Улучшение использования тяговых свойств электрического подвижного состава с двигателями постоянного тока

• Автор: Калинина, Анна Андреевна
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 144 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТЕЙ УЛУЧШЕНИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЯГОВЫХ СВОЙСТВ ЭЛЕКТРОВОЗОВ

1.1. Условия сцепления колес электрического подвижного состава эпс с рельсами

1.2. Реализация силы тяги эпс и способы повышения эффективности использования сцепного веса локомотива
1.3. Анализ контролируемых параметров силовой цепи для систем обнаружения скольжения колесных пар эпс

1.4. Обзор технических решений улучшения использования тяговых свойств электровозов

ГЛАВА 2. СПОСОБЫ И СРЕДСТВА ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ БОКСОВАНИЯ КОЛЕСНЫХ ПАР

2.1. Анализ электромагнитных процессов в цепях тяговых двигателей с усиленным возбуждением при импульсном регулировании напряжения

2.2. Оценка перспектив использования электромагнитных догружателей колесных пар

2.3. Способы улучшения сцепления колес с рельсами ГЛАВА 3. ЛАЗЕРНАЯ ОЧИСТКА ПОВЕРХНОСТИ РЕЛЬСОВ
3.1. Особенности лазерной очистки поверхностей
3.2. Сравнение параметров технологических лазеров
3.3. Выбор типа лазера для очистки поверхности рельса
3.4. Расчет параметров волоконного лазера
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЛАЗЕРНОЙ ОЧИСТКИ РЕЛЬСОВ
4.1. Лабораторные испытания лазерной очистки для оценки е эффективности
4.2. Планирование эксперимента. Определение параметров лазеров
4.3. Оценка влияния лазерного излучения на обрабатываемую поверхность рельсов
4.4. Испытания лазерной очистки в условиях локомотивного депо
4.5. Расчт эффективности инвестиций внедрения лазеров для очистки рельсов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Основные результаты работы прошли апробацию на: научно-технических конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых «Шаг в будущее», Санкт-Петербург, ПГУПС в - годах; международных симпозиумах «El'trans’ , , », СПб, ПГУПС, , , ; Всероссийской научно-технической конференции «Транспорт, наука, бизнес: проблемы и стратегия развития». Екатеринбург, УрГУПС, ; Международной научно-практической конференции ученых транспортных вузов, инженерных работников и представителей академической науки. Хабаровск, ДВГУПС, ; Международной конференции «Современные технологии - транспорту», СПб, ПГУПС, ; International Conference “Fundamentals of Laser Assisted Micro - and Nanotechnologies” (FLAMN - ). СПб, СПб ИТМО, ; X Международная конференция «Трибология и надежность», СПб, ПГУПС, . Основные положения диссертационной работы опубликованы в печатных работах, из них 4 публикации в изданиях, которые входят в перечень, рекомендованный ВАК Министерства образования и науки Российской Федерации. СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ Диссертация общим объемом 4 страницы состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников (1 наименование) и 3 приложений. В работе таблиц и рисунков. ГЛАВА 1. Увеличение массы поездов и скорости движения связано с ростом мощности тяговых двигателей электровозов, приходящейся на одну колесную пару. Это приводит к тому, что режим нарушения сцепления колеса с рельсом, занимающий все больший интервал времени, повышает интенсивность износа подвижного состава и верхнего строения пути. Значительный вклад в теорию сцепления колес с рельсами, использование сцепного веса, оценки и повышения тяговых свойств подвижного состава внесли ученые: А. Е. Алексеев, И. П.Исаев, H. В.Е. Розенфельд, Б. Н. Тихменев, Л. М. Трахтман, Г. В. Фаминский, Е. В.Г. Лисицын, В. П. Феоктистов, A. C. Курбасов, Г. В. Самме, A. B. Плакс, П. И. Гордиенко, В. Д. Тулупов, В. И. Некрасов, А. М. Дядьков, а также зарубежные ученые Д. Калкер, Ф. Картер, Б. Мейер, Е. Е. Зеефельнер и другие; следующие организации, научные институты, университеты, заводы: МГУПС (МИИТ), МЭИ, ПГУПС, УрГУПС, ДВГУПС, ОмГУПС, ВНИИЖТ, ВЭлНИИ, НЭВЗит. На силу тяги, реализуемую в элементарных точках поверхности соприкосновения колеса и рельса, влияют различные факторы. В число факторов электрического характера на первое место следует поставить степень плавности регулирования тягового усилия, соединение тяговых двигателей между собой, жесткость тяговой характеристики локомотива. Влияние климатических условий проверялось в течение различных сезонов и считается доказанным, что при рельсах, высохших после сильного дождя, сцепление улучшается, в зимние периоды - значительно ухудшается. Поскольку на коэффициент цгк влияют различные факторы, в том числе и случайные, экспериментальные значения имеют разброс до % от среднего значения, которые в эксплуатации не учитываются из-за невозможности их предсказания. Если выделить на опорной площадке системы колесо-рельс достаточно малую, но конечную подсистему, то ее можно рассматривать как непрерывную среду из контактирующих микрочастиц (рис. X, у. По мере выхода материала бандажа и рельса из контактной зоны подсистема колесо-рельс стремится возвратиться в недеформированное состояние. Этому состоянию соответствует глобальный минимум потенциальной энергии взаимодействия частиц (кривая 1 рис. Глобальный минимум может существовать только при отсутствии сил тяги и торможения, т. Ао кривой 1 на рис. Система находится в свободном состоянии, частицы совершают лишь незначительные гармонические колебания относительно положения равновесия. Нормальная реализация силы тяги происходит при деформациях А*« < А*тах >Т-е* до разрыва связей между частицами (до боксования). На рис. II - тяга, III - боксование. Сила тяги (торможения) локомотива вызывает упругую деформацию Ах, взаимодействующих частиц материала бандажа и рельса и, как следствие, увеличение энергии взаимодействия на А,. Ai кривой 2 на рис. Наличие пленок, воды, окислов, загрязнений и других случайных наслоений на рельсах приводит к колебаниям полной энергии Д? Поскольку сила сцепления (кривая 3 на рис.