В статье рассмотрено предназначение генераторов контейнерного типа и варианты их применения. Описаны основные технические характеристики, стандартное оснащение и компоновка генератора контейнерного типа (энергоконтейнера). Проведен анализ случаев аварийных остановок одной из установленных в рассматриваемом энергоконтейнере дизель-генераторных установок. Определено количество тепла, которое должно быть отведено в окружающую среду в рассчитываемом контуре охлаждения, для рассматриваемой модели генератора контейнерного типа. Представлено теоретическое обоснование причин, вызывающих аварийную остановку одного из дизель-генераторов, у рассматриваемой модели энергоконтейнера. Выполнен тепловизионный контроль для определения температур внешней и внутренней оболочек генератора контейнерного типа, а также элементов оборудования и дизель-генераторной установки при ее работе под нагрузкой. Описаны теоретические основы, положенные в работу модуля Solidworks Flow Simulation, который предназначен для решения прикладных задач гидрогазодинамики и сопряженного с ними теплообмена. Рассмотрены подходы «толстого пограничного слоя» и «тонкого пограничного слоя» используемые при моделировании пограничного слоя методом «двухмасштабных пристеночных функций» (метод конечных объемов). Выполнено компьютерное моделирование распределения воздушных потоков в объеме энергоконтейнера. Представлены основные результаты исследований, полученных в процессе моделирования распределения воздушных потоков в генераторе контейнерного типа. Проведен анализ результатов исследования и выработаны рекомендации по изменению конструкции рассмотренного энергоконтейнера с целью снижения температуры воздуха, поступающего на радиаторы охлаждения дизель-генераторов.
Современные технологии. Системный анализ. Моделирование
2021. — Выпуск 3(71)
Содержание:
В данной статье исследуется понятие фотополимера, его ультрафиолетовое излучение зоны А и зоны С. Общий механизм полимеризации фотоотверждаемых композиций. Изучен фотополимер ROEHM R-50, его достоинства и недостатки. По недостаткам фотополимера ставится задача, направленная на разработку методики получения композиционно-конструкционных фотополимеров. На основе этого рассматривается терминологическая особенность понятия композиционных материалов (композит). На базе данного способа упрочнения изделий машиностроения, используемого на железной дороге, так называемого наклепа, его понятия, получения в процессе пластической деформации дается графическая иллюстрация наклепа в разрезе. Также показывается изменение им механических характеристик исходного материала. Рассматривается физика процесса формирования наклепного слоя на поверхности изделия. На основе анализа неклепного упрочнения предложена методика упрочнения изделий из фотополимера с использованием растра (растровое упрочнение), что, в свою очередь, идентично процессу наклепа. Показан процесс изготовления изделий из фотополимера с растром (растровым упрочнением), дается описание процессов полимеризации фотополимера с растром (растровым упрочнением). Приводятся показатели твердости по результатам экспериментов фотополимера и фотополимера с растром (растровым упрочнением). Проведенный анализ данных позволил подтвердить предложенную методику по увеличению твердости за счет растра (растрового упрочнения), способного устранить один из недостатков фотополимера. Для устранения других выявленных недостатков фотополимера в статье были поставлены задачи и определены направления изучения композиционного материала (композита) - полиакрилата, что является целью дальнейших исследований.
Ключевые слова
Металлические тонкостенные элементы находят широкое применение в уплотнительных соединениях различных инженерных конструкций. Происходит это вследствие возрастания требований к эксплуатационным характеристикам затворов, обеспечивающих герметичность в «агрессивной» среде при высоких давлениях. В таких условиях ресурс металлополимерных уплотнительных соединений снижается. Применение тонкостенных оболочек в затворах позволяет обеспечить усилие герметизации, достигаемое в металлополимерных уплотнительных соединениях, обеспечить равномерность распределения контактного давления в уплотнительном стыке, минимизировать усилие привода. Основным недостатком соединений с тонкостенными оболочками является их низкая устойчивость к силовому (ударному) нагружению со стороны «золотника» (подвижной части затвора). Компенсация «чувствительности» тонкостенной оболочки к такому нагружению может быть достигнута за счет снижения ее приведенной жесткости. Достигается это путем соединения тонкостенной оболочки и пластины, которая по контуру имеет жесткую заделку. Снижая жесткость тонкостенного элемента (оболочечно-пластинчатого), требуется провести расчет соединения с целью определения рациональных геометрических размеров (толщины) и обеспечения его прочности. Расчетам тонкостенных оболочек и пластин посвящено много трудов. Отсутствие научно обоснованных методик расчета рациональных геометрических размеров тонкостенных уплотнений сдерживает их применение в арматуростроении. Сложность разработки методики расчета обусловлена тем, что такая задача аналитического решения обычно не имеет. В статье подробно рассматривается расчет приведенной жесткости тонкостенного уплотнения. Разработанная методика позволяет поставить задачу оптимизации. Кроме того, сделаны уточнения при расчете фланцевых соединений и действии давления рабочей среды.
Ключевые слова
Рассматривается процесс отслоения покрытий металлических деталей при их очистке. Метод очистки основан на перепаде температур внутри детали (подложки) и покрытия, который приводит к возникновению температурных напряжений, в том числе за счет различий в теплофизических характеристиках покрытия и подложки. Описаны параметры внешнего электромагнитного поля и электрофизические характеристики материалов покрытий металлических поверхностей, влияющие на нагрев в электромагнитных полях ВЧ-диапазона. При оценке эффективности очистки металлических поверхностей значение имеют температура начала отслоения при заданной плотности теплового потока через поверхность и характер изменения теплового сопротивления материала, обусловленного его терморазрушением. Проведен инженерный анализа отслоения краски и окисных загрязнений с металлических поверхностей под воздействием электрического поля высокой частоты с использованием конечно-элементной системы Marc. Произведён расчёт теплового и напряжённо-деформированного состояния. Анализ проводится методом конечных элементов в термомеханической постановке. Рассматривается диэлектрический метод нагрева. Производится вычисление полей температур и напряжённо-деформированного состояния, с целью прогнозирования отслоения покрытия от металлической поверхности. Проведение расчётов поможет снизить число физических испытаний и будет способствовать экономии средств на разработку технологических процессов. Данные расчетов позволяют дать рекомендации по оптимизации параметров ВЧ очистки металлических поверхностей от краски и окисных загрязнений диэлектрическим методом на промышленном оборудовании. Результаты моделирования могут найти широкое применение при разработке технологических процессов очистки, металлических поверхностей от краски и окисных загрязнений в поле высокой частоты.
Ключевые слова
Статья посвящена актуальной проблеме повышения устойчивости функционирования рельсовых цепей железных дорог переменного тока. Установлено, что при регулярном движении тяжеловесных поездов повышение потенциала «рельс - земля» служит не только причиной сбоев в работе рельсовых цепей, но и вызывает различные нарушения в работе всех профильных служб железной дороги, участвующих в организации движения поездов. Для исследования работы рельсовых цепей была разработана имитационная модель электрифицированной железной дороги переменного тока в среде Matlab на примере участка Завитая - Короли Забайкальской железной дороги. Проведена оценка степени влияния параметров путевых дроссель-трансформаторов и переходного сопротивления балластного слоя на величину потенциалов «рельс - земля». В имитационную модель были заложены параметры системы тягового электроснабжения участка и реального графика движения поездов при условии нахождения на четном пути максимально возможного количества поездов повышенной массы. На основании исполненных в программном комплексе «Кортэc» тяговых расчетов определены токи поездов, величины обратного тягового тока и токов по участкам электрической цепи межподстанционной зоны. Проведенное имитационное моделирование показало, что на распределение по длине пути потенциала «рельс - земля» существенное влияние оказывает активное сопротивление путевых дроссель-трансформаторов. При этом под воздействием значительных по величине тяговых токов тяжеловесных поездов при неизменном сопротивлении балластного слоя происходит формирование потенциалов «рельс - земля», превышающих по своей величине пробивное напряжение искровых промежутков опор контактной сети. Выявлено, что рост потенциала в значительной степени связан с повышением активного сопротивления путевых дроссель-трансформаторов. Отмечено, что в условиях эксплуатации изменение состояния балластного слоя при его увлажнении и промерзании также приводит к появлению потенциалов, превышающих пробивное напряжение искровых промежутков, что является существенным ограничением для дальнейшего наращивания масс поездов и интенсивности движения по железнодорожным участкам Сибири и Дальнего Востока.
Ключевые слова
Развитие силовой полупроводниковой техники и технологии послужило основой для внедрения на подвижном составе новых типов частотно-регулируемого электропривода. При этом становится актуальной задача теоретического и экспериментального исследования различных режимов работы привода. В работе представлена математическая модель асинхронного двигателя во вращающейся системе координат 0 - d - q , а также результаты моделирования, выполненные в пакете MatLab (Simulink). Для проверки полученных в теоретической части работы результатов был разработан экспериментальный стенд. Целью проведения эксперимента явилось получение зависимостей вращающего электромагнитного момента двигателя и его скорости в процессе пуска, а также сравнение полученных зависимостей соответствующими характеристиками, рассчитанными в результате имитационного моделирования. В работе использовался типовой четырехполюсный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором АИР71А4 с номинальной частотой вращения 1 370 об. / мин. Двигатель установлен в экспериментальном стенде, позволяющем с помощью электромагнитной муфты задать и вычислить электромагнитный момент на валу асинхронного двигателя. Это поможет проверить адекватность разрабатываемой имитационной модели двигателя. Полученная математическая модель может применяться при моделировании электрического привода в различных режимах его работы. Сравнительный анализ расчетных и экспериментальных значений свидетельствует о правомерности теоретических положений, принятых при разработке имитационной модели. Полученная в пакете программного обеспечения MatLab (Simulink) имитационная модель асинхронного двигателя адекватно определяет электромагнитные процессы и может быть использована при разработке векторной системы управления, а также в учебном процессе в рамках соответствующей дисциплины.
Ключевые слова
Статья посвящена актуальной проблеме наличия случайного ложного срабатывания подсистемы телесигнализации системы телемеханики аппаратуры микропроцессорной телемеханики. Детально проанализированы пути возможного попадания помехи во входные / выходные цепи модулей преобразования сигналов телесигнализации стойки ТУ-ТС АМТ-002, размещенной на посту электрической централизации станции Тургутуй, располагаемой в границах Читинской дистанции электроснабжения ЭЧ-1 Забайкальской железной дороги. Для исследования работы подсистемы телесигнализации аппаратуры микропроцессорной телемеханики была разработана имитационная модель входных цепей модулей оптронов системы телемеханики МСТ-95 и аппаратуры микропроцессорной телемеханики. Проведена оценка степени влияния схемотехнического решения на чувствительность входного элемента модуля оптронов системы телемеханики МСТ-95 и аппаратуры микропроцессорной телемеханики. В имитационную модель были заложены реальные параметры электронных компонентов стоек МСТ-95 и аппаратуры микропроцессорной телемеханики. На основании исполненных в программном комплексе «Мультисим 11.0» расчетов были определены реакции на воздействие помехи при четырех различных вариантах исключения ложного срабатывания. Проведенное имитационное моделирование показало, что на степень чувствительности входных цепей модулей оптронов систем телемеханики МСТ-95 и аппаратуры микропроцессорной телемеханики большое влияние оказывает входное сопротивление модуля оптронов. При этом под воздействием существенных по величине помех, превышающих паспортные значения напряжения срабатывания оптронов, вызывает срабатывания последних и в итоге приводит к появлению у энергодиспетчера дистанции электроснабжения ложной индикации срабатывания телесигнализации. При этом под воздействием напряжения помехи происходит формирование напряжения во входных цепях оптронов, приводящее к его нештатному срабатыванию. Выявлено, что повышение чувствительности у модуля оптронов системы телемеханики аппаратуры микропроцессорной телемеханики по сравнению с МСТ-95, заложенное конструктивно, является источником нештатного срабатывания фототранзистора оптрона как при наличии напряжения помехи, так и при ее отсутствии. Отмечено, что в условиях эксплуатации существующих схем модуля оптронов аппаратура микропроцессорной телемеханики приводит к наличию ложного срабатывания подсистемы телесигнализации, что является существенным ограничением при организации энергодиспетчерского управления конфигурацией системы тягового электроснабжения. Это критически важно для обеспечения надежного и эффективного перевозочного процесса в границах Читинской дистанции электроснабжения ЭЧ-1 Забайкальской дирекции энергообеспечения.
Ключевые слова
В настоящее время на сети железных дорог России и, в частности Восточно-Сибирской железной дороге, остро стоит вопрос качества эксплуатируемого подвижного состава. Увеличился рост количества отцепок вагонов, причиной которых является неудовлетворительное состояние пути и вагона в целом, что требует поиска оптимальных решений данных проблем. Рассуждая на актуальную тему, несомненно, необходимо затронуть вопросы современных стратегий и тенденций развития железнодорожного транспорта и вагонного парка, внедрения современных технологий и технологического оборудования. В результате детального рассмотрения поставленных вопросов, причин и следствий возникновения тех или иных факторов, отправной точкой будет являться углубленный анализ системы взаимодействия «колесо - рельс». Данный анализ позволит объективно указать на конкретные причины существующих проблем в области эксплуатации, описать возникающие явления с достаточной степенью обоснования, предложить прогрессивные актуальные методы решения и обсудить возможные перспективы развития железнодорожной отрасли. Обратившись к статистике по отказам за последние три года, можно проследить рост неисправностей, связанных с дефектами поверхности катания колес. И, действительно, увеличение скоростей движения подвижного состава, рост объемов перевозимых грузов привели к повышению интенсивности его эксплуатации. Следствием этого стало увеличение нагрузок на основные узлы подвижного состава, повышение интенсивности износа деталей.
Ключевые слова
В статье рассматривается современный подход к получению информации от событий, сопровождающих перевозочный процесс. Существующий подход к выявлению причин отказов и технологических нарушений имеет направленность на установление причин возникновения сбоя и оценку последствий, вызванных событием. Такой подход продиктован постоянным наличием сбоев и необходимостью определения виновного подразделения с дальнейшей проработкой причин и предупреждения таких событий. Современные технологии сбора и обработки данных с использованием искусственного интеллекта уже реализуются во многих высокотехнологичных компаниях мира. Целью этих технологий является получение большого объема данных с целью их обработки и выявления ранее неизвестных зависимостей. Использование этих зависимостей в перевозочном процессе позволит сделать его более совершенным. Аналогичный подход был реализован в 70-80 гг. прошлого века, когда активно началось внедрение автоматизированных систем управления на железнодорожном транспорте. Совершенствование технологии перевозочного процесса позволило сократить ограничения в развитии инфраструктуры железнодорожного транспорта по многим направлениям. На сегодняшний день использование результатов обработки больших данных является продолжением уже реализованной технологии совершенствования перевозочного процесса. Предложение такой услуги другим участникам рынка и использование «своих» и «чужих» данных позволит обработать больше информации и получить лидерство в этой технологии. Доминирование в железнодорожной отрасли на основе современных технологий позволит компании надолго закрепиться в лидерах рынка, в том числе мирового.
Ключевые слова
Один из путей решения задач повышения энергетической эффективности и улучшения качества электроэнергии в системах электроснабжения магистральных железных дорог заключается в использовании тяговых сетей повышенного напряжения. В современных условиях для внедрения таких сетей необходима разработка их цифровых моделей, обеспечивающих адекватный анализ качества электроэнергии, энергетической эффективности, электромагнитной совместимости и безопасности. Такие модели могут быть реализованы на базе методов моделирования режимов систем электроснабжения в фазных координатах, разработанных в программном комплексе «Fazonord», созданном в Иркутском государственном университете путей сообщения. В статье представлены результаты моделирования режимов перспективных систем электроснабжения железных дорог с тяговыми сетями 50 и 50+110 кВ. Для сравнения проведено моделирование режимов традиционной тяговой сети 25 кВ. Полученные результаты позволили сформулировать следующие выводы: тяговая сеть 50+110 кВ обеспечивает наилучшую стабилизацию напряжения на токоприемниках электроподвижного состава; тяговые сети повышенного напряжения позволяют снизить токи электровозов и уменьшить нагрев проводов контактной сети; наименьшие потери мощности обеспечивает тяговая сеть 50+110 кВ, при этом для нее наблюдается наиболее низкие показатели вариабельности потерь; за счет применения сетей повышенного напряжения можно получить снижение суммарного электропотребления; применение тяговых сетей повышенного напряжения приводит к увеличению уровней напряженности электрического поля по сравнению с сетями 25 кВ; максимальные и средние значения напряженности тяговой сети 50 кВ больше на 82 и 84 % соответственно, однако аналогичные параметры тяговой сети 50+110 кВ за счет питающего провода уменьшаются на 15 и 16 %; напряженность магнитного поля перспективных систем электроснабжения по сравнению с тяговой сетью 25 кВ уменьшается для сетей 50 кВ и 50+110 кВ на 50 и 84 % соответственно.
Ключевые слова
В настоящее время в России распространяется практика применения контракта жизненного цикла, который предусматривает проектирование, строительство, закупку продукции, ее дальнейшее обслуживание, ремонт и утилизацию. Порядка 80 % всех реализуемых проектов на основе контракта жизненного цикла относятся к транспортной отрасли, однако также контракт успешно применяется в сферах здравоохранения, культуры и спорта. Один из первых проектов с использованием новой концепции - закупка ОАО «РЖД» высокоскоростных поездов «Сапсан» у компании Siemens. Другим примером может стать - Московский метрополитен, заключивший договор с ПАО «Метровагонмаш» на поставку подвижного состава. Как показывает мировой опыт, применение долгосрочного контракта позволяет лучше планировать деятельность, дает возможность оптимизировать издержки, делает предсказуемой инвестиционную программу и сроки ее окупаемости. Кроме того, появляется возможность поступательно и планомерно развивать инженерную компетенцию организации, поскольку по мере анализа статистики отказов происходят обновление и модернизация поставляемой продукции. Данная концепция применена и в локомотивном комплексе, в рамках договора на поставку локомотивов с обязательством обеспечения их сервисного обслуживания, заключенного между АО «Рослокомотив» и ОАО «РЖД», организован ввод в эксплуатацию новых электровозов серии «Ермак». Контрактом предусмотрено участие ремонтной компании и завода-изготовителя с целью поддержки качества продукции. В статье рассмотрена текущая организация системы поддержки жизненного цикла локомотивов, предложено направление совершенствования - разработка научно обоснованной методики долгосрочного планирования программы ремонта. С применением информационных систем ОАО «РЖД» проведен анализ динамики среднесуточного пробега 3ЭС5К приписки эксплуатационных локомотивных депо Дальневосточной дирекции тяги: рассмотрены влияющие сезонные факторы, определена тенденция роста пробега. Произведен гармонический анализ методом Фурье и предложена функция, описывающая динамику среднесуточного пробега с учетом сезонных колебаний. Разработанная методика позволит более точно определить потребность локомотивов в сервисном обслуживании.
Ключевые слова
Актуальной задачей на Белорусской железной дороге является повышение скоростей движения. Непременным условием для этого является эксплуатация криволинейных участков, состояние которых обеспечивает непревышение допускаемой величины непогашенного ускорения для максимальной установленной скорости пассажирского поезда ( а нп) и скорости изменения непогашенного ускорения. С апреля 2020 г. внедрен в эксплуатацию диагностический комплекс объектов инфраструктуры, который позволяет расширить полигон определяемых параметров и оценить объекты инфраструктуры не как отдельные элементы, а комплексно, т. е. оценить геометрию рельсовой колеи в увязке с параметрами земляного полотна и балластной призмы, шириной междупутья, наличием негабаритных мест и т. п. Системный анализ и мониторинг полученных данных комплекса объектов инфраструктуры позволяет отразить состояние технических объектов при помощи автоматизированной системы комплексной диагностики объектов инфраструктуры «Эксперт». На настоящий момент выявлено наличие большого количества криволинейных участков, положение которых не соответствует проектной документации, а также нарушений основных параметров кривых: отклонение возвышения наружного рельса (49,5 %), неровности в плане (35,2 %), несовпадение отводов возвышения и кривизны (17,2 %) и др. Показано, что недостаток организации работ по устранению сдвижек криволинейных участков железнодорожного пути заключается в том, что выправочно-подбивочно-рихтовочные машины работают по способу сглаживания без предварительного анализа сопутствующих факторов. По результатам исследования характеристик существующей кривой на направлении Минск - Молодечно предложено алгоритмическое решение по оптимизации организации выправочно-рихтовочных работ по приведению кривых к проектной документации.
Ключевые слова
В статье проанализированы причины дорожно-транспортных происшествий на железнодорожных переездах России и Иркутской области: 86 % дорожно-транспортных происшествий реализуется вследствие проезда водителями красных сигналов светофоров, 12 % - из-за объезда водителями автотранспорта закрытых шлагбаумов. Рассмотрены способы обеспечения безопасности движения на переездах в России и за рубежом. Разработана концептуальная карта железнодорожного переезда с указанием связей функциональных элементов и подсистем его технического оснащения. Выполнена обработка статистических данных о показателях дорожно-транспортных происшествий Госавтоинспекции за 2015-2020 гг. с применением «Statgraphics Plus» и найдены регрессионные модели численности дорожно-транспортных происшествий на переездах России и Иркутской области, численности погибших, раненых и суммарного количества травмированных на переездах. Численность раненых в дорожно-транспортных происшествиях на переездах достаточно точно описываются: для Иркутской области параболической моделью (коэффициент детерминации 99,48 %), для России полиномиальной моделью (коэффициент детерминации 95,56 %). Полученные модели можно использовать для автоматизации расчета показателей травматизма на железнодорожных переездах. Выявлено, что тяжесть последствий дорожно-транспортных происшествий (число смертей, приходящихся на 100 раненых и погибших) в Иркутской области в 2019 и 2020 гг. превышает российский показатель соответственно в 1,86 и 1,2 раза. Выполнен сравнительный анализ показателей травматизма в дорожно-транспортных происшествиях за 2019 и 2020 гг. Обнаружено, что показатели дорожно-транспортных происшествий на железнодорожных переездах неуклонно снижаются. Существенное уменьшение всех показателей в 2020 г., по-видимому, обусловлено значительным снижением интенсивности автотранспортных потоков в связи с пандемией.
Ключевые слова
Расширение сферы применения общественного транспорта - одна из актуальных тенденций развития современной транспортной системы, поэтому необходимо обеспечить высокую надежность его функционирования, а также усилить привлекательность по сравнению с индивидуальным транспортом. Важную промежуточную роль между индивидуальным транспортом и транспортом общего пользования играет такси. В статье рассматривается существующая ситуация с рынком такси в России, а также примеры решения некоторых проблемных вопросов, связанных с бизнесом такси за рубежом. Отмечено, что современного и отвечающего всем требованиям закона, регламентирующего перевозку пассажиров и багажа сухопутным транспортом или такси нет, и приведены нормативные документы, которые регулируют лишь самые общие аспекты. Предлагается инструмент для оценки качества обслуживания пассажиров автомобилями такси. Рассматриваются факторы, влияющие на пассажирские перевозки легковыми такси. Для определения закономерности использован показатель количества заказов, принятых перевозчиками за год. Модель структурного уравнения позволяет изучить влияние взаимосвязи между удовлетворенностью пассажиров и показателями качества обслуживания. Предложена методика расчета потребного количества автомобилей такси с учетом влияния выбранных факторов. Таким образом, данный подход позволяет моделировать исследуемый процесс транспортного обслуживания, учитывая как «скрытые», так и анализируемые переменные. Предложенная методология может быть применена как транспортными предприятиями города, работающими в бизнесе такси, так и проектными организациями для анализа показателей качества обслуживания и проведения мероприятий, направленных на повышение качества предоставляемых услуг.
Ключевые слова
В статье рассматривается вопрос энергетической эффективности регуляторов мощности, которые применяются на испытательных станциях тяговых электродвигателей подвижного состава. В работе проведен анализ современного оборудования, применяемого на испытательных станциях, на основании математического моделирования. Математическое моделирование позволяет убедиться, что в тиристорных преобразователях существуют коммутационные провалы в кривых синусоид питающего напряжения и присутствует несинусоидальность кривой тока. Также коммутационные провалы присутствуют и в кривых питающего напряжения. 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 исследовать все гармонические составляющие напряжения и тока питающей сети. На основании уточненного закона сохранения энергии предложено устройство, которым за счет изменения входного электрического сопротивления выполняется регулирование мощности испытательной станции. Представленный математический анализ регуляторов мощности испытательной станции на питающую сеть позволяет сделать вывод, что при использовании выпрямителей на диодах применяется весь потенциал источника питания. Влияние на питающую сеть минимизировано с использованием предлагаемых регуляторов мощности на базе электрического полупроводникового вариатора. Эти регуляторы позволяют не загружать питающую сеть дополнительными токами, исключают негативное воздействие, которое на данный момент блокируется только вводом дополнительных фильтрующих элементов. Данные устройства обеспечивают коэффициент мощности близкий к единице и поддерживают высокую электромагнитную совместимость испытательной станции с питающей электрической сетью на всем диапазоне регулирования мощности.
Ключевые слова
Для обеспечения необходимого уровня безопасности движения поездов большое внимание уделяется вопросам мониторинга и диагностики инфраструктурного комплекса, включая верхнее строение пути. Основным критерием назначения ремонта ВСП является пропущенный тоннаж. Однако в зависимости от условий эксплуатации, наличия различных кривых и прямых участков, подъемов и спусков, дополнительных системных внешних факторов, появляются неисправности на участках, различающиеся между собой в десятки раз. Первый комплекс предложений по поддержанию ВСП на высоком техническом уровне сводится к следующему: 1) для текущего содержания пути необходимо создавать мобильные небольшие комплексные бригады, которые в своей основе состоят из профессиональных специалистов и универсальных исполнителей; 2) высвободившееся от нерациональной деятельности по текущему содержанию ВСП ресурсы рекомендуется направить на проведение комплексных ремонтных работ. Основными видами обслуживания и ремонта ВСП являются: 1) ППР - планово-предупредительный ремонт; 2) ПР - подъемочный ремонт; 3) СР - средний ремонт; 4) УСР - усиленный средний ремонт; 5) КР - капитальный ремонт. Второй комплекс предложений заключаются в проведении комплексного ремонта с учетом фактического состояния, которое определяется средствами диагностики и натурными осмотрами ВСП. Суть этих предложений заключается в следующем: а) при наступлении первого вида ремонта по пропущенному тоннажу прямые участки бесстыкового пути не требуют проведения каких-либо ремонтных работ; б) по мере увеличения нагрузки на рельс в зависимости от радиуса кривых и уклонов, количество неисправностей в рельсах, скреплениях, шпалах и балласте возрастает. Например, на кривых малого радиуса требуется сплошная смена рельсов с сопровождением работ в объеме СР; в) при наступлении последующих цикловых ремонтов большая часть участка (перегона) подвергается сложным видам ремонта; г) в итоге при достижении предельного технического состояния верхнего строения пути проводится КР всего перегона.
Ключевые слова
По данным Всемирной организации здравоохранения, качество воздуха ухудшается с каждым годом. Этот случай связан в первую очередь с энергетической, транспортной и промышленной политикой стран и городов, которые начинают быть прямой причиной международных проблем, связанных с парниковым эффектом. В настоящее время экологические особенности транспорта, в основном потребление энергии и производство парниковых газов, являются очень актуальными проблемами. В статье приведено сравнение энергопотребления и производства парниковых газов в двух видах транспорта - автомобильном и железнодорожном. Сравнение сделано для дизельных железнодорожных транспортных средств, а также для легковых автомобилей с различными видами топлива (бензин и дизельное топливо). Результаты показывают окончательные экологические аспекты, рассчитанные на душу населения в Азербайджанской Республике, и имеют высокую информативную ценность, поскольку учитывают потребление энергии и выбросы из первичных и вторичных источников. Расчет производился по фактическим значениям расхода топлива (автомобильным транспортом) и путем моделирования энергопотребления (железной дороги). Энергетические и эмиссионные коэффициенты из стандарта EN были использованы для оценки результатов. Установлено, что «неэкологичные транспортные средства» - автомобили - могут быть очень эффективными в плане потребления энергии и производства парниковых газов в Азербайджанской Республике.
Ключевые слова
Наиболее значимым научным направлением развития сектора организации перевозочного процесса ОАО «Российские железные дороги», является внедрение систем интервального регулирования движения поездов без светофоров с применением спутниковой навигации и цифрового радиоканала. Это также соответствует Стратегии развития железнодорожного транспорта в Российской Федерации до 2030 г. Наращивание объемов пропускной способности объектов транспортной инфраструктуры Восточного полигона, повышение уровня безопасности движения возможно за счет оптимизации перевозочного процесса на основе составления новых перспективных схем распределения вагонопотоков в условиях неравномерности грузонапряженности направлений, а также совершенствования методов и алгоритмов управления в системах интервального регулирования движения поездов. Актуальность научной статьи заключается в том, что проблема нехватки пропускной способности объектов железнодорожной транспортной инфраструктуры носит комплексный характер. Высокий уровень интенсивности движения, отсутствие резервов для пропуска поездов, технические и организационные нарушения в работе, возникшие в одном месте, автоматически приводят к появлению и увеличению показателей непроизводительного простоя подвижного состава по всему Восточному полигону. Дефицит наличной пропускной способности горноперевального участка Восточного полигона к 2023 г. составит 20 пар грузовых поездов. Проблемы и перспективы организации работы данного железнодорожного участка в условиях внедрения современных систем интервального регулирования движения поездов, определение направлений усовершенствования технологии работы наиболее значимых для организации перевозочного процесса железнодорожных станций являются целью данной статьи.
Ключевые слова
Укрупненный пробег между ремонтами обязан подтверждаться не только расчетами, но и опытным контролем эксплуатации тележек. Одним из главных параметров, по которому может быть определен пробег между плановыми видами ремонта, является износ в парах трения частей тележки. Для гашения колебаний вагона, возникающих под воздействием неровностей железнодорожного пути, в составе ходовых частей широко применяются клиновые гасители колебаний. Основным рабочим элементом их конструкции является фрикционный клин. Под воздействием возникающих нагрузок, в результате сил трения с надрессорной балкой и фрикционной планкой, кинетическая энергия колебаний преобразуется в тепловую энергию. Наиболее распространенной причиной отцепок вагонов в текущий ремонт является неисправность тележки по причине выхода из строя рессорного подвешивания. В данной работе выполнено определение наработки вагона до максимального износа фрикционных клиньев. Спроектировано новое приспособление для смены элементов рессорных комплектов грузовых вагонов в условиях ПРО. Вновь разработанное приспособление предназначено для смены фрикционных клиньев и планок, и пружин. Оно состоит из гидравлического домкрата, стоек и рычагов. Данное приспособление также может быть использовано для выполнения работ на ремонтных путях участков текущего отцепочного ремонта с целью создания дополнительных ремонтных позиций и сокращения простоя вагонов в ремонте. Выполнен расчет стоимости замены фрикционных клиньев за жизненный цикл грузового вагона.
Ключевые слова
Взаимодействие пути и подвижного состава, а именно, снижение износа рельсов и колес, актуальное направление исследования в настоящее время в железнодорожной отрасли. Первоочередной мерой по улучшению взаимодействия в паре «колесо - рельс» в странах Европы, Америки и России принята лубрикация боковой поверхности наружной рельсовой нити. Вопрос эффективности лубрикации приобрел большое значение после опытов по нанесению смазочного материала на поверхность головки рельса (дорожку катания), проведенных на дорогах Северной Америки. По итогам экспериментов в прямых участках получено снижение силового воздействия на путь от колес подвижного состава, значительное снижение расходов, затрачиваемых на электрическую тягу и ремонт элементов верхнего строения и подвижного состава. В статье приведены результаты исследований вариантов трибологического состояния (изменение коэффициентов трения на дорожках катания) рельсовых нитей и выбор оптимального способа, обеспечивающего наилучшее взаимодействия колес подвижного состава и рельсов. Представленные варианты получены путем моделирования продольных и боковых сил в программном комплексе «Универсальный механизм». На основании полученных в ходе моделирования результатов сделаны выводы о положительном влиянии снижения коэффициента трения по дорожке катания рельсов на продольные и боковые силы, возникающие в зоне контакта «колесо - рельс», доказана безопасность нанесения смазочного материала на поверхность головок рельсов, рассчитана возможная экономия эксплуатационных расходов от снижения расходов на топливно-энергетические ресурсы.
Ключевые слова
Возможность прогнозирования неравномерности вагонопотоков и погрузки с установлением соответствующих показателей неравномерности - ключевой вопрос в ритмичности работы транспорта. При оценке сезонной неравномерности перевозок с помощью традиционных методик возникают существенные ошибки. В качестве одного из путей решения данной проблемы авторы предлагают усовершенствованный методический инструментарий оценки сезонной неравномерности вагонопотоков, а также погрузки грузов в адрес портов Дальнего Востока. Данная методика основана на построении модели прогноза вагонопотоков, сдаваемых по стыковым пунктам железных дорог и движущихся далее в направлении морских портов с последующим построением математической модели погрузки грузов, на основе которой в последующем можно будет спрогнозировать погрузку на предстоящий год. В представленной работе рассмотрена идентификация моделей временного ряда колебаний вагонопотоков и предложены модели для последующего построения прогноза, а также применен системный подход к решению проблемы прогнозирования объемов вагонопотоков. Необходимо отметить, что на сегодняшний день особо актуально поставлены вопросы о разработке пошаговой инструкции по принятию решений по оперативной корректировке плана формирования диспетчерским аппаратом станций и региональных дирекций с перечнем порядка действий по выработке предложений и их согласованию. Предложенный инструментарий позволяет разработать модели прогноза для оценки сезонной неравномерности погрузки грузов в направлении морских портов. Все это будет способствовать повышению качества планирования и анализа функционирования и развития железных дорог. Весь спектр мероприятий состоит в возможности построения прогнозных моделей для производственного блока холдинга «РЖД», помимо этого появится возможность актуализации структуры эксплуатационных показателей сети.
Ключевые слова
В статье проанализированы и приведены данные, предоставленные сервисными локомотивными депо Красноярского, Восточно-Сибирского и Забайкальского управлений «Локо-Тех» по заходам электровозов на межпоездной ремонт по итогам работы за 2020 г. Приняты во внимание наработки Омского государственного университета путей сообщения по отказам тяговых электродвигателей электровозов постоянного тока. Проведен предметный анализ отказов оборудования крупных сервисных локомотивных депо (Боготол, Нижнеудинск, Чита). Акцент сделан на пробой изоляции пальцев щеткодержателей тяговых электродвигателей. Исследованы действующая система ремонта изоляционных пальцев тяговых электродвигателей в условиях сервисных локомотивных депо, а также влияние твердости и эластичности высушенного пропиточного материала на надежность изоляционных конструкций при эксплуатации электрического оборудования тягового подвижного состава. Предложены варианты сокращения времени и финансовых затрат на процесс запекания поверхностного изоляционного слоя пальцев тяговых электродвигателей, при этом при практическом применении указанного варианта подтвердился положительный результат метода с применением инфракрасного излучения. В результате использования карусельного способа пропитки и сушки полимерной изоляции пальцев кронштейнов щеткодержателей тяговых электродвигателей инфракрасным излучением сокращаются в 2-3 раза расход энергии и не менее чем в 5-10 раз время на технологические операции по пропитке и сушке пальцев кронштейнов щеткодержателей. В качестве математических моделей для расчетов оптимальных режимов инфракрасного энергоподвода при таком конструктивном решении можно рекомендовать метод двойного преобразования тригонометрических рядов Фурье с постоянным периодом.
Ключевые слова
С конца июля 2019 г. в Сибири был зафиксирован резкий рост площади природных пожаров. Наиболее сложная ситуация складывается в Иркутской области, где одни районы страдают от наводнений, другие - от природных пожаров. Для того чтобы эффективнее бороться со стихийными бедствиями, происходящими на территории как Приангарья, так и России в целом, предлагается данный проект - разработка беспилотных летательных аппаратов, способных работать автономно и выполнять ряд задач по сбору информации. Экологическая ситуация в целом на водосборной территории озера Байкал продолжает усугубляться с каждым днем. Масштабную угрозу экологии водосборного бассейна несут не только стихийные бедствия (лесные пожары и наводнения), но и несанкционированные свалки твердых бытовых отходов, браконьерство, а также загрязнение Байкала туристами. Безусловно, необходим постоянный и оперативный экологический мониторинг состояния водосборного бассейна озера Байкал, в котором может оказаться полезным создаваемый модельный ряд беспилотных летательных аппаратов, в том числе разработанная ранее модель квадрокоптера-эколога. Данная статья посвящена проектированию модели беспилотного летательного аппарата, предназначенного для помощи в мониторинге лесных массивов и водных пространств Иркутской области. Проектирование выполнено с учетом того, что аппарат должен функционировать в неблагоприятных климатических условиях и бортовой компьютер способен поддерживать работу с нейронной сетью. Обосновывается выбор концепции беспилотного летательного аппарата - биплан со стреловидными крыльями. Компьютерное трехмерное моделирование выполнено в универсальной программе Autodesk Fusion 360. В работе представлен чертеж полученной компьютерной модели. Предлагаемая CAD-модель позволит получить необходимые для создания натурных моделей чертежи и G-код для 3D-печати и возможного применения фрезерного и лазерного станка. Приводится описание процесса создания тестовой модели и оснащения ее электроникой. В основе программного обеспечения беспилотного летательного аппарата будет использоваться генетический алгоритм. Выбрана архитектура нейросети и проведены необходимые математические расчеты.
Ключевые слова
В статье рассмотрены температурные зависимости, приводящие к отказам буксовых узлов на грузовом подвижном составе. Представлены основные неисправности и дефекты, влияющие на отказ буксового узла. В эксплуатации работоспособность подшипников определяется главным образом температурой нагрева буксовых узлов. Основной контроль изменения температуры производится при помощи автоматизированного устройства, которое считывает информацию по нагреву буксового узла с помощью инфракрасного излучателя, встроенного в комплекс технических средств модернизированный. Буксовые узлы вагонов и локомотивов всегда были предметом особого контроля для обеспечения безопасности движения подвижного состава. В условиях повышенного роста скоростей движения и возросшей грузоподъемности по всей сети железных дорог увеличилась нагрузка на ходовые части вагона и буксового узла в целом. В сложившейся ситуации работоспособность буксового узла уменьшается, а нагрузка увеличивается, что приводит к неправильной работе и отказу данного узла. Рассмотрена статистика по нагреву буксового узла в четном и нечетном направлениях. Приведены данные, снятые с комплекса технических средств модернизированного для сравнительного анализа движения вагонов с разными техническими параметрами и перевозимым грузом, а также неисправностями в системе «колесо - рельс». В эксплуатации часто встречаются неисправности, возникающие в результате заклинивания подшипников, которые происходят при неправильном подборе тел качения по длине и диаметру. Отцепы грузового подвижного состава в основном происходят по отказам буксовых узлов, и основной процент отказа приходится на неисправности торцевого крепления и тел качения подшипника.
Ключевые слова
В работе рассматривается опыт разработки мобильного приложения, предназначенного для вопросов и ответов. Актуальность исследования заключается в том, что интернет стал рассматриваться как большая база знаний, для работы с которой требуются специальные инструменты. Система вопросов и ответов представляет собой сообщество из пользователей, помогающих друг другу в поиске решения конкретной проблемы. Такие системы являются базой знаний, которые хранят в себе вопросы и их решение. Плюс таких систем в том, что, если пользователь ограничен в знаниях в какой- либо области, то ему может помочь человек, разбирающийся в этой сфере. В таких системах существует принцип разделения вопросов на категории, например, наука, философия, психология или автомобили. Современные системы вопросов и ответов - это, как правило, веб-сайт, предназначенный для людей, ищущих решение на свой вопрос. Такие сайты позволяют пользователям задать вопрос или помочь с решением на уже заданные вопросы. Таким образом, формируется социальная сеть, участником которой может стать каждый. Такие социальные сети не только помогают с решением проблемы, но и дают пользователям возможность обмениваться своими знаниями и опытом с другими, а в некоторых случаях искать новые пути решения. Разработанное мобильное приложение является таким инструментом. Оно позволяет организовать базу знаний пользователей и предоставляет удобный поиск вопросов и ответов. Также данное приложение организует небольшую социальную сеть с системой сообщений для общения пользователей. Пользователю не нужно тратить время на поиск интересующего его вопроса в интернете. Такое приложение соответствует установленным требованиям, поддерживается большим количеством устройств, работающих на операционной системе Android. Реализованная в мобильном приложении система аутентификации обеспечивает необходимую безопасность доступа к возможностям приложения.