Одним из самых нежелательных явлений, проявляющихся при обработке нежестких деталей, является возникновение автоколебаний заготовки, вследствие чего происходит ухудшение шероховатости и точности обработанной поверхности, преждевременный износ инструмента и выход его из строя. Решению проблемы повышения динамической устойчивости технологической системы при обработке нежестких деталей посвящено много различных научных работ. В производственных условиях для снижения опасности возникновения автоколебаний чаще всего изменяют режимы резания, что влечет за собой потерю производительности. Для борьбы с автоколебаниями, возникающими при обработке деталей, разработаны разные способы. Суть их в основном сводится к применению различных демпферов. Для борьбы с автоколебаниями более целесообразным является не гашение возникающих автоколебаний, а создание условий для их исключения. Такой подход строится на основе понимания физики процесса возбуждения автоколебаний. В представленной работе исследована принципиальная возможность гашения автоколебаний путем применения стандартных режущих пластин с измененным значением заднего угла. В ходе работы решена научно-техническая проблема повышения динамической устойчивости процесса торцевого фрезерования нежестких заготовок. Рассмотрены существующие способы и средства повышения виброустойчивости и производительности процессов торцевого фрезерования. Выбран перспективный путь подавления автоколебаний путем использования инструмента с режущими пластинами с измененным задним углом. Экспериментально доказана возможность гашения вибраций за счет изменения значения заднего угла режущей пластины. Разработана методика проведения экспериментов, сделаны необходимые измерения. Проведенные исследования показали целесообразность использования режущих пластин с измененным задним углом при фрезеровании нежестких деталей.
Современные технологии. Системный анализ. Моделирование
2021. — Выпуск 4(72)
Содержание:
Настоящая работа посвящена дальнейшему исследованию эффекта «застревания» маятника на вращающемся валу механической системы. Суть этого эффекта заключается в том, что при определенном соотношении между моментом трения в опоре маятника, установленного с возможностью свободного вращения на валу ротора двигателя механической системы, и его массой или длиной имеет место такой режим движения, когда ротор вращается с заданной угловой скоростью, а угловая скорость (частота вращения) маятника совпадает с одной из собственных частот механической системы. Исследования проводились на модели с двумя степенями свободы и маятником, установленным с возможностью свободного вращения на валу этой механической системы. Для данной модели с маятником получены нелинейные дифференциальные уравнения, неразрешенные относительно старших производных. В результате численного интегрирования этих уравнений построены законы вращения маятника при разных коэффициентах трения в его опоре, в том числе при «застревании» маятника на собственных частотах модели. Путем обоснованных допущений выведено обособленное дифференциальное уравнение движения маятника на вращающемся валу модели. Из этого уравнения наглядно можно увидеть, что на вращение маятника на валу механической системы и, соответственно, на возникновение эффекта «застревания» влияет не только трение в опоре маятника, но и собственная частота колебаний и демпфирование механической системы. Расчетные кривые законов разгона маятника при интегрировании системы уравнений и обособленного уравнения показали хорошее совпадение, что свидетельствует о достоверности полученных результатов. Проведено исследование влияния демпфирования на возможность возникновения эффекта «застревания» маятника на вращающемся валу.
Ключевые слова
В статье рассматриваются вопросы обеспечения герметичности вторичных уплотнений разгруженных от давления герметизируемой среды подъемных клапанов. В арматуростроении к вторичным уплотнениям относят уплотнения штока в клапанах, шпинделя в задвижках, «компенсирующей части» в разгруженных затворах. В зависимости от условий эксплуатации клапана, потеря герметичности вторичного уплотнения может наступить раньше выхода из строя основного уплотнения затвора, поэтому обеспечение герметичности вторичных уплотнений является не менее важной задачей. Рассматриваемая конструкция клапана является разгруженной от давления рабочей среды. В статье приводится подробное описание уникальности конструктивного решения разгруженного клапана - отсутствие жесткой связи между золотником и седлом затвора клапана. Такое решение обеспечивает возможность любого направления потока рабочей среды (на золотник, под золотник). Вторичные уплотнения в предлагаемой конструкции располагаются непосредственно в золонике и подвержены износу вследствии поступательного движения. Кроме того, требования по скорости перекрытия потока рабочей среды и ударные нагрузки также не способствуют надежности таких уплотнений. В качестве одного из конструктивных решений предлагается использовать тонкостенные упоры, степень прижатия которых зависит от создаваемого на их площадь давления в затворе клапана. При разгрузке клапана усложняется его конструкция и вследствии этого происходит увеличение его массогабаритных параметров. Для их частичного снижения в клапане предлагается снизить приведенную жесткость тонкостенного седла, что позволит обеспечивать герметичность при меньшем усилии привода.
Ключевые слова
В работе рассматриваются механические характеристики изделий из эластомеров, в том числе резины, имеющих широкую область применения. Исследование напряженно-деформированного состояния этих изделий является актуальным и ему посвящено большое количество работ. Актуальность темы определяется тем, что остаются вопросы изучения крепления эластомеров, т. е. их работы в условиях сопряжения с деталями из металлов. Развитие подходов решения этой нелинейной задачи имеет особое значение в таких отраслях, как авиация, энергетика, машиностроение и других высокотехнологичных производствах. В этом случае к эластомерам предъявляются высокие требования в связи с широким диапазоном температур и перегрузок на всех этапах жизненного цикла изделия. В частности, к особым требованиям к эластомерам относятся: эластичность, механические характеристики и стойкость к различным агрессивным средам. В статье представлено экспериментальное исследование эластомеров относительно стандартных и нестандартных условий эксплуатации, а также перечень узлов, имеющих перспективные решения с использованием эластомерных материалов. Поведение металлов хорошо изучено и существует множество источников информации об их механических свойствах, в то время как жесткостные характеристики эластомерных материалов в открытом доступе отсутствуют. В данном исследовании предлагаются диаграммы растяжения материала, также здесь отражен порядок действий, с помощью которых осуществляется получение механических характеристик эластомера, и показаны результаты проведения натурных испытаний и конечно-элементного моделирования. Испытания, проведенные на использованном оборудовании в соответствии с ГОСТ 270-75, обеспечивают получение корректных механических характеристик эластомерного материала с помощью утилиты Experimental Data Fitting.
Ключевые слова
В работе выполнена автоматизация расчета физических свойств ингредиентов двухфазной (жидкость - твердое) рабочей среды и гидродинамики перемешивающего устройства для реактора периодического действия, используемого при производстве серосодержащего сорбента на основе хлорлигнина. Сорбент селективен к целому ряду ионов тяжелых металлов. Исходя из результатов расчета физических свойств ингредиентов и обзора конструкций перемешивающих устройств в опытном реакторе использована пропеллерная трехлопастная мешалка для перемешивания рабочей среды с коэффициентом динамической вязкости 6,01 сП и содержанием твердой фазы 31,8 %. Так как в 70-х гг. XX в. было установлено, что из-за несовместимости критериев подобия химических и массообменных процессов масштабный переход в реакторе на основе физического подобия осуществить практически невозможно, то при масштабном переходе от лабораторной установки к малой производственной установке производительностью 200 кг серосодержащего сорбента на один цикл вместо физического подобия были использованы расчетные методы. Следует отметить, что увеличение масштаба установки до М = 104 не скажется на соотношении ингредиентов, используемых для получения нового сорбента (по аналогии с приготовлением блюда в большем количестве и в большей посуде: рецептура приготовления не изменится, масса ингредиентов увеличится в соответствии с масштабом), может измениться лишь время перемешивания, нагрева до 40-45°С и последующего охлаждения смеси до 20°С. Физические свойства твердых ингредиентов определялись по справочникам (для хлорлигнина - экспериментально). Для расчета физических свойств жидких ингредиентов и их смеси использованы известные аддитивные модели. Разработана технологическая схема производства новых серосодержащих сорбентов. Рассчитан профиль окружной скорости, которая квадратично возрастает до максимального значения на окружности, совпадающей по диаметру с мешалкой. В периферийной зоне окружная скорость гиперболически убывает вплоть до стенки реактора. Найдены параметры мешалки, средняя скорость рабочей среды в объеме реактора, мощность перемешивания, глубина образующейся воронки и затраты мощности на перемешивание среды.
Ключевые слова
В статье предложена методика принятия решений по этапному изменению облика и мощности мультимодальной транспортной сети для методологии проектирования ее развития. Мультимодальная транспортная сеть формируется из объектов единой транспортной сети: мультимодальных транспортных узлов и транспортных звеньев различных видов транспорта как совокупность мультимодальных транспортных коридоров. Предлагаемая методика является инструментом методологии, с помощью которого лицо, принимающее решение, выбирает из сформированной области эффективных стратегий развития мультимодальной транспортной сети наилучшую. Для учета неопределенности сценариев социально-экономического развития страны, ее регионов, конъюнктуры на мировых рынках экспортного минерального сырья, международной геополитической ситуации и других факторов, влияющих на принятие решения, используются расчетные случаи. Они задают вариативность условий реализации стратегий. Математическая модель расчетного случая включает в себя: вариант сценария социально-экономического развития исследуемого региона, вариант потребных объемов перевозок по мультимодальным транспортным коридорам и соответствующую им расчетную схему облика мультимодальной транспортной сети. Область эффективных стратегий формируется для каждого расчетного случая. Выбор наилучшей стратегии возможен, во-первых, из области эффективных стратегий, сформированной по одному расчетному случаю; во-вторых, из объединенной по всем расчетным случаям области эффективных стратегий; в-третьих, из множества эффективных стратегий, обеспечивающих освоение потребных объемов перевозок в нескольких расчетных случаях. Лицо, принимающее решение, при выборе стратегий использует сбалансированную систему показателей как инструмент многокритериальной оценки стратегий изменения облика и мощности мультимодальной транспортной сети. Совокупность сбалансированных показателей позволяет оценить эффективность стратегий с учетом возможных социально-экономических последствий их реализации для общества в целом, экономики страны, транспортной отрасли, а также оценить привлекательность инвестиционного проекта для его потенциальных участников.
Ключевые слова
Одним из путей повышения энергетической эффективности асинхронного двигателя является применение системы экстремального управления. Повышение энергетической эффективности достигается за счет уменьшения потребляемого тока двигателем до экстремально низких значений изменением величины потокосцепления ротора. Целью работы является повышение энергоэффективности системы векторного управления асинхронного двигателя за счет оптимизации задания потокосцепления ротора. Оптимальное значение потокосцепления определяется в соответствии с критерием минимального потребляемого тока статора в зависимости от заданного значения электромагнитного момента на валу двигателя. Недостатком классической системы экстремального регулирования является низкое быстродействие за счет большого значения времени поиска точки экстремума. Таким образом, классические поисковые системы применимы в установившихся режимах работы. В случае отклонения параметров двигателя или изменения режима его работы, необходимо осуществлять новый поиск экстремума при каждом изменении, что невозможно из-за низкого быстродействия. В этой связи применение классических экстремальных регуляторов ограничено. Для устранения этого недостатка предлагается использовать систему экстремального управления с изменяющимся шагом в процессе работы регулятора. При этом система управления обеспечивает повышение энергетических показателей асинхронного двигателя как в номинальном, так и в отличных от номинального режимах работы. Предложенный алгоритм регулирования целесообразно применять в приводе вспомогательных машин электровоза. В работе использовался типовой асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором типа 4А225 М4 У2, установленный в приводе мотор-вентилятора ВЛ85. Предлагаемая система экстремального управления позволяет уменьшить электрические потери в двигателе во всех режимах его работы. Для рассмотренного двигателя 4А225 М4 У2 величину тока статора удалось сократить на 15 %, а время поиска на 40 % по сравнению с классическим методом экстремального регулирования с постоянным шагом поиска.
Ключевые слова
Работа выполнена на основе анализа технических заключений случаев сходов порожнего подвижного состава на Красноярской и Восточно-Сибирской железных дорогах в период с 1996 по 2021 г. Установлено, что сходы чаще всего происходят внутрь кривой (67 % случаев). Анализ позволил выявить параметры пути и подвижного состава, оказывающие существенное влияние на сход вагонов в прямых и криволинейных участках пути. В статье исследованы условия сходов вагонов при движении по различным участкам пути, рассмотрены основные причины сходов согласно техническим заключениям. В процессе движения порожнего подвижного состава возникают силы взаимодействия. Разработанная расчетная схема достаточно полно характеризует процессы действия сил на вагон. В работе приведены зависимости направляющих сил, действующих в точке контакта колеса и рельса, для набегающих и ненабегающих колес с учетом положения вагона в кривой. Произведен расчет и анализ углов набегания гребня колеса на рабочую поверхность рельса, который позволил установить, что угол набегания не превышает допустимые значения и не оказывает существенного влияния на сход. Исследования также показали, что поперечные горизонтальные направляющие усилия достаточно малы и причиной схода сами по себе быть не могут.
Ключевые слова
В современной железнодорожной электроэнергетике используется широкий диапазон микропроцессорных устройств релейной защиты и автоматики в различных вариантах исполнения. На смену традиционным схемам подключения микропроцессорных устройств приходят новые схемы, надежность которых необходимо численно оценить путем поэтапного анализа и расчета вариантов возникновения функциональных отказов. Актуальность исследования обусловлена активной модернизацией железнодорожной энергетики за счет внедрения информационных технологий в системах управления технологическими процессами и перспективным расширением полигона использования цифровых технологий. В работе анализируются современные тенденции в области цифровизации тяговых подстанций железных дорог с применением микропроцессорных устройств релейной защиты и автоматики. Ввиду отсутствия в настоящее время в железнодорожной энергетике Российской Федерации базы данных показателей надежности цифровых систем релейной защиты и автоматики, в данной работе были взяты за основу схемы подключения и требования технологического проектирования для электроэнергетических цифровых подстанций, на основе чего был выполнен расчет показателей надежности для тяговых подстанций переменного тока железнодорожного транспорта. Результаты позволили провести сравнение новых и существующей (традиционной) схем по показателям надежности. Выявлено, что показатели надежности у новых схем не выше, чем у традиционной, что объясняется наличием в новых схемах нерезервируемых элементов, снижающих результирующие показатели надежности. Приводятся пошаговые примеры составления топологических схем замещения по надежности, выполнены моделирование и анализ деревьев отказов с учетом показателей надежности элементов на примере тяговой подстанции. Подчеркивается необходимость создания в ближайшем будущем базы данных нового цифрового и соединительного оборудования с указанием количественных значений показателей надежности устройств и комплексов релейной защиты и автоматики.
Ключевые слова
В статье рассматриваются причины возникновения сходов подвижного состава. В настоящее время сходы составов расследуют по внешним отклонениям деталей и узлов, но не затрагивают внутреннюю сторону развития аварийных ситуаций. Особенно хотелось отметить отклонения, которые зависят от структуры земляного полотна и контролируются центром диагностики и мониторинга устройств инфраструктуры. Но не всегда выявляются причины, которые кроются в состоянии земляного полотна и принадлежности участка к горно-рельефной местности или прямому участку, где проходят грунтовые воды. От этого зависит структура земляного полотна и увлажненность слоев, влияющих на образование просадок пути, которые и могут привести к опасным ситуациям при движении подвижного состава. Для наблюдения за такими участками нужна определенная система, отслеживающая состояние пути не по внешним признакам, а именно по слоям земляного полотна. Такой является георадиолакационная система, позволяющая «просвечивать» горные породы с помощью радиоволн и детально определять отклонения и изменения в структуре земляного полотна, а также выявлять повышенную увлажненность слоев для своевременного предотвращения размыва грунта и его проседания под насыпью. Данная методика исследования является не только экономичной, но и достаточно удобной при обследовании больших площадей железнодорожного полотна.
Ключевые слова
Экономическое планирование любого региона, страны предусматривает развитие транспортной отрасли и создает возможность перехода от решений, основанных на использовании ресурсов, расположенных вблизи производства и потребления, к решениям, основанным в наибольшей степени на специализации и прогрессирующем разделении труда. В этом аспекте перевозки грузов становятся более технологичными, сети поставок усложняются, охватывая большее количество регионов. Приобретают актуальность задачи по эффективному использованию различных видов транспорта и их взаимодействию в ходе перегрузочных операций в интермодальных терминалах. Представленная методология проектирования интермодальных терминалов в транспортных системах позволяет оценить разработанные проектные решения с учетом обслуживаемых транспортных единиц. В статье рассмотрена специфика интермодальных терминалов в связи с выполняемыми задачами и их роль в интеграции различных видов транспорта в грузовых перевозках. Цель проведенного исследования - отражение основных аспектов проектирования интермодального терминала. Стоимостные затраты являются не менее важными при принятии решения о планировке терминала, его оборудовании и эксплуатации. В работе перечислены некоторые статьи затрат, связанные с администрированием и системой управления терминалом, а также другими функциями и услугами, выполняемыми на нем. Однако при принятии решения о строительстве терминала необходимо учитывать более широкий спектр статей затрат, которые не были рассмотрены в рамках данной работы.
Ключевые слова
В статье выполнен сравнительный анализ соответствия нормативного, планируемого и фактически выполненного объемов капитального ремонта трамвайного пути левобережной трамвайной сети г. Новосибирска. Затронуты исторические аспекты появления трамвайных путей в этой части города. С целью исследования указанная сеть разделена на 31 участок с определенными характеристиками. Учитывались основные характеристики участков исследования, такие как тип, род, вид элементов верхнего строения пути, конструкция пути, годы укладки и капитальных ремонтов. Также учитывался продольный профиль, план линии, наличие обособления трамвайного пути от автодороги. В соответствии со статистическими данными по количеству рейсов и объему пассажироперевозок, типу подвижного состава определена средняя грузонапряженность по каждому из участков за последние пять лет. Грузонапряженность рассматривалась для определения нормативной периодичности капитального ремонта. В работе с учетом местных условий установлена продолжительность доремонтных сроков эксплуатации трамвайных участков. Представлены данные по объемам планируемого и фактически выполненного капитального ремонта за период с 2003 г. Установлено, что рекомендуемый нормативный срок проведения капитального ремонта для многих участков истек. Планируемый объем ремонтов менее нормативного за счет различных подходов к назначению ремонтов. При критерии назначения ремонта, определяемом посредством установления фактического состояния пути, объем потребного ремонта снижается. Это достигается заменой капитальных работ текущими. При этом фактический объем проведенных капитальных ремонтов не соответствует ни нормативному, ни планируемому.
Ключевые слова
В статье рассматривается вопрос разработки локомотивного микропроцессорного устройства непрерывного мониторинга и визуализации температуры окружающего воздуха работниками локомотивных бригад с целью повышения безопасности движения поездов при низких температурах и резко континентальном климате, характерных для Восточного полигона ОАО «Российские железные дороги». Условия вождения и эксплуатации поездов в зимних условиях существенно отличаются от летних. Низкие температуры приводят к снижению подвижности шарниров, возрастает хрупкость металлов и вероятность замерзания трубопроводов, изменяются требования к режимам опробования тормозов и скоростным режимам движения составов. На ряде участков железных дорог, проложенных по искусственным сооружениям, в настоящее время уже действуют скоростные ограничения движения поездов. Рост числа аварийных ситуаций приводит к необходимости введения дополнительных скоростных ограничений на ряде участков со сложным профилем пути. Отсутствие бортовых устройств непрерывного мониторинга и визуализации температуры окружающего воздуха с одновременным контролем скорости движения поезда привело к необходимости поиска технических решений в этом направлении. На основе проведенных исследований и с учетом анализа достоинств и недостатков существующих технических решений авторами предложено микропроцессорное устройство, предназначенное для измерения текущей температуры окружающего воздуха, координаты и скорости движения поезда с возможностью фиксации всех измеренных значений на карту памяти. Проведенные натурные испытания показали высокую эффективность разработанного устройства, а также его надежность и простоту эксплуатации. Актуальность разработки и высокие технические характеристики подтверждены экспертными заключениями и актами внедрения.
Ключевые слова
В статье исследуются проблемы и аварийные ситуации на улично-дорожной сети г. Севастополя, причины их возникновения. Проведен анализ дорожно-транспортных происшествий в городе, выявлены пути снижение аварийности. Рассмотрена статистика увеличения личного и общественного транспорта в Севастополе. Было выполнено сравнение простых и кольцевых пересечений, приведены аргументы для выбора приоритетности проезда кольцевых пересечений. Также перечислены виды моделирования, а именно, эмпирический и аналитический, дана их характеристика. Предложены программные продукты для компьютерного моделирования дорожных ситуаций. В связи с исторической застройкой города, изменения транспортной сети в большинстве случаев невозможны, но благодаря моделированию можно провести анализ и предложить вариации изменения движения на загруженном участке дороги. При изменении схем движения на улично-дорожной сети городов важное место отведено кольцевым развязкам различного уровня и вида приоритетного движения. На примере одного из кольцевых пересечений г. Севастополя была собрана и проанализирована информации по автомобильным транспортным потокам. Для оценки транспортной ситуации в имитационной среде моделирования была разработана цифровая модель улично-дорожной сети. Смоделированы варианты организации движения с существующими схемами движения транспорта и при их изменении. Учитывался и дальнейший рост транспортного потока. Результат сравнительных измерений показал, что при организации кольцевого пересечения с приоритетным движением по кольцу, среднее время проезда со стороны ул. Фадеева уменьшается.
Ключевые слова
Статья посвящена актуальной проблеме оценки качества электрической энергии в системе электроснабжения общего назначения при наличии среди подключенных потребителей несимметричных и несинусоидальных нагрузок предприятий промышленности и железнодорожного транспорта. Выполнен аналитический обзор текущего положения дел в области правового регулирования степени ответственности за вклад в ухудшение качества электрической энергии и экономического стимулирования участников электроснабжения для улучшения качества электрической энергии. Производится анализ отечественных и зарубежных исследований в области выявления источников искажения, определения и оценки вклада участников электроснабжения в ухудшение показателей качества электрической энергии. Рассмотрены функциональные возможности автоматической системы мониторинга параметров электрической энергии, установленной в контрольных точках участка магистральной электрической сети, расположенного на Дальнем Востоке России. На основе ее базы данных проведены расчет и анализ показателей качества электрической энергии в контрольных точках систем, дана оценка степени их соответствия существующим нормативным документам. Результаты проведенного вероятностно-статистического анализа показателей качества электрической энергии позволяют заключить, что на рассматриваемом участке 220 кВ трехфазной сети общего назначения существенные искажения синусоидальности кривых напряжения вызываются нагрузками присоединенных тяговых подстанций. Кроме того, неудовлетворительная ситуация зафиксирована с положительным отклонением напряжения. Против ожидания симметрия напряжений в трехфазной системе в контрольных точках оказалась удовлетворительной. Подчеркивается важность разработки методик и способов выявления источников искажения и оценки вклада участников электроснабжения в ухудшение качества электрической энергии. Отмечается необходимость расширения функциональных возможностей существующей системы автоматического мониторинга в части анализа степени соответствия показателей качества нормам действующего государственного стандарта.
Ключевые слова
В статье обозначена проблема генерации грузовых перевозок на основе имеющейся статистики по товарным группам в количественном выражении. Транспортная модель - важный инструмент планирования и развития транспортной инфраструктуры. Его роль заключается в выявлении узких мест в моделируемой транспортной инфраструктуре. Представленная методология определяет процедуру обработки транспортной модели в зависимости от целей, задач и планируемых инвестиционных затрат. Возможно применение в новых транспортных проектах, ведущих к изменению качества, объема или надежности функционирования транспортной инфраструктуры. Моделирование и анализ данных об интенсивности - это один из способов прогнозирования спроса на перевозки и поведение населения на исследуемой территории, а также планирование перспективных маршрутных схем движения. Для каждой транспортной задачи существует несколько возможных альтернативных решений, некоторые из них представлены в виде инвестиционных проектов. Однако тестирование нескольких альтернативных проектов в полевых условиях практически невозможно из-за сложности и/или высокой стоимости. Транспортное моделирование позволяет осуществить апробацию множества вариантов. Финансовые затраты и трудоемкость при применении имитационного моделирования минимальны. Транспортные модели условно можно разделить в зависимости от протяженности моделируемой территории, вида (видов) транспорта, временных затрат; доступности программного пакета. Транспортные модели, используемые на практике, часто представляют собой комбинацию типов моделей. Различные типы транспортных моделей строго не определены и могут пересекаться. Таким образом, с использованием методологии моделирования грузовых перевозок на основе статистических данных товарных групп, транспортной модели, становится возможно повышение эффективности работы мультимодальной сети посредством восстановления матрицы корреспонденций.
Ключевые слова
Главная цель функционирования железнодорожного транспорта - своевременная доставка пассажиров и грузов, однако не всегда удается этого достигнуть. В процессе работы железнодорожного транспорта могут возникать внештатные ситуации: технические, технологические, природного и техногенного характера. При таких отказах главной задачей считается минимизация временных потерь, а именно, сокращение продолжительности восстановления системы. Размеры временных потерь зависят от характера отказа, места его возникновения, организации работ по устранению последствий. Так, отказ подвижного состава, находящегося на станции, несет меньше потерь, чем отказ, возникший на перегоне. Внештатная ситуация, появившаяся на перегоне двухпутного участка, в целом потребует меньше корректировок в запланированном порядке пропуска поездов, чем на однопутном участке. Также от категории задерживающегося из-за отказа поезда зависит продолжительность восстановления системы организации движения. В статье представлен оригинальный подход описания процесса курсирования кольцевых маршрутных поездов при возникновении отказа, при котором поезд с начальной станции отправляется с опозданием. Представлен алгоритм восстановления системы обращения маршрутов на однопутном участке, описывающий исправление системы и результат отказа. Приведен график движения поездов в координатной системе, что позволило оценить отклонения от графика движения геометрически. На основе такой оценки предложена математическая модель устойчивого состояния системы курсирования кольцевых маршрутных поездов. Предлагаемое описание устойчивости курсирования кольцевых маршрутов в виде модели позволит оценить график движения поездов в зависимости от величины опозданий описанной категории поездов и количества линейных зависимостей.
Ключевые слова
Современное развитие экономических связей не только внутри страны, но и внешних, требует от ОАО «Российские железные дороги» значительного повышения качества обслуживания грузовладельцев. Существующий формат транспортного рынка способствует развитию контейнерных перевозок и появлению высокотехнологичных логистических центров в крупных транспортных узлах, автоматизации и информатизации транспортных терминалов, созданию современной погрузо-выгрузочной инфраструктуры. Поиск новых способов повышения конкурентоспособности железнодорожного транспорта, привлечение новых объемов грузов определило выбор темы научного исследования. Разработка современных клиентоориентированных методов и подходов к организации работы железнодорожных центров предоставления транспортных услуг при падении доли погрузки высокодоходного сектора перевозок стоит достаточно остро. Согласно проведенному научному исследованию существует вероятность, что высокодоходный сегмент грузов, перевозимых железнодорожным транспортом, может «покинуть» отрасль при условии отсутствия срочности применения мероприятий, способствующих их оттоку на автомобильный транспорт. В связи с чем борьба за высокодоходный груз для компании ОАО «Российские железные дороги» становится принципиально важной задачей. В представленной статье авторами произведен анализ показателей работы Восточно-Сибирского центра оказания услуг по классам перевозимых грузов, сделан вывод о недостаточной эффективности работы подразделения. Данное заключение основано на выявленном факторе значительного падения объемов перевозок по многим позициям высокодоходных грузов. С целью повышения уровня качества предоставляемых услуг проведено построение схемы взаимодействия с бизнес-единицами транспортно-логистического бизнес-блока. Для оптимизации существующих и поиска новых каналов привлечения клиентов представлены эффективные формы взаимодействия с клиентами, ориентированные на получение дополнительного объема дохода и прибыли ОАО «Российские железные дороги». Составлен прогноз обращений по наиболее прогрессивным, по мнению авторов статьи, каналам привлечения клиентов с учетом влияния транспортного рынка, что позволит повысить уровень привлекательности данного сервиса.
Ключевые слова
В статье в связи с тенденцией роста тяжеловесного движения рассматриваются средства повышения пропускной способности участков железной дороги и увеличения массы поезда за счет применения соединенных поездов. Приведена историческая справка появления технологии пропуска соединенных поездов, перечислены ее основные преимущества и область применения соединенных поездов для решения проблем, связанных с провозной способностью. Представлены показатели пропуска сдвоенных поездов по Восточно-Сибирской железной дороге за 2019 и 2020 г., анализ которых показал рост качественных показателей по весовой норме. Была проанализирована работа соединенных поездов, в результате чего выделены основные недостатки: потеря времени на соединение и рассоединение сдвоенных поездов, резкая просадка напряжения в контактной сети, требование к наличию устойчивой связи между локомотивами, присутствие высококвалифицированных локомотивных бригад в голове каждого поезда и др. Предложено решение перечисленных проблем за счет внедрения инновационных технологий в виде интеллектуальной системы автоматизированного вождения поездов с распределенной тягой ИСАВП-РТ-М, которое позволяет применять технологию вождения поездов по системе «виртуальной сцепки», избегая физического соединения поездов и реализуя автоведение для локомотивов ведомых поездов, следующих в попутном направлении, без локомотивной бригады, либо управление локомотивом в одно лицо. В статье описана работа данной системы, а также представлен способ оптимизации движения на участке железной дороги с автоблокировкой. Указаны преимущества и перспективы развития технологии «виртуальной сцепки». Предложено применять указанную технологию для оптимизации пропуска соединенных поездов по Красноярской и Восточно-Сибирской железной дороге.
Ключевые слова
Повышение энергетической и эксплуатационной эффективности использования электроподвижного состава - стратегическая задача локомотивного комплекса ОАО «Российские железные дороги» и компании в целом. Обе задачи решаются с помощью повышения тяговых и сцепных качеств электровозов и увеличения их энергетических показателей. В настоящее время на электровозах однофазно-постоянного тока Дирекции тяги ОАО «Российские железные дороги» применяется плавное зонно-фазовое регулирование скорости изменением напряжения, для расширения диапазона ее регулирования используется изменение магнитного потока. Одним из способов регулирования магнитного потока (намагничивающей силы) главных полюсов тяговых электрических двигателей является ступенчатый, или контакторно-реостатный способ. Такой способ не позволяет использовать всю область возможного изменения магнитного потока. На электровозах основных серий грузового движения ВЛ80Р, ВЛ85, 2ЭС5К реализовано три ступени регулирования магнитного потока. Последняя позиция при регулировании скорости считается резервной, она обеспечивает около 10 % диапазона регулирования. Таким образом, в конструкцию заведомо закладывается существенный недостаток. Плавное регулирование намагничивающей силы тягового электрического двигателя позволяет расширить диапазон регулирования силы тяги, улучшить энергетические показатели электровоза. В статье отмечены другие недостатки традиционной ступенчато-реостатной системы, рассмотрены электромагнитные процессы в цепи выпрямленного тока, показан плавный, ранее не описанный способ реализации регулирования магнитного потока главных полюсов, обоснован метод его изменения на традиционной элементной базе.
Ключевые слова
Для обеспечения железнодорожных перевозок необходима развитая инфраструктура, включающая предприятия по обслуживанию и ремонту подвижного состава, путевого хозяйства, а также объекты сигнализации, централизации, автоблокировки и связи. Функционирование этой инфраструктуры невозможно без надежного электрообеспечения, поэтому на многих тяговых подстанциях железных дорог переменного тока сооружаются распределительные устройства 6-10-35 кВ, осуществляющие электроснабжение стационарных потребителей. Из-за влияния однофазной тяговой нагрузки в системах электроснабжения этих потребителей может возникать значительная несимметрия, уровни которой часто превышают допустимые нормы, что приводит к негативным эффектам, заключающимся в росте потерь и сокращении сроков службы электрооборудования. Необходима разработка и внедрение средств для улучшения качества электроэнергии, выбор которых в условиях проводимой в настоящее время цифровизации электроэнергетики должен осуществляться на основе компьютерных технологий. Для использования такого подхода нужны цифровые модели системы электроснабжения, корректно учитывающие все их важные аспекты. Такие модели могут быть реализованы на базе методов и средств, разработанных в Иркутском государственном университете путей сообщения. В основу этих методов положен подход, использующий фазные координаты, позволяющие получить наиболее близкое к физике процессов формализованное описание режимов трехфазно-однофазных электрических сетей. В статье представлены результаты исследований, направленных на разработку моделей систем электроснабжения стационарных объектов железнодорожного транспорта; при этом наибольшее внимание уделялось объектам сигнализации, централизации, автоблокировки и связи. Для моделирования применялся программный комплекс «Fazonord». С целью детального исследования режимов моделирование проведено для следующих вариантов: нагрузки на шинах 0,4 кВ подключались на фазные или линейные напряжения; выполнялась вариация протяженности питающих линий электропередачи 10 кВ; имитировались однофазные замыкания на землю; варьировались нагрузки трансформатора собственных нужд и потребителей, подключенных к шинам 0,4 кВ подстанций стационарных объектов; осуществлялось изменение тяговой нагрузки в целях определения ее влияния на систему электроснабжения; рассматривалось три вида нагрузок - трехфазная симметричная, двухфазная и однофазная; проводилось варьирование протяженности питающих линий электропередачи.
Ключевые слова
На сегодняшний день Белорусская железная дорога - лидер национальной системы перевозок. Являясь одним из важнейших транспортных комплексов государства, она благополучно развивается и обеспечивает около 70 % грузооборота всех видов транспорта общего пользования. Имеющаяся маршрутная линия позволяет осуществлять перевозки пассажиров в международном, межрегиональном и региональном сообщениях, а также между г. Минском и городами-спутниками. В настоящее время железнодорожное сообщение включает в себя более 2 100 населенных пунктов республики. Минск является важным транспортным узлом, через который курсируют различные категории и виды поездов. Наличие в таком важном узле железнодорожных переездов значительно усложняет его работу. Поэтому желательно все переезды реконструировать в путепроводы и развязки. В работе рассмотрено проектирование развязки городского кольца со станционными путями «Минск-Пассажирский». Произведены вычисления продолжительности строительства при двухсменном, а также трехсменном варианте строительства. Главные проектные решения предусматриваются исходя из оптимальных расходов на строительство, а также последующей результативности и безопасной эксплуатации объектов железнодорожного транспорта. Использование программы Microsoft Project при разработке календарного плана строительно-монтажных работ дает возможность улучшить процедуру организации выполнения работ на объектах железнодорожного строительства. Разработана методика взаимосвязанного применения сетевых моделей и программы Microsoft Project. Результатом исследования является создание оптимизированных вариантов организации строительства железнодорожного путепровода. При расчете продолжительности строительства применяется программа Microsoft Excel. С учетом сведений о трудозатратах, стоимости одного человеко-часа и количества работников проводится вычисление не только продолжительности строительства, но и фонда заработной платы. Представлен базовый и один конкурирующий варианты строительства. Конкурирующий вариант основан на производстве работ на трехсменном графике. Трехсменный график строительства даст возможность уменьшить продолжительность строительства объекта.