Цель работы - нахождение механического аналога циклотронного движения и определение схемы соответствующего устройства, которое уместно назвать cтабилизированным ротатором. Тема стабилизации частоты вращения является актуальной. Из ключевого обстоятельства, определяющего возможность распространения циклотронного движения на механику, заключающегося в том, что лагранжиан электрона вдвое больше его кинетической энергии (применительно к cтабилизированному ротатору нужно трактовать как равенство кинетической и потенциальной энергий), необходимо следует, что в состав cтабилизированного ротатора должны входить элементы, которые в состоянии запасать оба этих вида энергии, а именно, груз и пружина. Собственная частота вращения cтабилизированного ротатора строго фиксирована (не зависит ни от момента инерции, ни от момента импульса) и замечательным образом совпадает с собственной частотой колебаний маятника с идентичными параметрами. При смене момента импульса изменяется радиус и тангенциальная скорость (частота вращения при этом остается прежней и равна собственной). При нулевом вращающем моменте в стационарном режиме частота вращения cтабилизированного ротатора не может быть произвольной и принимает единственное значение. Подобно тому как при вынужденных колебаниях маятника частота не совпадает с собственной частотой, частота вращения cтабилизированного ротатора при нагружении не совпадает с собственной частотой вращения. Cтабилизированный ротатор может использоваться для управления собственной частотой колебаний радиального осциллятора, хотя в этом случае он имеет возможность сильной конкуренции со стороны мехатронных систем. Напротив, в качестве стабилизатора вращений его конкурентные возможности неоспоримы и определяются предельной простотой конструкции.
Современные технологии. Системный анализ. Моделирование
2022. — Выпуск 3(75)
Содержание:
Многообразие встречающихся конструктивных решений с применением тонкостенных металлических уплотнений свидетельствует о заинтересованности арматуростроителей в соединениях такого типа. Как правило, в таких соединениях металлическое уплотнение имеет форму тонкостенной цилиндрической оболочки. Наряду с некоторыми премуществами, недостатком уплотнения такого типа является чувствительность к условиям нагружения. При проектировании неизвестны размеры тонкостенной оболочки (толщина), а это означает, что неизвестна динамическая (ударная) нагрузка, возникающая при перекрытии потока рабочей среды в клапане. Экспериментальный подбор размеров тонкостенной оболочки связан со значительными финансовыми и временными затратами. Область рациональных размеров для тонкостенной оболочки при известных условиях эксплуатации достаточно узкая и может привести либо к потере прочности, либо к утрате положительных качеств (например, выбор отклонения формы) такого уплотнения. Одним из направлений совершенствования таких уплотнений является снижение приведенной жесткости оболочки. Конструктивно это может быть выполнено за счет соединения оболочки и пластины (оболочечно-пластинчатое седло), либо придания другой, более сложной геометрической формы. Однако отсутствие научных методик выбора рациональных геометрических размеров, особенно в условиях динамического (ударного) нагружения, сдерживает широкое применение таких уплотнений. Представленная статья посвящена вопросам выбора оптимальных геометрических размеров (толщины) при условии обеспечения прочности тонкостенного металлического уплотнения (оболочечно-пластинчатого) и сохранения положительных качеств, присущих соединениям «металл - полимер». С целью сокращения трудо-временных затрат расчет геометрических размеров тонкостенного уплотнения (толщины пластины и оболочки) был реализован и автоматизирован в MathCAD.
Ключевые слова
В теории электрических машин наметилась тенденция к применению строгих в математическом смысле методов приведения периодических систем к системам уравнений с постоянными коэффициентами. В статье на основе модифицированного метода приведения систем с периодическими коэффициентами к системам с постоянными коэффициентами предложен численно-аналитический метод построения упрощенных математических моделей многофазных вентильных машин. Численно-аналитические расчеты, проводимые с помощью данного метода, учитывают нестационарные свойства периодических систем уравнений вентильной машины и справедливы при анализе электромеханических процессов в широком диапазоне изменения частот вращения ротора. Если известны алгоритм работы ключей и топология схем замещения, то для каждой схемы замещения можно составить систему дифференциальных уравнений минимального порядка (по числу проводящих вентилей) и затем решать ее до того момента времени, пока состояние одного из вентилей схемы не изменится. «Сливание» решений дифференциальных уравнений, соответствующих различным межкоммутационным интервалам, осуществляется обычным методом припасовывания. Такой подход получил название метода переменной структуры и применяется при исследовании нормальных эксплуатационных режимов работы вентильного синхронного генератора, когда последовательность образования схем замещения заранее определена из предшествующих результатов натурного эксперимента, либо путем математического моделирования на электронно-вычислительной машине с помощью универсальных математических моделей. Предлагаемый метод рекомендуется применять, например, при анализе и синтезе регуляторов напряжения, а также для сравнения полученных результатов с результатами численных экспериментов на основе моделирующих программ более высокого уровня.
Ключевые слова
В статье представлены результаты изучения колебаний сил взаимодействия между инструментом и заготовкой при попутном и встречном фрезеровании с целью определения оптимальных режимов резания и их влияния на шероховатость обработанных поверхностей. Авторами проведены экспериментальные исследования процессов фрезерования на обрабатывающем центре HSC 75 DMG и DMC-635 в различных режимах обработки при попутном и встречном фрезеровании с одновременной регистрацией трехмерных вибраций силы резания в точке контакта концевой фрезы с деталью. Для регистрации пространственных составляющих сил резания при фрезеровании использовался установленный на обрабатывающем центре динамометрический стол фирмы «Kistler». Анализ данных с применением специализированного программного обеспечения, методов виброизмерения и вибродиагностики показал, что при значительных угловых скоростях вращения шпинделя в некоторых режимах обработки фреза взаимодействует с заготовкой существенно неравномерно, что ухудшает качество фрезерования и приводит к преждевременному износу инструмента. При изменении угловой скорости вращения шпинделя возникают резонансы в шпинделе, инструменте, в системе крепления и в самой заготовке, что приводит к значительной флуктуации сил фрезерования. В спектре вибрации сил фрезерования возникают многочисленные гармонические составляющие, что связано с нарушением взаимного контакта режущих кромок инструмента с заготовкой. Построение графиков орбит колебаний, проекции сил резания на оси координат, вычисление тангенциальных и радиальных силовых воздействий подтверждают результаты исследования и способствуют определению дополнительных критериев оценки физико-технических процессов резания. Подобные критерии могут использоваться в системах мониторинга и виброзащиты станочного оборудования для обеспечения адаптивного контроля и автоматической коррекции режимов резания.
Ключевые слова
Одной из эффективных финишных операций является дробеударная обработка, при которой под действием ударов дроби об обрабатываемую поверхность детали происходит поверхностное пластическое деформирование, обеспечивающее заданные характеристики материала деталей. В авиастроении панели и обшивки крыла самолета, работающие в условиях циклических нагружений, для повышения сопротивления их усталости после процесса формообразования и зачистки лепестковым кругом подвергаются дробеударному упрочнению. Контрольными параметрами процесса дробеударного упрочнения являются шероховатость поверхности, микротвердость, величина упрочненного слоя, остаточные напряжения и т.д. Однако, если шероховатость поверхности и микротвердость несложно определяются традиционными методами, то определение величины упрочненного слоя и остаточных напряжений - более трудоемкая задача. В последнее время с развитием информационных технологий все чаще применяются различные программы инженерного анализа для изучения сложных технологических процессов, включая и дробеударную обработку. В представленной работе проведено исследование формирования упрочненного слоя и остаточных напряжений в поверхностном слое, вызванных операцией дробеударного упрочнения детали из алюминиевого сплава с использованием программы инженерного анализа методом конечных элементов. По результатам исследования представлены наглядные данные по напряженно-деформированному состоянию поверхностного слоя после соударения дроби с обрабатываемой поверхностью; приведены графические распределения остаточных напряжений по глубине в поверхностном слое и зависимости значений максимальных остаточных напряжений от диаметра и скорости удара дроби; разработаны рекомендации по выбору условий и режимов при дробеударном упрочнении, а также математические модели для определения величины упрочненного слоя и максимальных остаточных напряжений в поверхностном слое детали.
Ключевые слова
В статье рассматривается вопрос энергетической эффективности регуляторов мощности, которые применяются на испытательных станциях тяговых электродвигателей подвижного состава. Проведенный анализ существующего оборудования показал, что в тиристорных преобразователях существуют коммутационные провалы в кривых синусоид питающего напряжения и несинусоидальность кривой тока. Наличие данных помех вызвано существующим интервалом коммутации, вследствие чего возникает междуфазовое короткое замыкание коммутируемых фаз. Кроме того, существующие регуляторы мощности снижают действующее напряжение. Проведенный анализ работы предлагаемых регуляторов мощности в составе испытательной станции позволил составить эффективный алгоритм управления силовыми полупроводниковыми приборами, осуществляющими непосредственную передачу электрической энергии от промежуточного накопителя энергии на тяговые двигатели. Частота следования импульсов напряжения, которые прикладываются к обмоткам тяговых электродвигателей, выбрана таким образом, чтобы коэффициент пульсаций тока в обмотках тягового электродвигателя не превышал 2 % без использования сглаживающего реактора, что является отличительной особенностью применения управляемых выпрямителей, в которых для снижения коэффициента пульсаций используется сглаживающий реактор. Представленный математический анализ регуляторов мощности испытательной станции доказывает эффективность применения разработанного алгоритма управления силовыми полупроводниковыми приборами. Влияние на питающую сеть минимизировано за счет выбора соответствующей ширины импульсов управления силовыми полупроводниковыми приборами на каждом этапе работы тягового электродвигателя. Предлагаемый алгоритм управления позволяют не загружать питающую сеть дополнительными токами, обеспечивает высокую электромагнитную совместимость испытательной станции с питающей электрической сетью на всем диапазоне регулирования мощности.
Ключевые слова
Реализация компанией «ЛокоТех» пилотного проекта «Цифровое депо» ставит своей задачей комплексное применение решений для более эффективной организации производственных процессов. Используемые в настоящее время на железнодорожном транспорте технические устройства для мойки и очистки как подвижного состава, так и его деталей при достаточно большой зоне охвата номенклатуры изделий предполагают обработку объектов либо струей жидкости с моющим веществом, либо их «купание» в моющей среде. Существующая технология очистки и конструктивное исполнение моечных машин при этом не позволяют повысить коэффициент полезного действия таких устройств, а агрессивные свойства жидкостей, применяемых в технологическом процессе, вырабатываются не полностью. Решение видится в интенсификации технологических процессов мойки и очистки деталей подвижного состава путем рациональной организации структуры потоков моющей жидкости с целью повышения их производительности. Ее увеличение также обеспечивается созданием большой удельной поверхности контакта фаз «газ - жидкость». Таким образом, речь идет о повышении эффективности технологии очистки путем использования конструктивных возможностей аппаратов, а не за счет повышения агрессивности рабочей жидкости. В статье приводится оценка конструктивных признаков традиционных схем газлифтных аппаратов, разработаны подходы к оптимальному секционированию аппаратов, т. е. к выявлению в их циркуляционном контуре зон для более выгодного размещения объектов жидкостной обработки, предложено применение аппаратов с принудительным газоснабжением для осуществления технологических процессов в условиях промышленных производств.
Ключевые слова
В ходе исследования был проведен теплотехнический расчет трех вариантов проектных решений по стабилизации деформаций земляного полотна, расположенного на протаивающих основаниях из многолетнемерзлых грунтов на участках Байкало-Амурской магистрали. Расчет проводился с применением программного комплекса Frost 3D Universal. Проведено сравнение расчетных температур с фактическими температурами, зафиксированными в первый год эксплуатации. Данные фактических температур представлены по результатам наблюдений Новочарской дистанции пути. Расчеты показали достаточно хорошую сходимость с данными наблюдений, при этом имеется разница 0,1-0,5 °C в сторону более низких температур. В связи с этим можно сделать вывод, что программный комплекс Frost 3D Universal может с достаточно высокой эффективностью использоваться для проведения прогнозных теплотехнических расчетов земляного полотна. Изучены проблемы и способы стабилизации деформаций земляного полотна на протаивающих основаниях из многолетнемерзлых грунтов, разработаны проектные решения по стабилизации таких деформаций. В проекте рассмотрены три основных варианта, которые применяются на Байкало-Амурской магистрали: скальная наброска, сезоннодействующие охлаждающие установки и солнцеосадкозащитный навес. Применение этих проектных решений будет способствовать сохранению и восстановлению мерзлого состояния грунтов в основании земляного полотна. Общий вывод по данной работе можно сделать следующий: каждая конструкция применима в условиях вечной мерзлоты на участках Байкало-Амурской магистрали.
Ключевые слова
Распоряжением Правительства Российской Федерации от 28 апреля 2021 г. № 1100-р утвержден паспорт инвестиционного проекта, целевым показателем которого является увеличение провозной способности Байкало-Амурской и Транссибирской железнодорожных магистралей в 1,5 раза, до 180 млн т в год, в том числе в 2021 г. - 144 млн т, в 2022 г. - 158 млн т, в 2023 г. - 173 млн т, в 2024 - 180 млн т. Достижение целевых показателей также обусловлено вождением грузовых поездов массой 7 100 т на всем полигоне обращения, что, несомненно, приведет к увеличению случаев эксплуатации тяговых электродвигателей электровозов серии 3,4 ЭС5К в диапазоне тока часового режима и, как следствие, к их существенному нагреву. Одним из основных факторов, влияющих на нагрев узлов электродвигателей, являются потери (электрические, магнитные, механические и др.). На долю тяговых электродвигателей приходится более одной пятой всех отказов. Использование электровозов с вышедшим из строя хотя бы одним тяговым электродвигателем может привести к привлечению вспомогательных локомотивов, нарушению графика движения поездов и, соответственно, к неисполнению целевых показателей. В статье выполнен анализ потерь, возникающих в тяговом электродвигателе НБ-514Е при эксплуатации, разработана гибкая математическая модель, позволяющая выполнять расчет потерь для различных тяговых электродвигателей пульсирующего тока. С ее помощью выполнен расчет потерь для электродвигателя НБ-514Е на участке от ст. Смоляниново до ст. Находка (четное направление) с лимитирующим уклоном 28 ‰.
Ключевые слова
Поддержание парка грузовых вагонов в исправном состоянии в процессе грузоперевозок - важная народнохозяйственная задача. Большую роль в этом процессе играет инструментальный контроль вагонов. Одним из направлений такого контроля является разработка и создание комплексов неразрушающего контроля. В настоящее время группа компаний «Clean Technology Group» предлагает к поставке две разновидности комплексов для неразрушающего контроля серии «ИМК»: «ИМК-01» и «ИМКмб». Не смотря на очевидные плюсы самих комплексов «ИМК», их опытная эксплуатация показала, что метод контроля не вполне надежен и имеет ряд недостатков. Номенклатура объектов контроля крайне ограничена - только рамы тележек и цельнокатаные колеса. Исходя из этого возникла актуальная научно-практическая задача - усовершенствовать методологию диагностики неразрушающего контроля и программное обеспечение комплексов «ИМК», а также выполнить исследования по развитию и внедрению перспективных комплексов неразрушающего контроля. Для решения поставленной задачи были изучены методические погрешности существующей методики неразрушающего контроля на примере пяти деталей. Всего было произведено 150 экспериментов, в ходе которых установлено, что погрешности измерения достаточно большие, поэтому вероятность ошибок первого и второго рода (т. е. вероятность пропуска дефекта и выбраковка годной детали) также велика. Для решения задачи предложен метод спектрального анализа переходного процесса детали после удара. Данный метод достаточно чувствителен и надежен, с его помощью можно выявить даже незначительные дефекты.
Ключевые слова
Формирование трехфазного напряжения необходимо для работы асинхронных вспомогательных машин электровоза. В настоящее время трехфазное напряжение промышленной частоты формируется из однофазного напряжения при помощи системы преобразования числа фаз. Данная система состоит из симметрирующих конденсаторов и резисторов. В работе произведен анализ системы преобразования числа фаз, применяемой в современный период. Исследование системы выявило наличие амплитудной и угловой несимметрии токов и напряжений. Коэффициент несимметрии напряжения по обратной последовательности на обмотках статора и коэффициент несимметрии тока по обратной последовательности при работе трех асинхронных вспомогательных машин значительно увеличиваются относительно допустимых значений по условию безотказной работы электродвигателей. Анализ несимметрии токов и напряжений в обмотках статора асинхронных двигателей вспомогательных машин электровозов выполнялся в среде Simulink математической программы Mathlab. Исследование проводилось при напряжении контактной сети, питающей электровоз, равном 25 000 В и трех работающих асинхронных вспомогательных машинах. Расчеты выполнялись методом симметричных составляющих, который базируется на теории многофазных электрических систем при неодинаковых условиях работы фаз. Для каждой из систем последовательностей напряжений и токов электромагнитные процессы в фазах подобны, что позволяет воспользоваться однолинейными схемами для каждой последовательности и выполнить расчеты с оценкой качества напряжения и тока в трех фазах.
Ключевые слова
Глобальная транспортная система играет важную роль в развитии экономических и социальных связей между странами. Одним из направлений является формирование транспортных коридоров из Европы в Азию через территорию Российской Федерации. На современном этапе экономического развития России создание транснациональных транспортных коридоров особенно актуально. Мировой логистический рынок растет и изменяется, увеличиваются объемы перевозок в направлении стран Азиатско-Тихоокеанского бассейна. С каждым годом потребность стран Азии в полезных ископаемых возрастает, что, в свою очередь, увеличивает грузопоток и нагрузку на существующие транспортные линии, поэтому и необходимо развивать дополнительные транспортные пути. В статье авторами рассмотрена возможность открытия нового железнодорожного транспортного коридора на территории Монгольской Народной Республики. В работе дается оценка эффективности различных вариантов маршрута, проведен сравнительный анализ между уже существующими коридорами и планируемым к открытию. Описаны необходимые технические и технологические преобразования, вследствие которых повысится пропускная способность железнодорожных линий Улан-Баторской железной дороги, а также мероприятия по модернизации пограничных переходов на границах страны. В результате открытия нового транспортного коридора на территории Монголии, увеличится пропускная способность железной дороги страны. Выполненные мероприятия позволят реализовать перспективный план по наращиванию объемов перевозок до 2030 г. из России в направлении стран Азиатско-Тихоокеанского региона.
Ключевые слова
В статье рассматриваются вопросы моделирования пневматических процессов, универсальности пневматических систем применительно к различным отраслям экономики. Моделирование выполнено на примере пневматической тормозной системы грузового отечественного подвижного состава, для чего рассмотрена схема тормозного оборудования поезда с основными тормозными приборами и проанализированы направления движения воздуха по воздуховодам в основных режимах. При создании модели использован подход с аппроксимацией экспериментальных данных путем выбора математической функции и подбора ее параметров. Моделирование направлено на решение частной задачи определения изменения расхода сжатого воздуха в тормозной системе подвижного состава по давлению в источнике (в главном резервуаре) для двух режимов работы: зарядка тормозов и поддержание зарядного давления в тормозной магистрали при поездном режиме. Пневматическая система поезда может работать в режиме потребления для насыщения сжатым воздухом тормозных приборов, что предполагает нестационарный характер процесса. Наряду с этим тормозная система может работать в режиме компенсации утечек сжатого воздуха из-за недостаточной плотности в соединениях, что предполагает стационарный характер течения процесса. В силу таких особенностей работы пневматической системы были предложены два уравнения для стационарного и нестационарного режимов. Представленное решение моделирования расхода сжатого воздуха по снижению давления в источнике помимо железнодорожного подвижного состава применимо для аналогичных пневматических систем общепромышленного назначения.
Ключевые слова
Для определения динамики движения подвижного состава при прохождении участков малого радиуса, на которых имеются дефекты пути, предлагается провести динамическое моделирование при заданных значениях технических параметров подвижного состава и пути с учётом режима ведения состава. Данное моделирование позволит определить силовые всплески динамических ударов при прохождении участков с имеющимися неисправностями, а также выявить насколько увеличиваются эти всплески при сочетании нескольких допустимых в эксплуатации отклонений. На основе полученных результатов выполнена оценка опасных сочетаний неисправностей, а также рассмотрены отклонения режимов движения подвижного состава, которые являются определяющими при прохождении участков с ограничением скорости. Анализ выполнен при расследовании конкретных сходов. Он позволил установить взаимосвязь между величинами отклонений контролируемых параметров элементов вагона и пути и уровнем воздействия кривых и горно-перевальных участков на движение объектов. С указанных позиций выявлена и оценена роль непогашенного ускорения в процессе схода вагона при движении по горно-перевальному участку. Нарастание непогашенного ускорения в пределах переходной кривой должно быть ограниченным, так как факторы, влияющие на его изменение, связаны не только с режимом ведения состава, но и с расположением опасных участков, в которых возникают дополнительные боковые силы. В настоящее время особое внимание уделяется скоростным режимам ведения поезда, особенно в кривых и переходных кривых, радиус кривизны которых не является постоянной величиной, и задача прохождения подвижного состава этих участков пути является важной при расследовании аварийных ситуаций. Основные параметры, определяющие безопасность движения и износ рельсов, - величина и характер изменения сил, возникающих при взаимодействии пути и подвижного состава, а также длины переходных кривых.
Ключевые слова
Целью представленного научного исследования является технико-экономическая оценка направлений по повышению эффективности функционирования участков железнодорожного пути Восточного полигона, увеличению пропускной способности при соблюдении условий обеспечения безопасности движения поездов и минимизации затрат на эксплуатацию и техническое обслуживание подвижного состава и инфраструктуры на основе организации движения посредством увеличения веса и длины грузовых поездов на восточном направлении. Использование составов большой длины позволяет получить ряд важных преимуществ. В условиях цифровой трансформации железнодорожной отрасли альтернативным решением является внедрение инновационных технологий, которые в ближайшем будущем определят развитие магистральных железнодорожных перевозок в глобальном масштабе. Международная ассоциация тяжеловесного движения представила проект «Развитие концепции тяжеловесных перевозок в рамках четвертой промышленной революции - видение 2030 года». Такого рода решения определяют эффективность и безопасность железнодорожных перевозок, обеспечивают пропускную способность железных дорог с использованием современных подходов. Авторами рассмотрена работа участка Восточного полигона железных дорог при пропуске длинносотавных поездов по двум вариантам: 20 поездов в четном направлении движения и 15 в нечетном; 26 поездов в четном направлении движения и 25 в нечетном. В статье дается оценка влияния принципа организации пропуска длинносоставных поездов на качественные показатели графика движения, что позволило определить параметры их применения, а также на безопасность перевозочного процесса в целом.
Ключевые слова
Целью представленного научного исследования является технико-экономическая оценка направлений по повышению В статье указывается на необходимость смены парадигмы дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами, описывающими в настоящее время динамику подвижного состава железных дорог, на дифференциальные уравнения с переменными (случайными или периодическими) коэффициентами. Вертикальная жесткость железнодорожного пути в условиях дискретной инерционной модели не является постоянной величиной и может быть аппроксимирована рядом Фурье со 128 членами. Авторы нашли возможность ограничиться пятью членами. Рассмотрена задача взаимодействия неподрессоренной массы локомотива и неравноупругого по протяженности пути, который позволит определить все переменные значения, в том числе и ускорения. Главной причиной колебаний колесной пары, движущейся по идеальному (без геометрических неровностей) пути, является его неравноупругость. Показано, что если бы путь был равноупругим по протяженности, то подвижной состав на таком пути не совершал бы колебаний. Поэтому была выведена математическая модель динамического поведения кузова локомотива, тележки и колесной пары. Расчеты производились для локомотива ЭП2К. Исследовано влияние неравноупругости пути на ускорение подпрыгивания кузова электровоза, тележки и колесной пары. Установлено, что максимальное ускорение колесной пары локомотива при движении по неравноупругому пути с увеличением скорости возрастает от 0,36 до 0,6 g , т. е. почти в два раза. Определены экспертные оценки критических скоростей для тележки, колесной пары и кузова локомотива, часть из которых находится в зоне эксплуатационных скоростей.
Ключевые слова
Организация Транскорейской железной дороги с выходом на континентальную железнодорожную сеть позволит сформировать новые транспортно-логистические цепи, в которых внешнеторговый контейнеропоток будет сосредоточен в транспортном узле Пусан (Республика Корея). Основные международные контейнерные линии проходят через порт Пусан, где осуществляется перегрузка контейнеров из портов Юго-Восточной Азии и Китая на морские суда для доставки в дальневосточные порты России, он служит основным звеном транспортно-логистических цепей параллельного импорта. Сегодня терминально-логистическая инфраструктура порта Пусан не справляется с обработкой увеличивающихся объемов контейнеропотока, простаивает морской и наземный транспорт в ожидании технологических операций, что приводит к логистическим рискам. Целью настоящей статьи является определение резервов перерабатывающей способности транспортного узла Пусан с учетом переориентации части контейнеропотока на железнодорожный транспорт. Для достижения поставленной цели была разработана программа оценки перерабатывающей способности элементов транспортного узла при изменении объемов контейнеропотока. Задачи данного исследования заключаются в анализе объемов переработки контейнеров в порту Пусан, разработке технологической схемы взаимодействия инфраструктурных объектов и имитационном моделировании работы подсистем транспортного узла Пусан. Предмет исследования - транспортная и терминально-логистическая инфраструктура транспортного узла Пусан. В работе использованы теоретические и математические методы исследования, в том числе моделирование, визуализация и сравнение. В статье представлены результаты двух сценариев моделирования: при существующих объемах работы и при инфраструктурном переоснащении для обработки перспективного контейнеропотока. Предложено поэтапное развитие перерабатывающей способности транспортного узла Пусан, включающее модернизацию инфраструктуры, организационно-технологические и технические мероприятия.
Ключевые слова
В настоящее время в ОАО «РЖД» актуальной задачей, направленной на повышение пропускной способности существующих электрифицированных направлений железных дорог, является внедрение современных систем интервального регулирования, способствующих существенному снижению межпоездных интервалов. К таким системам относят микропроцессорную систему с тональными рельсовыми цепями с центральным размещением аппаратуры в шкафном варианте и виртуальную сцепку. Реализация названных систем несомненно вызовет значительный рост нагрузок в системах тягового и внешнего электроснабжения. Данный факт, в свою очередь, приведет к увеличению падения напряжения в контактной сети, возможно, сопровождающемуся снижением уровня напряжения на токоприемниках локомотивов до недопустимого значения. Обострение подобной ситуации проявится в ремонтных режимах системы внешнего электроснабжения особенно ярко, поскольку отключение ее звеньев приводит к еще большему росту нагрузок в остающихся в работе линиях электропередачи и силовых трансформаторах районных подстанций. Развитие этой ситуации будет способствовать также существенному снижению уровня напряжения в контактной сети. Эти факты необходимо учитывать и в связи с тем, что большая часть линий электропередачи и оборудования подстанций к настоящему времени имеет значительный износ. В рамках представленной работы выполнена оценка влияния ремонтных режимов системы внешнего электроснабжения на условия работы системы тягового электроснабжения на одном из сложных по профилю участков Восточно-Сибирской железной дороги при реализации указанных систем интервального регулирования. Разработаны предложения по техническому перевооружению системы электроснабжения исследуемого участка.
Ключевые слова
На современном этапе развития мировой горнодобывающей промышленности определяющим фактором в достижении высоких технико-экономических показателей является комплексное решение теоретических и прикладных проблем горной сферы в контексте реализации основных подходов Индустрии 4.0. В статье решены вопросы системного анализа результатов компьютерного моделирования испытаний кабины карьерного гусеничного экскаватора на соответствие техническим требованиям, предъявляемым к кабине экскаватора. Цель исследования - выявить и наглядно продемонстрировать на разработанной модели места, наиболее подверженные деформации в конструкции кабины карьерного гусеничного экскаватора, с точки зрения эргономики и безопасности этой кабины как рабочего места. Одна из главных решаемых задач - локализация таких сегментов при возникновении динамических нагрузок. В программном комплексе AutodeskInventor разработана 3D-модель кабины для виртуального моделирования с применением метода конечных элементов и расчетов напряженно-деформированного состояния несущих элементов металлоконструкции кабины экскаватора. При разработке трехмерной модели кабины карьерного экскаватора учтена дополнительная информация, а именно: жесткое соединение сиденья с кабиной, толщина листов обшивки каркаса, необходимая площадь остекления. С учетом этих составляющих было проведено моделирование нагружения кабины карьерного экскаватора и визуализированы результаты компьютерных расчетов. Анализ результатов этого этапа работы показал обоснованность принятых технический решений в совершенствовании конструкции кабины и позволил разработать рекомендации для внесения изменений в проектируемые изделия.