Результаты поиска

Предметом исследования является энергетическая эффективность системы тягового электроснабжения и тягового электропривода электровозов. Научное обоснование оценки энергетической эффективности взаимосвязанной системы электрической тяги поездов направлено на решение задач по снижению потерь напряжения в контактной сети, активной мощности в контактной сети и тяговом электроприводе электровозов за счет полного и непрерывного использования электрического потенциала системы электроснабжения. В основу методологии исследований положены закон сохранения энергии, математическое моделирование энергетического процесса и спектральный анализ напряжения и тока на токоприемнике электровоза. Аналитически и результатами расчета доказано, что значительные потери напряжения, активной мощности в контактной сети, тяговом электроприводе электровозов вызваны неудовлетворительной работой регуляторов мощности и несоответствием уровня напряжения в контактной сети мощности, которая необходима для реализации тяжеловесного и скоростного вождения поездов. Для устранения отрицательного влияния индуктивного сопротивления тягового электроснабжения переменного тока на энергетическую эффективность и скорость движения поездов предложено повышать напряжение в контактной сети постоянного тока и разрабатывать регуляторы мощности электровозов. Математической моделью системы электрической тяги постоянного тока показаны возможности снижения потерь электрической энергии и повышения скорости движения за счет применения электрического полупроводникового вариатора для согласования высокого напряжения в контактной сети с напряжением тяговых электродвигателей электровоза.

Эксплуатационная надежность хозяйства электрификации и электроснабжения и связанная с ней безопасность движения в основном определяются техническим состоянием контактной сети - элемента, который чрезвычайно сложно каким-либо образом резервировать. Состояние устройств контактной сети Восточно-Сибирской железной дороги косвенно характеризуется периодами электрификации участков. Оборудование контактной сети, введенное в эксплуатацию в 1960 - 1970 гг., выработало свой проектный ресурс, не в достаточной мере обладает требуемой нагрузочной способностью и снижает надежность работы электрифицированного участка. В статье представлено, что целью повышения надежности работы электрооборудования в процессе эксплуатации устройств электроснабжения является прогнозирование состояния ее элементов, в частности, металлических опор контактной сети, как объекта исследования. Корректно оценить состояние и ресурс устройств контактной сети позволит применение на практике новейших систем диагностики с использованием математического аппарата и методов моделирования. Показано, что, проводя мониторинг различных параметров, характеризующих опору, можно вовремя обнаружить изменение технического состояния объекта исследования и провести техническое обслуживание в тот промежуток времени, когда возникают отклонения параметров от допустимых пределов. Обобщены статистические данные о состоянии опорного хозяйства на ВСЖД, приведены основные виды повреждений металлических опорных и поддерживающих конструкций. Показано, что выявляются новые виды повреждений металлических конструкций, не классифицирующиеся ранее, что качественная и количественная оценка состояния металлических опор контактной сети, которые имеют различные повреждения конструкции, возможна с использованием методов моделирования, имитации и оценки состояния конструкций. В качестве независимой полнофункциональной среды для моделирования, имитации и оценки результатов анализа характеристик металлических опор модели М6/10 использована система FEMAP - независимая система автоматизированного проектирования от компании Siemens PLM.

Проведены исследования зарождения и развития усталостной трещины в рельсах с термомеханическим повреждением. На основе циклических испытаний натурных рельсовых проб и численного моделирования напряженно-деформированного состояния рельса с трещиной были определены характеристики трещиностойкости и параметры кинетики развития усталостных трещин в рельсовой стали.

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