Результаты поиска

Представлены результаты исследований по оценке эффективности использования локомотивов дизельной (тепловозы 3ТЭ10М, UzTE16M3) и электрической (электровозы 3ВЛ80С) тяги на равнинном участке железной дороги методом осреднения расчетных величин. Приведены усредненные значения основных показателей перевозочной работы исследуемых локомотивов 3ТЭ10М, UzTE16M3 и 3ВЛ80Св виде табличных данных и графических зависимостей, представляющие собой среднеарифметические величины с учетом движения грузовых поездов без остановок и с остановками на промежуточных станциях, разъездах и раздельных пунктах, которые были получены в результате выполненных тяговых расчетов для различных условий организации грузового движения. Обозначены уравнения регрессии для организации вычисления значений упомянутых показателей в принятом диапазоне изменения масс составов.

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 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 исследований по оценке эффективности использования теп-ловозов UzTE16M4 на «горном» участке Кумкурган - Ташгузар Узбекских железных дорог при движении грузовых поездов с остановками и без остановок на промежуточных станциях.

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.

Рассмотрены опыт электрификации железных дорог России и представлено обоснование выбора рода тока для электрификации Улан-Баторской железной дороги. Выполнен расчет максимальной массы состава вагонов грузовых поездов электровоза переменного тока 2ЭС5К и электровоза постоянного тока 2ЭС6 в условиях Улан-Баторской железной дороги.

Представлены результаты исследований по анализу и оценке эффективности использования тепловозов 3ТЭ10М на холмисто-горном участке Мароканд - Навои узбекских железных дорог при движении грузовых поездов с остановками и без остановок на промежуточных станциях (раздельных пунктах).Приведены параметры основных показателей перевозочной работы исследуемых тепловозов 3ТЭ10М в виде табличных данных и графических зависимостей,а также обозначены уравнения регрессии для организации вычисления значений упомянутых показателей в принятом диапазоне изменения массы состава грузовых поездов.

В статье рассмотрен математический подход к модельной оценке эксплуатационной эффективности инновационных вагонов в грузовом движении. Приведены комплексные системы показателей эффективности эксплуатации инновационных вагонов, которые дают совокупный мультипликативный эффект увеличения производительности подвижного состава в грузовом движении при математическом моделировании. Составлена математическая модель комплексной оценки эксплуатационной эффективности грузового подвижного состава от эксплуатации инновационных полувагонов за один технологический цикл. Выполненные в работе исследования и полученные результаты моделирования показывают, что эффективность использования подвижного состава в грузовом движении должна рассматриваться с учетом факторов влияния от эксплуатации инновационных вагонов.

В статье представлены результаты исследований эффективности работы системы накопления электроэнергии в тяговом электроснабжении на примере одного из участков ОАО «РЖД». Рассмотрены результаты измерений электрических величин электроподвижного состава при движении по исследуемому участку железной дороги. На основе имитационного моделирования получена оценка влияния систем накопления электроэнергии на пропускную способность участка железной дороги. Построены графики изменения минимального межпоездного интервала и минимального напряжения на токоприемнике электроподвижного состава в зависимости от мощности системы накопления, энергоемкости и пороговых напряжений для режимов заряда и разряда. Разработан алгоритм работы системы накопления электроэнергии на тяговой подстанции или линейном устройстве. На основе результатов моделирования построен график степени заряженности и определена зарядная характеристика, позволяющая поддерживать глубину разряда на уровне не более заданной. По результатам расчетов определены мощность, энергоемкость и зарядная характеристика системы накопления, обеспечивающие требуемый уровень напряжения на токоприемнике электроподвижного состава в границах межподстанционных зон.

При моделировании систем тягового электроснабжения, отражающем электрические процессы взаимодействия системы тягового электроснабжения и подвижных электрических нагрузок (электровозов и электропоездов), одним из элементов которых является организация имитации передвижения поездов в пространстве. Эффект перемещения поездов в имитационном моделировании (ИМ) в среде MatLab по заданному графику движения на анализируемом участке приводит к необходимости последовательного переключения моделей электроподвижного состава (ЭПС) к тяговой сети таким образом, что реализуется эффект его перемещения по участку. Однако в этом случае возникают процессы, реально не имеющие места в действительности. Это связано с реализацией дискретного способа моделирования перемещения, характеризующегося тем, что ЭПС, находящийся на одной ячейке - модели тяговой сети
в один момент времени, в последующий скачком переходит на другую. При этом ЭПС предыдущей ячейки отключается, а на ячейку следующей включается. При этом возникают не существующие в действительности процессы коммутации, искажающие результаты исследований. Методу снижения отрицательных последствий от таких искажений и посвящена данная статья.

В статье рассмотрено такое важное понятие, как резонанс для трех случаев, когда подвижной состав описывается системой линейных дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами, когда математическая модель подвижного состава представляется нелинейной системой дифференциальных уравнений и когда в последней учитывается мультипликативное возмущение со стороны железнодорожного пути, а именно его междушпальная неравноупругость. В этом случае правильно и корректно говорить не о конкретной величине резонансной скорости, а об областях параметрической неустойчивости.

В статье описано исследование механической характеристики полимерной изоляции, в частности, твердости электроизоляционного лакового слоя при различных способах ее сушки. Проанализировано влияние твердости и эластичности высушенного пропиточного материала на надежность изоляционных конструкций при эксплуатации электрического оборудования тягового подвижного состава. Создано и представлено устройство, позволяющее осуществить незатруднительное измерение твердости лаковой пленки на заранее выбранном объекте исследования, которым стал изоляционный палец кронштейна щеткодержателя тягового двигателя электровоза. Представлен процесс замера твердости и результаты для трех групп изоляционных пальцев: изоляционные пальцы без покрытия пропиточным составом (пресс-материал); пропиточный материал, запекаемый конвективным способом; пропиточный материал, запекаемый терморадиационным способом. На основании полученных практических результатов объясняется влияние энергоподвода на процесс затвердевания при выполнении сушки конвективным и терморадиационным способами. Представлены также снимки электроизоляционного лакового слоя с электронного микроскопа, позволяющие произвести оценку микроструктуры на наличие газовых включений, негативно влияющих как на механические, так и на электрические показатели полимерной изоляции. Было выполнено исследование зависимости между параметрами электрической и механической прочности. На основании экспериментальных данных была построена зависимость величины пробивного напряжения от величины твердости электроизоляционного лакового слоя.

Увеличение скоростей движения электроподвижного состава оказывает влияние на энергетические показатели работы системы тягового электроснабжения. Одним из технических решений задачи по выравниванию графика тяговой нагрузки для снижения потерь напряжения в контактной сети является применение систем накопления электроэнергии. В статье приведены результаты имитационного моделирования, позволяющие оценить изменение энергетических показателей электропоезда при увеличении скоростей движения для условий одиночного следования электропоезда по участку. По результатам тяговых расчетов показано влияние уровня напряжения на токоприемнике электропоезда на техническую скорость, отклонение которой для граничных значений напряжения в скоростном движении составляет около 1 %. Для выбранного участка скоростного движения и технических скоростей обоснован уровень напряжения для проведения тяговых расчетов. Получены зависимости изменения средних значений нагрузки и технической скорости при увеличении максимальной скорости движения до 250 км/ч. Определены статистические оценки для напряжения на токоприемнике электропоезда Velaro RUS. Показано влияние энергоемкости бортовой системы накопления при соответствующей зарядной характеристике на снижение максимальных токов. Получены зависимости для падения напряжения на токоприемниках электропоезда при увеличении скоростей движения. Выполнена оценка максимальной энергоемкости устройств накопления для наиболее тяжелых условий эксплуатации при одиночном следовании электропоезда по участку. Приведенные результаты позволяют определить перспективы совершенствования способа расчета энергетических показателей и применения систем накопления на участках скоростного движения в качестве бортовых систем и сравнить их эффективность со стационарными системами на основе имитационного моделирования, в котором реализуются различные алгоритмы управления.

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.

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.

Выполнение расчетов показателей работы системы тягового электроснабжения в установившихся режимах ориентировано на решение широкого круга задач, связанных с выбором параметров силового оборудования тяговых подстанций, размещением линейного оборудования, сечения контактной подвески, сравнением вариантов по технико-экономическим показателям. В настоящее время появление различных регулируемых устройств в системе тягового электроснабжения обусловливает необходимость совершенствования методов и алгоритмов расчета, используемых в различных программных комплексах. В настоящей работе рассмотрены вопросы построения схем замещения при моделировании работы системы тягового электроснабжения в установившихся режимах с учетом устройств автоматического включения-отключения резервного преобразовательного агрегата тяговой подстанции и накопления электроэнергии. Представлены соответствующие схемы замещения и фрагменты алгоритмов расчета, учитывающие характеристики и режимы работы указанных устройств. Применение предложенных схем замещения позволяет учесть в расчетах различие внешних характеристик преобразовательных агрегатов, оценить соответствие уставок автоматики уровню электротяговой нагрузки и влияние работы устройства на уровень напряжения на шинах подстанции и в контактной сети, нагрузочную способность тяговых подстанций, а для устройства накопления с учетом зарядной и разрядной характеристик дополнительно оценить влияние на эффективность применения рекуперативного торможения. Предложенные алгоритмы работы устройств предназначены для совершенствования методов расчетов показателей системы тягового электроснабжения. В работе предложен усовершенствованный метод расчета показателей системы тягового электроснабжения, основанный на одновременном проведении тягового и электрического расчета, базирующийся на базе данных расчетов, выполненных для различных условий следования электроподвижного состава на участке железной дороги.

В статье предлагается метод с использованием математического аппарата теории нечетких множеств при автоматизации управления надежностью локомотивов, так как при написании алгоритмов возникает проблема перехода от не до конца формализованных понятий человеческого общения к формализации программного обеспечения. Описаны примеры применения нечетких множеств при расчете показателей надежности локомотивов. При анализе параметров надежности вручную объем расчетов не позволяет перейти к более сложным алгоритмам. При наличии автоматизированных систем следует для каждого показателя перевозочного процесса, влияющего на его надежность, задать функцию принадлежности к опасному и нормальному состоянию с использованием математического аппарата теории нечетких множеств. Тогда риск наступления опасного события будет оценен вероятностью принадлежности логического утверждения к риску.

В статье выполнена оценка влияющих факторов на расход электроэнергии на собственные нужды электровозов серии 2ЭС6, сформированы статистические модели для нормирования расхода электроэнергии на собственные нужды ЭПС и выполнена оценка их качества.

Одним из свойств надежности электроснабжения электроподвижного состава железных дорог является безотказная работа системы тягового электроснабжения в различных режимах ее работы. Для послеаварийных и вынужденных режимов работы системы тягового электроснабжения характерно снижение показателей нагрузочной способности. С целью обеспечения пропускной и провозной способности участка железной дороги по устройствам тягового электроснабжения предлагается рассмотреть применение устройств накопления электроэнергии на электроподвижном составе и в системе тягового электроснабжения. Исследования, проводимые отечественными и зарубежными учеными, позволяют оценить эффективность альтернативных решений по повышению надежности электроснабжения, к которым относятся различные варианты применения устройств накопления электроэнергии на электроподвижном составе и в системе тягового электроснабжения. В настоящей статье представлены результаты обзора указанных решений, предложена имитационная модель системы тягового электроснабжения и электроподвижного состава с устройствами накопления электроэнергии на базе различных аккумуляторов и суперконденсаторов. Моделирование изменения режимов работы системы тягового электроснабжения выполнено с учетом управления состоянием коммутационных аппаратов. Результаты расчетов позволяют оценить падение напряжения на выходе накопителей электроэнергии, в том числе с учетом экспоненциальной зоны разрядной характеристики аккумуляторов, оценить изменение напряжения для заданной электротяговой нагрузки в зависимости от энергоемкости накопителя, выполненного на основе наиболее распространенных типов аккумуляторов и суперконденсатора.

В статье проведен анализ схем испытаний асинхронных тяговых двигателей методом взаимной нагрузки с применением генераторов постоянного тока с независимым возбуждением в качестве нагрузочных машин и питанием от трехфазной сети переменного тока с частотой 50 Гц. Рассмотрены особенности функционирования каждой из приведенных схем взаимной нагрузки. Отмечены недостатки данных схем, обусловленные в одном случае наличием избыточного состава оборудования, в другом - отсутствием защиты от короткого замыкания в якорной цепи нагрузочного генератора и сложностью ее подключения к звену постоянного тока. Предложена схема, разработанная авторами, лишенная отмеченных недостатков известных схем и сочетающая в себе все их преимущества, являющаяся наиболее простой как в силовой части, так и в управлении процессом подключения обмотки якоря к звену постоянного тока двухзвенного преобразователя частоты. Представлена математическая модель системы испытаний, состоящей из асинхронного тягового двигателя, нагрузочного генератора постоянного тока с независимым возбуждением и двухзвенного статического преобразователя частоты. Математическая модель данной системы испытаний составлена из частей, соответствующих ее отдельным элементам. Представленная математическая модель позволяет осуществлять расчет статических и динамических режимов работы предложенной схемы на этапе разработки электротехнического комплекса для испытаний асинхронных тяговых двигателей. Даны рекомендации по внедрению разработок в процесс эксплуатации асинхронных тяговых двигателей в локомотивных ремонтных депо. Также отмечена целесообразность внедрения результатов работы в организациях-разработчиках испытательных станций для асинхронных тяговых двигателей.

Для повышения достоверности распознавания технического состояния узлов механической части рельсового подвижного состава и расчета критических значений параметров выдвинута гипотеза об однородности групп однотипных узлов механической части электропоезда. В рамках эксперимента по проверке данной гипотезы проведен сбор информации о значениях параметров вибрации узлов электропоезда в движении; разработана методика и проведен статистический анализ измеренных параметров вибрации для однотипных узлов.

Статья посвящена экспериментальному исследованию параметров вибраций, возникающих при вписывании в кривые малого радиуса, при помощи вибропреобразовательных датчиков. Представлены значения амплитуд виброускорений с математической обработкой и анализом данных. Приведены результаты исследования амплитуды вибрации, возникающей на буксе электровоза при взаимодействии колеса и рельса на горно-перевальном участке с большим количеством кривых малого радиуса. Установлено, что при вписывании в кривую малого радиуса даже в режиме выбега возникает псевдослучайная вибрация, по уровню превышающая вибрацию при прохождении стыка на прямом участке пути, а по времени эта вибрация является непрерывной. В режимах тяги также регистрируются гармоники, связанные с частотой зубчатой передачи. Спектральная плотность виброускорений представлена в трехмерном виде, кодируется цветом на двумерной диаграмме «время - частота» для оценки спектров колебаний и их вероятных источников.

В настоящей работе представлен вариант учета податливости стыков посредством математического моделирования сборных однослойных цилиндрических геометрически ортотропных оболочек на основе контактной краевой задачи конструкционного типа.

Обоснована целесообразность введения в практику вибродиагностирования роторных механических узлов динамических моделей развития дефектов. Показано, что в качестве основы для создания моделей целесообразно использовать эмпирические данные. Приведен пример построения динамической модели дефекта малой шестерни колесно-редукторного блока. Определен примерный объем работ по созданию динамических моделей. Предложены методы реализации динамических моделей дефектов «в большом».

В статье освещены темы энергоэффективности тяги поездов в ОАО «РЖД». Обоснована актуальность научных исследований в данном вопросе. Приведены требования к организационно-техническим мероприятиям, внедряемым с целью повышения энергоэффективности тяги поездов. Определены группы факторов, фактически влияющих на показатели энергоэффективности. Предложено создание интеллектуальной системы мониторинга и планирования энергоэффективности тяги поездов. Сформулированы цели и задачи создания такой системы. Описаны основные особенности и классы интеллектуальных систем в контексте их применения для решения обозначенных в статье задач. Приведены функциональная схема предлагаемой системы и ее описание.