратно-программные диагностические комплексы, микропроцессорные системы диагностики, бортовые и путевые системы контроля, позволяющие охватить весь спектр диагностических данных основных технических узлов. Однако применение указанных выше систем нуждается в постоянном совершенствовании математической модели диагностирования. Одним из направлений совершенствования диагностических моделей является использование методов теории искусственного интеллекта - раздела искусственных нейронных сетей, которые по сравнению с классическими полиноминальными регрессионными моделями обладают свойством экстраполяционной точности и позволяют адаптивно прогнозировать значения диагностических параметров по данным, которые были за пределами выборки обучения искусственной нейронной сети. Данные характеристики позволяют заблаговременно и точно спрогнозировать развитие дефектов и возможных отказов с целью их устранения и получения экономического эффекта. В работе представлен пример разработки диагностической искусственной нейросетевой модели диагностики масляного голодания моторно-осевых подшипников колесно-моторного блока грузового магистрального электровоза серии 3ЭС5К «Ермак». Данный узел имеет низкие показатели надежности, поэтому нуждается в применении непрерывных средств диагностики, которые на текущий момент времени отсутствуют.

В статье рассматривается возможность определения удельного расхода топлива тепловозами в эксплуатации с использованием косвенных расчетных методов, основанных на использовании данных локомотивных бортовых систем и дополнения их математическими моделями рабочего цикла и модели для определения состава отработавших газов дизельного двигателя. Приводятся основные уравнения и алгоритмы предлагаемых для реализации такого метода математических моделей и результаты их использования, представлены результаты сравнения результатов моделирования и опытных данных об удельном расходе топлива тепловозов ТЭМ18ДМ. Предложен возможный алгоритм совместного использования данных математических моделей, сделаны выводы о возможном развитии такого способа для определения энергоэффективности тепловозов без вывода их из эксплуатации.

Представлены результаты исследований по изучению условий движения высокоскоростных поездов с активной и пассивной системами наклона кузовов вагонов в кривых участках железнодорожного пути с учетом организации движения и эксплуатации электропоезда «Afrosiyob» на участке Ташкент - Самарканд Узбекской высокоскоростной железной дороги.

В статье описаны различные подходы к определению динамики тепловыделения в дизеле, проанализирована структура уравнения Пугачева, показан способ подбора параметров характеристики тепловыделения, приведены результаты расчета линии сгорания и их сравнение с опытными данными.

Представлены результаты исследований по обоснованию параметров перевозочной работы тепловозов 3ТЭ10М на холмисто-горном участке железной дороги при движении грузовых поездов с остановками и без остановок на промежуточных станциях и раздельных пунктах.

Статья посвящена вопросам математического моделирования теплоотвода в систему охлаждения тепловозного дизеля. В статье представлены особенности расчета тепловыделения в систему охлаждения дизеля при работе на холостом ходу.

Предлагается вероятностная модель формирования режимов нагрузки дизель-генераторной установки магистральных тепловозов с учетом мощности вспомогательных агрегатов в условиях их эксплуатации на примере тепловозов 2ТЭ10М.

Изложена методика исследования динамических свойств железнодорожного экипажа при действии на него гармонического параметрического возмущения, обусловленного изменяющейся жесткостью подрельсового основания. Для таких дифференциальных уравнений не существует регулярных методов их решения, более того, их точные решения в настоящее время не известны, поэтому используются приближённые методы. Рассматривается двухстепенная механическая система с гармоническим параметрическим возмущением, описываемая системой обыкновенных однородных дифференциальных уравнений. Один из жёсткостных параметров является функцией времени и изменяется в пределах от 2000 до 3000 Н/м. Для вычисления границ динамической неустойчивости (параметрического резонанса) применяется метод обобщённых определителей Хилла, который не требует введения малых параметров. Определена область взаимодействия параметрически возбуждаемых и вынужденных колебаний.