Предлагается метод построения математических моделей и оценки динамических свойств механических колебательных систем с рычажными связями. При обосновании метода используются особенности взаимодействия парциальных систем, реализующих поступательные и вращательные виды движения. Показано, что при решении задач вибрационной защиты с выбором объекта с поступательным движением и использованием промежуточных твердых тел с упругими соединениями возможно формирование рычажных связей. Параметры рычажных механизмов в простейших конфигурациях определяются как предельные состояния упругих соединений. Разработана методика определения параметров рычажных механизмов и расположения кинематических пар вращательного типа, возникающих при предельных соединениях сочленяемых массоинерционных элементов, к которым относится объект защиты и промежуточные твердые тела. Показаны возможности построения оригинальных динамических гасителей колебаний рычажного типа. Развиваемая методологическая основа определяет понимание рычажных механизмов как особых типовых элементов в структурной теории виброзащитных систем. Показано, что передаточная функция рычажного механизма с учетом его массо-инерционных свойств отражается операторным выражением дробно-рационального вида. Подобного рода структурное образование может рассматриваться как обобщенная пружина (или квазипружина), обладающая возможностями входить в соединения с другими типовыми элементами виброзащитных систем как обычная линейная пружина. Приведены примеры построения математических моделей динамических гасителей рычажного типа.
Современные технологии. Системный анализ. Моделирование
2014. — Выпуск 3(43)
Содержание:
Аннотация. Рассматривается задача о движении гиростата в поле постоянной силы тяжести. Геометрия масс тела и начальные условия его движения соответствуют интегрируемому случаю Сретенского (обобщение случая Горячева – Чаплыгина). Решается задача выделения инвариантных многообразий (ИМ) уравнений движения гиростата и исследования их качественных свойств. На основе модифицированной процедуры Рауса – Ляпунова и методов компьютерной алгебры получен ряд новых ИМ коразмерности 3 и семейства одномерных ИМ. Исследованы качественные свойства найденных ИМ. Например, показано, что семейства одномерных ИМ являются подмногообразиями ИМ коразмерности 3. Некоторые из ИМ коразмерности 3 имеют точки пересечения, которые соответствуют перманентным вращениям гиростата вокруг вертикали. Для указанных движений получены достаточные условия устойчивости по Ляпунову. Все вычислительные задачи решались при помощи системы компьютерной алгебры «Mathematica».
Ключевые слова
Зубчатая передача с внутренним зацеплением торцовых зубьев, передача Нечаева, дает возможность значительно уменьшить габариты и металлоемкость приводов по сравнению с наиболее распространенными эвольвентными зубчатыми передачами. Однако промышленное применение этой передачи задерживается из-за возникающих технологических трудностей при производстве зубьев шестерни, рабочий профиль которых ограничен кривой «улитка Паскаля». Профиль зубьев колеса в этом случае – плоскость. Предлагаемое техническое решение предусматривает зубья шестерни выполнять круговыми. Круговой профиль позволяет изготовить каждый зуб отдельно, без особых трудностей, затем зубья крепятся на ободе шестерни в соответствии с параметрами зацепления. По условиям зацепления торцовой передачи при заданном круговом профиле зуба шестерни профиль зуба колеса будет частью «улитки Паскаля». Нарезание зубьев колеса с таким профилем можно обеспечить методом обкатки, получившим широкое применение при производстве зубчатых колес. Детали передачи можно изготавливать на универсальном металлорежущем оборудовании с помощью унифицированной оснастки и инструмента. Такое решение дает реальную техническую возможность промышленного внедрения перспективных торцовых передач.
Ключевые слова
Для выполнения процесса волочения на любом типе волочильных станов необходимо предварительно протолкнуть заготовку в волоку на длину, обеспечивающую надёжный захват протолкнутого конца заготовки зажимным инструментом стана. В зависимости от диаметра обрабатываемых изделий и тягового усилия стана (а последнее на типовых волочильных станах колеблется от 50 до 2500 кН), длина участка заготовки между зажимным инструментом проталкивателя и волокой также колеблется в пределах 80–350 мм. В типовых калибровочных станах устройство для задачи прутка в волоку (гидропроталкиватель) обычно устанавливается непосредственно перед рабочей волокой. В трубоволочильных станах усилием до 300–500 кН это устройство также устанавливается перед рабочей волокой, а на станах больших усилий устанавливается параллельно рабочей линии стана и проталкивание производится в дополнительную технологическую волоку с последующим снятием волоки с обжатого конца заготовки и подачей заготовки на линию волочения. В последнем случае диаметр обжатого конца заготовки должен быть меньше на 1–2 мм диаметра рабочей волоки. На волочильных станах для повышения производительности стремятся получить, как правило, максимально возможное разовое обжатие (разовую вытяжку) за один проход. Факторы, влияющие на возможное разовое обжатие, весьма разнообразны, но основной фактор – это разрывная прочность протягиваемого изделия. В то же время известно, что усилие проталкивания заготовки в волоку превышает усилие волочения при всех равных условиях в 1,2–1,25 раза. Таким образом, предельные возможности разовых обжатий определяются продольной устойчивостью конца заготовки между зажимным инструментом проталкивателя и рабочей или технологической волоки и погрешностями в обеспечении их соосности. В данной работе для круглых труб и прутков аналитически установлена зависимость предельного, допускаемого по критерию продольной устойчивости, напряжения проталкивания от гибкости, геометрических характеристик сечения и начального прогиба изделия на участке между волокой и захватами проталкивателя, учитывающая эксцентриситет приложения осевой силы, связанный с несоосностью волоки и захватов проталкивателя.
Ключевые слова
В статье представлена разработанная и реализованная в программном виде иерархия объемных конечных элементов для использования в расчетах объемного напряженно-деформируемого состояния объектов машиностроения. Иерархия конечных элементов представлена семейством объемных конечных элементов – параллелепипед, тетраэдр, призма, пирамида, гибрид. Показано, что при расчете машиностроительных изделий сложной формы для получения оптимальных с точки зрения качества генерируемой конечноэлементной сетки и минимизации времени расчета результатов в ряде случаев целесообразно применение в одной расчетной схеме объемных конечных элементов различных топологических типов. Для этого в разработанной иерархии объемных конечных элементов предусмотрена возможность использования элементов с линейной, квадратичной и кубической аппроксимацией границ. Для обеспечения возможности корректного применения в одной конечноэлементной модели конечных элементов различных топологических типов в статье представлено доказательство совместности функций формы на смежных границах при стыковке элементов.
Ключевые слова
Проблема конструкционной безопасности предъявляет высокие требования к точности и достоверности характеристик напряженного состояния, лежащих в основе прогнозирования предельных состояний в штатных и аварийных условиях. Оболочечные конструкции относятся к ключевым силовым элементам, обеспечивающим целостность и защищенность технических объектов при опасности аварийных ситуаций. Вместе с тем анализ напряженного состояния оболочечных конструкций в ряде случаев сталкивается с вычислительными трудностями, выражающимися в неустойчивости и отсутствии сходимости численных решений. В работе рассматриваются геометрические и конструктивные особенности оболочечных систем, приводящие к указанным затруднениям и порождающие неопределенность напряженного состояния. Предлагается подход, заключающийся в обосновании перечня конструктивных особенностей, характеризующихся неопределенностью напряженного состояния, и их расчетно-экспериментальном исследовании для оценки потенциальной уязвимости оболочечных конструкций.
Ключевые слова
В статье изложены результаты экспериментальных и теоретических исследований влияния двухосности напряженного состояния на рост поверхностных трещин в конструкционной стали 20, которая находит широкое применение в промышленности (например, нефтехимической). Для исследований были разработаны образцы крестообразной формы. Предложенный для двухосных испытаний крестообразный образец позволяет создавать двухосное напряженное состояние. Напряженное состояние крестообразного образца исследовалось в программе ANSYS. Выявлено, что скорость роста поверхностной трещины зависит как от величины коэффициента интенсивности напряжений, так и от степени двухосного напряженного состояния.
Ключевые слова
Активный кондиционер (фильтр) гармоник представляет собой комбинацию автономного инвертора на IGВТ-модулях и пассивного фильтра. Принцип его действия основан на анализе тока нелинейной нагрузки и генерировании в сеть таких же гармоник тока, но с противоположной фазой. Основная трудность моделирования кондиционера при расчете установившегося режима состоит в том, что в его состав входят элементы силовой электроники (IGBT-транзисторы), а также микропроцессорные средства управления. Эту трудность можно преодолеть на основе функционального подхода, суть которого состоит в подборе для устройства с дискретно работающими сегментами статической модели, обеспечивающей аналогичный результат при расчете установившегося режима электроэнергетической системы. Основное свойство активного фильтра, заключающееся в ликвидации высших гармоник в точке установки устройства, может быть учтено на основе развиваемого в ИрГУПС подхода, базирующегося на использовании моделей статических многопроводных элементов в виде решетчатых схем замещения из RLC-элементов, соединенных по схеме полного графа. С использованием этой концепции в статье предложен метод учета активных кондиционеров гармоник на основе моделей идеальных фильтров. Результаты компьютерного моделирования показали применимость предложенного метода для решения практических задач, возникающих при проектировании и эксплуатации средств подавления высших гармоник в электрических сетях, питающих тяговые подстанции железных дорог переменного тока.
Ключевые слова
Исследовано влияние вида функции распределения наработки на средний и гамма-процентный остаточный ресурс. Обоснование вида функции распределения проведено по модифицированному критерию Колмогорова и статистическим данным по оборудованию объемом 25 единиц. Выбрано три различных функции распределения: нормальное, Бирнбаума Саундерса и Вейбулла. Чтобы оценить точность вычисления показателей остаточного ресурса для выбранных видов законов наработки, найдены их оценки с использованием статистического подхода. По обоим показателям ближе к их оценкам находятся значения, полученные по распределению Бирнбаума – Саундерса. Одним из преимуществ аналитического подхода является возможность применения метода Монте-Карло для исследования остаточного ресурса оборудования, структурно состоящего из различных компонент.
Ключевые слова
Разработана модель механизма тяги шагающего экскаватора ЭШ 20.90 представляющая собой единую электромеханическую систему, в которой механическая и электрическая части в динамических режимах находятся в непрерывном взаимодействии. Механическая часть представляет собой трехмассовую систему, которая позволяет исследовать нагрузки на вал-шестернях редуктора. Проведены исследования нагрузок на вал-шестернях редуктора тяги в динамических режимах. Значение коэффициента динамичности определялось отношением усилий в канатах механизма в к стопорному усилию, создаваемому приводом. По результатам исследований определено, что наиболее нагруженным узлом в механизме тяги являются вал-шестерни. Нагрузки на вал-шестерне z = 20, m = 26 в динамических режимах больше на 5–6 % нагрузок возникающих на рабочем органе и на 30 % нагрузок на приводном двигателе. Уровень динамических нагрузок зависит от начальной скорости и усилий, создаваемых приводом в процессе стопорения. Рекомендуется для снижения динамических нагрузок в механической части привода при работе в сложных горно-геологических условиях ограничивать скорость копания, обеспечивая тем самым снижение запаса кинетической энергии во вращающихся частях механизма. Предлагается оценку опасности возникновения критических ситуаций в механизме тяги производить через значение коэффициент динамичности.
Ключевые слова
В статье рассмотрены вопросы длительности переходного процесса апериодической системы автоматического регулирования при ее переводе в неустойчивое состояние путем последовательной коррекции звеном второго порядка. Рассмотрен способ влияния на переходную характеристику путем использования управляемой параметрической неустойчивости. Ввод системы в состояние управляемой неустойчивости осуществляется за счет включения последовательного корректирующего устройства Wкн(p) с характеристическим полиномом порядка не ниже двух, с положительными коэффициентами характеристического полинома, с коэффициентами передачи kк.н.k0>1. Одновременно с включением последовательного корректирующего устройства Wкн(p) производится охватывание вновь образованной ветви единичной обратной связью. В статье исследован структурный синтез параметрической линейной коррекции длительности переходного процесса апериодической системы с целью его изменения согласно наперед заданным условиям при переводе системы в неустойчивое состояние. Выведены зависимости времени переходного процесса при переводе системы в управляемое неустойчивое состояние. Решен актуальный вопрос универсализации управления длительностью переходного процесса апериодических систем. Обобщена задача структурно-параметрического синтеза линейной системы автоматического регулирования. Предложена методика параметрической линейной коррекции, позволяющая сократить время переходного процесса апериодического звена, с целью появления возможности использования апериодического звена в системах, требующих максимального быстродействия. Уменьшение времени регулирования апериодической САР возможно включением последовательных динамических корректирующих звеньев с параметрическим управлением при переводе в неустойчивое состоянием путем последовательной коррекции звеном второго порядка за счет регулирования частоты, коэффициента передачи, коэффициентов характеристического уравнения корректирующего звена.
Ключевые слова
Рассмотрены вопросы математического моделирования устройств защитного отключения и контроля изоляции в электрических сетях напряжением 6, 10 кВ. На основе классификационной структуры способов и средств контроля параметров сопротивления изоляции выбран способ определения активного сопротивления изоляции и емкости относительно земли трехфазной сети с изолированной нейтралью на основе использования трансформаторов тока нулевой последовательности (ТТНП). Отмечено, что экспериментальная проверка способа в производственных условиях затруднена из-за сложности организационных и технических моментов проведения измерений в высоковольтных сетях. В качестве выхода из указанной ситуации, особенно на этапе первоначальной проработки и апробации нового способа, предлагается применение методов математического моделирования. Выбран и обоснован программный пакет для разработки расчетной модели. Применительно к поставленной задаче проанализированы функциональные возможности и достоинства системы компьютерного моделирования Matlab, как наиболее мощного и эффективного программного средства при анализе как принципиальных электрических схем устройств, так и их схем замещения. Составлена расчетная схема замещения устройства контроля сопротивления изоляции электрических сетей напряжением 6, 10 кВ. В среде Simulink программного комплекса Matlab разработана расчетная модель, с помощью которой выполнен анализ погрешности способа контроля изоляции в электрических сетях напряжением 6, 10 кВ. По результатам моделирования проведена оценка погрешности определения искомых параметров. Установлено, что погрешность измерений возрастает с ростом сопротивления.
Ключевые слова
В статье рассматривается реализация цифровой тепловой защиты на основе 8-битных микропроцессоров семейства AVR и датчика тока ACS712. Данная функция базируется на разработанных ранее математической модели защищаемого объекта и адаптивном алгоритме защиты. На реализованном блоке проводились эксперименты по проверке точности времени срабатывания. Для проведения данного эксперимента были разработаны цифровой секундомер, реализованный на микропроцессоре ATMega 8 и цифровом знакосинтезирующем индикаторе LM016L, а также блок управляемой нагрузки, реализованный с использованием ламп накаливания разной мощности, которые подключались параллельно друг к другу. Анализ экспериментальных данных показал, что погрешность времени срабатывания не превышала 1 % в диапазоне времени 0,5–500 секунд. Учитывая то, что современные цифровые автоматы допускают погрешность времени срабатывания ±10 %, можно говорить о большой перспективности разрабатываемой защиты.
Ключевые слова
Рассмотрена система автоматической настройки преобразователя частоты на объект управления – асинхронный электродвигатель, применяемый в лифтовых системах. Особенностью указанных систем при их модернизации является, как правило, невозможность демонтажа двигателя от редуктора лебедки, а также большая вариативность двигателей, зачастую устаревшей конструкции. В связи с этим для построения регулятора системы возникает в первую очередь необходимость определения параметров схемы замещения асинхронного двигателя. Единственная доступная информация имеется зачастую только на шильдике двигателя. В статье подробно рассмотрен алгоритм автоматического определения параметров асинхронного двигателя с помощью организации серии тестовых сигналов, генерируемых преобразователем частоты по заданному закону. Определение непосредственно параметров схемы замещения производится расчетным путем с использованием имеющихся данных на двигатель, результатов откликов на тестовые сигналы, а также с помощью их статистической обработки. Далее на основе идентифицированных параметров двигателя непосредственно в процессорном блоке преобразователя частоты производится расчет параметров регуляторов тока, скорости и потокосцепления. Производится непосредственно запуск электропривода и оценка эффективности и качества его работы с помощью программы «Viewer». Даже в случае нормальной работы электропривода периодически, в моменты отсутствия движения, проверяется значение активного сопротивления статора, подверженного изменению из-за нагрева обмоток. Изменение этого сопротивления может привести к существенному отклонению от требуемых значений коэффициентов регуляторов. Поэтому при необходимости производится повторный расчет их значений. Предложенная в работе система автоматической настройки регуляторов показала себя как незаменимый инструмент при модернизации лифтовых систем.
Ключевые слова
Приведены результаты экспериментальных исследований характеристик струи переохлажденного водяного пара. Температура пара на срезе сопла составляла примерно 76 °С при атмосферном давлении 718 миллиметров ртутного столба. Струю переохлажденного водяного пара можно условно разделить на две области. Первая – область абсолютно нестабильного водяного пара, в которой процессы конденсации преобладают над другими процессами. Вторая – область метастабильного пара. В этой области основным механизмом, определяющим изменение оптической плотности, является механизм растворения пара окружающим воздухом. Экспериментально подтверждено существование некоторого механизма, обеспечивающего дополнительный унос влаги за пределы видимой части струи. Полученные результаты позволяют постулировать основные механизмы взаимодействия переохлажденного пара с фронтом горения низового степного и лесного пожаров.
Ключевые слова
B работе построена математическая модель задачи выбора физического принципа действия чувствительных элементов с использованием аппарата теории множеств. Полученная модель позволяет при различных сочетаниях неоднородной входной информации о множестве альтернатив определить такой сценарий выбора, чтобы отклонение оценки выбранного физического принципа действия чувствительных элементов от заданных значений было минимальным. Для получения наилучшей оценки выбора физического принципа действия чувствительных элементов на этапе концептуального проектирования, предложен новый комплексный информационный метод, который базируется на основных понятиях теории информации и заключается в определении количества информации в управляемых состояниях. Разработанная вычислительная процедура позволяет выполнить расчёт количества информации, содержащейся в сообщении об одном факте наступления события, по одной итерации. Динамика формируемого сценария описывается последовательностью событий, каждое из которых образуется путём замыкания некоторого порождающего множества действий состояния. По каждому из факторов числовое значение коэффициента значимости и коэффициента достигнутого уровня устанавливается экс-
Ключевые слова
В работе продолжены исследования по применению достижений нелинейной оптики для определения аберраций фокусирующих инфракрасных (ИК) линз. В более ранних работах авторы предложили для исследования аберраций ИК-оптики нелинейно-оптический метод, основанный на преобразовании ИК-излучения в нелинейных кристаллах. Информация об аберрациях фокусирующих ИК-линз в этом случае полностью переносится в структуры преобразованного излучения. В представленной работе разрабатывается метод автоматизации экспериментального исследования энергетического рас- пределения структуры второй оптической гармоники 2 ω лазерного излучения, сфокусированного в нелинейный кристалл линзой со сферической аберрацией. Метод основан на применении ПЗС-приёмника для регистрации пространственно-угловой структуры второй оптической гармоники и её последующего анализа посредством изофотометрии (линий равной интенсивности на изображениях структуры второй оптической гармоники) с помощью компьютерной программы. Разработанный метод позволяет в реальном масштабе времени регистрировать параметры энергетического распределения структуры второй гармоники и по ним производить расчёт ее относительной интенсивности с учётом сферической аберрации волнового фронта основного излучения частоты ω. В качестве основного излучения используется лазерный гауссов пучок света в инфракрасной (ИК) области спектра (длина волны излучения 1064 нм), сфокусированный линзой, обладающей сферической аберрацией. Представленный метод является быстродействующим, относительно недорогим. Относительная ошибка находится в допустимых для оптических измерений пределах и составляет 5–15 %. Создан алгоритм для разработки программного обеспечения. С использованием матричной камеры VEC-545-USB для экспериментальной регистрации излучения второй оптической гармоники, применяя созданное программное обеспечение, предложенный метод позволяет определить распределения интенсивности второй оптической гармоники при различных временах экспозиции и обработать результаты контроля оптических систем для получения их основных количественных и качественных характеристик.
Ключевые слова
В настоящее время в УБЖД эксплуатируется всего 287 пассажирских вагонов. На сегодняшний день нормативный срок службы у 37,2 % вагонов инвентарного парка истек, а к концу 2020 года эта цифра может увеличиться до 70 %. С учетом экономической невозможности одновременного обновления всего парка вагонов истекших сроков службы и имеющегося остаточного ресурса подвижного состава было принято решение о проведении обследования технического состояния каждого вагона для обоснования продления срока его службы или исключения из инвентарного парка. Для этого необходимо применять современные численные методы расчета на базе метода конечных элементов (МКЭ) и средств неразрушающего контроля (НК), в том числе с использованием метода магнитной памяти (МПМ) в сочетании с проведением экспериментальных исследований вагонов.
Ключевые слова
Изложен метод, позволяющий при заданном уровне вероятности безотказной работы определять число и периодичность предупредительных ремонтов, глубину восстановления безотказности и периодичность предупредительных замен технических устройств. Глубину восстановления безотказности предложено оценивать «возрастом» устройств в единицах наработки на отказ. Рассмотрен случай, когда после проведения нескольких предупредительных ремонтов осуществляется замена устройств. Приведены примеры расчетов при разных функциях распределения, используемых для описания отказов устройств. Показано, что для устройств, у которых процессы износа выражены более явно, расширяется диапазон целесообразности проведения предупредительного ремонта.
Ключевые слова
Рассмотрены основные достоинства и недостатки спутниковых радионавигационных систем ГЛОНАСС и GPS. Проведен сравнительный анализ подсистемы космических аппаратов, подсистемы наземного контроля и управления, навигационной аппаратуры потребителя и подсистемы функциональных дополнений. В каждой из подсистем ГЛОНАСС авторами был выявлен ряд технических и организационных недостатков, препятствующих достижению максимальных тактико-технических характеристик отечественной спутниковой радионавигационной системы. Для частного случая применения спутниковой радионавигации проведена декомпозиция навигационного обеспечения подвижных средств железнодорожной инфраструктуры. Это позволило выявить отличительные особенности в методах местоопределения подвижных единиц и обозначить проблемные области используемых в настоящее время навигационных средств железнодорожного транспорта. Для навигационного комплекса железнодорожных единиц указаны возможности повышения точности и информативности навигационно обеспечения, а предложенные авторами организационные мероприятия позволят повысить качество предо- ставляемого НВО для всех абонентов ГЛОНАСС.
Ключевые слова
В статье подробно представлены результаты исследования зависимости показателей работы железной дороги. Проведена идентификация факторов, влияющих на выполнение технической скорости и определения критических значений работы дороги. На основании этих факторов произведен статистический анализ эксплуатационных показателей. Построена прогнозная модель технической скорости с применением трех видов анализа: множественная линейная регрессия, нелинейная квадратичная регрессия, нелинейная полиномиальная регрессия. Установлено, что полиномиальная модель сочетает в себе линейные зависимости общего парка вагонов и технической скорости и полиномиальные связи продолжительности задержек и технической скорости. В результате была создана математическая модель изменения технической скорости на Восточно-Сибирской железной дороге в зависимости от изменения значимых эксплуатационных показателей. В качестве показателей использованы значения наличия грузовых вагонов, ограничения скорости, локомотивный парк, допущенные задержки поездов в границах дороги и т. д.
Ключевые слова
Исследуется наибольшая степень устойчивости одноканальной двухмассовой системы с ПИД-регулятором; управляющая сила приложена только к одной из масс; регулируемая величина – отклонение этой же массы; на правой вертикали характеристического полинома находятся двукратный вещественный корень и ком- плексная пара. Данная работа мотивирована другим исследованием автора [8], в котором показано, что при поиске наибольшей степени устойчивости можно ограничиться регуляторами, для которых на правой вертикали характеристического полинома находится либо двукратный вещественный корень и комплексная пара, либо двукратная комплексная пара. В данной работе изучен первый из этих двух случаев. Методика исследования опирается на упомянутую выше работу автора, в которой показано, что характеристические полиномы образуют класс с двумя линейными связями. Там эти связи выписаны и за счёт подбора масштаба времени упрощены. В данной работе характеристический полином описывается тремя параметрами (вещественная и мнимая часть комплексной пары и пятый корень). При параметризации выписаны обе связи коэффициентов и проведено исследование получившейся алгебраической кривой.
Ключевые слова
Актуальность статьи заключается в реализации передовых методов эксплуатации и ремонта на тяговых подстанциях, надежность технико-экономические показатели и производительность труда которых, зависят от того, в какой степени в дистанциях электроснабжения используются такие методы. Согласно целям ОАО «РЖД» основной задачей дистанций электроснабжения является надежное и качественное электроснабжение железнодорожных потребителей, однако решению этой задачи препятствуют некоторые факторы: выполнение работниками большого объема несвойственной им работы, старение оборудования, отсутствие мотивации персонала к изменениям и т. д. Одним из наиболее острых вопросов, требующих решения в целях организации выполнения плана ППР, снижения (полного исключения) рисков отказов оборудования по причине нарушения технологии обслуживания, является вопрос отвлечения персонала на выполнение работ, не входящих в график планового предупредительного ремонта и обслуживания. Наибольшее количество эксплуатационного времени подразделений затрачивается на выполнение работ, не учтенных графиками ППР. Техническая политика ОАО «РЖД» направлена на уменьшение затрат рабочего времени и, как следствие, эксплуатационных расходов на обслуживание оборудования и сетей. Достигается это путем увеличения межремонтных сроков, снижения нормативов проведения ТО. По факту требования, предъявляемые ревизорским аппаратом, руководством железных дорог к эстетике содержания устройств, обязывают обслуживающий персонал выполнять отдельные виды работ, не учтенные нормативными документами ОАО «РЖД», многократно в течение года. Это такие работы, как: побелка и покраска сооружений, оборудования, очистка оборудования, монтаж дополнительных устройств, реконструкция устройств и т. д. Огромное влияние на качество выполнения ППР и само его выполнение (фактическое) оказывают многочисленные непредвиденные работы и отвлечения, процент которых сопоставим с объемом самого плана ППР. Настоящая статья посвящена экономической оценке применения комплексного метода обслуживания тяговых подстанций, с точки зрения уменьшения затрат рабочего времени и, как следствие, эксплуатационных расходов на обслуживание оборудования и сетей.
Ключевые слова
Электровозы с плавным регулированием напряжения имеют существенные достоинства: плавное регулирование и рекуперативное торможение. В то же время главным их недостатком является низкий коэффициент мощности, достигающий лишь в конце четвертой зоны регулирования значения 0,84. Повышение коэффициента мощности электровоза переменного тока с плавным регулированием напряжения может быть осуществлено за счет уменьшения угла открытия тиристоров в выпрямительно-инверторном преобразователе. Для уменьшения угла открытия тиристоров предлагается заменить один из тиристоров ветви ВИП диодом такого же класса и с тем же значением предельного тока. Все прямое напряжение ветви ВИП будет прикладываться к одному тиристору. В результате ветвь ВИП будет состоять из одного тиристора и одного диода. Общее число вентилей плеча ВИП останется прежним, так как число параллельно и последовательно включенных вентилей определяется, соответственно, предельным током и классом (допустимым обратным напряжением) вентилей. При моделировании в системе ORCAD силовой цепи электровоза ЭП-1 с типовым и модернизированным ВИП-5600 были исследованы такие энергетические показатели электровоза, как коэффициент мощности, активная и полная мощность электровоза при токе двигателя 570 А. При помощи пакета ORCAD смоделирована работа электровоза ЭП-1 с модернизированным и стандартным ВИП и найдены основные энергетические показатели. В системе ORCAD были смоделированы следующие основные блоки: тяговая подстанция; тяговые трансформаторы ОДНЦЭ-5700/25 У2; выпрямительно-инверторный преобразователь ВИП-5600-УЛХ2; тяговые электрические двигатели НБ-520В.
Ключевые слова
В статье исследован вопрос об изменении герметизирующей способности при снижении нагрузки, приложенной к уплотнительному стыку шероховатых поверхностей. Изначально рассмотрено внедрение жесткой шероховатой сферы (индентора) в упругопластическое упрочняемое полупространство, а также упругое восстановление отпечатка при разгрузке. При описании упругопластичного материала использован степенной закон Холломона (Hollomon’s pawer law). Площадь контакта при упругом восстановлении определена с учетом эффектов «sink-in/pile-up». Для описания контакта жесткой шероховатой поверхности с упругопластическим полупространством использована дискретная модель шероховатой поверхности. Микронеровности представлены в виде набора одинаковых сферических сегментов, распределение которых по высоте соответствует опорной кривой профиля реальной шероховатой поверхности. При описании опорной кривой использовано распределение неполной бета-функции. Параметры опорной кривой определены через высотные параметры шероховатости согласно стандарту ISO 4281/1-1997. Получены зависимости безразмерного силового упругогеометрического параметра q F от относительной величины внедрения при нагружении и аналогичного параметра Fqe от величины D при разгрузке. Показаны зависимости относительных площадей контакта и e и плотностей зазоров в стыке e и ce от без- размерных нагрузок q F и qe F при нагружении и разгрузке для разных значений характеристик упрочнения материала y и n. Полученные результаты имеют практическое значение для прогнозирования герметизирующей способности неподвижных уплотнительных соединений на стадии проектирования, в частности при обеспечении герметичности фланцевых соединений и затворов сосудов высокого давления.
Ключевые слова
В статье представлен разрабатываемый авторами метод, основанный на районировании сейсмической опасности трасс линейных сооружений (железнодорожные пути) по вероятным мерзлотно-грунтовым моделям, для которых по экспериментальным и расчетным данным проведена оценка набора параметров сейсмических воздействий, необходимых для их проектирования, как для естественного, так и для прогнозируемого состояния грунтов. На стадии выбора трассы же- лезнодорожного пути в первую очередь необходимы сейсмологические и сейсмогеологические данные. В случае оценки изменения сейсмической опасности по профилю (микрорайонирование) выбранной трассы, конечным результатом является разработка крупномасштабного представления расчетных и экспериментальных данных по параметрам сейсмических воздействий на грунты основания линейного сооружения. Это позволяет с высокой степенью детальности оценивать локальные инженерно-сейсмологические условия трассы, что является одним из важнейших элементов в комплексе защитных мероприятий, обеспечивающих повышение безопасности особо ответственных линейных сооружений, какими являются железные дороги.
Ключевые слова
Исследования параметров воздействия ударной воздушной волны (УВВ) и гидроударной волны (ГУВ), проведенные в ХХ веке, основаны главным образом на эмпирическом подходе, то есть обобщении многочисленных данных экспериментов. В настоящей статье на основе закона сохранения энергии решена теоретическая задача по действию взрывного устройства в воздушной или жидкой среде. Приведены теоретические и инженерные формулы расчета радиусов опасных зон и давления на фронте волны при взрыве ВУ в воздушном или водном полупространстве. Проведенные теоретические исследования позволили на основе закона сохранения энергии впервые получить универсальные формулы для расчета безопасных расстояний и величин избыточного давления ударных волн при взрыве ВВ в воздушном или водном полупространстве. Доказана достоверность полученных формул при взрывании в воздухе и воде. Теоретические формулы расчета могут быть использованы при взрывах в любых газообразных и жидких средах.
Ключевые слова
Рассмотрена проблема утилизации отработанных сорбентов на основе цеолитов после очистки сточных вод от различных загрязнителей. Одним из способов утилизации является применение цеолитов в качестве добавок к строительным материалам различного назначения. Рассмотрена технология изготовления силикатного кирпича по следующим направлениям: небольшие дозировки (до 3–5 %) в традиционную силикатную массу с целью повышения сырцовой и марочной прочности; полная замена кварцевого песка в составе известково-кремнеземистого вяжущего; и наконец, получение известково-цеолитового безавтоклавного силикатного кирпича в пропарочных камерах. Установлена линейная зависимость увеличения до 80 % сырцовой прочности кирпича при введении цеолитового туфа в силикатную массу. Кроме того, высокая активность цеолитовых туфов по связыванию извести и гипса, полное соответствие требованиям на активные минеральные добавки к цементам подтверждают эффективность использования природных цеолитов в цементах. Доказано, что введение цеолитового туфа повышает реологические характеристики смешанного вяжущего. Доказана возможность применения цеолитов в технологии производства бетонов. Интересен способ вспучивания массы в ячеистом газобетоне путем введения предварительно прокаленного цеолита. Цеолитовые туфы возможно использовать в качестве алюмосиликатного компонента для получения портландцементного клинкера, так как по химическому составу они близки к глинам. Доказано, что цеолитовые породы могут заменять глинистый компонент клинкера частично или полностью, но с добавлением железосодержащей корректирующей добавки.
Ключевые слова
Актуальность статьи обусловлена возможностью и необходимостью использования налоговых льгот - инструмента налоговой политики. Финансы, как известно, являясь составной частью экономического базиса общества, оказывают существенное влияние на экономический рост, инвестиционную активность в стране. Неотъемлемой частью финансовых отношений, способствующей реализации долгосрочных задач экономической политики государства, являются налоги. Налоговая политика реализуется через налоговый механизм на основе налогового права. Основными инструментами налогового механизма являются налог и его элементы, такие как ставка, порядок и сроки уплаты, налоговая база, налоговые льготы. Последние позволяют реализовать одну из важнейших функций налога – регулирующую, поэтому налоговое льготирование используется в качестве метода государственного регулирования экономики и социальной сферы. Формирование системы налоговых льгот, как известно, является важной частью налоговой политики государства. Однако современная российская налоговая практика содержит примеры налоговых льгот, которые не приводили к тем результатам, на которые при их введении рассчитывали законодатели. В то же время опыт некоторых регионов показал, что предоставление льгот оказалось более эффективным не на федеральном уровне, а на уровне субъектов Российской Федерации, поскольку здесь можно более точно выявить перспективные организации, более адресно разработать для них систему налоговых стимулов, а соответственно, более эффективно задействовать резервы использования рассматриваемого инструмента налогового механизма. Настоящая статья посвящена научному осмыслению проблем, связанных с оценкой результативности стимулирующих механизмов применения налоговых льгот в Российской Федерации, с точки зрения оптимизации налогообложения, установленных налоговым законодательством. Содержит подробные разъяснения, касающиеся методологии оценки результативности применения инвестиционных налоговых льгот и их влияния на налоговую нагрузку.
Ключевые слова
Настоящая статья посвящена вопросам построения многооткликовых аппроксимирующих экономических моделей. При исследовании сложных экономических, сельскохозяйственных, энергетических, производственных и т. п. систем с той или иной интенсивностью в последние два десятилетия использовались машинные имитационные эксперименты, основу которых составляют методы математической статистики и методы решения специфических экстремальных задач. В основе работы лежит имитационный метод статистической аппроксимации, который представляет собой специальным способом ориентированный комплекс математико-статистических методов и моделей. Применение этого метода особенно важно на стадии прогнозирования сложных экономических систем, когда речь идет об исследовании влияния нескольких ключевых факторов (переменных) на поведение моделируемой системы. Имитационный метод статистической аппроксимации становится особенно ценным инструментарием при анализе результатов государственных, региональных программ развития экономических систем. Дается определение системы многооткликовых аппроксимирующих моделей. Приводится обобщенная технологическая схема процесса построения моделей и алгоритм вычисления коэффициентов регрессионных уравнений много- откликовых моделей. Находятся оценки параметров аппроксимирующих моделей, проверяется адекватность каждой кон- кретной функции. Программная реализация данной модели выполнена на среде программирования Matlab. Программа позволяет пользователям удобный интерфейс, возможность вычислять коэффициенты системы многооткликовых аппроксимирующих моделей и строить графики. Результаты проведенного исследования показали работоспособность разработанной многооткликовой экономической модели и возможность эффективного ее использования в прогнозировании. Небольшой набор переменных параметров модели позволяет гибко перестраивать и изменять ее структурные составляющие в зависимости от экономических условий. Обсуждаются возможности применения предлагаемых методов в экономической системе во Вьетнаме.
Ключевые слова
Статья посвящена актуальному направлению – менеджменту знаний. В настоящее время знания выступают в качестве интеллектуального ресурса компании. Уделено большое внимание созданию корпоративной системы знаний на основе теорий управления знаниями и менеджмента, современных информационных технологий, международных стандартов. В Восточно-Сибирской дирекции инфраструктуры начата работа по формированию корпоративной системы знаний по организации, нормированию и оплате труда работников железнодорожного транспорта. Метод экспертных оценок позволил определить одно из направлений создаваемой системы знаний – это получение работниками знаний по определенным сферам деятельности железнодорожного транспорта и повышение квалификации специалистов структурных подразделений. Особенно это актуально для пользователей корпоративных логистических информационных систем управления железнодорожным транспортом, которые не обучались работе с системами.
Ключевые слова
Рассмотрены аспекты внедрения системы «Бережливый сервис» для предприятий пригородного железнодорожного комплекса ОАО «РЖД» и описана роль ее основных элементов. Внедрение бережливого сервиса невозможно без системных преобразований. Синтезирование лучших методик в области управления предприятием позволит оказать значительную практическую помощь менеджменту в трансформации предприятия в «бережливое». В ходе исследования разработана модель внедрения, адаптированы для нематериальной сферы принципы, методы и инструменты концепции «бережливое производство». Сформулированы особенности, подходы и требования к внедрению системы «Бережливый сервис» в систему управления пригородной пассажирской компании посредством: трансформации производственного учета в «бережливый», внедрения стандартизации (инструмента «стандартизированная перевозка»), создания инновационного мышления, разработки и установления требований к качеству обслуживания, применения системного и функционального подхода. Апробация методики на сегодня проводится в ОАО «Забайкальской пригородной пассажирской компании». Получены первые положительные результаты внедрения: рост удовлетворенности потребителей и персонала, снижение операционных рисков, рост доходов от перевозок пассажиров.
Ключевые слова
В статье рассмотрена актуальная проблема – ресурсосбережение тяговых трансформаторов электрифицированных железных дорог переменного тока 25 кВ. Доказан неравномерный износ изоляции обмоток тягового трансформатора. При общепринятой схеме подключения вводов тягового трансформатора изоляция обмоток «AX (ax)» и «CZ (cz)» изнашивается интенсивнее, чем изоляция обмотки «BY (by)». Получены коэффициенты неравномерности износа изоляции обмоток, позволяющие определять целесообразность подключений вводов тягового трансформатора. Выполнен анализ современного технического обслуживания и ремонта и предложено дополнить существующий регламент технического обслуживания и ремонта тяговых трансформаторов новым способом подключения к тяговой сети и ЛЭП. Полученные результаты исследования соответствуют выполнению энергетической стратегии развития холдинга ОАО «РЖД».
Ключевые слова
В статье рассматриваются особенности второго этапа строительных работ железнодорожной линии Иркутск – Слюдянка в 1945–1949 гг. Отдельное внимание уделено постановлениям Государственного комитета обороны по форсированию строительства обходного участка Восточно-Сибирской железной дороги, а также организационной структуре Строительства №12 в данный период.
Ключевые слова
Данная статья посвящена изучению работы металлического пролетного строения под воздействием факторов, вызывающих температурные деформации. В нормативной литературе в достаточной мере не уделено внимания воздействию неравномерного нагрева на металлические пролетные строения, тогда как на основании приведенного в статье исследования выявлено, что в результате неравномерного нагрева на 20С возникают дополнительные напряжения порядка 120 МПа, что составляет около 30 % от расчетного сопротивления стали 10 ХСНД. В статье в качестве примера рассмотрена Иркутская область, где годовой диапазон колебания абсолютных температур составляет 86С. Представлены два случая неравномерного нагрева пролетного строения: нагрев фасадной балки на 20С и нагрев ортотропной плиты на 20С. Для каждого из случаев составлена математическая модель, по результатам расчета которой даётся количественная оценка влияния неравномерного нагрева на напряженно-деформированное состояние пролетного строения.