автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Совершенствование методов и средств бесконтактной тепловой диагностики букс подвижного состава

На правах рукописи

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ БЕСКОНТАКТНОЙ ТЕПЛОВОЙ ДИАГНОСТИКИ БУКС ПОДВИЖНОГО СОСТАВА

Специальность 05.22.07 - Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Екатеринбург - 2004

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Уральский государственный университет путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации» (УрГУПС МПС РФ).

Научный руководитель доктор технических наук, доцент

ПАВЛЮКОВ Александр Эдуардович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

АНИСИМОВ Петр Степанович

кандидат технических наук ГОРЯЧЕВ Сергей Александрович

Ведущая организация Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Омский государственный университет путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации»

Зашита диссертации состоится «24» июня 2004г. в 14-00 на заседании диссертационного совета Д 218.013.01 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Уральский государственный университет путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации» по адресу: 620034 г. Екатеринбург, Колмогорова 66, ауд. 215. fax (343) 245-01-90.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уральского государственного университета путей сообщения.

Автореферат разослан « » л-Се-^с^ 2004 г.

Отзыв на автореферат в 2-х экземплярах, заверенный печатью организации, просим направлять в адрес ученого совета Университета.

Ученый секретарь диссертационного совета

АСАДЧЕНКО В.Р.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы.

При решении задачи безопасности движения поездов особое место отводится применению бесконтактных систем тепловой диагностики букс в движущихся поездах.

Данные системы контроля технического состояния подвижного состава позволяют своевременно выявить и устранить появляющиеся в процессе эксплуатации неисправности ходовых частей подвижного состава и, тем самым, предупредить возникновение необратимых отказов, способных привести к авариям и крушениям.

В настоящее время на сети дорог РФ находятся в эксплуатации несколько разновидностей систем бесконтактной тепловой диагностики буксовых узлов на ходу состава. Некоторые из них отработали в эксплуатации длительное время и как морально, так и технически устарели. Возникает вопрос о модернизации этих систем или полной замене на другие. Однако, при совершенствовании аппаратной части средств контроля нагрева букс и замене микропроцессорной техникой до сих пор применяются отдельные принципы контроля букс, разработанные еще для букс на подшипниках скольжения. Это касается выбора зоны контроля буксового узла и соответствующей направленности приемника инфракрасного (ИК) излучения на определенные зоны буксового узла. Кроме того, буксовый узел на подшипниках качения, разработанный как узел, не требующий технического обслуживания в поездных условиях, в отличие от буксы на подшипниках скольжения, предполагает принципиально иное - назначение аппаратуры теплового контроля букс. Аппаратура в этих условиях становится не вспомогательным, а основным средством контроля. В связи с этим существенное значение принимают также автоматизированные системы передачи информации о результатах контроля букс, позволяющие осуществить мониторинг этих показаний во времени.

Цель работы.

Совершенствование методов и средств бесконтактной тепловой диагностики букс на основе:

- разработки имитационной диагностической модели теплового кон-

РОС. НАЦИОНАЛЬНА* БИБЛИОТЕКА

троля буксовых узлов в пути следования и проведения исследований;

- разработки технических предложений для совершенствования существующих средств тепловой диагностики по результатам исследований;

- реализации многоуровневой обработки и передачи информации о результатах контроля нагрева букс.

Общая методика исследований построена на использовании метода конечного элемента (МКЭ) в теплотехнике, методах теплопередачи, методах аналитической механики, виртуальном трехмерном моделировании, идентификации, аналитической геометрии, теплотехнических измерениях, компьютерных технологиях, испытаний в реальных условиях и на стендах.

Научная новизна.

1. Разработана имитационная диагностическая модель теплового контроля буксовых узлов, позволяющая производить оценку уровня сигнала на приемнике инфракрасного излучения при различных вариантах ориентации приемника ИК-излучения, внешних температурных условиях, скорости движения вагона, параметров ходовых частей и пути.

2. Разработана конечно-элементная модель буксового узла тележки грузового вагона для исследования распределения температур в буксовом узле.

3. Разработана экспериментальная методика стендовых испытаний для исследования распределения температур по буксовому узлу в условиях, имитирующих эксплуатационную работу.

4. Установлены закономерности изменения уровня сигнала на приемнике инфракрасного излучения у существующих средств тепловой диагностики в зависимости от динамических перемещений буксовых узлов и изменения < геометрических параметров ходовых частей.

Практическая ценность.

1. Разработана компьютерная реализация диагностической модели теплового бесконтактного контроля буксовых узлов, которая позволяет оценивать информативность различных зон на корпусе буксы с точки зрения уровня сигнала на приемнике инфракрасного излучения.

2. Теоретическими и экспериментальными исследованиями обоснована целесообразность использования нижней части корпуса буксы в качестве зоны для теплового бесконтактного контроля.

3. Для исследования тепловых режимов в корпусах букс различных ти-

пов разработан и использован стенд, имитирующий работу буксового узла в условиях эксплуатации, создано техническое и программное обеспечение регистрации показаний датчиков температур.

4. Разработано техническое, информационное и программное обеспечение базового модуля КТСМ-02 (Комплекс Технических Средств Многофункциональный) для построения системы комплексной напольной диагностики подвижного состава.

5. Разработано техническое обеспечение модернизации базовых систем тепловой диагностики букс в виде создания подсистемы КТСМ-02Б (Букса) с напольной камерой, расположенной на подошве рельса и впервые промыш-ленно реализованной • в - условиях России > ориентацией приемника ИК-излучения на нижнюю часть корпуса буксы.

6. Разработано техническое, информационное и программное обеспечение многоуровневой системы передачи и анализа информации от устройств теплового контроля букс вагонов по пути следования, позволившее совершенствовать технологию обслуживания вагонов при контроле технического состояния буксовых узлов.

Реализация результатов работы.

Усовершенствованная система теплового контроля букс КТСМ-02Б с напольной камерой, расположенной на подошве рельса и ориентацией приемника ИК-излучения на нижнюю часть корпуса буксы прошла приемочные испытания и внедрена в ОАО «РЖД» в количестве 20 комплектов по состоянию на конец 2003 года. Система автоматизированного контроля подвижного состава (АСК ПС) внедрена и эксплуатируется в восьми филиалах (дорогах) ОАО «РЖД». Внедрение результатов работы подтверждено соответствующими актами.

Теоретическая часть диссертации написана по результатам НИОКР, выполненных по заданию ФГУП «Свердловская железная дорога МПС РФ» в рамках работ по теме 07.00.03/96.97.01 «Модернизация аппаратуры ПОНАБ и ДИСК с применением технических средств КТСМ» и по теме 07.00.02/ 94.96.01 «Автоматизированная система контроля подвижного состава АСК ПС».

Апробация работы.

Основные положения работы изложены и одобрены на Всероссийской

научно-технической конференции «Проблемы и перспективы развития железнодорожного транспорта» (Екатеринбург, УрГУПС, 2003 г.); на 4-ой научно-практической конференции «Безопасность движения поездов» (Москва, МИИТ, 2003 г.); на научно-технической конференции «Подвижной состав 21 века (Идеи. Требования. Проекты)» (Санкт-Петербург, ПГУПС, 2003 г.); на научно техническом совещании при вице-президенте ОАО «РЖД» Гапановиче В.А. (04.02.04 и 20.03.04), посвященном проблемам дооснащения ПТО сетевого значения» и совершенствования средств теплового контроля буксовых узлов вагонов; на НТС филиала ОАО «РЖД» «Свердловская железная дорога» в 2000-2004 гг.; на заседании лаборатории колесных пар и буксового узла ФГУП ВНИИЖТ; на семинарах кафедры «Вагоны» УрГУПС в 2001-2004 гг.

Публикации.

Основные материалы диссертации изложены в 8 печатных работах.

Объем и структура работы.

Диссертационная работа- состоит из- введения, четырех глав, заключения, списка используемой литературы, приложений и содержит всего 153 страницы, рисунков в тексте 61, таблиц — 5, приложений — 2. Список использованных источников составляет 93 наименования.

Автор выражает признательность научному руководителю А.Э. Пав-люкову за помощь.и поддержку в работе, а также благодарит профессора М.В. Орлова за научные консультации при подготовке работы, благодарит за многолетнюю совместную работу при совершенствовании систем тепловой диагностики букс специалистов предприятия «Инфотэкс» В Л. Образцова, А.Ф. Тагирова, В.В. Лядова, Н.Г. Пигалева и других коллег, принимавших в этом участие.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение содержит обоснование актуальности разрабатываемой в диссертации научной проблемы, показывает ее народнохозяйственное значение. Вопросам совершенствования средств тепловой диагностик уделяется большое внимание, так как они обеспечивают предотвращение аварийных ситуаций, связанных с неисправностями буксового узла ходовых частей.

В первой главе дан краткий обзор теоретических и эксперименталь-

ных исследований тепловых процессов в буксовых узлах, а также выполнен анализ технических решений систем бесконтактного теплового контроля букс и основных направлений их совершенствования; сформулированы задачи диссертационной работы.

Исследованиям работоспособности буксового узла, комплексной оценке внешних и внутренних факторов при эксплуатации, повышению надежности, оптимизации конструкции посвящены работы российских ученых: В.Н. Белоусова, А.П. Бомбардирова, С.Н. Быкова, И.А Буше, В.И. Донских, О.М. Савчука, СТ. Иванова, Ю.М. Казанцева, Л.А Колосова, Н.Н. Кудрявцева,

B.В. Лукина, В.В. Новикова, А.И. Полякова, СВ. Петрова, В.В. Рябцева, В.Н. Цюренко, ВЛ. Френкеля, А.Ф. Тагирова, П.С. Юракова.

Разработке принципов системы комплексного контроля технического • состояния подвижного состава и диагностики букс по ИК-излучению посвящены работы В.М. Алексенко, А.Г. Алексеева, В.А Берзина, Э.Г. Миронова,

C.Н. Лозинского, ВЛ. Образцова, М.В. Орлова, В.И. Самодурова, М.М. Соколова, Е.Е. Трестмана, П.С. Шайдурова.

Исследованиям методов обработки информации при выявлении нагретых букс посвящены работы Г.В. Варварина, М.И. Глазковой, Н.И. Горлач, В Л. Образцова, Х.Б. Шмермана, Е.Е. Трестмана и других ученых.

Отмеченным проблемам посвящены также работы зарубежных ученых, среди которых: Дж. Амстронг, К. Галахер, Р. Бернес, М. Лаплеш, М.А. Роланд, Г. Сиблей и многих других.

Выполненный краткий анализ теоретических работ показывает, что исследования в данной области выполнялись, в основном, для изучения отдельных свойств работы буксового узла, например: температурных режимов при стационарных или аварийных темпах нарастания температур с учетом различных граничных условий. Подчеркивая значимость выполненных теоретических и экспериментальных исследований, можно заключить, что недостаточно уделялось внимание разработке комплексной диагностической модели, которая позволяла бы производить оценку уровня сигнала на приемнике инфракрасного излучения при различных внешних температурных условиях, скорости движения вагона и других факторов.

Анализ технических решений и тенденций в направлении совершенствования устройств бесконтактного обнаружения греющихся букс показывает,

что процесс в данной области идет по основным направлениям: поиск зон контроля, наилучшим образом отражающих техническое состояние буксового узла; усложнение логической обработки ИК-сигналов с поверхности контролируемой зоны; совершенствование систем передачи информации о результатах контроля; уменьшение затрат на обслуживание и настройку.

Поэтому в работе были поставлены следующие задачи исследований:

1. Разработать имитационную диагностическую модель теплового контроля буксовых узлов.

2. Выполнить исследования на диагностической модели для оценки влияния на диагностику следующих факторов: характера направленности приемника инфракрасного излучения, внешних температурных условий, скорости движения вагона, динамических перемещений буксовых узлов, износов ходовых частей.

3. Провести экспериментальные стендовые исследования теплового состояния буксового узла в условиях, имитирующих эксплуатационную работу объекта испытаний.

4. Разработать систему мониторинга нагрева букс в эксплуатации на основе создания информационного обеспечения многоуровневой системы передачи и обработки информации результатов контроля.

5. Разработать технические предложения совершенствования базовых средств тепловой диагностики букс в пути следования.

Решение этих задач позволит решить важную проблему повышения эффективности тепловой диагностики букс подвижного состава в пути следования, что является важнейшей составляющей повышения безопасности в железнодорожной отрасли

Вторая глава посвящена разработке имитационной диагностической модели теплового контроля буксовых узлов в пути следования.

Для создания диагностической модели теплового контроля использовалось поблочное описание системы с объединением блоков через численные данные, отображающие входные и выходные эффекты отдельных блоков. Целесообразность разбиения системы на блоки связана с тем, что блоки системы описываются разнородными математическими зависимостями и принципами. Структурная схема предлагаемой имитационной диагностической модели теплового контроля буксового узла представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Схема имитационной диагностической модели теплового контроля буксового узла

Центральным блоком диагностической модели является численная модель анализа распределения температур в буксовом узле. Основное уравнение нестационарной теплопроводности в матричной форме, приведенное к методу конечных элементов, записывается следующим образом'

№}+№}={¡2},

где - матрица теплопроводности; [С] - матрица удельных теплоемко-

стей; - узловые температуры; - скорость изменения температуры;

{Q)- вектор узлового теплового потока. Для аппроксимации геометрии буксового узла применительно к тепловому анализу был выбран объемный 10-ти узловой конечный элемент в виде тетраэдра. Конечно-элементная аппроксимация буксового узла, выполненная в программном комплексе ANSYS, показана на рисунке 2.

Для задания, в модели свойств- воздушной: прослойки между крышкой и торцом оси и в других зазорах буксового узла использовался эквивалентный коэффициент теплопроводности в воздушных зазорах. Теплоотдача при свободной конвекции в замкнутом ограниченном пространстве рассматривается как процесс передачи тепла путем теплопроводности

где 5 - толщина прослойки, через которую проходит теплопередача;

- температура между одной стенкой и другой, разделенных воздушной средой;

- коэффициент теплопроводности воздуха.

Рисунок 2 — Конечно-элементная аппроксимация фрагмента колесной пары для определения поля температур

Коэффициент Ек имеет определенные значения в зависимости от произведения числа Прандтля и критерия Грасгофа, вычисляемых для воздуха по известным соотношениям теплопередачи.

В качестве внешних возмущений модели может быть использовано задание температуры на конкретную зону, выраженную областью конечных элементов, либо функцией температуры от времени, полученной по известным аналитическим зависимостям для расчета тепловыделения подшипника. Для тестирования модели может быть использованы те и другие варианты, в том числе экспериментально полученные зависимости нагрева одной из деталей.

Для реализации блока расчета обтекания встречным потоком воздуха буксового узла решалась задача определения коэффициентов теплоотдачи по поверхности корпуса буксы и крышки при различных начальных температурах тела и температурах и скорости набегающего потока. При этом использовалось допущение о представлении корпуса буксы в виде цилиндра, а крышки в виде плоскости. Для нахождения искомого распределения использована известная зависимость отношения от угла к лобовой точке обтекания. При этом otcp«, -- средний по поверхности коэффициент теплоотдачи рассчитывается по критериальной зависимости для цилиндра

Nux,d =(асредЛ)Гкж = 0,25 Re06x_d Рг°-38ж(РГж/Prf25,

где Niix-j - критерий Нуссельта; d- внешний диаметр - характерный размер; Хж - коэффициент теплопроводности воздуха; Re - критерий Рейнольдса (Re = Wo-d/v, где w0 - скорость набегающего потока, v - кинематическая вязкость газа или жидкости); Ргж - число Прандтля набегающего потока воздуха; Ргс ■ число Прандтля воздуха в пограничном слое у стенки цилиндра.

Изменение коэффициента теплоотдачи по цилиндрической части корпуса буксы при различных скоростях движения и температурах строится в виде распределений. Аналогичным образом рассчитывается распределение коэффициента теплоотдачи по поверхности крышки буксы.

Для реализации блока диагностической модели (рисунок 1), связанного с оценкой динамических перемещений буксовых узлов, была использована модель движения грузового вагона, разработанная в программном комплексе Д.Ю. Погорелова «Универсальный механизм».

Конечной целью диагностической модели является определение уровня сигнала ИК-излучения с зоны сканирования с учетом температуры корпуса, свойств внешней среды, скорости движения и динамических перемещений буксовых узлов.

При определении уровня сигнала на приемнике ИК-излучения для удобства назовем зону контроля приемником ИК-излучения - «лучом», а участок поверхности буксы, находящийся в зоне контроля приемника - «пятном». Форма и расположение «пятна» на поверхности буксы находится решением задачи пересечения поверхности с образующими конуса, вершиной которого является центр приемника, а угол конуса равен углу «зрения» приемника.

Используя векторные преобразования через матрицы направляющих косинусов, и введя дополнительные системы координат, находим координаты точек «пятна» от «луча» на поверхности корпуса буксы, попадающей в зону обзора. По найденным координатам определяется площадь «пятна» на корпусе буксы в заданные моменты времени (шаг интегрирования или заданное число шагов), при этом корпус буксы имеет положение, которое определяется на модели движения вагона в данный момент времени. По площади «пятна» в каждый заданный момент времени определяется средняя интегральная температура, которая вычисляется по результатам моделирования температурного поля работающего буксового узла. Средняя интегральная температура (СИТ) находится путем численного суммирования рассчитанных температур по конечным элементам, попадающим в «пятно»

где 4 — рассчитанное значение температуры в /-ом конечном элементе, находящемся в данный момент времени в «пятне»; п - общее количество конечных элементов, находящихся в данный момент времени в «пятне»; S, - площадь z-го конечного элемента, находящегося в данный момент времени в «пятне».

По полученным значениям интегральных температур в каждый момент времени находится текущее значение осциллограммы сигнала, пропорцио-

нального считанной температуре. На основе разработанного алгоритма разработано программное обеспечение на языке Delphi. Программа построения сигнала работает параллельно компьютерному моделированию движения вагона посредством обмена данными на каждом шаге.

В третьей главе излагаются результаты тестирования блоков диагностической модели, также результаты экспериментальных и теоретических исследований.

Для проведения исследований и тестирования конечно-элементной модели расчета распределения температур в буксовом узле разработан специальный стенд. Стенд позволяет имитировать действующие в эксплуатации' нагрузки на буксовый узел: радиальную по отношению к подшипнику и осевую нагрузку в направлении оси колесной пары. Испытаниям подвергался фрагмент колесной пары с буксовым узлом. Испытания проводились посредством задания вращения оси колесной пары, и имитации тем самым движения вагона с различной степенью загрузки при различных скоростях движения.

При испытаниях регистрировались следующие параметры: а) температура поверхности наружного кольца переднего и заднего подшипника; б) температура корпуса буксы в точках, соответствующих-измерению колец подшипников; в) температура крепительной и смотровой крышки буксового узла.

Для тестирования создавался режим нагрузок на буксовый узел при стендовых испытаниях, который приводил к выходу элементов буксового узла на стационарный режим теплового состояния. Экспериментальные зависимости изменения температуры от времени по кольцам подшипника служили внешними возмущающими факторами при расчете на модели. Полученные по результатам моделирования температурные зависимости по корпусу буксы в различных точках сравнивались с экспериментальными зависимостями по этим же элементам. Получено достаточное совпадение экспериментальных результатов и моделирования.

При тестировании блоков диагностической модели выполнялось экспериментальное и расчетное определение траектории зоны сканирования приемника ИК-излучения для используемых в настоящее время систем контроля нагретых букс ДИСК, КТСМ-01. Результаты моделирования представлены на

рисунке 3 в виде отдельных кадров, показывающих несколько положений траектории «пятна» при контроле.

Рисунок 3 - Фрагменты виртуального определения положения «пятна» на корпусе буксы в различные моменты времени при моделировании перемещения буксы в зоне контроля приемника инфракрасного излучения • (1 кадр - вход в зону обзора, 4 - выход из зоны обзора)

Результаты моделирования были подтверждены видео кадрами экспериментального определения траектории пятна, полученного с помощью лазера, установленного при натурных испытаниях вместо приемника ИК-излучения. Полученные результаты показывают, что у используемых систем контроля приемник ИК-излучения сканирует смотровую крышку и часть крепительной.

Теоретические исследования на модели проводились для определения поля температур в корпусе буксы от заданного источника нагрева с выходом на стационарный режим теплового состояния буксы без принудительного обдува и с обдувом. Исходными данными служили: температура наружного воздуха и начальная температура буксового узла 20 °С; источник нагрева -все ролики с температурой 100 °С; при имитации обдува скорость потока задавалась равной 60 км/час.

С помощью полей температур, полученных в различные моменты времени при обдуве (рисунок 4), наглядно интерпретируется то, что даже после выхода на стационарный режим и стабилизации температур на элементах буксового узла температура смотровой крышки ниже в 1,8-2,0 раза, чем температура в нижней и верхней части корпуса буксы соответственно. Полученные теоретическим путем результаты были качественно подтверждены экспериментальными исследованиями (рисунок 5). При этом вое-

Рисунок 4 - Температурные поля деталей буксового узла в различные моменты времени при задании источника нагрева на ролики (100 °С) с выходом на стационарный режим при внешнем обдуве

о &

а

а. &

о.

о

с. 2

10 20 30 40 50 60 70 80 ев 105 120 14!

время (МИН)

Рисунок 5- График нагрева и остывания (после заклинивания) деталей буксового узла в зависимости от времени испытаний на стенде

производился режим нагрузок, который согласно полученным ранее пробам приводит на стенде через определенное время работы к заклиниванию подшипника. Для имитации обдува при движении вагона нагнетался поток воздуха через гибкий «рукав» со скоростью, соответствующей скорости 50-60 км/час. Измерения температур во времени проводилось непрерывно.

Из графика, построенного по результатам испытаний (см. рисунок 5), очевидно, что верхняя зона буксы и менее нагретая нижняя часть корпуса нагреваются выше, чем смотровая крышка. При этом в диапазоне, предшествующем заклиниванию подшипника и связанного с этим аварийного нагрева, интенсивность нарастания температуры значительно выше по корпусу.

Изменение температуры при аварийном нагреве далее исследовалось на модели. Задавался аварийный темп нагрева 10 град/мин на ролики подшипников; при этом скорость движения задавалась 60 км/час. Полученные зависимости нарастания температуры от времени в верхней и нижней частях корпуса буксы, а также по смотровой крышке, показывают, что даже у менее нагретой нижней части корпуса буксы температура через 10 минут в 5 раз выше, чем температура смотровой крышки.

Учитывая, что буксовый узел работает в широком диапазоне температур и скоростей движения, было проведено моделирование температур деталей корпуса при различных скоростях движения и температуре наружного воздуха. При этом исследовался стационарный режим теплового состояния буксы, полученный ранее экспериментально для тестирования модели. Анализ результатов моделирования при разных температурах наружного воздуха и скоростях движения вагона (рисунок 6) показывает, что при температурах воздуха от минус 15 °С и ниже на скорости 60-80 км/ч температура смотровой крышки при стационарном режиме теплового состояния буксового узла принимает значения ниже нуля, при этом даже нижняя часть корпуса буксы (менее нагретая чем верхняя часть) имеет температуру около 30 °С. Таким образом, показано также, что нагрев смотровой крышки ниже, чем нагрев корпуса буксы и в основных эксплуатационных диапазонах работы вагонов.

Согласно предложенной модели далее определены уровни сигналов на приемнике ИК-излучения при проследовании колесной пары с учетом неровностей пути и изменения диаметра колеса. Исследования выполнялись для применяемых на железных дорогах систем диагностики ДИСК, КТСМ-01.

Анализ полученных данных показывает, что величина сигнала при наихудшем возможном сочетании амплитуд буксовых узлов и диаметров колес на приемник ИК - излучения может изменяться (уменьшаться) до семи раз. Это может привести у существующих систем в эксплуатации к ошибкам при обнаружении перегретых букс.

При сравнении на диагностической модели уровня сигнала на приемнике ИК-излучения для стандартной ориентации существующих систем и предлагаемой автором ориентации на нижнюю стенку корпуса буксы получены осциллограммы сигнала. При ориентации на нижнюю стенку корпуса буксы общий уровень сигнала выше в среднем в два раза. При этом камера с приемником ИК-излучения может быть прикреплена непосредственно на подошву рельса, тем самым обеспечивается стабильность положения напольной камеры и приемника излучения относительно контролируемых объектов, а также наименьшее расстояние до объекта контроля.

В четвертой главе приводятся результаты, полученные при технической реализации основных положений исследований.

При совершенствовании технических средств теплового контроля коллективом с участием автора была применена концепция построения многофункциональной напольной системы диагностики подвижного состава КТСМ -02 (Комплекс Технических Средств Многофункциональный), состоящей из подсистем обнаружения перегретых букс, неисправностей тормозного оборудования, волочащихся деталей, нарушения габарита и других. Таким образом, средства контроля нагрева букс КТСМ-02 Б (Букса) в составе базовой системы становятся только одной из подсистем, что расширяет возможности созданной системы. При этом для подсистемы КТСМ-02 Б на основании выводов, полученных в исследованиях, разработана специальная малогабаритная напольная камера КНМ-05, которая устанавливается на подошве рельса, как показано на рисунке 7.

Рисунок 7 — Расположение напольных камер КНМ-5 подсистемы теплового контроля буксовых узлов КСТМ-02Б и схема ориентации приемника

ИК-излучения

По основным показателям назначения, а также по экономическим и показателям надежности разработанная система КСТМ-02БТ имеет преимущества относительно предшествующей КТСМ-01БТ.

По результатам статистической обработки данных эксплуатации КТСМ-02Б на Свердловской, Южно-Уральской и Западно-Сибирской дорогах были проведены сравнительные исследования с системами - КТСМ-01 и

КТСМ-01Д (также разработанными ранее при непосредственном участии автора). Получены более высокие показатели эффективности работы новых комплексов — об этом можно судить по увеличению количества показаний, достоверности показаний, росту процента отцепленных вагонов от числа зарегистрированных показаний.

Многолетний опыт эксплуатации технических средств контроля показывает, что наилучшие результаты при обнаружении перегретых букс достигаются при централизации контроля в пределах гарантийного участка или отделения дороги.

С учетом этого и принципов обслуживания подвижного состава в пути следования разработана схема передачи информации в рамках дороги от устройств . контроля. нагрева букс. Схема предусматривает информационные стыки с другими дорогами. В соответствии с данной схемой с участием автора разработан комплекс программно-аппаратных средств - Автоматизированная система контроля подвижного состава (АСК ПС). В общем случае комплекс технических средств АСК ПС представляет собой распределенную структуру специализированных аппаратно-программных комплексов, объединенных единой сетью передачи данных с линейных пунктов контроля.

Использование АСК ПС позволяет контролировать динамику нагрева* буксы путем получения информации о нагреве каждой проследовавшей буксы с каждого поста контроля. Это информация может быть получена как на • станционном уровне с рабочего места, так и на центральных уровнях, например ДВЦ дороги. На примере Свердловской железной дороги в работе показано, как с использованием АСК ПС фактически реализуется переход от критической диагностики перегретых букс к организации мониторинга нагрева буксовых узлов. До 90% отцепок после внедрения АСК ПС осуществляется по предаварийным и относительным критериям нагрева букс, то есть отцепка производится с учетом истории процесса нагрева букс на участке контроля. По аварийным уровням «Тревога-1» и «Тревога-2» отцепляется всего не более 10% вагонов. Налицо изменение принципа отцепки - с учетом повторяемости показаний в АСК ПС.

20

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенных теоретических и экспериментальных исследований разработаны условия совершенствования методов и средств теплового бесконтактного контроля букс, что обеспечило получение научно-обоснованных решений, внедрение которых вносит вклад в развитие диагностики подвижного состава и повышения безопасности движения.

Нижеприведенные выводы, результаты и рекомендации являются основными составными частями решенной проблемы:

1. Разработана и представлена комплексная имитационная диагностическая модель теплового контроля буксовых узлов, позволяющая производить оценку уровня сигнала на приемнике инфракрасного излучения при различных вариантах ориентации приемника ИК-излучения, внешних температурных условиях, скорости движения вагона, параметров ходовых частей и пути.

2. Разработана методика и обеспечение стендовых испытаний буксового узла тележки грузовых вагонов, позволяющие получить распределение температур работающего буксового узла по элементам при движении вагона с различными скоростями. Результаты стендовых испытаний позволили верифицировать математическую модель исследования тепловых процессов буксового узла и в целом диагностическую модель.

3. При существующей ориентации приемников ИК-излучения аппаратуры тепловой диагностики букс (ПОНАБ, ДИСК, КТСМ-01), как показано согласованными результатами виртуального моделирования и эксперимента, происходит только сканирование малоинформативной зоны контроля с точки зрения теплового излучения, а именно: смотровой и частично крепительной крышки корпуса буксы.

4. Смотровая крышка является наименее нагретой частью корпуса буксы при движении вагона, температура нагрева смотровой крышки в 1,6 и в 2,1 раза меньше, чем соответственно нижняя и верхняя часть корпуса буксы. Это подтверждается результатами экспериментальных и теоретических исследований.

5. Уровень сигнала на приемнике ИК-излучения при существующей ориентации значительно зависит от диаметра колеса и сочетания динамических перемещений буксового узла. Возможны сочетания указанных парамет-

ров, приводящие к уменьшению сигнала до 7 раз по отношению к идеальному сочетанию.

6. Исследования на диагностической модели позволили количественно оценить целесообразность использования в качестве зоны тепловой диагностики букс доступную для контроля нижнюю часть корпуса буксы с помощью сравнения сигналов на приемнике ИК-излучения при существующей и предлагаемой ориентации.

7. На основе создания базового комплекса КТСМ-02 реализована концепция построения многофункциональной напольной системы диагностики подвижного состава, состоящей из подсистем обнаружения перегретых букс, неисправностей тормозного оборудования, волочащихся деталей, нарушения габарита и других.

8. На основе полученных и обоснованных в работе принципов совершенствования средств тепловой диагностики букс разработано техническое обеспечение модернизации базовых систем тепловой диагностики букс в виде создания подсистемы КТСМ-02 Б (Букса) с напольной камерой, расположенной на подошве рельса и впервые реализованной в условиях России ориентацией приемника ИК-излучения на нижнюю часть корпуса буксы. Подсистема внедрена в ОАО «РЖД» в количестве 20 комплектов по состоянию • на конец 2003 года. Получены заявки на установку на железных дорогах СНГ 50 комплектов на 2004 год.

9. По ключевым показателям назначения, надежности и экономическим разработанная - система КСТМ-02БТ имеет преимущество перед базовой КТСМ-01БТ. Экономический эффект от замены устаревших ДИСК-Б (ПОНАБ-3) на оборудование КТСМ-02БТ составляет 706 600 руб. (цены декабря 2003 года) в год на один комплект в сравнении с заменой на оборудование ДИСК-2БТ.

10. Разработано техническое, информационное и программное обеспечение многоуровневой системы передачи и анализа информации от устройств теплового контроля букс вагонов, позволившее совершенствовать технологию обслуживания вагонов при контроле технического состояния буксовых узлов. Система внедрена в восьми филиалах (дорогах) ОАО «РЖД».

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1. Миронов А.А., Тагиров А.Ф. Применение комплектов КТСМ в современных условиях //Автоматика, связь, информатика.- 2002.- №9. - С. 5-9.

2. Миронов А.А., Образцов ВЛ., Павлюков А.Э. Резервы повышения эффективности тепловой диагностики буксовых узлов //Автоматика, связь, информатика. -2004. - №2. - С. 5-9.

3. Миронов А.А. Ретроспективные аспекты создания, совершенствования и модернизации тепловой диагностики перегретых букс //Проблемы и перспективы развития железнодорожного транспорта: Материалы Всероссийской научн.-техн. конф. - Екатеринбург: УрГУПС, 2003. - Том 1. - С. 165-172.

4. Миронов А.А., Тагиров А.Ф., Образцов В.Л. Автоматизированная, система контроля подвижного состава (АСК ПС) //Безопасность движения, совершенствование конструкций вагонов и ресурсосберегающие технологии в вагонном хозяйстве: Сб. научн. тр. /Под ред. проф. А.В. Смольянинова — Екатеринбург: УрГУПС, 2003. - С. 65-70.

5. Миронов А.А., Образцов В.Л, Пигалев Н.Г, Павлюков А.Э. Совершенствование средств тепловой диагностики букс для повышения уровня-безопасности движения //Проблемы и перспективы развития железнодорожного транспорта /Материалы Всероссийской научн.-техн. конф. - Екатеринбург, УрГУПС, 2003. - Том 1. - С. 84-94.

6. Миронов А.А., Зарахович Г.Г. Программное обеспечение новых средств экспериментальных исследований при разработке вибрационных по-грузочно-разгрузочных машин //Устройства и системы механизации и автоматизации железных дорог: Сб. науч. тр. - М.: Транспорт, 1988. - С. 52-57.

7. Миронов А.А., Образцов В.Л. О стратегии и средствах реализации систем комплексного контроля технического состояния подвижного состава в пути следования //Безопасность движения поездов Л'руды научн.-практ. конф. - М.: МИИТ, 2003. - С. 1У-60-1У-61.

8. Миронов А.А., Образцов ВЛ., Павлюков А.Э. Оценка информативности зон тепловой диагностики букс ходовых частей в пути //Подвижной состав 21 века (Идеи. Требования. Проекты) /Тез. докл. 3-ей научн.-техн. конф. - С-П.: ПГУПС, 2003. - С. 158-159.

»13315

МИРОНОВ АЛЕКСАНДР АНАТОЛЬЕВИЧ

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ БЕСКОНТАКТНОЙ ТЕПЛОВОЙ ДИАГНОСТИКИ БУКС ПОДВИЖНОГО СОСТАВА

05.22.07 - Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация

Лицензия на издательскую деятельность ИД 03581 от 19.12.2000

Сдано в набор 21.05.2004 Подписано к печати

Формат бумаги 60x84 1/16 Объем 1,5 пл.

Заказ Тираж 150 экз.

Типография УрГУПС, 620034, г. Екатеринбург, Колмогорова, 66

ВВЕДЕНИЕ.

1 АНАЛИЗ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ТЕПЛОВОЙ ДИАГНОСТИКИ ХОДОВЫХ ЧАСТЕЙ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА В ПУТИ СЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Краткий обзор теоретических и экспериментальных исследований тепловых процессов в буксовых узлах.

1.2 Анализ технических решений систем бесконтактного теплового контроля букс и основные направления их совершенствования.

1.3 Постановка задачи исследования.

2 РАЗРАБОТКА ИМИТАЦИОННОЙ ДИАГНОСТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ БЕСКОНТАКТНОГО КОНТРОЛЯ НАГРЕВА БУКСОВЫХ УЗЛОВ.

2.1 Разработка структуры имитационной диагностической модели.

2.2 Моделирование тепловыделения и распределения поля температур в работающей буксе.

2.3 Газодинамическая модель работы буксового узла.

2.4 Модель движения вагона для оценки динамических перемещений буксовых узлов.

2.5 Модель определения траектории зоны сканирования при диагностике и вычисления уровня сигнала ИК-излучения.

Надежная работа ходовых частей вагонов является важнейшим условием обеспечения безопасности движения поездов. Актуальность данной проблемы повышается в условиях удлинения тяговых плеч и гарантийных участков безостановочного следования грузовых вагонов без технического обслуживания на промежуточных пунктах технического обслуживания (ПТО) грузовых вагонов. Проблема усугубляется также объективной необходимостью сокращения численности работников вагонного хозяйства, занятых осмотром поездов на постах безопасности и техническим обслуживанием вагонов на ПТО. В этих условиях большое значение придается комплексному использованию средств технической диагностики для контроля состояния ответственных узлов подвижного состава в пути следования.

При решении этой задачи особое место отводится применению бесконтактных систем обнаружения перегретых букс в движущихся поездах. Данные системы контроля технического состояния подвижного состава позволяют своевременно выявить и устранить появляющиеся в процессе эксплуатации неисправности ходовых частей подвижного состава и, тем самым, предупредить возникновение необратимых отказов, способных привести к авариям и крушениям.

В настоящее время на сети дорог РФ находятся в эксплуатации несколько разновидностей систем бесконтактного контроля состояния буксовых узлов на ходу состава. Некоторые из них отработали в эксплуатации длительное время и как морально, так и технически устарели. Возникает вопрос о модернизации этих систем или полной замене на другие, пришедшими на смену, устройствами. Однако, при совершенствовании аппаратной части систем контроля нагрева букс и замене микропроцессорной техникой до сих пор применяются отдельные принципы контроля букс, разработанные еще для букс на подшипниках скольжения. Это касается выбора зоны контроля буксового узла и соответствующей направленности приемника инфракрасного излучения на ходовые части. Кроме того, буксовый узел на подшипниках качения, разработанный как узел, не требующий технического обслуживания в поездных условиях в отличие от буксы на подшипниках скольжения, предполагает принципиально иное назначение аппаратуры теплового контроля букс. Аппаратура в этих условиях становится не вспомогательным, а основным средством контроля. В связи с этим существенное значение принимают автоматизированные системы передачи информации о результатах контроля букс и мониторинг этих показаний во времени.

Данное исследование посвящено совершенствованию методов и средств бесконтактной тепловой диагностики буксовых узлов.

Общая методика исследований построена на использовании метода конечного элемента (МКЭ) в теплотехнике и газодинамике, методах аналитической механики, виртуального трехмерного моделирования, идентификации, аналитической геометрии, теплотехнических измерений, компьютерных технологиях, испытаний в реальных условиях и на стендах.

Научная новизна результатов работы состоит в следующих, выносимых на защиту, положениях:

1 Разработана комплексная имитационная диагностическая модель теплового контроля буксовых узлов, позволяющая производить оценку уровня сигнала на приемнике инфракрасного излучения при различных вариантах ориентации приемника ИК-излучения, внешних температурных условиях, скорости движения вагона, параметров ходовых частей и пути.

2 Разработана конечно-элементная модель буксового узла тележки грузового вагона для исследования распределения температур в буксовом узле.

3 Разработана экспериментальная методика стендовых испытаний для исследования распределения температур буксового узла в условиях, имитирующих эксплуатационную работу.

4 Установлены закономерности изменения уровня сигнала на приемнике инфракрасного излучения у существующих средств тепловой диагностики в зависимости от динамических перемещений буксовых узлов и изменения геометрических параметров ходовых частей.

Практическая ценность проведенных исследований состоит в том, что:

1 Разработана компьютерная реализация диагностической модели теплового бесконтактного контроля буксовых узлов, которая позволяет оценивать информативность различных зон на корпусе буксы с точки зрения уровня сигнала на приемнике инфракрасного излучения.

2 Теоретическими и экспериментальными исследованиями обоснована целесообразность использования нижней части корпуса буксы в качестве зоны для теплового бесконтактного контроля.

3 Для исследования тепловых режимов в корпусах букс различных типов разработан и использован стенд, имитирующий работу буксового узла в условиях эксплуатации, создано техническое и программное обеспечение регистрации показаний датчиков температур

4 Разработано техническое, информационное и программное обеспечение базового модуля КТСМ-02 (Комплекс Технических Средств Многофункциональный) для построения системы комплексной напольной диагностики подвижного состава.

5 Разработано техническое обеспечение модернизации базовых систем тепловой диагностики букс в виде создания подсистемы КТСМ-02Б (Букса) с напольной камерой, расположенной на подошве рельса, и впервые промыш-ленно реализованной в условиях России ориентацией приемника ИК-излучения на нижнюю часть корпуса буксы. Подсистема внедрена совместно с базовым комплексом КТСМ-02 в ОАО «РЖД» в количестве 20 комплектов по состоянию на конец 2003 года.

6 Разработано техническое, информационное и программное обеспечение многоуровневой системы передачи и анализа информации от устройств теплового контроля букс вагонов, что создало условия перехода от критической диагностики перегретых букс, т.е. регистрации необходимости экстренного принятия решения (отцепки вагона), к организации мониторинга грения букс, отвечающей принципам обслуживания подвижного состава в пути следования. Система внедрена в восьми филиалах (дорогах) ОАО «РЖД».

Автор выражает признательность научному руководителю А.Э. Пав-люкову за помощь и поддержку в работе, а также благодарит профессора М.В. Орлова за научные консультации при подготовке работы, благодарит за многолетнюю совместную работу при создании систем тепловой диагностики букс специалистов предприятия «Инфотэкс» В.Л. Образцова, А.Ф. Таги-рова, В.В. Лядова, Н.Г. Пигалева и других коллег, принимавших в этом процессе участие.

Выводы по разделу 4

1 На основе создания базового комплекса КТСМ-02 реализована концепция построения многофункциональной напольной системы диагностики подвижного состава, состоящей из подсистем обнаружения перегретых букс, неисправностей тормозного оборудования, волочащихся деталей, нарушения габарита и других.

2 На основе полученных и обоснованных в работе принципов совершенствования систем теплового контроля букс разработано техническое обеспечение модернизации базовых систем тепловой диагностики букс в виде создания подсистемы КТСМ-02Б (букса) с напольной камерой, расположенной на подошве рельса и впервые примененной в условиях России ориентацией приемника ИК-излучения на нижнюю часть корпуса буксы.

3 По ключевым показателям назначения, надежности и экономическим разработанная система КСТМ-02БТ имеет преимущество перед ДИСК-2БТ, а по отдельным - перед базовой КТСМ-01БТ. Экономический эффект от замены устаревших ДИСК-Б (ПОНАБ-3) на оборудование КТСМ-02БТ составляет 706 600 руб. в год на один комплект (цены декабря 2003 г.) в сравнении с заменой на оборудование ДИСК-2БТ.

4 Статистический анализ данных, полученных от систем КТСМ в эксплуатации показал, что реальные уровни тепловых сигналов, вырабатываемых приемниками ИК-излучения КТСМ-02, выше, чем от КТСМ-01 (01Д) в 1,8 раза. Этот факт подтверждает результаты проведенных теоретических и экспериментальных (на стенде) исследований.

5 Анализ эксплуатации КТСМ-02 показывает, что данная система имеет более высокие показатели эффективности работы, чем базовые системы теплового контроля. Более высокие показатели КТСМ-02 достигнуты ориентацией приемников излучения на нижнюю цилиндрическую часть корпуса буксы, преобразованием с высоким разрешением аналоговых сигналов от букс и колес в цифровой вид с последующим анализом формы, амплитуды и длительности тепловых сигналов, статистической обработкой массива тепловых сигналов по всему поезду - отдельно по каждой стороне.

6 Разработано техническое, информационное и программное обеспечение многоуровневой системы передачи и анализа информации от устройств теплового контроля букс вагонов, что создало условия перехода от критической диагностики перегретых букс, т.е. регистрации необходимости экстренного принятия решения (отцепки вагона), к организации мониторинга грения букс, отвечающей принципам обслуживания подвижного состава в пути следования.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенных теоретических и экспериментальных исследований разработаны условия совершенствования технических средств теплового бесконтактного контроля букс, что обеспечило получение научно-обоснованных решений, внедрение которых вносит вклад в развитие диагностики подвижного состава и повышения безопасности движения.

Нижеприведенные выводы, результаты и рекомендации являются основными составными частями решенной проблемы:

1 Разработана и представлена комплексная имитационная диагностическая модель теплового контроля буксовых узлов, позволяющая производить оценку уровня сигнала на приемнике инфракрасного излучения при различных вариантах ориентации приемника ИК-излучения, внешних температурных условиях, скорости движения вагона, параметров ходовых частей и пути.

2 Разработана методика и техническое обеспечение стендовых испытаний буксового узла тележки грузовых вагонов, позволяющие получить распределение температур работающего буксового узла по элементам при движении вагона с различными скоростями. Результаты стендовых испытаний позволили верифицировать математическую модель исследования тепловых процессов буксового узла и в целом диагностическую модель.

3 При существующей ориентации приемников ИК-излучения аппаратуры тепловой диагностики букс (ПОНАБ, ДИСК, КТСМ-01), как показано согласованными результатами виртуального моделирования и эксперимента, происходит сканирование малоинформативной зоны с точки зрения теплового излучения, а именно: смотровой и частично крепительной крышки корпуса буксы.

4 Смотровая крышка является наименее нагретой частью корпуса буксы при движении вагона: температура нагрева смотровой крышки в 1,6 и 2,1 раза меньше, чем соответственно температура нижней и верхней части корпуса буксы. Это подтверждается результатами экспериментальных и теоретических исследований.

5 Уровень сигнала на приемнике ИК-излучения при существующей ориентации значительно зависит от диаметра колеса и сочетания динамических перемещений буксового узла. Возможны сочетания указанных параметров, приводящие к уменьшению сигнала до 7 раз по отношению к идеальному сочетанию.

6 Исследования на диагностической модели позволили количественно оценить целесообразность использования в качестве зоны тепловой диагностики букс доступную для контроля нижнюю часть корпуса буксы с помощью сравнения сигналов на приемнике ИК-излучения при существующей ориентации и предлагаемой.

7 На основе создания базового комплекса КТСМ-02 реализована концепция построения многофункциональной напольной системы диагностики подвижного состава, состоящей из подсистем обнаружения перегретых букс, неисправностей тормозного оборудования, волочащихся деталей, нарушения габарита и других.

8 На основе полученных и обоснованных в работе принципов совершенствования систем теплового контроля букс разработано техническое обеспечение модернизации базовых средств тепловой диагностики букс в виде создания подсистемы КТСМ-02Б (Букса) с напольной камерой, расположенной на подошве рельса и впервые реализованной в условиях России ориентацией приемника ИК-излучения на нижнюю часть корпуса буксы. Подсистема внедрена в ОАО «РЖД» в количестве 20 комплектов по состоянию на конец 2003 г. Получены заявки на установку на железных дорогах СНГ 50 комплектов на 2004 г.

9 По ключевым показателям назначения, надежности и экономическим разработанная система КСТМ-02БТ имеет преимущество перед базовой КТСМ-01БТ. Экономический эффект от в замены устаревших ДИСК-Б (ПОНАБ-3) на оборудование КТСМ-02БТ составляет 706 600 руб. (цены декабря 2003 г.) в год на один комплект в сравнении с заменой на оборудование ДИСК-2БТ.

10 Разработано техническое, информационное и программное обеспечение многоуровневой системы передачи и анализа информации от устройств теплового контроля букс вагонов, позволившее совершенствовать технологию обслуживания вагонов при контроле технического состояния буксовых узлов. Система внедрена в восьми филиалах (дорогах) ОАО «РЖД».

1. Поляков А.И. Температурный режим вагонных букс с роликовыми подшипниками // Вестник ВНИИЖТ 1963. - №5. - с. 39-42.

2. Поляков А.И. Тепловой баланс вагонной буксы // Работы вагонных букс с роликовыми подшипниками при высокоскоростном движении: Сб. на-учн. тр. М.: ВНИИЖТ, 1970. - С. 80-88.

3. Белоконь Н.И. Основные принципы теплового расчета паровозов. — М.: 1951.-С. 284.

4. Орлов М.В. Исследование температурного режима буксового узла грузовых вагонов // Вестник ВНИИЖТ. М.: 1962. - №2 - С. 34-37.

5. Орлов М.В. Организация текущего содержания вагонных букс на удлиненных тяговых плечах // Железнодорожный транспорт. — 1963. — №11.— С. 25-29.

6. Орлов М.В., Алехов В.П. Своевременно выявлять грение букс в поездах // Железнодорожный транспорт. 1970. - №8. - С. 47-50.

7. Берзин В.А., Миронов Э.Г., Лозинский С.Н. Исследование термодинамических процессов в вагонных буксах с подшипниками скольжения //Вестник ВНИИЖТ. 1977. - № 4. - С. 25-27.

8. Трестман Е.Е., Лозинский С.Н., Образцов В.Л. Автоматизация контроля буксовых узлов в поездах. М., 1983. - 352 с.

9. Лозинский С.Н., Алексеев А.Г., Карпенко П.Н. Аппаратура автоматического обнаружения перегретых букс в поездах. — М.: Транспорт, 1978. -160 с.

10. Трестман Е.Е., Самодуров В.И., Лозинский С.Н. Влияние критерияаварийности на информативность аппаратуры обнаружения перегретых букс //Автоматизация контроля ходовых частей вагонов при движении поезда: Научн. тр. /ВНИИЖТ-М.: 1973.-С. 38-43.

11. Рябцев В.В. Результаты стендовых исследований температурных режимов буксовых узлов // Тезисы научн.-техн. конф. кафедр Омского института инженеров железнодорожного транспорта. — Омск, 1984. С. 54-55.

12. Лукин В.В., Гусев Г.Ф., Рябцев В.В. Влияние тепловой инерционности буксовых узлов с подшипниками скольжения на показатели качества работы ПОНАБ /Омский ин-т инж. ж.д. тр-та Омск, Деп. в ЦНИИТЭИ МПС 20.03.84. № 2638 - 1984. - 14 с.

13. Берзин В.А. Зарубежный опыт эксплуатации устройств обнаружения перегретых букс // Железнодорожный транспорт за рубежом. — 1977. -№7. С.44-49.

14. Середина И.А. Средства технической диагностики и прогнозирования состояния вагонов и их узлов при ремонте и обслуживании // Железнодорожный транспорт за рубежом. 1978. - Серия 11. — № 1 - С. 31-38.

15. Самодуров В.И. Разработка и исследование потенциальных возможностей устройств автоматического бесконтактного обнаружения перегретых букс: Дис. на соискание уч. степени канд.техн.наук. — Свердловск, 1972.- 136 с.

16. Pelino W.M. Hot box detectors //Railway Signalling and Communications. 1964.-№2.

17. Самодуров В.И., Трестман Е.Е. О потенциальной информативности аппаратуры автоматического обнаружения перегретых бус в движущихся поездах // Автоматизация контроля ходовых частей вагонов при движении поезда: Научн.тр. / ВНИИЖТ. М.: 1973. - С. 30-38.

18. Рябцев В.В. Повышение качества контроля перегретых букс в движущихся поездах. Дис. на соискание уч.степени канд.техн.наук / Омский инт инж. ж.д. тр-та Омск, 1987. - 223 с.

19. Гусев Г.Ф., Рябцев В.В. Оценка информативности элементов буксового узла для устройства бесконтактного обнаружения перегретых букс // Тез. научн.-техн. конф. Омского ин-та инж. ж.д. тр-та — Омск, 1984. — С. 5556.

20. Рябцев В.В., Дрыгин С.А., Гусев Г.Ф. Влияние солнечной радиации на тепловой режим буксового узла вагона с подшипниками скольжения / Омский ин-т инж. ж.д. тр-та Омск, Деп. В ЦНИИТЭИ МПС 24.11.83 № 24676. - 1983.-10 с.

21. Алексенко В.М. Тепловая диагностика элементов ходовых частей подвижного состава: Автореф. дис. на соискание степени док.техн.наук. -Ростов-на-Дону, 2000. 43 с.

22. Опыт применения устройств контроля перегретых букс на железных дорогах США и Канады // Railway Sistems Control. — 1971. Т.2 - №10. -С. 10, 13-17.

23. Берзин В.А. Зарубежный опыт эксплуатации устройств обнаружения перегретых букс // Железнодорожный транспорт за рубежом. — 1977. № 7.-С. 44-49.

24. Буксы и измерение температуры их нагрева в процессе эксплуата-ции/ВНТИЦ № П 29361. М., 2.06.94. 27С./Пер. ст.: Violli A.G., Serafini R.// La Technica Professionale. 1992. № 2. P. 40-56.

25. Аппаратура автоматического обнаружения перегретых букс на ходу поезда (ДИСК-Б) / Лозинский С.Н., Трестман Е.Е., Алексеев А.Г., Быков С.Я. // Автоматика, телемеханика и связь 1986.

26. Й. Виммер. Новое поколение устройств обнаружения греющихся букс и заклиненных колес / Железные дороги мира. № 1 — 2000 г.

27. Шайдуров П.С. Исследование вопросов автоматического выявления перегретых букс железнодорожных вагонов: Дис. на соискание уч. степени канд.техн.наук. Свердловск, 1970. - 205 с.

28. Патент Франции № 1.217.002, 1960. W. Pelino, G. Raims. Устройство для обнаружения греющихся букс.

29. Патент США № 3.169.735, 1965. Carter Sincluir. Индикатор перегрева букс.

30. A.c. № 235092 (СССР), МКИ В61 К9/04. Самодуров В.И., Свалухин В.Г. Способ логической обработки информации при автоматическом выявлении греющихся букс железнодорожного подвижного состава.

31. A.c. № 228063 (СССР), МКИ В61 К 9/06. Самодуров В.И., Свалухин

32. B.Г. Устройство для выявления греющихся букс.

33. Патент США № 3.412.389, 1969. Barrack Carrol M., Visher Willur A. Детектор греющихся букс.

34. Лозинский С.Н., Алексеев А.Г., Хлебников И.Д. Требования к аппаратуре контроля букс и реализация их в ПОНАБ-3. //Автоматизация контроля ходовых частей вагонов при движении поезда: Тр. ЦНИИ МПС, 1973. — Вып. 494.-С. 51-59.

35. Лядов В.В., Пигалев Н.Г., Тагиров А.Ф. Аппаратура обнаружения перегретых букс в поездах (КТСМ-01) и совершенствование информационных систем на железнодорожном транспорте: Сб.научн.тр. / УрГУПС — Екатеринбург, 2000. Вып 16. - С. 198-124.

36. Миронов А.А., Тагиров А.Ф. Применение комплектов КТСМ в современных условиях //Автоматика, связь, информатика. — 2002. — №9. — С. 59.

37. The Rocr Tests Electronik Detection // Progressive railroading. 1977. -№9.-P. 20-40.

38. Pat. O.B.R. № 1082618, 1960. Anordnung zum Unterscheiden Von Verschieden Zagerarten, insbesondere Roblenlagern und gleitgern.

39. Патент США № 3545005, Кл. 246-169Д (МКИ В61 К 9/06). Галлахер К. Индикатор перегрева букс.

40. А.с. № 247510 (СССР), МКИ В61 К 9/06. Варварин Г.В., Жданов

41. C.М., Матошин В.М. Способ распознавания типа буксового узла вагона во время движения поезда.

42. Патент США № 3697744, Кл. 246-169Д (В61 К 9/06). Ховел Роланд А. Система контроля перегрева букс для различного типа подшипников.

43. Патент США № 3731087, Кл. 246-169Д (В61 3/10). Кинг Джозеф В. Система предупреждения о перегреве букс.

44. Патент США № 3812343, Кл. 246-169Д (В61 1/20). Дискриминатор подшипников качения для системы обнаружения перегрева вагонных букс.

45. A.c. № 326442 (СССР), МКИ В61 К 9/04. Образцов В.Л. Способ распознавания типа подшипников колесной пары вагона в поезде при его движении.

46. A.c. № 384716 (СССР), МКИ В61 К 9/04. Образцов В.Л., Шайдуров П.С. Селектор букс по типу подшипника на подвижном составе.

47. A.c. № 498196 (СССР), МКИ В61 К 9/06. Трестман Е.Е., Лозинский С.Н. Способ распознавания типа буксы колесной пары вагона при движении поезда.

48. A.c. № 514741 (СССР), МКИ В61 К 9/06. Берзин В.А., Трестман Е.Е., Лозинский С.Н. Устройство для распознавания букс по типу подшипника.

49. A.c. № 569471 (СССР), МКИ В61 К 9/06. Горлач Н.И., Лозинский С.Н., Трестман Е.Е. Устройство для распознавания букс по типу подшипника.

50. A.c. № 743910 (СССР), МКИ В61 К 9/06. Трестман Е.Е., Лозинский С.Н., Миронов Э.Г. Селектор букс по типу подшипника.

51. A.c. № 749719 (СССР), МКИ В61 К 9/06. Лозинский С.Н., Трестман Е.Е., Алексеев А.Г. Селектор букс по типу подшипника подвижного состава.

52. A.c. № 759374 (СССР), МКИ В61 К 9/06. Быков С.Я., Образцов В.Л. Устройство для автоматического распознавания букс по типу подшипника.

53. Трестман Е.Е., Шмерман Х.Б., Глазкова Н.И., Лозинский С.Н. О возможности распознавания типа букс по тепловым сигналам //Автоматизация контроля технического состояния подвижного состава в пути следования: Науч.тр. / ВНИИЖТ. М., 1979. - С. 58-66.

54. Опыт Южной Тихоокеанской, НорФОЛК и Западной дорог по использованию детекторов греющихся букс // Бюл. ЦНИИТЭИ МПС. 1971. — №8 (138).-С. 39-46.

55. Указатель перегретых букс // РЖ Железнодорожный транспорт. -1974.-№2.-С. 46.

56. Система комплексного контроля технического состояния подвижного состава на ходу поезда ДИСК-БКВ-Ц / Лозинский С.Н., Трестман Е.Е., Образцов В.Л., Алексеев А.Г., Быков С.Я., Боганик В.А. // Автоматика, телемеханика и связь. 1986. - № 1. — С. 6-8.

57. Michelfelder. Nechanische feststellung von heisslanfern und Rodre-itenlachstellen // ETR. 1956. - № 7.

58. Hot box detector // Railway Signaling. 1956. - № 6.

59. Hot box detector // Railway Signaling. 1957. - № 7.

60. Hot detectors work // Railway Age. 1962. — № 16.

61. Лаплеш M. Обнаружение греющихся букс // Бюл. Междунар. ассоциации ж.-д. конгрессов. 1968. - № 5. - С. 30-48.

62. Лозинский С.Н., Алексеев А.Г., Карпенко П.Н. Аппаратура автоматического обнаружения перегретых букс в поездах. — М.: Транспорт, 1978. -160 с.

63. Патент США № 3183349, Кл. 246-169Д. Бернес Р.Б., Стамфорд Ф.Ш. Детектор греющихся букс.

64. Середина И.А. Средства технической диагностики и прогнозирования состояния вагонов и их узлов при ремонте и обслуживании // Железнодорожный транспорт за рубежом. — 1978. Серия II. — № 1. — С. 31-38.

65. Вольерсдорф. Локатор перегрева букс фирмы Simtns und Halske // Signal und Drat. 1960. - № 5. - С. 92.

66. Патент США № 3183350, Кл. 246-169Д. Сиблей Г.С. Устройство для обнаружения нагретых частей вагонов.

67. Патент США № 3440416, Кл. 246-169Д. Пелино В.М. Система контроля подшипников подвижного состава.

68. Имитационное моделирование в оперативном управлении производством/ Саломатин H.A., Беляев В.Г., Петроченко Е.В., Прошлякова Е.В. — М.: Машиностроение, 1984. 28 с.

69. Клейнен Дж. Статистические методы в имитационном моделировании/ Пер. с англ. Ю.П. Адлера, К.Д. Аргуновой, В.Н. Варыгина, A.M. Тала-лая. М.: Статистика, 1978. - Вып.1. - 221 с.

70. Зенкевич С. Метод конечных элементов в технике. — М.: Мир, 1975. -541 с.

71. ANSYS Theory Reference. Release 5.5, Edited by Ph.D. Peter Kohnke. -Canonsburg: ANSYS Inc., 1998.

72. Краткий физико-технический справочник. / Под. ред. Яковлева К.П. М.: ГИФМЛ, 1962. - Т. 3 - 688 с.

73. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел A.C. Теплопередача М.:

74. Энергия», 1969. Изд. 2-е. - 440 с.

75. Павлюков А.Э., Юдакова Т.А., Котов C.B. Моделирование условий повышения связанности рамы перспективной тележки грузовых вагонов. //Безопасность движения поездов: Тр. Второй науч.-практ. конф. М.: МИИТ, 2000. - C.IV-24-IV-25.

76. Д.Ю. Погорелов, А.Э. Павлюков, Т.А. Юдакова, C.B. Котов Моделирование контактных взаимодействий в задачах динамики систем тел. //Динамика, прочность и надежность транспортных машин: Сб. тр. /Под ред. Б.Г. Кеглина. Брянск, Изд. БГТУ, 2002. - С.11-23.

77. Погорелов Д.Ю. Введение в моделирование динамики систем тел: Учеб. пособие. — Брянск: Изд-во БГТУ, 1997. — 156 с.

78. Динамический анализ и синтез механизмов с использованием программы UM // Погорелов Д.Ю., Толстошеее А.К., Ковалев Р.В. и др. -Брянск: Изд-во БГТУ, 1997. 16 с.

79. Шор Я.Б., Кузьмин Ф.И. Таблицы для анализа и контроля надежности. М.: «Советское радио», 1968. — 288 с.

80. Комплекс технических средств многофункциональный «КТСМ-02». Эксплуатационные документы. — Екатеринбург, НПЦ ИНФОТЭКС, 2002.

81. КТСМ-02БТ Подсистема контроля состояния букс. Подсистема контроля состояния тормозов. Эксплуатационные документы. — Екатеринбург, НПЦ ИНФОТЭКС, 2002 г.

82. Инструкция по размещению, установке и эксплуатации средств автоматического контроля технического состояния подвижного состава на ходу поезда. № ЦВ-ЦШ-453. М., 1997.

83. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов и их отбору для финансирования (утв. Госстроем, Минэкономики, Минфином и Госпромом России 31.03.94 N7-12/47).

84. Указание МПС России от 31.08.98 N В-1024у.