В статье обозначена проблема появления заусенцев после механообработки при изготовлении деталей коаксиальных радиокомпонентов сверхвысокочастотной микроэлектроники. Используемые на производстве методы борьбы с заусенцами имеют такие недостатки, как высокая трудоемкость и длительное время финишной обработки. Подбор альтернативных методов удаления заусенцев является актуальной задачей, решение которой позволит снизить трудоемкость и время изготовления деталей. Рассмотрены перспективы применения термоимпульсного метода удаления заусенцев с малогабаритных высокоточных деталей, имеющих труднодоступные поверхности, приведены примеры существующих отечественных и зарубежных термоимпульсных установок. Исследован принцип работы и проведен анализ технических характеристик и их соответствие требованиям производителей деталей коаксиальных радиокомпонентов сверхвысокочастотной микроэлектроники по используемым материалам, размерам возникающих заусенцев, конструкционным особенностям, габаритам и объемам партий деталей. Сделан вывод о перспективности применения термоимпульсных установок для удаления заусенцев с деталей коаксиальных радиокомпонентов сверхвысокочастотной микроэлектроники. Отечественные образцы обладают преимуществом в отношении параметров «цена - качество» по сравнению с зарубежными образцами. Применяемые в производстве деталей коаксиальных радиокомпонентов материалы подлежат обработке в термоимпульсной установке. Размеры возникающих заусенцев и их соотношение с тонкостенностью элементов конструкции деталей также позволяет подобрать режим обработки, при котором заусенцы удалены и сохранится геометрия деталей. Линейка моделей позволяет выбрать термоимпульсную установку требуемого объема камеры исходя из размеров деталей и партии загрузки.
Современные технологии. Системный анализ. Моделирование
2020. — Выпуск 1(65)
Содержание:
В статье рассматривается напряженно-деформированное состояние рабочих лопаток авиационных газотурбинных двигателей с учетом работы их крепления. Исследование построено на основе решений метода конечных элементов и контактной задачи теории упругости. Анализируются условия работы реальной конструкции рабочей лопатки компрессора при ее креплении трапециевидным замком типа «ласточкин хвост». Особенностью исследования является анализ работы конструкции сопряжения в замке рабочей лопатки и диска, которое моделируется с использованием специального контактного конечного элемента. Метод конечных элементов, построенный на объемных моделях теории упругости, выбран с целью решения поставленной задачи с максимальным учетом влияния всех параметров по геометрическим формам и нагрузкам, которые имеют место при работе лопаток роторов компрессоров газотурбинных двигателей. Представленный подход дает возможность наглядно увидеть картину всех деформаций и напряжений на исследуемых деформируемых телах в виде рабочего диска, лопатки и элемента ее осевой фиксации. Решение, полученное методом конечных элементов тестируется относительно ранее известных подходов представленного расчета. Статический расчет напряженно-деформированного состояния рабочей лопатки с замком показал, наряду с качественным совпадением с аналитической моделью, особенности поля напряжений при работе замкового соединения вплоть до параметров жескости соединения. На основе результатов, полученных на реальной конструкции, в работе представлены итоги изучения изменения условий сопряжения на рабочих поверхностях замка лопатки и в опасных зонах замковой части рабочего диска компрессора газотурбинных двигателей.
Ключевые слова
В статье предлагается к рассмотрению метод полуактивного управления амплитудой колебаний вибрационных технологических машин с изменением давления пневмоподвески вибрационной установки, анализируется класс технологических машин, представляющих собой механические колебательные системы, где в качестве элементов рабочей среды выступают подбрасываемые за счет вибрации металлические шарики, взаимодействующие с обрабатываемой деталью с целью упрочнения ее поверхности. Необходимое качество обработки обеспечивается тем, что рабочий орган вибрационной машины должен совершать только вертикальные поступательные движения с отсутствием вращательных движений, т. е. иметь однородное вибрационное поле. Важной особенностью является организация работы виброустановки в условиях априорной неопределенности о параметрах установки с технологической нагрузкой: массы, момента инерции, расположения центра тяжести, а также меняющихся в процессе эксплуатации параметров самой виброустановки. Предлагаемый метод управления основан на использовании регулятора со статической адаптацией, который при работе выполняет текущее оценивание коэффициента усиления объекта по управляемой величине в области низких частот. На основании этой оценки осуществляется подстройка управляющего сигнала. Характерной особенностью названного регулятора, в отличие от классического контура управления, является использование элемента «умножение - деление» на его входе. Исследуются особенности и условия работы этого регулятора. На модельном примере показана эффективность предлагаемого метода управления амплитудой колебаний вибрационной установки, также показывается, что данный метод можно использовать и для других полуактивных методов управления колебаниями, а также для управления иными характеристиками вибрационных установок.
Ключевые слова
В статье рассматривается проблема низких эксплуатационных показателей кожухов зубчатой передачи грузовых электровозов в условиях Восточного полигона, показана динамика возникновения отказов кожухов зубчатой передачи в течение года, при этом отмечена имеющаяся сезонность изменения условий эксплуатации, приводящая к высоким нагрузкам в относительно короткий период времени. Анализируется причинно-следственный комплекс отказов кожухов по данным эксплуатации, показаны закономерности динамического нагружения кожуха зубчатой передачи в зависимости от скорости электровоза и длины неровности пути. Приводится сравнение диапазона собственных частот кожуха с частотами возмущающих воздействий, отмечается возможность их совпадения, а также возникновение условий резонанса. Обозначена проблема влияния крутильных колебаний остова тягового двигателя как источника дополнительного динамического нагружения кожуха зубчатой передачи. Величина жесткости крепления кожуха к тяговому двигателю существенно зависит от момента затяжки болтов крепления. При их ослаблении или несоблюдении технологии затяжки, может изменяться диапазон собственных частот колебательной системы кожуха, при этом также возможно возникновение резонансных явлений. В работе приводится амплитудно-частотная характеристика крутильных колебаний остова тягового двигателя и рассматриваются динамические моменты, которые возникают на кожухе зубчатой передачи при крутильных колебаниях тягового двигателя. Для снижения уровня динамических нагрузок на кожух зубчатой передачи, способствующих возникновению отказов, предложена конструкция кожуха с амортизирующим креплением к тяговому двигателю, обеспечивающая повышенную виброзащиту системы.
Ключевые слова
Оптимизация маршрутной транспортной системы широко изучалась для улично-дорожной сети, но менее апробирована в системе городского общественного транспорта. Мультимодальные маршрутные сети, проложенные по кратчайшему пути, могут снизить производительность системы в момент достижения максимума пропускной способности. Основной задачей исследования является разработка динамической модели оптимальной маршрутной системы для мультимодальной транспортной сети. Она представляется ориентированным графом с множеством узлов и дуг, который моделируется как многоуровневая структура, где каждый уровень представляет юнимодальную подсеть и соединен линиями. Имитация работы сети моделируется с целью воспроизведения передвижений пассажиров, транспортных операций и поездок транспортных средств. Задача оптимизации динамической системы сформулирована как проблема вариационного неравенства для равновесия пользователя с точки зрения зависимых от времени предельных издержек. Расчет нестационарных предельных издержек пути основан на дополнительном времени ожидания пассажиров из-за отказа в посадке на прибывающие транспортные средства. Следовательно, путь представлен ациклическим направленным маршрутом на многоуровневом ориентированном графе, соединяющем пару пунктов отправления - назначения. Пересадка рассматривается в связи с ограничениями вместимости транспортного средства. Динамика работы транспортной системы исследуется путем применения многоагентного подхода учета операций и процесса ожидания пассажиров на станциях (остановочных пунктах). Предложенный алгоритм основан на решении общей задачи динамического распределения транспортного потока. Метод является алгоритмом стохастической оптимизации при решении комбинаторных задач. Он связывает стохастический механизм для генерации выполнимых решений и итеративно улучшает качество на основе производительности. Алгоритм основан на минимизации расстояния (кросс-энтропии) до состояния равновесия. Экспериментальное исследование проводилось на небольшой мультимодальной транспортной сети. Как и ожидалось, с ростом коэффициента загрузки увеличивается время прохождения маршрута. Это связано с тем, что по мере повышения уровня загруженности некоторым пользователям может быть предложен более длинный маршрут с целью сокращения общего времени в пути. Поскольку возможные маршруты для перераспределения пассажиров относительно ограничены, процентное увеличение общей экономии времени становится не очень значительным, когда система сильно перегружена. Метод решения динамической задачи оптимальной маршрутизации в большинстве случаев дает реальные результаты. Численное исследование обеспечивает основу сравнения оптимальной маршрутизации системы при различных уровнях перегрузки.
Ключевые слова
Управление эксплуатационной работой железных дорог осуществляется в целях обеспечения производственной деятельности железнодорожного транспорта и связано с организацией перевозочного процесса. Важной составляющей процесса грузовых перевозок является система технической эксплуатации грузового вагонного состава. В работе рассмотрена система технической эксплуатации грузового вагонного состава при организации интенсивных сквозных маршрутных перевозок по магистрали. Очевидно, что оптимизация подобной системы является важной и актуальной народно-хозяйственной задачей. Методология ее решения базируется на системном подходе. Результат работы основан на широком исследовании моделей систем технической эксплуатации методом статистического моделирования. В качестве исходных данных для моделирования системы эксплуатации использовалась статистика по 2 398 отказам грузовых вагонов с последним деповским ремонтом, полученная в ВЧД-8 Восточно-Сибирской железной дороги - филиале ОАО «РЖД». Для данного вида вагонов применяется комбинированный норматив периодичности проведения деповского ремонта грузовых вагонов согласно Положению о системе технического обслуживания и ремонта грузовых вагонов, допущенных в обращение на железнодорожные пути общего пользования в международном сообщении, принятого по распоряжению ОАО «РЖД» № 2759р от 29 декабря 2012 г. Фактический пробег вагонов между деповскими ремонтами составляет примерно 160 тыс. км. Главным научно-теоретическим результатом представленной работы является количественная оценка суммарного среднесуточного отхода вагонов в отцепочный ремонт ТР-2 при маршрутных перевозках проектируемой железнодорожной магистрали и при условии эксплуатации вагонов по комбинированному критерию. Это очень важный практический результат в области теории управления процессом перевозок. Ранее задачи подобного класса количественного решения не имели.
Ключевые слова
В статье рассматривается актуальный вопрос борьбы с самопроизвольным срабатыванием пневматических тормозов грузовых поездов без выявления причины. Проводится анализ статистических данных самопроизвольных срабатываний на участке Междуреченск - Абакан - Тайшет. Наглядно представлено, что наиболее частые случаи срабатывания происходят на переломном профиле пути и на затяжных подъемах или спусках. Экспериментальным путем исследуются пневматические процессы, протекающие в воздухораспределителе № 483, при помощи физической модели тормозной системы поезда, состоящей из тормозного оборудования локомотива и двух вагонов. В процессе эксплуатации автотормозного оборудования выявлен конструктивный недостаток воздухораспределителя № 483, который проявляется, как правило, на ломаном профиле пути в виде самопроизвольного срабатывания тормозов по причине больших продольных динамических реакций поезда. В качестве практических рекомендаций предложено повернуть воздухораспределитель № 483 на 45 или 90 градусов относительно стандартного расположения с целью исключения воздействия продольно-динамических сил на движущиеся части воздухораспределителя, вследствие чего должно сократиться количество случаев самопроизвольного срабатывания. Для оценки влияния открытия клапана дополнительной разрядки на пневматические процессы тормозного оборудования был проведен эксперимент на автоматизированном стенде исследования газодинамических процессов Иркутского государственного университета путей сообщения. Данный эксперимент позволил установить, как влияет срабатывание клапана дополнительной разрядки на падение давления тормозной магистрали смежного вагона вследствие воздействия продольно-динамических реакций поезда на подвижные элементы магистральной части воздухораспределителя.
Ключевые слова
Необходимость разработки новых методов анализа риска в чрезвычайных ситуациях обусловлена большим количеством аварийных ситуаций и тяжестью их последствий, особенно при железнодорожных перевозках опасных грузов. В статье исследованы современные методы анализа риска чрезвычайных ситуаций, приведены результаты их сравнительной оценки. Рассмотрены традиционный и новый подходы к обеспечению безопасности железнодорожных перевозок. Установлена эффективность применения ГИС-технологий для анализа риска чрезвычайных ситуаций и прогнозирования их последствий. Изучена возможность использования для решения конкретных задач ряда методик оценки рисков чрезвычайных ситуаций и нормативов приемлемого риска чрезвычайных ситуаций. Представлены основные подходы к доказательству безопасности железнодорожного транспорта и оценки экологических рисков. Отмечено, что обеспечение эффективности и безопасности мультимодальных перевозок требует комплексного подхода в области оценки рисков с учетом особенностей транспорта, географии перевозок, административно-правовых ограничений. Предлагается использовать параметрический подход с применением ранговых оценок, что объясняется его эффективностью и доступностью. Исследована степень износа основных фондов железнодорожной инфраструктуры как одного из наиболее важных факторов, влияющих на уровень безопасности. Проведено ранжирование данного показателя и установлена отрицательная динамика за весь период наблюдения. Методом интервального прогнозирования проведен анализ динамики износа основных фондов и составлен прогноз, с высокой долей вероятности показывающий тенденцию к дальнейшему его увеличению. Сделан вывод о необходимости проведения мероприятий по снижению исследуемого фактора.
Ключевые слова
Современная мировая экономика диктует новые правила для всех областей жизни и человечества в целом. Постоянно увеличивается потребление и производство разнообразных товаров, как следствие растет роль процесса их взаимодействия. Процесс грузовых перевозок на железных дорогах имеет ряд трудностей, связанных с необходимостью постоянного увеличения провозной и пропускной способностей. Огромные вложения в развитие инфраструктуры заставляют рассматривать другие способы наращивания объемов. Решением проблемы стало внедрение тяжеловесного движения и использование длинносоставных поездов. Однако с ростом осевых и погонных нагрузок в значительной мере изменилось взаимодействие пути и подвижного состава. Увеличение грузонапряженности повлекло рост эксплуатационных расходов на содержание железнодорожного полотна. Все службы пути работают над оптимизацией этого процесса, но объективные данные показывают, что несмотря на все усилия состояние инфраструктуры ухудшается стремительными темпами. Поэтому главной задачей науки является оптимизация, конформность всех элементов системы «экипаж - путь». Настоящая статья посвящена анализу результатов экспериментальных исследований движения поездов по участку Иркутск - Большой Луг с учетом разнообразного профиля и плана местности. Целью исследований являлось определение напряженно-деформированного состояния элементов верхнего строения пути, установление фактических внешних нагрузок, действующих от подвижного состава на рельсы, получение качественной закономерности и количественных значений, характеризующих особенности взаимодействия пути и подвижного состава.
Ключевые слова
В работе обоснована необходимость в инновационном подходе к развитию транспортной системы Юга России на основе высокоскоростного железнодорожного транспорта. Данный подход позволит расширить весь спектр транспортных, рекреационных, курортных, историко-познавательных и туристических услуг в указанном регионе и существенно повысит потребительский спрос на них. Совместное функционирование различных видов транспорта в рамках мультимодального проекта, обеспечивающее естественную их конкуренцию, позволит поднять на качественно более высокий уровень предоставляемые транспортные услуги. Рассматриваемый мультимодальный проект, имеющий хабовую транспортно-логистическую структуру, скоординирует на современном технико-технологическом уровне и в оптимальном режиме распределение пассажиропотоков в российском Причерноморье. Соединяющая Адлер с Севастополем высокоскоростная магистраль свяжет в единое целое два важнейших туристических региона современной России. Переключив на себя основную часть пассажиропотока, направленного вдоль побережий Кавказа и Крыма, она создаст условия для здоровой и полноценной конкуренции между ними во всех отношениях. Так как выбор варианта пролегания высокоскоростной магистрали является комплексной задачей, требующей учета большого числа факторов, в статье проведен предварительный комплексный экспертно-аналитический расчет проекта. На основе экспертных оценок транспортных, социально-экономических, геоморфологических и туристических условий в рассматриваемом регионе приведены аналитические расчеты для нахождения оптимального варианта расположения магистрали. При реализации соответствующих вычислительных процедур предполагается использование систем компьютерной математики.
Ключевые слова
В статье рассматриваются основные проблемы организации дорожного движения в городах и причины их возникновения. Выполнен анализ решений задач в организации и управлении дорожным движением. Более подробно исследованы основные аспекты применения автоматизированной системы управления дорожным движением, как наиболее оптимального, но и более сложного пути решения имеющихся проблем. Отмечено, что в связи со сложностями внедрения подобной системы, продолжают оставаться актуальными процессы совершенствования схем организации дорожного движения на отдельно взятых участках улично-дорожной сети городов, важное место среди которых занимают кольцевые пересечения. Возможность использования различных видов кольцевых пересечений рассмотрена на примере одного из проблемных участков улично-дорожной сети г. Севастополь. На данном участке произведены замеры потоков транспорта. Для анализа транспортной ситуации в среде имитационного моделирования разработана цифровая модель улично-дорожной сети, смоделированы и проанализированы четыре варианта изменения схемы организации дорожного движения, в частности, применение как обычных кольцевых пересечений, так и турбоколец. Показано, как дальнейшее возрастание интенсивности транспортного потока повлияет на пропускную способность рассматриваемого пересечения и прилегающих к нему участков. Выявлено, что если по сравнению с нерегулируемым перекрестком на кольцевом пересечении увеличится пропускная способность и средняя скорость проезда, то с применением турбоколец в условиях города существенно затруднится проезд исследуемого пересечения.
Ключевые слова
Использованные в работе уточненный закон сохранения энергии в электромагнитном поле, спектральный анализ несинусоидального напряжения, тока и разработанные новые энергетические характеристики электропривода позволяют учитывать основные факторы, влияющие на энергетическую эффективность электропривода. Отмечено значительное снижение тока, потребляемого от источника энергии, по сравнению с трехфазным номинальным током в обмотках статора электродвигателя на этапах пуска, трогания и разгона электропривода. Предложенным анализом энергетических процессов в отличие от традиционных методов впервые доказана целесообразность повышения энергетической эффективности за счет использования напряжения на входе электрического полупроводникового вариатора конструкции, разработанной сотрудниками Иркутского государственного университета путей сообщения, вплоть до амплитуды переменного напряжения источника энергии. В математической модели асинхронного электропривода применен спектральный ФФТ-анализ напряжения и тока на входе регулятора мощности и в обмотках статора электродвигателя на различных этапах динамического режима работы электропривода. С помощью блоков (Blocks Simulink / Math Operations) в компьютерной программе «MatLab» формируется момент сопротивления на валу электродвигателя с учетом нелинейной механической характеристики вентилятора. Накопителями энергии электрического поля в ESV и магнитного поля в статоре асинхронного двигателя обеспечивается полное и непрерывное использование электрического потенциала для компенсации потерь активной мощности и выполнения механической работы асинхронным электродвигателем. Предложенная в статье методика анализа энергетических процессов в частотно-управляемом асинхронном электроприводе позволяет повысить точность оценки энергетических процессов в наукоемких технологиях и устранить методологические противоречия в образовательном процессе учебных учреждений.
Ключевые слова
В работе железнодорожных предприятий, связанных с грузоперевозками, должны всегда присутствовать оценочные показатели качества деятельности. Структура показателей в настоящее время направлена на оценку качества после предоставления услуги, оценку потребителя, который уже воспользовался ею. При этом исправление допущенных несоответствий в перевозочном процессе в принципе невозможно. В связи с чем проведен анализ существующей системы оценки деятельности предприятий по параметрам качества и предложены критерии оценки, предусматривающие превентивные мероприятия при предоставлении услуг. Обозначено направление дальнейшего развития систем управления взаимоотношениями с потребителями в сторону оценки удовлетворенности потенциальных потребителей. В статье также приведены результаты анализа работы по взаимодействию грузоотправителей и организаций-перевозчиков. Рынок услуг устроен таким образом, что те компании, которые ведут работу по привлечению клиентов, имеют стабильное увеличение их количества, остальные при этом теряют клиентов. Вот почему расширение клиентской базы и улучшение качества обслуживания являются важными задачами развития любого бизнеса. В результате спроектирован и представлен алгоритм по работе с потенциальными грузоотправителями, который предусматривает формирование базы данных по региону среди грузоотправителей, анализ траекторий передвижения грузов и определение требуемых параметров к перевозочному процессу железнодорожным транспортом. На основании проведенных исследований и представленных результатов сформирован проект стандарта организации по предложенной проектной модели, которую можно применять на любых предприятиях-грузоперевозчиках в сфере железнодорожного транспорта.
Ключевые слова
На железнодорожном транспорте есть объекты, определяющие эффективность и безопасность перевозочного процесса. Их относят к потребителям электроэнергии, требующим реализации системы электроснабжения повышенной надежности от трех источников питания. В современных условиях число таких потребителей растет. В качестве третьего источника, как правило, используются дизельные электростанции, эксплуатация которых требует расхода дорогого энергоресурса. В статье предложен альтернативный способ организации гарантированного электроснабжения таких объектов от контактной сети 25 кВ с применением технологий интеллектуальных сетей («Smart grid»). При этом в состав систем электроснабжения входят следующие устройства: преобразователь числа фаз по обращенной схеме Штейнмеца, служащий для получения симметричной трехфазной системы напряжений; активный кондиционер гармоник, позволяющий снижать гармонические искажения, создаваемые электровозами; управляемый источник реактивной мощности с пределами ее регулирования -10…+10 Мвар, поддерживающий требуемый уровень напряжения в точке подключения питающей потребитель линии. Компьютерные исследования проведены с помощью программного комплекса «Fazonord», предназначенного для моделирования режимов электроэнергетических систем и систем электроснабжения железных дорог в фазных координатах. Расчетная модель реализована для систем электроснабжения двухпутного участка железной дороги с шестью тяговыми подстанциями. Полученные результаты позволили сделать определенные выводы. Во-первых, надежное и качественное электроснабжение может быть реализовано только на основе комплексного использования активных элементов, таких как преобразователь числа фаз, активный кондиционер гармоник и источник реактивной мощности. При отсутствии источника реактивной мощности наблюдаются существенные колебания напряжений на выходе преобразователя, а также заметная несимметрия, почти достигающая предела нормально допустимых значений. Суммарный коэффициент гармоник напряжений при отсутствии активного фильтра превышает 20 %, а форма кривой напряжения существенно отклоняется от синусоиды. Во-вторых, при наличии всего комплекса устройств достигается высокое качество электроэнергии на подстанции потребителя. В-третьих, моделирование показывает невысокую чувствительность рассматриваемой схемы преобразователя к погрешностям регулирования параметров. В-четвертых, имеющиеся отклонения напряжений, связанные с ограниченными пределами реактивной мощности (-10…+10 Мвар), носят кратковременный характер и не превышают 5 % от номинального значения. В-пятых, моделирование показывает, что передача электроэнергии по однопроводной линии возможна на значительное расстояние, достигающее 25 км.
Ключевые слова
В Стратегической программе развития железнодорожного транспорта до 2030 г. сделан акцент на развитие клиентоориентированного подхода как одного из условий конкурентоспособности. Клиентоориентированность является одним из элементов антикризисного управления транспортными системами, она дает дополнительные возможности особенно при снижении объемов перевозок, когда необходимо бороться за привлечение клиентов. Клиентоориентированный подход тесно связан с качеством организации транспортного обслуживания клиентов (пассажиров). Реализация данного принципа возможна только при условии отлаженных каналов обратной связи, по которым от пассажира поступает объективная и актуальная оценка качества услуг. С этой целью сектором клиентских услуг и маркетинговой группой Федеральной пассажирской компании с определенной периодичностью проводится анализ качества обслуживания пассажиров. Проведенная автором оценка качества организации транспортного обслуживания пассажиров выявила определенный ряд проблем в этой области. Так, при маркетинговых исследованиях оценка осуществляется по шести критериям, а работниками сектора клиентских услуг по четырем, чем нарушается сопоставимость данных, кроме того, не совпадают периоды проводимой оценки. Для устранения выявленных недостатков автор предлагает использовать методику оценки качества организации транспортного обслуживания пассажиров, выполняемую с помощью корреляционного анализа парной зависимости показателей маркетинговых исследований, с учетом параметров клиентских услуг. Использование корреляционного анализа позволит определить степень зависимости между оцениваемыми показателями с целью дальнейшего их отбора и установления единого перечня критериев для проведения совместного анализа качества транспортного обслуживания.
Ключевые слова
Несущий трос является основным устройством контактной подвески и служит для подвешивания контактного провода. Его техническое состояние подлежит контролю для обеспечения безопасности движения поездов. Анализ современных методов диагностики позволяет сделать вывод о недостаточной их эффективности. Диагностика несущего троса производится группами диагностики ЭЧ и ДЭЛ, а также вагоном-лабораторией ВИКС ЦЭ. Ее проводят визуально посредством пеших обходов и тепловизионного обследования. Первый не дает должного результата, так как зависит от человеческого фактора. Точность и возможность второго уменьшается в светлое время суток, при повышенной влажности и наличии ветровых потоков. При диагностике данные факторы влияют на качество измерения, что может привести к обрыву несущего троса. В статье исследован новый метод диагностики несущего троса. При эксплуатации на несущий трос действуют различные нагрузки и температуры, что в свою очередь приводит к изменению длины, вследствие этого изменяется стрела провеса и натяжение. Проанализировав удлинение провода и параметры несущего троса можно выявить его предотказное состояние. Длина провода увеличивается при обрыве хотя бы одной проволоки, так как уменьшается его сечение. Данный метод позволяет определить обрыв одной или нескольких проволок за счет удлинения несущего троса. Этот параметр возможно измерить с помощью датчика линейных ускорений (акселерометра), принцип действия которого - измерение ускорения при мгновенном изменении параметров провода.
Ключевые слова
В статье рассмотрены актуальные вопросы, связанные с теоретическим обоснованием новой методики определения времени окончания процесса сушки полимерной изоляции обмоток электрооборудования тягового подвижного состава с использованием инфракрасного излучения. Одной из частично нерешенных проблем использования инфракрасного излучения в процессе ремонта изоляционных конструкций обмоток электрического оборудования тягового подвижного состава оставалась проблема определения времени остановки технологического процесса сушки на специализированном оборудовании. Длительность процесса сушки при штатной технологии с использованием конвективных электрических печей диктуется заводом изготовителем изоляционных материалов и пропиточных составов, что обусловлено соответствующими испытаниями по оценке остаточного содержания растворителя. Исследования кинетики механизма процесса кристаллизации жидкого полимера под действием теплового излучения, проводимые в лабораторных и производственных условиях, показали, что у основных химических фракций необходимые изменения заканчиваются вполне в определенный период времени, когда заканчивается период роста зерен. Данные особенности были использованы при создании новой методики по определению времени окончания процесса сушки на основании изменения объема полимера на поверхности изоляции. В этой связи была выдвинута гипотеза о том, что каждому из значений плотности мощности теплового излучения в процессе кристаллизации жидких полимеров соответствует оптимальное время технологического процесса по упрочнению изоляционных конструкций. Механизм перехода жидкого полимера в твердое состояние с заданными физическими характеристиками под действием теплового излучения требует прецизионных экспериментальных исследований.
Ключевые слова
С целью развития городского общественного транспорта необходимо обеспечить высокую надежность его функционирования, а также усилить привлекательность по сравнению с индивидуальным транспортом. В связи с этим исследования, направленные на повышение качества транспортного обслуживания являются актуальными в настоящее время. В статье предлагается инструмент для оценки качества обслуживания пассажиров общественного транспорта. Рассматриваемая модель структурного уравнения позволяет изучить влияние взаимосвязи между удовлетворенностью пассажиров и показателями качества обслуживания. Система структурных уравнений состоит из двух компонентов: модель скрытой переменной и модель измерения. Таким образом, данный подход позволяет моделировать исследуемый процесс транспортного обслуживания, учитывая как «скрытые», так и анализируемые переменные. В ходе исследования оценено влияние показателей качества, определены четыре переменные: надежность обслуживания, комфортабельность, конфигурация маршрутной сети, безопасность и чистота. Для выявления влияния показателей на удовлетворенность пассажиров качеством транспортного обслуживания были выдвинуты гипотезы. Однако результаты тестирования модели показали, что комфортабельность не является значимой в случае оказания влияния на качество с точки зрения пассажира. С учетом калибровки полученных значений приведена окончательная структура модели. Предложенная методология может быть применена как транспортными предприятиями города, так и проектными организациями для анализа показателей качества обслуживания и проведения мероприятий, направленных на повышение качества предоставляемых услуг.
Ключевые слова
Построение высокотехнологической современной модели «Цифровая железная дорога» является в настоящее время ключевым элементом, реализация которого запланирована на ближайшую перспективу. Проект позволит сформировать новые принципы и модели работы всех структурных подразделений отрасли в условиях повсеместного проникновения цифровых технологий. Появление цифровых технологий позволит перевести организацию и технологию функционирования транспортных и других систем на качественно новый уровень, новые информационные технологии позволят оптимизировать эксплуатацию работы подвижного состава. По результатам проведенного анализа показателей работы сервисного локомотивного депо «Иркутское» согласно модели «полного сервиса» парка локомотивов выявлено, что ухудшение большинства показателей негативно сказывается на финансовом положении депо и негативно влияет на качество выполняемого ремонта в целом. Для решения поставленной задачи предлагается использовать в сервисном локомотивном депо «Иркутское» автоматизированную систему управления надежностью парка локомотивов, внедрение которой позволит увеличить коэффициент готовности подвижного состава, сократит время простоя в ремонтных депо, минимизирует расход ресурсов на все виды ремонта и обслуживания. Основным потребителем услуг системы управления надежностью локомотивного парка в первую очередь является холдинг ОАО «РЖД» и дирекция тяги, заинтересованные в надежной работе подвижного состава, поскольку в процессе эксплуатации локомотивов возникают такие риски, как замечания по работе локомотивного парка, отказы и неисправности различной степени сложности, случаи нарушения безопасности движения поездов.
Ключевые слова
В статье рассматривается влияние структуры и характеристик прибывающего и отправляющегося вагонопотока с промышленных сортировочных станций и портов на сортировочные устройства. Ввиду большой дифференциации по весовым категориям параметры сортировочных горок не удовлетворяют требованиям безопасного роспуска и обеспечения необходимой перерабатывающей способности. Предложено два варианта решения данной проблемы - проектирование двугорбых горок для переработки груженого и порожнего вагонопотока или расположение крайних пучков сортировочного парка на низших отметках по сравнению со средними пучками. При этом несколько уточнена и дополнена существующая методика определения расчетной высоты сортировочной горки. В работе также исследуются некоторые аспекты проектирования поперечных профилей и размещение путей сортировочного парка в плане. Для крайних пучков, куда будут направляться порожние вагоны, необходимо проектировать противоуклоны большей крутизны, чтобы обеспечить скатывание отцепов под действием силы тяжести при избыточной скорости в хвосте сортировочного парка. Подчеркивается, что на промышленных сортировочных станциях и на предпортовых станциях длины путей должны быть различные, что обусловлено нормой массы и длины формируемых составов и передач. Выполнение данных рекомендаций при проектировании горок позволит повысить энергоэффективность сортировочного процесса.
Ключевые слова
Одной из важнейших задач в соответствии со Стратегией научно-технического развития холдинга «РЖД» на период до 2025 года и на перспективу до 2030 является снижение удельного расхода электроэнергии электроподвижным составом и повышение его энергетической эффективности. Работающие сегодня отечественные электровозы переменного тока имеют неудовлетворительные энергетические показатели как в режиме тяги, так и в режиме рекуперативного торможения. В режиме рекуперации происходит значительное потребление реактивной мощности электровозом из тяговой сети, и вследствие этого коэффициент мощности имеет крайне низкий показатель, который не превышает значения 0,65 на высшей зоне регулирования напряжения. Наличие блоков балластных резисторов в силовой цепи, которое связано с принятым законом управления инверторами, не только ограничивает область тормозных характеристик электровоза, но и значительно снижает величину отдаваемой электроэнергии в контактную сеть. В данной статье авторами предлагается современный подход к решению вопроса энергетической эффективности электровоза в режиме рекуперации, а именно, применение выпрямительно-инверторного преобразователя на базе IGBT-транзисторов и разработка способа реализации рекуперативного торможения без блоков балластных резисторов с обеспечением статической устойчивости данного режима. С целью аналитического доказательства работоспособности данного способа были рассчитаны и построены внешние характеристики инвертора на базе IGBT-транзисторов, положительный наклон которых свидетельствует о возможности реализации режима рекуперативного торможения без балластного сопротивления. На разработанной имитационной модели электровоза переменного тока 2ЭС5К в среде «МatLab Simulink», работающего в режиме рекуперативного торможения, были получены и проанализированы кривые электромагнитных процессов, протекающих в силовой цепи электровоза.
Ключевые слова
Работа посвящена численному (компьютерному) моделированию динамических процессов взаимодействия пути и грузового вагона, имеющих допустимые отклонениями в содержании. В качестве базового вагона принята серийная модель четырехосной цистерны для бензина и светлых нефтепродуктов. Выбраны основные критерии динамического взаимодействия, безопасности движения, ходовых качеств и определены численные значения показателей. В качестве критериев, определяющих безопасность движения, приняты минимальное значение коэффициента запаса устойчивости колеса против схода с рельса, динамические величины рамных и боковых сил, действующих на колесные пары вагонов, а также минимальная величина контактных сил между пятником и подпятником (минимум контактных сил). Обоснован выбор рационального значения высоты центра тяжести, обеспечивающего безопасность движения с учетом скоростных режимов эксплуатации подвижного состава и сочетаний допустимых отклонений в содержании пути и ходовых частей экипажей. На основе полученных результатов проведен анализ и выработаны обоснованные рекомендации по выявлению влияния опасных значений высоты центра тяжести вагонов-цистерн на показатели безопасности движения и ходовых качеств. Определены допустимые скорости движения в диапазоне высот центра тяжести котла цистерны.
Ключевые слова
Неблагоприятные инженерно-геологические условия, характеризующиеся наличием скальных трещиноватых пород, геодинамическими и геодеформационными процессами, характерны типичны для ряда участков существующих железных дорог, расположенных в горных районах. Учитывая, что фактически процесс развития образования трещин и снижения характеристик скальных грунтов в результате динамических воздействий трудно предсказать, представляется актуальным изучение работы глубоких выемок, сложенных трещиноватыми скальными породами. В статье оценивается возможность обоснования решения по принятому в процессе реконструкции заложению откоса. Рассматриваются скальные выемки с различной степенью трещиноватости глубиной 12, 15, 18 м. Для оценки устойчивости откосов разработана двумерная численная модель железнодорожной выемки под два пути, расчеты выполнены в программно-вычислительном комплексе «Midas GTS 2019». Основные выводы сделаны на основании численного анализа работы выемки в виде конечно-элементной модели массива грунта, нарушенного при разработке выемки и подвергающегося подвергшегося динамическим воздействиям в результате взрывных работ во время строительства или землетрясений. Установлено влияние трещиноватости скального грунта на коэффициент устойчивости откосов железнодорожной выемки. Основными факторами, определяющими устойчивость откоса, являются крутизна откосов и трещиноватость скального грунта, которая в расчетах характеризуется геологическим индексом прочности (GSI). Определена зависимость коэффициента устойчивости от трещиноватости грунтов выемки, позволяющая выявить критический уровень трещиноватости, при котором фактический коэффициент устойчивости снижается до опасного значения на границе предельного равновесия.