WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Авторефераты по темам  >>  Разные специальности - [часть 1]  [часть 2]

Повышение качества токосъема на сопряжениях участков скоростных контактных подвесок

Автореферат кандидатской диссертации

 

На правах рукописи

ДЕРБИЛОВ  Евгений  Михайлович

 

 

ПОВЫШЕНИЕ  КАЧЕСТВА  ТОКОСЪЕМА

НА  СОПРЯЖЕНИЯХ  АНКЕРНЫХ  УЧАСТКОВ

СКОРОСТНЫХ  КОНТАКТНЫХ  ПОДВЕСОК

 

Специальность 05.22.07 - «Подвижной состав железных дорог,

тяга поездов и электрификация»

 

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

ОМСК – 2012


Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС (ОмИИТ)».

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор

СИДОРОВ Олег Алексеевич.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

НИКОЛАЕВ Виктор Александрович

профессор кафедры «Теоретическая механика», ОмГУПС;

кандидат технических наук, доцент

РЫСЕВ Павел Валерьевич

доцент кафедры «Электроснабжение промышленных предприятий»,

ФГБОУ ВПО «Омский государственный технический университет».

Ведущая организация:

ФГБОУ ВПО «Дальневосточный государственный университет путей   сообщения (ДВГУПС)».

         Защита диссертации состоится 22 июня 2012 г. в 1130 на заседании диссертационного совета Д 218.007.01 при ФГБОУ ВПО «Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС (ОмИИТ)» по адресу: 644046, г. Омск, пр. Маркса, 35, ауд. 219.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Омского государст-венного университета путей сообщения.

         Автореферат разослан 21 мая 2012 г.

         Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью учреждения, просим направлять в адрес диссертационного совета

Д 218.007.01.

Тел./факс: (3812) 31-13-44; e-mail: nauka@omgups.ru

         Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор технических наук,

профессор                                                                                      О. А. Сидоров.

________________________

© Омский гос. университет

     путей сообщения, 2012

ОБЩАЯ  ХАРАКТЕРИСТИКА  РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В настоящее время согласно стратегическим направлениям научно-технического развития ОАО «Российские железные дороги» на период до 2015 г. («Белая книга» ОАО «РЖД») реализуется программа обновления устройств электроснабжения. Программа предусматривает комплексную модернизацию контактной сети с учетом увеличения скоростей движения и весовых норм поездов, повышения надежности работы устройств, снижения эксплуатационных затрат и внедрения международных стандартов качества. В 2008 г. Правительством Российской Федерации принята стратегия развития железнодорожного транспорта до 2030 г., которая предусматривает реконструкцию действующих линий и организацию скоростного движения между крупными региональными центрами (скорость движения – 160 –

200 км/ч, а на отдельных участках – до 250 км/ч), а также строительство выделенных высокоскоростных магистралей (ВСМ), на которых будет организовано пассажирское движение поездов со скоростями до 350 км/ч.

Задача обеспечения надежного и экономически эффективного токосъема сегодня становится как никогда актуальной, особенно в перспективе развития в России скоростного и высокоскоростного движения. При увеличении скоростей движения значительное внимание уделяется конструкции и методам расчета сопряжений анкерных участков скоростных контактных подвесок, так как именно они становятся причиной ограничения скоростей движения.

Цель диссертационной работы – повышение качества токосъема на сопряжениях анкерных участков скоростных контактных подвесок путем выбора их рациональных параметров за счет применения усовершенствованных теоретических и экспериментальных методов оценки статических и динамических показателей.

Для достижения указанной цели в диссертационной работе поставлены следующие задачи:

1) выполнить анализ параметров, показателей и характеристик сопряжений анкерных участков скоростных контактных подвесок и оценить их влияние на качество токосъема;

2) усовершенствовать метод расчета статических характеристик сопряжений анкерных участков скоростных контактных подвесок;

3) разработать метод расчета взаимодействия токоприемника с контактной подвеской на сопряжениях анкерных участков скоростных контактных

подвесок;

4) разработать метод экспериментальных исследований характеристик и показателей сопряжений анкерных участков скоростных контактных подвесок;

5) предложить рациональные параметры сопряжений анкерных участков на основе усовершенствованных методов расчета статических и динамических параметров скоростных контактных подвесок;

6) оценить технико-экономическую эффективность предлагаемых мер

повышения качества токосъема в сопряжениях анкерных участков.

Методы исследования. Теоретические и экспериментальные исследования проведены на основе методов системного подхода – математического моделирования на ПЭВМ с использованием универсальной математической программы MathCad, а также на основе математического моделирования методом конечных элементов. Экспериментальные исследования проводились на полигоне и на действующих участках магистральных железных дорог.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1) усовершенствован метод расчета статических характеристик в переходных пролетах сопряжений анкерных участков скоростных контактных подвесок на основе двухмерной конечно-элементной модели контактной подвески с распределенными параметрами;

2) разработан метод расчета взаимодействия токоприемника с контактной подвеской на сопряжениях анкерных участков скоростных контактных подвесок с учетом изменяющейся приведенной массы, жесткости и высотного положения проводов в переходных пролетах;

3) разработан метод экспериментальных исследований характеристик и показателей сопряжений анкерных участков скоростных контактных подвесок с помощью усовершенствованных устройств для измерения эластичности и натяжения проводов, входящих в состав контактных подвесок.

 Достоверность научных положений и результатов диссертационной работы обоснована теоретически и подтверждена результатами лабораторных и натурных экспериментов, проведенных на действующих электрифицированных участках Западно-Сибирской железной дороги и на полигоне Омской дистанции электроснабжения (ЭЧ-2) – филиале ОмГУПСа. Расхождение результатов теоретических исследований с экспериментальными данными составляет не более 5 %.

Практическая ценность работы заключается в следующем:

1) усовершенствованный метод расчета статических характеристик в переходных пролетах сопряжений анкерных участков скоростных контактных подвесок позволяет выбирать наиболее рациональные параметры сопряжений, что может быть использовано при реконструкции существующих и проектировании новых конструкций контактных подвесок;

2) усовершенствованный метод расчета взаимодействия токоприемника с контактной подвеской в переходных пролетах сопряжений анкерных участков позволяет выбрать рациональное количество переходных пролетов в сопряжениях анкерных участков при проектировании скоростных контактных сетей, в том числе и ВСМ;

3) разработанный метод экспериментальных исследований статических характеристик сопряжений анкерных участков контактных подвесок и созданные устройства для измерения эластичности и натяжения проводов и тросов контактных подвесок позволяют снизить стоимость и трудозатраты при испытаниях сопряжений анкерных участков контактных подвесок, а также повысить точность проведения измерений.

Реализация результатов работы.        Разработанные устройство для измерения жесткости контактных подвесок MECS-2 и устройство для измерения натяжения проводов и тросов, входящих в состав контактных подвесок, УИН-3 используются на Омской дистанции электроснабжения (ЭЧ-2) Западно-Сибирской железной дороги при реконструкции и регулировке контактной подвески КС-160. Представленный в работе усовершенствованный метод расчета статических характеристик сопряжений анкерных участков использован в ЗАО «Универсал-контактные сети» при совершенствовании конструкции сопряжений анкерных участков скоростных контактных подвесок, предназначенных для применения на перспективных направлениях железных дорог России. Результаты работы использованы при разработке новых типовых проектов и элементов технологии монтажа и регулировки сопряжений анкерных участков.

Личный вклад соискателя. Разработка теоретических и экспериментальных методов исследования сопряжений анкерных участков скоростных контактных подвесок. Основные научные положения и результаты, изложенные в диссертации, получены автором самостоятельно.

Апробация работы. Основные положения, выводы и рекомендации диссертационной работы докладывались и обсуждались на всероссийской научно-практической конференции «Моделирование. Теория, методы и средства» (Новочеркасск, 2010), на научно-практической конференции с международным участием «Инновации для транспорта» (Омск, 2011), на научно-технических семинарах кафедры «Электроснабжение железнодорожного транспорта» ОмГУПСа в 2011 – 2012 гг.

Публикации. Основное содержание работы опубликовано в девяти печатных работах, которые включают в себя семь статей и два патента РФ на полезные модели. Три статьи [1 – 3] опубликованы в изданиях, определенных в перечне ВАК Минобрнауки России.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести разделов, заключения, библиографического списка из 150 наименований и двух приложений. Общий объем диссертации составляет 151 страницу, включая 18 таблиц и 52 рисунка.

ОСНОВНОЕ  СОДЕРЖАНИЕ  РАБОТЫ

         Во введении рассматривается состояние проблемы, обосновывается ее актуальность, формулируются задачи исследования и намечаются пути их

решения.

В первом разделе разработана классификация параметров, динамических показателей, статических характеристик и критериев плавности перехода с одной контактной подвески на другую в сопряжениях анкерных участков.

Проанализированы виды конструкции современных типов сопряжений анкерных участков скоростных контактных подвесок. По результатам анализа проектной и эксплуатационной документации выявлены особенности и причины ухудшения качества токосъема в переходных пролетах при высоких скоростях движения. Основной причиной ухудшения качества токосъема на сопряжениях анкерных участков скоростных контактных подвесок является наличие переходного пролета, в котором пересекаются два или четыре контактных провода (в зависимости от рода тока). При неправильной регулировке параметров сопряжений могут возникнуть удары токоприемника о ниспадающую ветвь

анкеруемой контактной подвески, интенсивный износ контактных проводов, отрывы, пережоги, искрение в зоне контакта и др.

По результатам исследований выявлено, что наиболее значимыми параметрами сопряжений с точки зрения их влияния на качество токосъема явля-ются количество и длина переходных пролетов, вертикальные габариты отходящих и рабочих проводов, номинальное натяжение контактных проводов, а также вертикальный угол пересечения контактных проводов.

Во втором разделе рассмотрены методы расчета статических параметров и характеристик сопряжений анкерных участков скоростных контактных подвесок. Существующие методы статических расчетов контактных подвесок можно разделить на методы, основанные на составлении упрощенных расчетных схем с сосредоточенными параметрами, и методы на базе детальных математических моделей контактной подвески с распределенными параметрами.

Совершенствованием статических расчетов контактных подвесок занимались И. А. Беляев, Ю. Е. Березин, В. А. Вологин, А. Г. Галкин, Ю. И. Горошков, А. В. Ефимов, Г. П. Маслов, В. П. Михеев, О. А. Сидоров, А. В. Фрайфельд,

А. Шмидер, В. И. Себелев, Е. В. Кудряшов, А. Н. Смердин, С. В. Заренков,

А. С. Голубков и другие ученые.

Методам расчетов контактных подвесок на основе моделей с сосредоточенными параметрами присущи недостатки, которые ограничивают возможность их применения для высокоточных расчетов скоростных контактных подвесок, в том числе и сопряжений анкерных участков. В последние годы за рубежом, а также в ведущих российских университетах были разработаны математические модели контактных подвесок с распределенными параметрами, которые позволяют выполнять механические расчеты с повышенной точностью. Однако эти модели содержат ряд допущений и имеют ограниченную область применения для практических инженерных расчетов в процессе разработки, проектирования и монтажа контактной сети.

Наиболее подходящим методом для разработки новых моделей контактных подвесок является классический метод конечных элементов (МКЭ). Метод расчета статических характеристик контактных подвесок на основе МКЭ, имеющий минимальное количество допущений, был разработан Е. В. Кудряшовым в 2010 г. Данный метод используется при проектировании скоростных российских контактных подвесок. Для моделирования основных проводов использованы конечные элементы в вариантах нерастяжимых нитей или стержней. Ненагруженное состояние подвески и узловые нагрузки показаны на рис. 1.

б

 

а

 

Рис. 1. Двухмерная модель контактной подвески: а – начальное (ненагруженное) состояние  на примере упрощенного участка с тремя пролетами,

б – фрагмент для узлов 11–18 с указанием узловых нагрузок

На рисунке использованы обозначения: gН, gК, gС – погонный вес несущего троса, контактного провода, струн; l5...l57 – длина элементов; E и S – модуль упругости и площадь сечения струн; GЗН и GЗК – вес струновых зажимов на несущем тросе и контактном проводе;GДФ – вес дополнительного фиксатора; GЗФ – вес фиксирующего зажима; PВФ – вертикальная составляющая реакции фиксатора.

На основе МКЭ в диссертационной работе усовершенствована линейная двухмерная модель контактной подвески с возможностью моделирования и расчета статических характеристик трех- и четырехпролетных сопряжений анкерных участков для различных типов контактных подвесок. Для расчета статических характеристик в переходном пролете составлена расчетная схема, приведенная на рис. 2. Методика расчета подразумевает деление переходного пролета на пять расчетных режимов, для каждого из которых составлены расчетные формулы, приведенные в таблице. Наиболее сложным расчетным режимом является момент перехода токоприемника с одной контактной подвески на другую (режимы 2 и 4), так как в данном случае необходимо учитывать неравномерное отжатие токоприемником сопрягаемых контактных подвесок (рис. 3).

Принятые допущения: двумерная постановка задачи (2D); натяжения основных проводов считаются заданными; рассчитываются только вертикальные перемещения; струны считаются вертикальными; несущий трос в местах подвеса считается жестко закрепленным; не учитывается разгрузка струн. Расчеты на основе конечноэлементных моделей показывают, что в случае, если при нажатии токоприемника (P) не происходит разгрузки струн, то эластичность (?) в любой точке пролета не зависит от величины силы нажатия. Таким образом, с достаточной точностью можно считать, что ?1 = const(P) и ?2 = const(P), где ?1, ?2 – эластичность сопрягаемых контактных подвесок.

 

Dh

 

Dy

 

Dy

 

Dh2

 

Dh1

 

Рис. 3. Модель подвесок в виде

двух пружин для расчета

эластичности в переходной

зоне пролета (режимы 2 и 4):

с1, с2 – жесткость пружин

(с1 = 1/?1, с2 = 1/?2);

R1, R2 – реакция пружин

Рис. 2. Расчетная схема переходного

пролета трехпролетного сопряжения

Расчетные формулы эластичности контактных подвесок в различных режимах

Режим

1

2

3

4

5

Предложенная модель позволяет рассчитывать высотное положение, эластичность контактных подвесок и квазистатическую траекторию контакта токоприемника в переходных пролетах. Расчет статических характеристик в переходном пролете сопряжения в соответствии с приведенными соотношениями был реализован в программе KSfem2D. Результаты расчетов в графическом виде транслируются в систему автоматизированного проектирования AutoCAD.

В третьем разделе рассмотрены методы расчета динамических показателей сопряжений анкерных участков скоростных контактных подвесок.

Совершенствованием динамических расчетов контактных подвесок занимались И. А. Беляев, И. И. Власов, В. А. Вологин, А. Г. Галкин, А. Н. Горбань,

А. В. Ефимов, Г. П. Маслов, В. П. Михеев, В. А. Николаев, В. А. Нехаев,

О. А. Сидоров, А. В. Фрайфельд, В. И. Себелев, Е. В. Кудряшов, Н. В. Миронос,

В. Н. Финиченко, П. Г. Тюрнин, И. Л. Саля, А. С. Голубков и другие ученые.

Для расчета динамических показателей сопряжений анкерных участков автором усовершенствована математическая модель взаимодействия токоприемника с контактной подвеской, разработанная В. Н. Финиченко. Данная модель позволяет учитывать большинство факторов, влияющих на процесс токосъема: массу и геометрические параметры подвижных частей токоприемника, коэффициент трения скольжения в контакте, траекторию провисания, жесткость (эластичность) и стрелы провеса контактного провода, длину пролета, амплитуду и частоту вертикальных колебаний подвижного состава, аэродинамическую подъемную силу и др.

В рассматриваемой модели токоприемник представлен в виде модели с шестью степенями свободы, а контактная сеть – как модель с сосредоточенными параметрами (рис. 4). На расчетной схеме приняты следующие обозначения: cк.п – жесткость контактной подвески в точке контакта; rк.п – коэффициент вязкого трения в контактной подвеске; cсвязи – жесткость, имитирующая упругие связи в контактной подвеске; mк.п – масса контактной подвески, сосредоточенная над одним полозом; mк.э – масса контактного элемента; wк.э – сила сухого трения контактного элемента;cк.э – жесткость пружины контактного элемента;

cш – жесткость пружины штанги;

mш – масса штанги каретки; mк – масса каретки; wк – сила сухого трения каретки; ск – жесткость пружины каретки; mр – масса системы подвижных рам; wр – сила сухого трения в системе подвижных рам; rр – коэффициент вязкого трения в системе подвижных рам; Pр – статическое нажатие рам токоприемника; Pв.р – аэродинамическая сила, воздействующая на систему подвижных рам; Pв.п – аэродинамическая сила, воздействующая на полоз токоприемника; VЭПС – скорость движения электроподвижного состава.

 

Рис. 4. Кинематическая схема

взаимодействия токоприемника с контактной подвеской на сопряжениях

Совершенствование расчета взаимодействия токоприемника с контактной подвеской на сопряжениях заключается в определении высотного положения, жесткости и приведенной массы контактных подвесок в переходном пролете.

Для учета изменяющейся жесткости контактной подвески в зависимости от положения подвижного состава в модели задаются две характеристики: жесткость промежуточного пролета и жесткость переходного пролета, полученные расчетным путем с помощью статической конечноэлементной модели контактной подвески. Для учета высотного положения контактной подвески в каждом из расчетных пролетов и массы контактной подвески, приведенной к точке контакта, в переходном пролете составлены соответствующие алгоритмы, позволяющие учитывать изменение статических характеристик как в промежуточных, так и переходных пролетах сопряжений (рис. 5).

Для расчета взаимодействия токоприемника с контактной подвеской использованы уравнения Лагранжа второго рода. Кинетическая энергия системы рассчитывается для абсолютных скоростей масс, входящих в нее:

 

(1)

где Jш – момент инерции относительно центра масс штанги каретки, mк.п – приведенная масса контактной подвески, которая определяется согласно разработанному алгоритму, mк.п = f(x).

Рис. 5. Статические характеристики трехпролетного сопряжения контактной подвески КС-200-07 для расчета взаимодействия с токоприемником

Потенциальная энергия системы равна энергии, запасенной в упругих элементах токоприемника и контактной сети:

 

(2)

где ?hк – сжатие пружины каретки; ?hш1, ?hш2 – удлинения пружин штанги;

?hк.э1, ?hк.э2 – сжатие пружин контактных элементов; ?hк.п1, ?hк.п2 – сжатие пружин, задающих жесткость контактной подвески; ?hсвязи – сжатие пружины, имитирующей жесткость контактного провода; ск.п – жесткость контактной подвески, определяемая согласно разработанному алгоритму, ск.п = f(x).

Сжатие пружин, задающих жесткость контактной подвески, рассчитывается как разность высотного положения полозов токоприемника и высоты контактной подвески в точке контакта при отсутствии токоприемника в этой

точке (высотного положения) yк.п0:

 

(3)

В системе уравнений (3) высотное положение контактных проводов yкс0 определяется согласно разработанному алгоритму, yк.п0 = f(x).

Силы контактного нажатия определяются по формулам:

 

(4)

Предложенная математическая модель взаимодействия токоприемника с контактной подвеской на сопряжениях анкерных участков реализована в программе MathCad. В модели задаются необходимые параметры токоприемника, контактных подвесок и сопряжений анкерных участков. Результаты расчета выводятся в виде графиков зависимости контактного нажатия токоприемника на контактный провод от его положения в пролете в промежуточных и переходных пролетах (рис. 6).

а

б

Рис. 6. Результаты расчета контактного нажатия токоприемника SSS87-RZD

в трехпролетном сопряжении КС-200-07 при скорости движения 200 км/ч

в промежуточном (а) и в переходном (б) пролетах

Адекватность предложенной математической модели была доказана с помощью методики, изложенной в европейском стандарте EN 50318.

В четвертом разделе с помощью разработанной двухмерной линейной модели сопряжений анкерных участков проведены исследования чувствительности вертикального угла пересечения контактных проводов ?встр к изменению различных конструктивных параметров и точности установки монтажных параметров при регулировке сопряжений анкерных участков (рис. 7).

     а

     б

         в

Рис. 7. Зависимость величины угла ? от параметров трехпролетного

сопряжения контактной подвески КС-200-07: а, б – от габарита и натяжения

контактных проводов; в – от длины переходного пролета

В соответствии с международными нормами и типовыми проектами при скоростях движения свыше 220 км/ч вертикальный габарит контактных проводов в сопряжении hk не должен превышать 0,2 м, натяжение контактных проводов Кн – не менее 2200 даН, а длина переходного пролета – не менее 55 м.

С помощью разработанной модели взаимодействия токоприемника с контактной подвеской на сопряжениях были проведены исследования влияния угла ?встр, под которым токоприемник встречается с ниспадающей ветвью, на среднеквадратическое отклонение (СКО) контактного нажатия в переходном пролете трехпролетного сопряжения анкерных участков подвески КС-200-07 при различных скоростях движения электроподвижного состава (ЭПС) (рис. 8).

 а

  б

   в

Рис. 8. Зависимость величины СКО контактного нажатия токоприемника

от величины угла ? в трехпролетном сопряжении контактной подвески

КС-200-07 при скорости движения ЭПС, км/ч: а – 160; б – 200; в – 250

Аналогичные зависимости получены для четырехпролетных сопряжений анкерных участков различных контактных подвесок. Анализ результатов исследований показывает, что при увеличении скорости движения ЭПС следует стремиться к уменьшению угла ?встр, так как резко возрастает СКО контактного нажатия, а следовательно, ухудшается токосъем. Для скоростей движения более 220 км/ч целесообразно сооружать четырех- и пятипролетные сопряжения с целью уменьшения величины угла ?встр и разброса контактного нажатия в переходных пролетах. При этом значение угла ?встр должно быть не более 0,3°.

В пятом разделе предложена методика (и проведена экспериментальная проверка) определения статических параметров и характеристик трехпролетного неизолирующего сопряжения анкерных участков компенсированной контактной подвески КС-160 на полигоне Омской дистанции электроснабжения (ЭЧ-2) – филиале ОмГУПСа – с помощью усовершенствованных автором устройств для измерения эластичности (MECS-2) и натяжения проводов (УИН-3) контактной подвески (рис. 9). На предложенное усовершенствование конструкции устройств получено два патента РФ на полезные модели [8, 9].

Усредненное по всем измерениям расхождение результатов расчета методом конечных элементов и проведенного на полигоне эксперимента ?э составило 4,0 % (3,25 % для промежуточных пролетов и 4,64 – для переходных). Приведенные данные позволяют сделать вывод об адекватности разработанной двухмерной конечноэлементной модели сопряжений анкерных участков.

Рис. 9. Схема (а) и результаты (б) измерения эластичности трехпролетного

сопряжения КС-160 на полигоне Омской дистанции электроснабжения (ЭЧ-2)

Для проведения динамических испытаний на действующем участке

Московка – Сыропятская Западно-Сибирской железной дороги (ЗСЖД) была произведена регулировка параметров и статических характеристик четырехпролетного изолирующего сопряжения анкерных участков контактной подвески КС-160 постоянного тока по предложенной автором методике. Для оценки качества регулировки параметров изолирующего сопряжения были произведены замеры контактного нажатия токоприемника с помощью вагона испытаний контактной сети ЗСЖД при движении с различной скоростью. Анализ результатов экспериментальных исследований динамических показателей четырехпролетного изолирующего сопряжения на участке Московка – Сыропятская свидетельствует об уменьшении разброса контактного нажатия после проведения регулировки, что позволяет сделать вывод о целесообразности применения предложенных автором мер по регулировке параметров и характеристик сопряжений анкерных участков.

В шестом разделе рассчитана технико-экономическая эффективность применения методики регулировки и проверки параметров сопряжений анкерных участков. Экономический эффект достигается за счет снижения затрат на обслуживание токоприемников и уменьшения годовой потребности в токосъемных элементах и составляет 49 583 р. на один токоприемник за 10 лет эксплуатации. Срок окупаемости инвестиций составляет три года.

ОСНОВНЫЕ  РЕЗУЛЬТАТЫ  И  ВЫВОДЫ

1. Разработана классификация параметров, показателей и характеристик сопряжений анкерных участков скоростных контактных подвесок. Выявлено, что наибольшее влияние на качество токосъема в сопряжениях оказывают количество и длина переходных пролетов, а также натяжение, вертикальные габариты и угол пересечения контактных проводов.                     

2. Усовершенствован метод расчета статических характеристик сопряжений анкерных участков цепных контактных подвесок с применением метода конечных элементов, на основе которого получены зависимости влияния параметров сопряжений на вертикальный угол пересечения контактных проводов.

3. Разработан метод расчета взаимодействия токоприемника с контактной подвеской, позволяющий рассчитывать контактное нажатие в переходных пролетах сопряжений анкерных участков скоростных контактных подвесок, на основе которого получены зависимости влияния вертикального угла пересечения контактных проводов на СКО контактного нажатия.

4. Разработан метод экспериментальных исследований характеристик и показателей сопряжений анкерных участков с использованием усовершенствованных устройств для измерения эластичности и натяжения проводов и тросов контактной подвески, позволяющий повысить скорость и точность проведения исследований.

5. На основе разработанных методов теоретических и экспериментальных исследований сопряжений анкерных участков скоростных контактных подвесок предложены рациональные значения натяжения, вертикального габарита и угла пересечения контактных проводов, а также длин и количества переходных пролетов для различных контактных подвесок и скоростей движения электропод-вижного состава.

6. Экономический эффект от применения предложенной методики регулировки и проверки параметров сопряжений анкерных участков скоростных контактных  подвесок составляет 49583 р. на один токоприемник за 10 лет эксплуатации, срок окупаемости инвестиций составляет три года.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

В изданиях, определенных ВАК Минобрнауки России:

1. Сидоров О. А. Совершенствование узлов скоростных подвесок /

О. А. Сидоров, И. В. Тарабин, Е. М. Дербилов // Транспорт Урала / Уральский гос. ун-т путей сообщения. Екатеринбург, 2007. № 2(13). С. 6 – 10.

2. Дербилов Е. М. Особенности имитационного моделирования взаимодействия токоприемников и контактных подвесок на сопряжениях /

Е. М. Дербилов // Известия Транссиба / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2011. № 4(8). С. 10 – 16.

3. Дербилов Е. М. Повышение качества токосъема в переходных пролетах сопряжений анкерных участков цепных контактных подвесок /

Е. М. Дербилов, С. В. Заренков, О. А. Ходунова // Известия Транссиба / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2012. № 1(9). С. 19 – 27.

В прочих изданиях:

4. Актуальные проблемы технической оснащенности и повышения эффективности работы хозяйства электрификации и электроснабжения Западно-Сибирской железной дороги / О. А. Сидоров, Е. М. Дербилов и др. //

Инновационные проекты и новые технологии на железнодорожном транспорте: Материалы науч.-практ. конф. / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2008. С. 151, 152.

5. Пути повышения надежности токосъема в переходных пролетах скоростных контактных подвесок / О. А. Сидоров, Е. М. Дербилов и др. // Вестник Днепропетровского нац. ун-та ж. д. трансп. им. акад. В. Лазаряна / Днепропетр. нац. ун-т ж. д. трансп. им. акад. В. Лазаряна. Днепропетровск, 2010. Вып. 31. С. 85 – 88.

6. Дербилов Е. М. Расчет длины действительной переходной зоны токоприемника в сопряжениях контактных подвесок / Е. М. Дербилов,

С. В. Заренков, А. В. Тарасенко // Моделирование. Теория, методы и средства: Материалы Х междунар. науч.-практ. конф. / Южно-Российский гос. техн. ун-т (НПИ). Новочеркасск, 2010. С. 77 – 80.

7. Повышение качества токосъема в зонах сопряжений контактной подвески КС-160 / Е. М. Дербилов, С. В. Заренков и др. // Инновации для транспорта: Сб. науч. ст. с междунар. участием / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2010. Ч.1. С. 175 – 180.

8. Пат. РФ на полезную модель № 97681, МПК В 60 М 1/12. Устройство для измерения жесткости контактных подвесок / О. А. Сидоров,

А. Н. Смердин, И. Е. Чертков, С. В. Заренков, Е. М. Дербилов (Россия) – № 2010118243/11; заявлено 05.05.2010; опубл. 20.09.2010 // Открытия. Изобретения. 2010. № 26.

9. Пат. РФ на полезную модель № 99165, МПК G 01 L 5/04. Устройство для измерения натяжения проводов и тросов / О. А. Сидоров, А. Н. Смер-

дин, И. Е. Чертков, С. В. Заренков, Е. М. Дербилов (Россия) –

№ 2010118196/28; заявлено 05.05.2010; опубл. 10.11.2010 // Открытия. Изобретения. 2010. № 31.

___________________________________________________

Типография ОмГУПСа. 2012. Тираж 120 экз. Заказ       .

644046, г. Омск, пр. Маркса, 35

 
Авторефераты по темам  >>  Разные специальности - [часть 1]  [часть 2]



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.