Результаты поиска

Целью данной статьи является анализ снижения напряжения в контактной сети от некачественной работы электровоза переменного тока при пропуске тяжеловесных поездов. Тяжеловесное движение сегодня рассматривается как действующий и необходимый инструмент для повышения весовых норм и увеличения пропускной способности участков железной дороги. В статье приведена статистика пропуска тяжеловесных и соединенных поездов по Красноярской железной дороге за 2019 и 2020 годы. Для эффективного использования тяжеловесного движения необходимо решить ряд проблем, одна из которых заключается в снижении напряжения в контактной сети при пропуске тяжеловесных поездов, это негативно сказывается на скорости движения поезда по перегону, ухудшаются условия охлаждения силового оборудования электровоза и т.д. В результате анализа работы тиристорного выпрямительно-инверторного преобразователя выявлен ряд недостатков. Причина низкого коэффициента мощности электровоза заключается в использовании устаревшей элементной базы на основе тиристоров, их закрытие осуществляется только в следующем полупериоде напряжения, длительная коммутация и большой угол открытия тиристоров приводят к значительному реактивному току в контактной сети. На основе анализа потерь напряжения на токоприемнике сделан вывод о необходимости уменьшения длительности процесса коммутации плеч ВИПа, при котором происходит короткое замыкание вторичной обмотки тягового трансформатора. Предложен альтернативный вариант преобразователя на основе полностью управляемых полупроводниковых приборов - IGBT-транзисторов. Возможность открытия и закрытия в любой момент времени таких элементов позволяет максимально уменьшить угол сдвига фаз и повысить коэффициент мощности. За счет практически мгновенной коммутации транзисторов искажение в контактной сети минимизировано.

В статье рассматривается приемное устройство автоматической локомотивной сигнализации непрерывного типа (АЛСН) с корреляционным дешифратором. Целью данной работы является исследование влияния гармонических помех от высоковольтной линии электропередачи на функционирование нелинейного приемного устройства АЛСН с корреляционным дешифратором. Экспериментальное исследование качества функционирования нелинейного приемного устройства АЛСН с корреляционным дешифратором при воздействии гармонических помех от высоковольтных линий электропередачи выполнено с использованием метода имитационного моделирования. В исследовании использованы имитационные модели помех от высоковольтной линии электропередачи (ЛЭП), приемника и корреляционного дешифратора канала АЛСН. Анализ осциллограмм, полученных в результате исследования, показал, что корреляционный дешифратор имеет ряд особенностей, обусловленных алгоритмом его функционирования. Корреляционный дешифратор более уверенно распознает кодовые комбинации длительностью 1,6 с (вырабатываемые кодовым путевым трансмиттером типа КПТ-5), чем длительностью 1,86 с (вырабатываемые кодовым путевым трансмиттером КПТ-7). Это выражается в более коротком временном интервале нарушения нормальной работы нелинейного приемного устройства АЛСН. При дешифрации кодовой комбинации (КК) длительностью и 1,6 с, и 1,86 с наблюдалась ситуация кратковременной дешифрации более разрешающей КК «Ж» вместо «КЖ». Однако продолжительность таких ситуаций не превышала двух кодовых циклов и не вызвала бы появление более разрешающего огня на локомотивном светофоре. В целом эксперименты показали, что алгоритм корреляционной дешифрации КК АЛСН нуждается в совершенствовании для более уверенного дешифрирования КК, вырабатываемых кодовым путевым трансмиттером типа КПТ-7(1,86 с).

В статье представлена разработанная математическая модель тепловых процессов (динамических) контакта токоприемника с контактной подвеской (в режиме движения), позволяющая оценить распределение температуры нагрева полоза токоприемника во время движения. Приведена экспериментальная оценка работоспособности предлагаемого устройства охлаждения. Рассмотрена верифицированная тепловая модель полоза токоприемника в режиме движения.

Предметом исследований является оценка эффективности разных режимов энергооптимального управления движением грузового поезда унифицированной массы грузовыми электровозами переменного тока серии «Uz-El» с асинхронными электродвигателями на равнинном участке Коканд - Андижан Узбекской железной дороги. Цель исследования: обоснование основных показателей эффективности локомотивов электрической тяги с учетом заданного графика движения при помощи различных вариантов оптимального режима управления движением грузового поезда с унифицированной массой состава на реальном равнинном участке Узбекской железной дороги. Методы и методологию исследования составляют теоретические основы локомотивной тяги, математическая теория оптимального управления объектом, а также язык программирования С# (C Sharp) с разработкой макетных приложений в среде программирования Microsoft Visual Studio 12.0. В результате проведенного исследования получены энергооптимальные кривые, кинематические параметры движения грузового поезда и параметры основных показателей энергетической эффективности исследуемого электровоза для разных вариантов тягового расчета на реальном равнинном участке Коканд - Андижан Узбекской железной дороги. Полученные кинематические параметры движения грузовых поездов с унифицированной массой состава и параметры показателей эффективности использования исследуемых электровозов могут быть использованы в локомотивном депо Коканд, которые позволят разработать режимные карты вождения грузовых поездов этими электровозами в зависимости от уровня сложности профиля пути и различных условий организации железнодорожных перевозок грузов.

Целью статьи является рассмотрение вопроса расчета и выбора уставок срабатывания короткозамыкателя КЗКС-3,3 при организации защиты контактной сети постоянного тока в вынужденном режиме. Измерительным органом короткозамыкателя является модуль напряжения. При выполнении условий срабатывания именно модуль напряжения собирает цепь на включение коммутационного аппарата короткозамыкателя. Важным является вопрос выбора оптимального места установки короткозамыкателей и уставки срабатывания по напряжению. Определена исходная информация, необходимая для проведения расчета уставок. Приведены порядок расчета токов короткого замыкания и схемы замещения для наиболее распространенных схем питания и секционирования контактной сети. Для токовых защит быстродействующих выключателей фидеров контактной сети приведены формулы определения зон чувствительности. Для выбора оптимального места установки короткозамыкателя и выбора уставки срабатывания по напряжению из допустимого диапазона построена потенциальная диаграмма участка контактной сети. Анализ, проведенный на основании потенциальной диаграммы, позволяет сделать вывод об эффективности организации защиты контактной сети в вынужденном режиме с использованием короткозамыкателей.

Рассмотрена методика определения показателей долговечности колесных пар локомотивов на примере тепловозов серии 2ТЭ25КМ, эксплуатирующихся на Приволжской железной дороге. Для этого определен 90 %-ный ресурс колесных пар исследуемой серии локомотивов, произведено сравнение его с принятым нормативным показателем. Кроме того, выбран контролируемый параметр колесной пары, лимитирующий надежность данного узла. Для проведения исследования были использованы методы математической статистики и теории вероятностей, в частности, функция распределения Лапласа, критерий Стьюдента, а также результаты расчетов зависимостей среднего значения и среднеквадратического отклонения контролируемых параметров, начальные значения наработок и наработки, соответствующей вероятности отказа 0,5. В настоящем исследовании выполнена разработка математической модели оценки долговечности колесных пар с точки зрения теории надежности. Оценка показателей долговечности элементов колесной пары выполнена на основании полученного на ЭВМ и принятого согласно критерию Пирсона вида закона распределения случайной величины со своими параметрами. В проведенных расчетах был получен 90 %-ный ресурс колесной пары по двум контролируемым параметрам, который составил для толщины бандажа 476,6 тыс. км, а для толщины гребня - 282,6 тыс. км. Полученные результаты сопоставлены с величинами, принятыми в Технических условиях на данную серию локомотивов (800 тыс. км.), а также со статистическими данными по значениям контролируемых параметров, полученными при обработке и анализе - 240 тыс. км. Ввиду того, что в эксплуатации средний ресурс колесной пары определяется по большему числу контролируемых параметров с учетом внеплановых ремонтов, а в настоящем исследовании - только на основании толщин бандажа и гребня, то о полном соответствии расчетных и фактических данных говорить не представляется возможным. По результатам расчетов лимитирующим надежность колесной пары является такой контролируемый параметр, как толщина гребня. Для более точной оценки показателей долговечности колесных пар следует учитывать и то, что на интенсивность изнашивания оборудования подвижного состава влияют конкретные условия эксплуатации, в связи с этим межремонтные пробеги должны быть скорректированы с учетом влияния внешних факторов при эксплуатации. Для полной оценки показателей долговечности колесных пар в дальнейшем необходимо учесть дополнительные факторы помимо тех, что влияют на параметрическое изменение случайных величин, а также тот факт, который учитывает мониторинг и анализ всех контролируемых параметров данного узла при эксплуатации локомотивов.

В статье рассматривается возможность продления срока службы пассажирских вагонов. Проведенным анализом состояния парка пассажирских вагонов установлено, что темп пополнения плацкартных вагонов за последние 10 лет снижен более чем на 40 %, поэтому обеспечить покрытие и восполнение выбывания подвижного состава данного типа по истечении нормативного срока службы можно только за счет продления срока эксплуатации существующих вагонов путем проведения капитально-восстановительного ремонта с установлением им нового нормативного срока службы. При анализе силового каркаса плацкартного пассажирского вагона установлено, что наибольшие статические и динамические нагрузки воспринимает его хребтовая балка. Именно из-за возникающих в ней напряжений формируется оценка дальнейшей возможности эксплуатации вагона как в периоде его жизненного цикла, так и дальнейшего использования при диагностике на возможность назначения ему нового нормативного срока слубжы при проведении капитально-восстановительного ремонта. Проведенными исследованиями ряда элементов хребтовых балок, вырезанных из выработавших нормативный срок пассажирских вагонов, установлено, что основные характеристики металла удовлетворяют требованиям норм безопасности, это говорит о том, что заложенный в них запас прочности и ресурс полностью не выработаны. При исследовании наличия остаточных напряжений, возникших в вырезанных из хребтовых балок элементах, в зависимости от глубины травления, проведенного по методу Н. Н. Давиденкова в соответствии с методикой ЦНИИТмаша, определены наиболее уязвимые и опасные места коррозионного воздействия, требующие более тщательного контроля при проведении вагону как технического обслуживания, так и планово-предупредительного ремонта. В целях снижения развития остаточных напряжений и коррозионного воздействия на силовой каркас плацкартного вагона разработаны рекомендации и технологические операции по упрочнению хребтовой балки методом дробеструйной обработки с образованием равномерной мелкопористой структуры, обеспечивающей равномерное нанесение лакокрасочного покрытия. Данная технология позволит провести упрочнение участков хребтовой балки в местах сварных соединений с концевыми, шкворневыми и промежуточными балками, снизить возникновение в них остаточных напряжений и повысить антикоррозионную защиту металла от воздействия окружающей среды и внешних факторов.

В статье поставлена задача определения уровня динамической нагруженности в подсистеме «тележка - поводок - тяговый электродвигатель» для снижения динамического воздействия в системе «локомотив - путь». Модель вертикальных колебаний тягового подвижного состава, полученная на основе уравнения Лагранжа второго рода, в виде системы из четырнадцати дифференциальных уравнений позволяет оценить нагруженность узлов локомотива в эксплуатации, интегрируется с помощью прикладного пакета MathCAD. В качестве спектральной плотности случайных возмущений выбрана аппроксимация случайных возмущений с использованием спектральной плотности неровности пути профессора А. И. Беляева. Составлена более подробная расчетная схема экипажа и с целью упрощения расчета в рамках инженерной погрешности используется одномассовая дискретная модель пути. Ввод симметричных координат позволяет получить из исходной системы дифференциальных уравнений упрощенную систему с характеристическими уравнениями с простыми корнями, следовательно, собственные частоты колебаний подпрыгивания кузова, тележки и колесной пары будут определены с минимальной погрешностью. Передаточная функция определяется по формулам Крамера. С помощью ЭВМ рассчитаны значения и построены графики амплитудно-частотных характеристик вертикальных перемещений, максимальных ускорений кузова, тележки, тягового электродвигателя и колесной пары рассматриваемого электровоза. Проведен сравнительный анализ результатов расчета и эмпирических данных. На основании сравнительного анализа можно утверждать, что рассмотренная математическая модель колебаний электровоза 2ЭС6 «Синара» является адекватной и позволяет определить динамическую нагруженность локомотива для всего диапазона эксплуатационных скоростей. Поставлена задача изменения существующей конструкции системы подвешивания тягового электродвигателя рассматриваемого электровоза и математического анализа колебаний его узлов в дальнейших исследованиях.

Целью исследования является разработка синхронно-реплицированной модели оценки технического состояния локомотива как технической системы для снижения возникновения отказов при эксплуатации, и как следствие снижения простоев в ремонте. При проведении исследования использовались следующие междисциплинарные и математические методы: системный анализ, компьютерное и математическое моделирование, методы теории искусственного интеллекта, математический анализ. В результате проведенного исследования получена математическая синхронно-реплицированная модель оценки технического состояния локомотива на основе искусственной многослойной нейронной сети прогнозирования. Разработанная модель может быть использована в системах мониторинга, контроля, диагностирования технического состояния локомотивного парка. Оригинальными особенностями разработанной модели являются низкий период дискретизации между опросом средств мониторинга, универсальность, адаптивность, оперативность. На основе разработанной модели построен обобщенный алгоритм управления техническим состоянием локомотивного парка. Предложенная модель и алгоритм решают круг задач, описанных в концепции развития ОАО «РЖД», связанных с реализацией фактической системы ремонта по текущему техническому состоянию локомотива и с цифровизацией передовых направлений компании.

Актуальным вопросом является повышение коэффициента мощности электроподвижного состава. Один из способов повышения коэффициента мощности в режимах тяги и рекуперативного торможения предложен учеными ИрГУПСа - это применение выпрямительно-инверторного преобразователя на IGBT-транзисторах с измененными алгоритмами управления. Данное решение позволяет значительно снизить потребление реактивного тока из контактной сети, увеличить пропускную способность железнодорожных участков, повысить техническую скорость, увеличить КПД тяговой системы электроснабжения, а также повысить количество возвращаемой электроэнергии в контактную сеть в режиме рекуперативного торможения. Представляет интерес исследование работоспособности данного преобразователя. Объемы грузов, провозимых по железнодорожным магистралям Российской Федерации, продолжают увеличиваться. Одним из ключевых звеньев в обеспечении заданных темпов роста тонна-километровой работы является наличие мощного тягового подвижного состава, оборудованного соответствующим тяговым приводом. Мощный тяговый привод характеризуется значительным потреблением тока. Чтобы обеспечить его протекание по плечам преобразователя, применяется параллельное соединение силовых полупроводниковых приборов. Для современных преобразователей электровозов в плече используют четыре параллельные ветви силовых ключей. Особенности параллельной работы ветвей плеча сказываются на работоспособности преобразователя на IGBT-транзисторах. В данной статье предлагается рассмотреть одну из таких особенностей, а именно влияние паразитных индуктивностей на распределение токов по параллельным ветвям преобразователя в зависимости от точки подключения силовой шины переменного тока. Исследование проведено с помощью программного комплекса Matlab Simulink. В статье рассмотрены различные варианты топологии соединения силовых шин и представлены диаграммы распределения токов в параллельных ветвях плеча для каждого способа подключения. Произведена оценка таких параметров, как разброс пикового тока включения ветвей плеча, время выравнивания тока в течение периода проводимости и разница по величине тока в конкретных ветвях. Исходя из результатов исследования, а также учитывая существующие габариты для оборудования электровозов переменного тока, сделан вывод о наиболее оптимальном в применении варианте соединения силовых шин.

Статья посвящена экспериментальному исследованию силового взаимодействия рабочих элементов дискового тормоза с целью установления зависимости коэффициента трения покоя, принятого в качестве критерия потенциальных фрикционных свойств узла трения, от силы прижатия тормозных накладок к тормозному диску и коэффициента взаимного перекрытия. Эксперименты выполнены на натурном стенде, основой которого являются электрический привод мощностью 75,0 кВт и натурный дисковый тормоз трамвая ЛТ-10. Стенд позволяет осуществлять замеры силы трения покоя в условиях реальных сил, давлений, геометрии области контакта, а также коэффициента взаимного перекрытия. В качестве фрикционных материалов для тормозных накладок взяты TR119 и УТ22-В, у первого из которых согласно заявленным производителем характеристикам коэффициент трения снижается с ростом температуры, у второго - растет. Данные материалы при проведении экспериментов работали в паре трения с материалом сталь 35, из которого изготовлен тормозной диск. Результаты экспериментов обработаны с помощью методов математической статистики и представлены в графической форме. Показано, что в диапазоне нагрузок, реализуемых при торможении, напряженно-деформированное состояние области контакта рабочих элементов дискового тормоза по критерию микродеформаций соответствует ненасыщенному упругому контакту. Этот вид контакта характерен для исследуемых коэффициентов взаимного перекрытия (0,33; 0,66; 0,98). Установлено, что с ростом силы прижатия тормозных накладок к тормозному диску коэффициент трения покоя имеет тенденцию к снижению, а с ростом коэффициента взаимного перекрытия наблюдается увеличение коэффициента трения покоя для всех заданных величин усилия прижатия. При этом для материала УТ22-В характерны более низкие значения коэффициента трения покоя по сравнению с материалом TR119. Область применения результатов: разработка и проектирование перспективных конструкций дисковых тормозов.

С появлением новых серий локомотивов, развитием тяжеловесного движения грузовых поездов, повышением скоростей движения пассажирских составов, внедрением инновационных технических средств и технологий происходит перераспределение степени влияния различных показателей на расход энергоресурсов. Целью статьи является представление разработки методологии контроля эффективности использования локомотивов при изменении комплекса эксплуатационных факторов. Предложенная методология контроля позволит более точно определять расчетное изменение удельного расхода энергии, что в свою очередь обеспечит повышение объективности оценки причин изменения энергоемкости перевозок и будет способствовать снижению потерь энергии.

Предметом рассмотрения настоящей статьи является тяговый электродвигатель тепловоза. Тяговый электродвигатель (ТЭД) - основной элемент передачи мощности, следовательно, от его надежности зависит и надежность тепловоза в целом. Рассмотрены основные причины отказов тяговых электродвигателей в эксплуатации. На основании анализа статистических данных можно утверждать, что наиболее повреждаемой частью тягового электродвигателя является его якорь. В условиях введения новых классов нагревостойкости изоляции новым стандартом - ГОСТ 2582-2013 - обеспечение надежности якоря особенно актуально. Установлены причины наиболее распространенных отказов ТЭД в эксплуатации: нарушение целостности изоляции обмотки острыми краями крайних листов пакета железа сердечника якоря при укладке обмотки в пазы сердечника, вибрация крайних листов пакета железа сердечника якоря при воздействии электромагнитных сил с частотой, кратной числу полюсов электродвигателя, несовершенство системы крепления лобовых частей обмотки якоря, несоответствие коэффициентов температурных линейных удлинений меди обмоток, изолирующих ее материалов и стального сердечника якоря. Результатом анализа конструкции серийных ТЭД явились предложения по совершенствованию конструкции узлов, наиболее подверженных отказам. Для устранения пробоев изоляции якорей в эксплуатации предложены новая конструкция нажимных шайб и усовершенствованная технология пропитки якорей серийно выпускаемых тяговых электродвигателей тепловозов. Предлагаемые конструктивные решения могут быть использованы как при создании новых конструкций ТЭД для перспективных тепловозов, так и при модернизации серийных конструкций. Таким образом, применение предложенных конструктивных и технологических решений позволит повысить надежность ТЭД тепловозов.

В работе рассмотрен вопрос оптимизации применения смазочных материалов для снижения интенсивности изнашивания гребней колес тягового подвижного состава. Определены цель работы и объекты испытаний. Представлены виды испытаний, методика их проведения, краткое описание испытаний и соответствие техническому заданию и техническим требованиям. Проведены проектные работы по разработке твердых антифрикционных элементов для смазывания гребней колесных пар локомотивов (далее - стержни ТАЭЛ). Стендовые испытания проводились на универсальной машине трения 2168 УМТ «Унитриб», моделирующей контактное взаимодействие колеса с рельсом при нанесении на гребень колеса твердого смазочного материала. Определялись линейная интенсивность изнашивания смазочного элемента и момент трения. Натурные испытания проводились на базе тягового подвижного состава серии ВЛ80, 2ТЭ25КМ, ЧМЭ3. Определялись такие показатели, как средняя интенсивность выработки стержней ТАЭЛ и штатных смазочных стержней и средняя интенсивность изнашивания гребней колес. Получены результаты лабораторных стендовых и натурных испытаний стержней ТАЭЛ в соответствии с порядком допуска смазочных материалов для контакта «колесо - рельс» к применению в гребнесмазывателях локомотивов, эксплуатирующихся на железных дорогах Российской Федерации. Натурные испытания тягового подвижного состава проводились на полигонах Северо-Кавказской, Юго-Восточной и Приволжской железных дорог. В период проведения натурных испытаний контролировались такие показатели: оценка влияния ТАЭЛ на износ гребней колесных пар, оценка фактического ресурса выработки ТАЭЛ, оценка функциональных возможностей стержней ТАЭЛ. По результатам испытаний разработанные стержни ТАЭЛ получили разрешение на использование для инфраструктуры ОАО «РЖД». При этом интенсивность изнашивания гребней колесных пар локомотивов, снаряженных ТАЭЛ, по сравнению со штатными стержнями, снизилась до 50 %.

Работа посвящена рассмотрению возможности применения композиционных материалов с алюминиевой матрицей в конструкции токоприемников электроподвижного состава. В настоящее время существует тенденция повышения скоростей движения электрического транспорта. Обеспечение надежного и экономичного токосъема в таких условиях может быть обеспечено путем снижения массы конструкции токоприемников, в том числе за счет применения композиционных материалов. Проанализированы возможность применения композиционных материалов в деталях и узлах токоприемников, работающих в условиях повышенных токовых нагрузок и при высоких скоростях движения, и механические характеристики традиционных материалов, используемых в конструкции каретки, и предлагаемых композиционных материалов. Разработана конструкция каретки скоростного электроподвижного состава, в которой в качестве конструкционного материала применен алюмоматричный композит. Произведен прочностной анализ с использованием метода конечных элементов в программном комплексе SOLIDWORKS Simulation. Сравнение прочностных характеристик узлов кареток, выполненных из традиционных материалов и алюмоматричного композита, показало возможность снижения их массы в случае применения композита без снижения прочности элементов конструкции. Статическая характеристика каретки, в которой был применен композиционный материал, совпадает со статической характеристикой каретки, выполненной из традиционных материалов, что подтверждает возможность использования алюмоматричного композита без внесения значительных изменений в конструкцию каретки. Для оценки динамических характеристик композитной каретки и ее влияния на динамические характеристики токоприемника было проведено моделирование с использованием методов многотельного моделирования SOLIDWORKS Motion. Полученные результаты моделирования свидетельствует об улучшении динамических характеристик при использовании композиционных материалов, что положительно влияет на качество токосъема.

Рассмотрено влияние силовых характеристик поглощающих аппаратов на величину максимальных продольных сил, возникающих между вагонами. С помощью компьютерной программы MSC.ADAMS выполнено имитационное моделирование маневрового соударения вагонов и переходных процессов в движущемся поезде. Определены зависимости максимальных сил столкновения вагонов при различных скоростях движения от формы силовых характеристик упругих элементов. Произведена оценка работы различных амортизаторов при трогании поезда с мести, электрическом торможении и движении через переломы продольного профиля пути. Показано, что амортизаторы с быстро нарастающей линией нагрузки приводят к возникновению и распространению вдоль поезда больших сил ударного характера, а при пологой характеристике - к их снижению за счет увеличения амплитуды упругих колебаний, распространяемых вдоль поезда. Для снижения продольных сил в поезде предложено использовать высокоэнергоемкие поглощающие аппараты, скорость нарастания силы в которых существенно зависит от скорости сжатия амортизатора.

Статья посвящена разработке методики контроля соосности и радиального биения внутренних цилиндрических посадочных поверхностей вкладышей моторно-осевых подшипников локомотивов. Перечислены основные причины изнашивания рабочих поверхностей подшипников и последствия влияния зазоров в сопряжениях подшипников скольжения и осей колесных пар на повышение интенсивности изнашивания деталей и ухудшение динамических характеристик ходовой части локомотива. В работе приведена принципиальная схема базирования и контроля отклонений от соосности и радиального биения внутренних цилиндрических поверхностей подшипников, описаны конструкция и принцип действия специального контрольного приспособления для измерения указанных отклонений. Цель работы заключается в обосновании целесообразности контроля отклонений от формы и расположения поверхностей при ремонте моторно-осевых подшипников. В статье описывается последовательность этапов измерения соосности и радиального биения подшипников и интерпретация результатов измерений. Рассмотрены особенности конструкции контрольного приспособления, перечислены преимущества его использования по сравнению с существующими аналогами приспособлений, применяемых для контроля соосности отверстий корпусных деталей, расположенных на одной оси. При этом установлено, что контроль соосности и радиального биения необходимо проводить для того, чтобы оценить возможную степень перекоса остова тягового электродвигателя и оси колесной пары локомотива после ремонта. Таким образом, полученные выводы подтверждают необходимость ужесточения контроля качества восстановления моторно-осевых подшипников локомотивов за счет внедрения в производственный процесс операций контроля соосности и радиального биения моторно-осевых горловин и вкладышей моторно-осевых подшипников, изготовленных из свинцовых бронз, оловянных или свинцово-оловянных баббитов.

В статье представлены статистические исследования сигналов акустического контроля при диагностировании силовых трансформаторов системы электроснабжения железных дорог. Статистическая обработка данных акустического контроля производилась на примере трансформаторов с различным уровнем состояния изоляции. Приведены сравнения гистограмм экспериментального распределения амплитуд и доминантных частот сигналов с ближайшими теоретическими законами распределения, выполненными в программе STATISTICA по данным контроля, полученным из автоматизированной системы СЦАД-16 (система цифровой акустической диагностики). Проведенные исследования показали тесную корреляцию дефектов, зарегистрированных акустическим методом, с распределением сигналов в виде законов распределения случайных величин. Показано, что для силовых трансформаторов с механическими колебаниями как при прохождении поезда, так и на холостом ходу распределение амплитуд и доминантных частот зарегистрированных сигналов соответствует равномерному закону. Распределение амплитуд и доминантных частот не является сосредоточенным вокруг определённого среднего значения. Для силовых трансформаторов, содержащих частичные разряды, причиной которых является ухудшение изоляционных свойств обмоток, находящихся под действием высокого напряжения, наилучшее приближение как амплитуд, так и доминантных частот показало логнормальное распределение. Сигналы являются сосредоточенными вокруг характерно выраженного среднего значения. При прохождении поезда акустическая система регистрирует как высокочастотные сигналы от частичных разрядов (ЧР), так и низкочастотные сигналы от колебаний корпуса. В законе распределения присутствуют две составляющие - равномерной и логнормальной плотностей распределения. Таким образом, по виду распределения зарегистрированных сигналов, их амплитуде и доминантной частоте можно определить наличие дефектного состояния изоляции силовых трансформаторов. Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 20-38-90231.

Один из способов повышения пропускной и провозной способности железных дорог - применение длинносоставных грузовых поездов с системой распределенной тяги. С целью снижения влияния человеческого фактора на локомотивах таких поездов целесообразно применение систем автоматического управления скоростью движения, учитывающих переходные процессы, протекающие в поезде. Определение продольных сил, возникающих в поезде, может осуществляться путем использования либо эталонной математической модели поезда, либо заранее рассчитанных зависимостей этих сил от параметров движения поезда. Второй способ позволяет упростить структуру и повысить быстродействие систем автоматического управления.

Необходимость применения различных способов прогнозирования технического состояния железобетонных опор контактной сети в настоящее время является необходимым условием обеспечения безопасности движения поездов. Такая необходимость возникла из-за наличия в эксплуатации опор с повышенными сроками эксплуатации, при отсутствии снижения нагрузок, без наличия различного рода резервирования. В статье рассмотрена возможность моделирования процесса изменения несущей способности опоры контактной сети. Применен вероятностно-статистический подход для прогнозирования технического состояния опор контактной сети с учетом постепенных и внезапных переходов в состояние отказа. Определена функция надежности на основе данных, полученных в результате наблюдений за изменением значений несущей способности.

В настоящей статье рассмотрен процесс изнашивания материала гребня бандажа колеса при движении локомотива в кривой заданного радиуса. Методология проведения рассматриваемого в данной статье исследования заключалась в том, что на основе выражения для глубины проникновения головки рельса в материал гребня бандажа было рассмотрено движение колеса по внутреннему рельсу в кривой. При этом учитывалось, что точка контакта на гребне бандажа будет двигаться по грани рельса с проскальзыванием и что область контакта является довольно узкой поверхностью с границей, близкой к эллипсу. Получены формулы для расчета скорости и пути проскальзывания точки контакта гребня бандажа колеса локомотива с рельсом. В результате исследования были выведены уравнения для оценки таких величин, как объем, интенсивность и скорость изнашивания бандажа (в расчете на один оборот колеса). Показано, что полученные в результате проведенной работы выражения могут быть использованы для расчета интенсивности износа гребня бандажа при движении локомотива в кривой заданного радиуса. Величина износа материала гребней бандажей колесных пар может определяться на основе полученных уравнений индивидуально для конкретной серии локомотива и заданного полигона его эксплуатации.

Освещены факторы, влияющие на эксплуатационную надежность площадки монтажной автомотрисы, обслуживающей ремонт и монтаж на железной дороге. Произведены оценка и анализ системы количественных показателей надежности, описаны методы их раздельного определения по механическому, гидро- и электрооборудованию. Рассмотрена стратегия технического обслуживания и ремонта с применением методов и средств современной системы диагностирования, обеспечивающая оценку надежности объекта при проектировании, при его эксплуатации и при ремонте.

В статье рассматривается вопрос повышения энергоэффективности электровозов постоянного и переменного тока, эксплуатируемых на предприятиях ОАО «РЖД». Проанализированы и кратко рассмотрены основные цели и задачи программы развития и энергетической стратегии ОАО «РЖД». В соответствии с данными задачами обоснована актуальность научных исследований в области повышения энергоэффективности электровозов. Проанализированы актуальные данные по тяговому подвижному составу, по современным системам управления тяговыми ресурсами и по российским и зарубежным научным исследованиям в области энергоэффективности. В результате анализа установлено, что большинство исследований направлено на изучение влияния ключевых эксплуатационных факторов на показатели энергоэффективности, т. е. в данном случае на удельный расход электроэнергии на тягу поездов. Однако слабо изучен обратный вопрос - подбор массы состава и технической скорости на основе предварительной оценки удельного расхода электроэнергии на тягу поездов путем анализа статистических данных поездок на определенном участке железной дороги. Целью данного исследования является оценка возможности и разработка способа определения оптимальных значений ключевых параметров эксплуатации грузовых электровозов для достижения применительно к ним максимальной эффективности эксплуатации по критерию энергоэффективности. Были созданы две модели в программе «Комплекс расчетов тягового электроснабжения» (КОРТЭС) - для электровозов постоянного и переменного тока, описывающие зависимость показателя энергоэффективности (удельного расхода электроэнергии) от эксплуатационных показателей, таких как масса состава и техническая скорость. Исходные данные для дальнейшего моделирования были получены при моделировании поездок на условном участке.

Существенная доля расходов ОАО «РЖД» приходится на закупку дизельного топлива и электрической энергии на тягу поездов. В связи с этим особую важность приобретает задача обеспечения рационального потребления энергоресурсов. Ее решение невозможно без четко отлаженной системы планирования и прогнозирования показателей энергетической эффективности локомотивов. В статье предложен метод прогнозирования удельного расхода энергии (УРЭ) на тягу поездов, основанный на определении прогнозных значений перевозочной работы и расхода топливно-энергетических ресурсов методом экстраполяции временных рядов, который заключается в распространении тенденций изменения величин, установленных в прошлом, на будущий период. Отличительными особенностями разработанного метода являются определение индексов сезонности и учет ритмичности изменения показателей. В случаях, если прогнозный период включает в себя месяцы первого или четвертого кварталов, предложена формула для определения прогнозного значения УРЭ с учетом влияния температуры атмосферного воздуха. Выполненные расчеты показали, что применение предложенного метода для структурных подразделений с разным объемом и характером перевозочной работы и уровнем УРЭ обеспечивает достаточно высокую точность прогнозирования энергозатрат на тягу поездов. Метод включен в состав разработанной в ОмГУПСе Методики анализа и прогнозирования расхода топливно-энергетических ресурсов на тягу поездов, внедренной на сети железных дорог Российской Федерации.

Транспортировка в вагонах-цистернах вязких наливных грузов (мазутов, парафинов, технических маслел, крекинг-остатков и др.) затруднена их застыванием, сопровождающимся резким повышением вязкости. Фактически это приводит к необходимости разогрева или частичного подогрева перевозимого нефтепродукта перед выгрузкой, проводимой обычно как слив самотеком, с целью восстановления текучести доставленного нефтегруза. Процесс выгрузки в этом случае с разогревом ведет к значительному увеличению стоимости транспортировки нефтепродуктов, в том числе и простоя вагонов-цистерн, а в целом к уменьшению оборота подвижного состава. По проведенному анализу по определению затрат на технологический процесс разогрева застывших нефтепродуктов, перевозимых железнодорожным транспортом, затрачивается порядка 600 тыс. т в год условного топлива, а простой вагонов-цистерн под выгрузкой и последующей очисткой котлов от высоковязких остатков нефтегруза превышает 1 млн вагоночасов. Актуальность вопроса снижения себестоимости железнодорожных перевозок вязких грузов обусловлена интенсивным развитием северных и восточных регионов РФ. Важными для перевозки в этих условиях факторами становятся не только отрицательная среднесуточная температура воздуха, но и большие расстояния. Рассмотрен вопрос о снижении себестоимости перевозок вязких нефтепродуктов при низких температурах воздуха. Вязкие нефтепродукты при загустевании превращаются в реологическую жидкость, у которой нет четкой границы раздела между жидкой и твердой фазами. Применены методы перевода в стратифицированное состояние горячего мазута при его медленном охлаждении и частичном затвердевании с образованием теплоизолирующего слоя из затвердевшего мазута. Положительный эффект достигается снижением времени и затрат тепловой энергии на выгрузку доставленного нефтепродукта за счет снижения темпа его охлаждения при перевозках. Это в свою очередь достигается подавлением естественной конвекции горячего нефтепродукта на холодных стенках котла вагона-цистерны в первые несколько часов после налива в цистерну. Из сравнения экспериментальных данных и результатов расчета подобраны значения эмпирических коэффициентов уравнения для коэффициента теплоотдачи жидкого нефтепродукта. Среднеквадратическое отклонение абсолютной температуры жидкого нефтепродукта составило 8 %.