автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Особенности взаимодействия токоприемника с контактной подвеской при высоких скоростях движения электропоездов

НО/ТГ^ГЧ

На правах рукописи

Комарова Ольга Александровна

ОСОБЕННОСТИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ТОКОПРИЕМНИКА С КОНТАКТНОЙ ПОДВЕСКОЙ ПРИ ВЫСОКИХ СКОРОСТЯХ ДВИЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОПОЕЗДОВ

Специальность 05.22.07 - Подвижной состав железных дорог, тяга

поездов и электрификация

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт- Петербург 2004

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образовании «Петербургский государственный университет путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации».

доктор технических наук, профессор БОРОНЕНКО ЮРИЙ ПАВЛОВИЧ

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор ВОЛОГИН ВЛАДИМИР АНАТОЛЬЕВИЧ кандидат технических наук САВВОВ ВАЛЕРИЙ МИХАЙЛОВИЧ

Ведущее предприятие - Научно-исследовательский институт электрофизической аппаратуры - Энерго (НИИЭФА-Энерго)

Защита состоится « 27 » февраля 2004г. в 1530 часов на заседании диссертационного совета Д 218.008.05 при Петербургском государственном университете путей сообщения МПС РФ по адресу: 190031, Санкт-Петербург, Московский пр., 9, ауд. 5-407.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Петербургского государственного университета путей сообщения МПС РФ.

Автореферат разослан « » января 2004г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Научный руководитель:

д.т.н., профессор

2004-4 19955

Общая характеристика работы

Актуальность темы обусловлена тем, что увеличение скорости электроподвижного состава (э.п.с.) до 200...350 км/час, как показывает отечественный и зарубежный опыт, значительно ухудшает динамические условия взаимодействия токоприемника с контактной подвеской и, кроме того, снижает безопасность эксплуатации э.п.с. Нестабильное нажатие токоприемника приводит к быстрому износу полоза и контактного провода. Столкновение токоприемника с дефектами подвески ведут не только к его разрушению, но и к обрыву контактного провода, что является серьезным транспортным происшествием, вызывающим длительный выход из строя целого участка контактной сети.

Обеспечение стабильного токосъема с минимальным числом повреждений контактной сети является не только технической но и актуальной экономической задачей, решение которой дает значительную экономию в результате:

• Повышения скоростей электрического подвижного состава;

• Увеличения срока службы контактных проводов и токоприемников;

• Предотвращения ущерба, связанного с повреждением контактной сети и токоприемников.

Анализ особенностей токосъема при высоких скоростях движения показывает, что повышение надежности эксплуатации электропоездов и качества токосъема требуют:

• Дистанционного обнаружения дефектов контактной сети за время не меньшее чем 1 сек до возможного столкновения с ними полоза токоприемника и экстренного опускания токоприемников или, в крайнем случае, снятия их продольной жесткости;

• Стабилизации контактного нажатия с учетом переменных по величине и направлению аэродинамических сил, действующих на токоприемник.

Целью работы является исследование проблем повышения качества и

надежности токосъема с контактной сети при высоких скоростях э.п.с. и выработка рекомендаций по техническим решениям выполнения этой задачи, которая подразумевает:

• Повышение безопасности и безаварийности токосъема при высоких скоростях движения э.п.с;

• Обеспечение надежного контакта токоприемника э.п.с. с контактным проводом за счет стабилизации величины нажатия при высоких скоростях движения, в том числе и в области резонансных частот.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Усовершенствован метод расчета волновых процессов в контактной подвеске и условий возникновения резонансных эффектов в системе токоприемник - контактная подвеска;

2. На основании анализа спектров колебаний контактного провода сделана оценка групповой скорости распространения вертикальных волн;

3. Предложен новый метод описания вертикальных волн в контактной подвеске, основанный на уравнении Клейна-Гордона.

4. Рассчитаны частоты и коэффициенты распределения главных колебаний полоза и рам токоприемника. По полученным значениям определены характеристики волнового пакета, распространяющегося по контактной подвеске.

Практическая значимость работы:

1. Предложены устройство дистанционного обнаружения дефектов контактной подвески и электроимпульсная магнитно-механическая система аварийного опускания или снятия продольной жесткости токоприемника.

2. Предложено устройство активного регулирования контактного нажатия полоза токоприемника, выполненное в виде специального аэродинамического профиля с отклоняющимися элементами, форма которого учитывает возможность движения как в прямом так и обратном направле-

Методы исследования. В диссертационной работе использованы аналитические методы и математическое моделирование колебаний контактной подвески, которое проводилось с помощью компьютерных программ MATLAB и ANSYS 5.6. Гармонический анализ волн в контактном проводе выполнялся путем разложения рассматриваемых функций в ряды Фурье. Коэффициенты подъемной силы аэродинамического профиля определялись методом электроаналогии.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на научно-технических конференциях и симпозиумах: Eltrans 2003 «Электрификация и развитие железнодорожного транспорта России. Традиции, современность, перспективы». «Подвижной состав XXI века (Идеи, требования, проекты)» (ПГУПС, 2003), на восьмой Санкт-Петербургской ассамблее молодых ученых специалистов (С-Пб.2003). На объединенном заседании кафедр: «Вагоны и вагонное хозяйство», «Физика» и «Электрическая тяга» ПГУПС.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 8 печатных работах, получены патент на изобретение и свидетельство на полезную модель.

Структура и объем работы. Диссертация включает в себя введение, 4 главы и заключение. Материал изложен на 101 страницах машинописного текста, содержит 19 таблиц и 52 рисунка. Список использованных источников содержит 119 наименований.

Основное содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, определена цель работы, ее научная новизна и практическая значимость, сформулированы задачи работы и пути их решения, а также методы исследования.

В первой главе дан анализ требований к токосъему с воздушной контактной сети, отмечены основные силы, определяющие силу нажатия полоза на контактный провод. Из них аэродинамическая сила пропорциональна

квадрату скорости воздушного потока, а инерционная динамическая, - квадрату вертикальной скорости. Изменение направления ветра, высоты контактного провода, высоты полотна и др. вызывают изменения этих сил по величине и направлению. Это один из факторов, обуславливающих непостоянство силы нажатия полоза токоприемника на подвеску.

Из анализа.характеристик высокоскоростных токоприемников был сделан вывод, что с позиций решаемой проблемы к ним предъявляются два основных требования: обеспечение минимальной приведенной массы и высоких аэродинамических качеств. Последнее требование выполняется установкой на токоприемниках специальных элементов (щитков, аэродинамических профилей и др.), обеспечивающих выравнивание контактного нажатия с изменением скорости электровоза. Эти элементы имеют неизменную форму и устанавливаются под определенным углом атаки, что приводит к недостаточной их эффективности.

Основным требованием, предъявляемым к контактной подвеске, является выравнивание ее эластичности под опорой и в середине пролета, что достигается увеличением натяжения контактного провода и несущего троса. Из этого требования вытекают ряд других, связанных с характеристиками металлов из которых изготавливают контактный провод, несущий трос и устройства опорного узла.

Исследованиям динамики взаимодействия токоприемника с контактной подвеской, посвящены труды А.В.Плакса, И.И. Власова, В.П. Михеева, В.А.Вологина, И.А.Беляева, А.И. Гукова, А.Т.Демченко, А.В. Ефимова, А.Г. Галкина, ТАТибилова, О.А. Сидорова, ВАШиян, В.М. Саввова. Подобные работы проводятся также и за рубежом. Среди них выделяются работы W.Harprecht, F.Keipling, R.Seifert, Verner G., B.Sames., T.Ohyama.

Исследования аэродинамического влияния на токоприемник проводили: В.П.Михеев, И.А.Беляев, Г.П.Маслов; за рубежом: К.Аллен, В.Лангер, Дюпон, Гарро, В.Брейер, Х.Аримото.

Вертикальные волны, возникающие в контактном проводе под действием движущегося токоприемника рассматриваются исходя из дифференциального волнового уравнения:

№

'а/2 Р дх2

где у/ - малое смещение провода; О - напряжение в проводе, Па; р -плотность провода, кг/м3. Напряжение в проводе создается силой его натяжения Ко- Фазовая скорость волны Иф определяется формулой:

Однако, такой подход нельзя признать достаточно корректным, т.к. уравнения (1) и (2) описывают волну в идеальной нити (тонкой гибкой нити, в которой внешними силами создано настолько большое натяжение, что ее равновесная конфигурация прямолинейна). В этой нити поперечные волны распространяются без дисперсии, т.е. их скорость Иф не зависит от частоты. Контактная подвеска является значительно более сложной системой. Несущий трос по длине пролета нужно рассматривать как тяжелую нагруженную нить, с большим провесом зафиксированную на концах, в которой возможны стоячие волны, имеющие дискретный спектр частот и узлы в точках крепления. Контактный провод можно считать длинной равномерно натянутой нитью без провеса, в которой могут распространяться бегущие волны, имеющие непрерывный спектр частот. Разнородность этих колебательных систем и фактор непостоянства эластичности подвески, обуславливают дисперсию волн.

При их суперпозиции возникает результирующая волна, называемая волновым пакетом, скорость которой, называемая групповой скоростью , отличается от фазовой скорости Ыф„ определенной уравнением (2). Групповая, а не фазовая скорость является истинной физической величиной, характеризующей колебательный процесс в среде при наличии дисперсии.

Также отмечено, что большую проблему при высоких скоростях движения : представляет столкновение токоприемников с дефектами контактной подвески (сорванными фиксаторами, оборванными струнами и др.). При таких столкновениях возникают аварийные ситуации, ведущие к выходу из строя как токоприемника так и подвески на данном участке пути. Из проведенного анализа были сформулированы задачи, связанные:

1. С разработкой локатора для обнаружения дефектов контактной подвески при высокой скорости электропоезда;

2. С разработкой устройства экстренного опускания рабочих токоприемников при обнаружении дефекта;

3. С совершенствованием метода расчета скорости вертикальных волн в контактной подвеске;

4. С разработкой устройства для активного регулирования контактного нажатия полоза токоприемника на подвеску.

Вторая глава посвящена принципиальной разработке локатора для обнаружения дефектов контактной подвески и устройства аварийного опускания (снятия продольной жесткости) токоприемников.

Сложность обнаружения дефекта состоит в том, что он находится среди предметов с высоким коэффициентом отражения коротковолновых электромагнитных волн: элементов контактной сети, предметов, находящиеся вне пути и т.д. Для ее преодоления в предлагаемом локаторе приемник отраженного сигнала выполнен по схеме радиоинтерферометра Брау-на-Твисса, принцип которого основан на сравнении разности фаз низкочастотных вариаций интенсивности сигналов, измеренных двумя, разнесенными на расстояние Ь приемниками.

Локатор (рис. 1.) включает установленные на электровозе два генератора электромагнитных волн с частотами и , соединенных с параболическими антеннами А1 и Аг., имеющими узкий (£2—1...2 град) сектор диаграммы направленности и два приемника Р| и Р2, установленные под антеннами. Расстояние между блоками приемник-излучатель А']Р| и А2 Рг состав-

ляет Ь—Ъ м, что определяется габаритами электровоза. Антенны А) и Аг, направлены под встречными углами сс ~ 20...60 к оси х, совпадающей с направлением пути, что обеспечивает образование узкой и короткой зоны перекрытия радиолучей, с характерными размерами О^Е^атанной на рис. 1. Размеры зоны обеспечивают ее локализацию над полотном пути.

Волны с частотами щ и и>1, отраженные от дефекта подвески, интерферируют друг с другом только тогда,. когда дефект оказывается в зоне перекрытия лучей. Интерференция волн, отраженных от предметов вне этой зоны невозможна, чем. и осуществляется защита от ложных сигналов. Когда интерференция отраженных волн с частотами £У) и а>2 регистрируются одновременно двумя разнесенными на расстояние Ь приемниками, то регистрируемые ими сигналы определяются выражениями:

Рис. 1. Принципиальная схема локатора для регистрации дефектов

контактной сети

При условии:

(4)

принимаемые приемниками сигналы будут противофазны друг другу, что регистрируется контроллером (входящим в состав бортовой ЭВМ электровоза), который имеет логическое устройство сравнения сигналов, регистрирующее фазовое смещение между ними. Контроллер изготовляется серийно на базе микросхемы Л(:ше1 АТ 8515 и осуществляет запуск исполнительного устройства аварийного опускания токоприемника, показанного на рис.2.

В табл.1 показаны характерные размеры 01 и Иг зоны перекрытия радиолучей, для случая, когда антенны имеют угол диаграммы направленности П==2°. Показаны также рассчитанное по формуле (4) расстояние Гд„ с которого регистрируется дефект размером 3 см, время Х\ нахождения дефекта в зоне перекрытия лучей и время Гг за которое электровоз, движущийся со скоростью У=200 км/ч, проходит расстояние Го. Время . Т] отводится на включение механизма аварийного опускания токоприемника, а время на опускание токоприемников.

Таблица 1

К расчету радиолокатора для обнаружения дефекта контактной

подвески размером 0,03 м

Угол расходимости в диаграмме направленности Dl.Nl Юг, м Расстояние до дефекта, Го м ' V ' сек 2 V сек

П=2° 1,6 18 40 0,25 0,55

2,5 38 70 0,52 0,97

2,8 • 52 100 0,72 1,38

Экстренное аварийное опускание или устранение продольной жесткости токоприемников решается применением электроимпульсных магнитно-механических систем. Такая система основана на взаимодействии соленоида с малой индуктивностью, называемого индуктором и подвиж-

Дефект «виден» с электровоза под телесным углом АЭ.

ного металлического стержня (называемого индентором), проходящего через индуктор. Кратковременный мощный импульса тока (103А) в индукторе своим магнитным полем возбуждает импульс тока в инденторе. Проведенный расчет показал, что электродинамическая сила взаимодействия, этих токов достигает ~1О4...1О5 Н, что достаточно для извлечения индент тора, осуществляющего соединение рам токоприемника или подъемных пружин с ними или фиксацию запорного вентиля пневмоцилиндра. Элементы системы имеют массу ~0,3 кг, габариты ~7см, могут устанавливаться в необходимом количестве на различных частях токоприемника.

Для экстренного опускания токоприемника возможно одновременное отсоединение рычага-толкателя и подъемных пружин. Возможна и установка под отрицательном углом атаки полозов токоприемника. При этом аварийное опускание будет производится за ~0,7...0,8 секунды. Вариант снятия продольной жесткости токоприемника показан на рис.2Г

1,2 - элементы нижних рам; 3 - извлекаемые инденторы; 4 - индукторы; 5 - рассоединяющая пружина при индуцировании магнитным полем тока в проводнике Рис.2. Схема электроимпульсного устройства аварийного опускания (снятия продольной жесткости) токоприемника электровоза

Пусть трубы нижних рамы выполнены разъемными и состоят из двух частей 1,2 (рис.2). В нормальном состоянии они состыкованы и жесткость их соединения, обеспечивается инденторами 3. Индукторы 4, жестко прикреплены к части рам 1. При одновременной подаче импульса тока на индукторы 4, инденторы 3 выстреливаются из гнезд. Пружина 5 вызывает бы-

3

струю расстыковку частей 1 и 2. Конструкция токоприемника восстанавливается установкой инденторов 3 в их гнезда.

Третья глава посвящена рассмотрению колебаний в контактной подвески и определению групповой скорости вертикальных волн, которое. осуществлялось аналитическими методами и математическим моделированием.

На длине пролета несущий трос можно рассматривать как зафиксированную по концам тяжелую нагруженную нить с большим провесом. В такой нити возникают стоячие волны с узлами в точках крепления. Спектр частот колебаний может быть только дискретным, он определяется натяжением нити, ее длиной, упругостью и не зависит от того, каким образом возбуждаются эти колебания. Контактный провод в первом приближении можно рассматривать как бесконечно длинную равномерно натянутую нить с малым или даже нулевым провесом, в которой могут распространяться бегущие волны с непрерывным спектром частот.

Физическая разнородность этих колебательных подсистем и фактор непостоянства эластичности подвески, обуславливают дисперсию волн, которая проявляется в том, что волны разных частот распространяются по подвеске с различной скоростью. При их суперпозиции возникает результирующая волна, называемая волновым пакетом, движущаяся с групповой скоростью. Эта скорость и является истинной1 физической величиной, характеризующей колебательный процесс при наличии дисперсии. Как следует из анализа литературных источников, ранее она не определялась.

Ее оценка проводилась в четыре этапа:

1) Исследовался спектр частот колебаний контактного провода по результатам опубликованных экспериментальных данных;

2) Производилась оценка локального изменения натяжения контактного провода под действием токоприемника;

3) Рассматривались главные колебания системы токоприемник-контактная подвеска и образование волновых пакетов;

4) Анализировались стоячие волны в контактной подвеске.

Эксперименты В.А. Вологина показывают, что вертикальные перемещения контактного провода в различных точках пролета, имеют сложный спектр, состав которого меняется по длине пролета, что и свидетельствует о дисперсии.

Результаты спектрального анализа колебаний контактного провода представлены на рис.3. Численные значения частот основных гармоник и амплитуд Фурье - разложения даны в табл.2 и 3. а) б)

Рис.3. Частотные зависимости коэффициентов разложения аа при прохождении э.п.с. а) с тремя; б) с четырьмя токоприемниками

На втором этапе проводилась оценка влияния величины контактного нажатия токоприемника на отклонения контактного провода и локальное изменение его натяжения. При высоких скоростях движения электровоза точка контакта полоза токоприемника с проводом проходит участок от опоры до середины пролета за время 1~0,6 с. Принималось, что удаленность и инертность компенсированной анкеровки контактного провода не обеспечивает при этом постоянства его натяжения и что сосредоточенная сила со стороны токоприемника приложена в середине пролета, а изменение натяжения наблюдается на расстояниях, не больших половины длины пролета.

Таблица 2

Частоты а>\ гармоник, доминирующих в колебаниях контактного провода при прохождении э.п.с. и отношение Ф групповой скорости волн

к фазовой

Э.п.с. с тремя токоприемниками Э.п.с. с четырьмя токоприемниками1

Под опорой й)|, рад/с Первая четверть пролета 0)2, рад/с Середина пролета а)}, рад/с Ф Под опорой а>1, рад/с Первая четверть пролета с»2, рад/с Середина пролета о>з, рад/с Ф

0,383 2,14 1,848 0,870 0,56 0,7 0,56 0,69

0,766 1,812 2,156 0,853 1,00 2,08 1,06 0,76

2,298 0,302 4,004. 0,793 1,34 3,66 2,10 0,72

4,597 0,604 2,464 0,807 2,04 4,08 3,66 0,78

1,232 1,208 2,681 0,829 4,32 4,74 4,21 0,81

Ф = 0,8304 - Ф =0,7520

Таблица 3

Коэффициенты Фурье-разложения кривых, определяющих колебания

контактного провода при прохождении э.п.с.

Э.п.с. с тремя токоприемниками > Э.п.с. с четырьмя, токоприемниками

Первая четверть пролета Середина пролета Под опорой. Первая четверть пролета Середина пролета Под опорой

О)о. с"' 0,302 0,308 0,383 0,322 0,455 0,345

во +61,1 +73,3 +27,80' +50 +84 +95

а\ -10,9 -9,13 -7,59 - -1,2 -10,6

аг -10,5 -4,8 -7,00 -22,3 -35,2 -43,2

аз - +6,9 -2,77 -9,5 +2,2 +7,1

щ +2,2 -7,19 -1,42 -12,0 -1,3 -7,0

<4 -10,1 +0,363 +2,2 +0,22

аь -6,37 -3,49 -5,73 - -3,4 -0,21

а-/ -11,00< -28,9 +2,82 - -4,6 -

а% - +19,3 +2,14 +6,4 -3,0 +7,11

а9 - +7,83 +2,86 -5,2 - -01,5

аю - - -1,13 -5,1 -8,2 +3,8'

ац - - -1,53 +4,12 +5,0 -3,63

а 12 - - +5,05 +3,8 +7,5 -

«и - -5,2 -4,1 -5,1

в|4 - - - - +2,0 -

В табл.4 и на рис.4 показаны изменение локальных силы натяжения Ккм и отжатия контактного провода а также относительное изменение натяжения контактного провода с изменением силы контактного

нажатия и вызванное ею изменение фазовой скорости вертикальной волны.

Оценка показала, что контактное нажатие токоприемника уменьшает натяжение контактного провода приблизительно на 20...25% в области дли 2б=12„.24м. о влияет на скорость распространения волны, если ее рассчитывать по формуле (2), используя вместо Ко величину А*к.н.

Таблица 4

Изменение силы натяжения и стрелы провеса контактного провода подвески КС-200 при контактном нажатии токоприемника и ■ при начальных. стреле провеса^„=30 мм и натяжении провода К0=12 кН

№ п/п Формула ?=100Н Р=200 Н

1 у = р/ч1=р/д 0,160 0,320

2 г - кн ^1 + ЗУ + ЗУ2 9,836 кН 8,255 кН

3 1-2У 1 л/1 +Зу + Зу2 16,72 мм 8,748 мм ■

4 А/ = /св-/ 13,28 мм 21,252 мм

Рис.4. Изменение локального натяжения (а) и скорости вертикальной волны (б) в контактном проводе в области приложения сосредоточенной силы со стороны токоприемника

На третьем этапе токоприемник, взаимодействующий с контактной подвеской, рассматривался в виде колебательной системы с двумя степенями свободы по стандартной схеме замещения. В этой схеме первое тело образуют подъемные рамы, второе - полоз в контакте с подвеской. После расчета обобщенных коэффициентов жесткости и приведенных масс тел методом обобщенных координат Лагранжа были определены частоты и формы главных колебаний. За основу расчета был принят токоприемник 17РР, с устройством иодрессоривания полоза и подвеска КС-200.В табл. 5 представлены результаты расчетов, частот V* и V*, коэффициентов распределении /-1г у опоры и в середине пролета. Коэффициенты распределения представляют собой отношение амплитуд в каждом из главных колебаний.

Таблица 5

Частоты V*, V и коэффициенты распределении /^главных колебаний системы токоприемник-контактная подвеска

У опоры ж%=320 Н/м В середине пролета жк=220 Н/м

тК= 40 кг тк= 55 кг тк= 30 кг тк=45 кг

v~.ru 0.533 0,618 0,574 0,527

У*,Гп 2,01 1,897 2,700 2,545

Я 1,12 1,09 1,107 1,12

Мг 0,049 0,173 -0,878 -0,654

Двухчастотные колебания возбуждают в контактном проводе локализованную на некотором участке полигармоническую волну, являющимся волновым пакетом описываемую уравнением (5):

у/(х, 0 = 2(7 соэ(Ф/ - Кх) • соэ (юср* + к^х), (5)

, к*+к~ „ к*-к' _ (й>+-йГ) (<у++йГ)

ГД е*ср=—= = —; ——.

Здесь к* и к' - волновые числа, характеризующие волны с частотами О* и и а>~ , О — максимальное смещение в волновом пакете.

Оценка показала, что при скорости э.п.с. Б=25„.26м/с, протяженность волновых пакетов Ь~300м.

Для групповой скорости волны удалось построить выражение:

(б)

Коэффициент Ф, определяемый* выражением в квадратных скобках, показывает отличие групповой скорости волн от фазовой. В табл.2 показаны его значения для случаев когда волны возбуждаются э.п.с. с тремя и четырьмя токоприемниками.

Четвертым этапом было исследование стоячих волн, возбуждаемых колебаниями несущего троса. Для контактной подвески была построена математическая модель, рассчитанная на ANSIS 5.6. С помощью этой программы были определены численные значения ста частот нормальных колебаний подвески. Форма и частоты*первых четырех колебаний представлены на рис.5 и в табл.6 . Большие значения частоты можно не учитывать, т.к. они отвечают слишком большим значениям скорости электровоза:

Таблица 6 Частоты собственных колебаний

Рис.5. Формы собственных колебаний

Был проработан вопрос о возможности применения уравнения Клейна-Гордона для описания вертикальных волн в контактной подвеске. Уравнение Клейна-Гордона описывает распространение волновых пакетов в среде с дисперсией в области низких частот. На базе этого уравнения построен метод расчета резонансов.

Четвертая глава посвящена разработке устройства для активного регулирования величины контактного нажатия полоза токоприемника на подвеску.

В качестве стандартного профиля, предназначенного для включения в асимметричный полупантограф (например, ТП-250), рассматривались выпукло - вогнутые профили ЦАГИ серии «В» с закрылком с относительной толщиной с = с/Ъ = 0,08 и 0,12.

Рассчитывался профиль с площадью поверхности 5п:=0,3м2 длиной хорды Ъ = 0,4 м, размахом /п:=О,75м, и длине хорды закрылка Ъ%= 0,1м;

На рис.6 показаны расчетные зависимости от скорости Уи угла атаки а аэродинамических сил действующих на полоз токоприемника, на профиль и результирующая этих двух сил, при неотклоненном закрылке профиля.

а)

б)

Вдоль оси ординат рис.6 отложены модули аэродинамических сил. Кривая /полоз- характеризует подъемную силу, действующую на полоз, кривая ■Ррезульт- на профиль, кривая /результ* результирующую первых двух сил.

При-установке аэродинамического профиля выпуклой стороной вниз направление силы / д меняется на противоположное и кривая 2 будет направлена вниз. Модули сил /"д и / д меняются со скоростью в близкой зависимости, так что результирующая этих сил мала.

Отсюда следует, что рассмотренный профиль ЦАГИ серии «В» с не отклоненным закрылком может компенсировать аэродинамическое воздействие на токоприемник ТП-250 встречного воздушного потока до скоростей электровоза У=\ 10 м/с (369 км/ч). Контактное нажатие при движении электровоза превосходит статическое не более чем в 1,3 раза.

Однако, воздействие аэродинамической силы на полоз токоприемника может быть сведено практически к нулю. Для обеспечения этого подразумевается использовать закрылок на аэродинамическом профиле.

Угол отклонения закрылка 0 на 10° изменяет коэффициента подъемной силы Су в 3,5 раза. Таким образом, движение закрылка может отслеживать изменение контактного нажатия, обеспечивая его стабильность. Угол атаки а может быть задан изначально как установочный, фиксированный для данного интервала скоростей.

Для симметричного токоприемника 17РР проводилась разработка спе-

циального профиля, форма которого учитывала возможность движения как в прямом, так и в обратном направлениях, его форма показана на рис.7.

Рис: 7. Схема установки обратимого профиля на пантографе э.п.с. для компенсации колебаний рам.

а=

Результаты показывают, что данный профиль при отклонениях закрылка 9 = ±20°, изменяет подъемную силу в 2,21 раза, что может компенсировать аэродинамическую составляющую и стабилизировать величину контактного нажатия токоприемника 17РР до скоростей 110 м/с (400 км/ч).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполненного комплекса теоретических исследований и модельных экспериментов проанализированы особенности взаимодействия токоприемника с контактной подвеской при.высоких скоростях движения и получены следующие основные выводы:

1. В опубликованных работах для анализа колебания контактной подвески при взаимодействии с ней токоприемника, движущегося со скоростью более 200 км/ч используется классическое волновое уравнение, для идеальной гибкой нити без учета сил тяжести.

2. При взаимодействии движущегося токоприемника с контактной подвеской в последней возникает несколько бегущих волн различных частот, которые распространяются с разной скоростью.

3. При математическом моделировании • волновых процессов в контактной подвеске, на которую воздействуют движущийся, токоприемник, следует использовать, уравнение Клейна-Гордона; описывающее движение: волновых: пакетов с учетом силы тяжести провоДаРасчетные значения отношения скорости распространения результирующей волны в контактной подвеске ПБСМ-70+МФ100 (групповая скорость) к фазовой скорости, определяемой из классического волнового уравнения составляет 0,75 и 0,83 для случаев движения электропоездов с тремя и четырьмя рабочими токоприемниками. Эти величины достаточно-хорошо совпадают с данными эксперимента, при обработке которых получена величина 0,8.

5. В зоне воздействия токоприемника натяжение контактного провода снижается пропорционально статическому нажатию токоприемника

6. Существенное значение на работу токоприемника при высоких скоростях движения оказывают вертикальные составляющая аэродинамической силы, возникающей при обтекании токоприемника на крыше подвижного состава эта составляющая может быть направлена вверх или вниз.

7. Вертикальная составляющая аэродинамической силы, может быть скомпенсирована при помощи аэродинамического профиля с управляемым закрылком. Предложенная конструкция токоприемника с активным регулированием подвижной системы, защищена патентом РФ на изобретение №2202355.

8. Для предотвращения поломок токоприемника при ударе о детали контактной подвески, находящиеся вне габарита, разработан способ локации дефектов контактной подвески основанный на измерении разности фаз сигналов двух приемников1 электромагнитных волн и позволяющий исключать ложные сигналы, полученные при отражении от предметов не

являющихся дефектами контактной сети. Предложена конструкция токоприемника с предохранительным механизмом, обеспечивающим его аварийное опускание (свидетельство на полезную модель №28345).

Основные результаты диссертации изложены в следующих работах:

1. Моисеев В.И., Осипов С.А., Комарова О.А. Модель взаимодействия токоприемника с контактной подвеской1 на основе уравнения ? Клейна-Гордона. - Сборник научных статей «Подвижной состав XXI века: идеи, требования, проекты» Изд. С.-Пб., ПГУПС, 2003г. С.107-115;

2. Моисеев В.И., Плакс А.В., Осипов С.А., Комарова О.А Импедансный метод оценки взаимодействия токоприемников и контактной сети. Сборник научных статей. «Подвижной» состав XXI века: идеи, требования, проекты»Изд. С.-Пб., ПГУПС, 2003 г. С. 125-133;

3. Моисеев В.И., Плакс А.В., Осипов С.А., Воробьев А.М., Комарова О.А Обеспечение безопасности высокоскоростных поездов. Труды Шестой Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы защиты и. безопасности». Изд. С.-Пб., НПО специальных материалов, 2003г. С.290-292;

4.Моисеев В.И., Плакс А.В., Осипов С.А., Комарова О.А. Система регистрации дефектов контактной подвески. - Тез. Межд. симпозиума Eltrans 2003 «Электрификация и развитие железнодорожного транспорта России. Традиции, современность, перспективы». Изд. С.-Пб., ПГУПС, 2003г. С.124;

5. Моисеев В.И., Плакс А.В., Осипов С.А., Комарова О.А.Структура вертикальных волн в контактной подвеске. Тез. Межд. симпозиума Eltrans 2003 «Электрификация:и развитие железнодорожного транспорта России. Традиции, современность, перспективы». Изд. С.-Пб., ПГУПС, 2003 г. С.62;

6. Комарова О.А. Динамика взаимодействия токоприемника системы контактная подвеска- токоприемник при больших скоростях движения. Вось-

мая Санкт-Петербургская ассамблея молодых ученых и специалистов Изд. Санкт-Петербургского университета. 2003. С.76;

7. Патент на изобретение № 2201355. Токоприемник с активным регулированием подвижной системы для электровозов / Моисеев В.И., Плакс А.В., Комарова О.А., Флоринский В.ЮУ/Бюл. №9 от 27.03.2003;

8. Свидетельство на полезную модель № 28345 .Токоприемник для электровозов/ Моисеев В.И., Плакс А.В., Осипов С.А., Комарова О.А., Флоринский В.Ю. //Бюл. № 8 20.03.2003.

Автор выражает благодарность доценту В.И.Моисееву за научные консультации при выполнении исследований.

Подписано к печати 2 .01.04

Печать офсетная. Бумага для множит, апп.

Тираж 100 экз._Заказ № У-П..

Тип. ПГУПС МПС России

Печ.л.-1,5 Формат 60x84 1\16

190031, С-Петербург, Московский пр.9

i-2378

РНБ Русский фонд

2004-4 19955

Введение.

1. Обзор и анализ исследований системы контактная подвеска токоприемник при высоких скоростях движения электроподвижного состава.

1.1. Анализ требований к токосъему с воздушной контактной сети.

1.2. Обзор конструкций высокоскоростных контактных подвесок.

1.3. Обзор конструкций токоприемников для высоких скоростей движения.

1.4. Аэродинамические силы, действующие на токоприемник.

1.5. Включение аэродинамического профиля в конструкцию токоприемника. Общие требования.

1.6. Повышение надежности и безопасности токосъема с контактной подвески при высоких скоростях движения.

1.7. Цель работы, задачи и методы исследования.

1.8. Выводы по первой главе.

2. Повышение надежности работы токоприемника при эксплуатации электроподвижного состава.

2.1. Устройство дистанционной регистрации дефектов контактной подвески.

2.2. Электроимпульсная магнитно-механическая система аварийного опускания токоприемника электровоза.

2.3. Расчет параметров ЭИММС.

2.4. Выводы по второй главе.

3. Разработка методов описания вертикальных волн в контактной подвеске, взаимодействующей с рабочими токоприемниками

3.1 Расчет изменения провеса и силы натяжения контактного провода при воздействии на него полоза токоприемника.

3.2. Дисперсия вертикальных волн в контактном проводе.

3.3. Главные колебания в системе токоприемник-контактная подвеска.

3.4. Волны в контактном проводе.

3.5. Модель взаимодействия токоприемника с контактной подвеской на основе уравнения Клейна-Гордона.

3.6. Математическое моделирование нормальных колебаний Контактной подвески.

3.7. Выводы по третьей главе.

4. Регулирования контактного нажатия токоприемника с помощью аэродинамического профиля с отклоняющимися элементами.

4.1. Аэродинамические профили ЦАГИ серии «В» составе несимметричного токоприемника ТП

4.2. Расчет аэродинамического профиля для симметричного токоприемника.

4.3. Экспериментальное определение коэффициента подъемной силы симметричного профиля для токоприемника методом электроанологии.

4.4. Выводы по четвертой главе.

Заключени е.

До середины XX века на большинстве железных дорог нашей страны была разрешена скорость не выше 70 км/ч. В этих условиях взаимодействие токоприемника и контактной подвески вполне адекватно описывалось уравнениями статики. В 50х годах на отечественных железных дорогах появились электровозы ЧС1, ЧС2, ЧСЗ и электропоезда ЭР1 с максимально-допустимой скоростью 120. 160 км/ч. Для описания работы токоприемника и контактной подвески пришлось использовать уравнение колебательной системы с одной степенью свободы.

Дальнейшее повышение скоростей движения до 200 км/ч и выше на отечественных и зарубежных железных дорогах потребовало рассмотрения волновых колебаний контактно подвески при взаимодействии ее с движущимся токоприемником, т.е. перехода к системе с бесконечно большим числом степеней свободы.

Однако, ввиду сложности конструкции контактной подвески ее колебания не могут быть адекватно описаны классическим волновым уравнением. Применение метода конечных элементов позволяет решать конкретные численные задачи но не дает возможности найти уравнения, описывающие физические процессы в исследуемой системе.

Проблема развития высокоскоростного транспорта носит общенациональный характер. Ее решение позволило бы существенно улучшить ситуацию с организацией перевозок пассажиров на основных направлениях сети железных дорог, обеспечить увеличение пассажирооборота, сократить потребность в подвижном составе и в результате поднять престиж отечественных железных дорог и государства в международном аспекте.

Достижение скоростей движения 300 км/ч и выше является актуальной задачей для российских железных дорог. До сих пор предельные скорости движения электроподвижного состава (э.п.с.) на железных дорогах России не превосходят 200 км/ч. Как показывает опыт Японии, Франции, Германии и других стран, электропоезда, способные развить скорости 250.350 км/ч, экономически выгодны и на расстояниях порядка 1000 км успешно конкурируют с автомобильным транспортом и авиацией. Кроме того, железнодорожные перевозки отличаются большей безопасностью по сравнению с другими видами транспорта и меньшим воздействием на окружающую среду.

Создание высокоскоростной магистрали Санкт-Петербург - Москва является в настоящее время первоочередной задачей. В связи с этим Российское Акционерное Общество «Высокоскоростные магистрали» (РАО «ВСМ») осуществило проектирование новой пассажирской магистрали Санкт-Петербург - Москва для движения электропоездов со скоростью до 300 км/ч, электрифицированной на переменном токе 25 кВ, 50 Гц. Правительство РФ 15.06.94г. издало Постановление №671 «О финансировании высокоскоростной магистрали Санкт-Петербург-Москва» переменного тока. О необходимости разработки контактной сети и токоприемников для ВСМ свидетельствует включение этих вопросов в Федеральную программу «Транспорт России» 1111Р.ТТ.03.002.00 PAT.

На увеличение скоростей движения э.п.с. направлена «Программа разработки контактной сети постоянного тока типа КС-200», утвержденная 17.08.95 г. начальником ЦЭ МПС РФ. В период до 2010г. планируется увеличение скоростей движения на участках Санкт-Петербург-Москва, Москва - Брест, Москва -Нижний Новгород и др. на протяжении около 6,7 тыс.км, причем основой проектов являются разработки, связанные с расчетом сети КС-200.

Для решения поставленных задач необходимо, прежде всего, обеспечить повышение качества и эффективности токосъема с контактной сети при высоких скоростях движения э.п.с.

Актуальность темы обусловлена тем, что увеличение скорости электроподвижного состава (э.п.с.) до 200.350 км/час, как показывает отечественный и зарубежный опыт, значительно ухудшает динамические условия взаимодействия токоприемника с контактной подвеской и, кроме того, снижает безопасность эксплуатации э.п.с. Нестабильное нажатие токоприемника приводит к быстрому износу полоза и контактного провода. Столкновение токоприемника с дефектами подвески ведут не только к его разрушению, но и к обрыву контактного провода, что является серьезным транспортным происшествием, вызывающим длительный выход из строя целого участка контактной сети.

Обеспечение стабильного токосъема с минимальным числом повреждений контактной сети является не только технической но и актуальной экономической задачей, решение которой дает значительную экономию в результате:

• Повышения скоростей электрического подвижного состава;

• Увеличения срока службы контактных проводов и токоприемников;

• Предотвращения ущерба, связанного с повреждением контактной сети и токоприемников.

Анализ особенностей токосъема при высоких скоростях движения показывает, что повышение надежности эксплуатации электропоездов и качества токосъема требуют:

• Дистанционного обнаружения дефектов контактной сети за время не меньшее чем 1 сек до возможного столкновения с ними полоза токоприемника и экстренного опускания токоприемников или, в крайнем случае, снятия их продольной жесткости;

• Стабилизации контактного нажатия с учетом переменных по величине и направлению аэродинамических сил, действующих на токоприемник.

Целью работы является исследование проблем повышения качества и надежности токосъема с контактной сети при высоких скоростях э.п.с. и выработка рекомендаций по техническим решениям выполнения этой задачи, которая подразумевает:

• Повышение безопасности и безаварийности токосъема при высоких скоростях движения э.п.с.;

• Обеспечение надежного контакта токоприемника э.п.с. с контактным проводом за счет стабилизации величины нажатия при высоких скоростях движения, в том числе и в области резонансных частот.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Усовершенствован метод расчета волновых процессов в контактной подвеске и условий возникновения резонансных эффектов в системе токоприемник -контактная подвеска;

2. На основании анализа спектров колебаний контактного провода сделана оценка групповой скорости распространения вертикальных волн;

3. Предложен новый метод описания вертикальных волн в контактной подвеске, основанный на уравнении Клейна-Гордона.

4. Рассчитаны частоты и коэффициенты распределения главных колебаний полоза и рам токоприемника. По полученным значениям определены характеристики волнового пакета, распространяющегося по контактной подвеске.

Практическая значимость работы:

1. Предложены устройство дистанционного обнаружения дефектов контактной подвески и электроимпульсная магнитно-механическая система аварийного опускания или снятия продольной жесткости токоприемника.

2. Предложено устройство активного регулирования контактного нажатия полоза токоприемника, выполненное в виде специального аэродинамического профиля с отклоняющимися элементами, форма которого учитывает возможность движения как в прямом так и обратном направлениях.

Методы исследования. В диссертационной работе использованы аналитические методы и математическое моделирование колебаний контактной подвески, которое проводилось с помощью компьютерных программ MATLAB и ANSYS 5.6. Гармонический анализ волн в контактном проводе выполнялся путем разложения рассматриваемых функций в ряды Фурье. Коэффициенты подъемной силы аэродинамического профиля определялись методом электроаналогии. Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на научно-технических конференциях и симпозиумах: Eltrans 2003 «Электрификация и развитие железнодорожного транспорта России. Традиции, современность, перспективы». «Подвижной состав XXI века (Идеи, требования, проекты)» (ГТГУПС, 2003), на восьмой Санкт-Петербургской ассамблее молодых ученых специалистов (С-Пб.2003). На объединенном заседании кафедр: «Вагоны и вагонное хозяйство», «Физика» и «Электрическая тяга» ГТГУПС.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 8 печатных работах, получены патент на изобретение и свидетельство на полезную модель.

Структура и объем работы. Диссертация включает в себя введение, 4 главы и заключение. Материал изложен на 101 страницах машинописного текста, содержит 19 таблиц и 52 рисунка. Список использованных источников содержит 119 наименований.

4.4. Выводы по четвертой главе

Выполненные оценки показывают, что:

I. Включение в состав несимметричного токоприемника стандартного аэродинамического профиля, например, ЦАГИ серии «В», снабженного отклоняющимися элементами обеспечивает стабильность контактного нажатия в заранее заданных пределах. Аэродинамический профиль способен оказывать активное воздействие на токоприемник.

2. Аэродинамические качества профиля позволяют изменять величину и направление подъемной силы, за счет изменения угла атаки и применения закрылка обеспечивая практически постоянное контактное нажатие, независимо от скорости воздушного потока.

3. Для симметричного токоприемника типа 17 РР была проведена теоретическая и модельная разработка симметричного профиля с одинаковыми по форме и размерам предкрылком и закрылком, которые функционально меняются местами при изменении направления движения электровоза. Расчеты показали, что коэффициент подъемной силы С,, для данного профиля при малых углах атаки а=0.5,7 град равен Су - 0,314. 1,068 (таб.4.2.1).

4. Модельные эксперименты, осуществляемые методом электроаналогии показали, значительное изменение подъемной силы при небольших изменениях угла отклонения закрылка. Полученный результат показывает перспективность применения симметричного аэродинамического профиля в составе токоприемников для активного регулирования контактного нажатия. Угол отклонения закрылка на рассматриваемом профиле не превосходит 0=± 20° и не зависит от скорости э.п.с.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполненного комплекса теоретических исследований и модельных экспериментов проанализированы особенности взаимодействия токоприемника с контактной подвеской при высоких скоростях движения и получены следующие основные выводы:

1. В опубликованных работах для анализа колебания контактной подвески при взаимодействии на нее токоприемника, движущегося со скоростью более 200 км/ч используется классическое волновое уравнение, для идеальной гибкой нити без учета сил тяжести.

2. При взаимодействии движущегося токоприемника с контактной подвеской в последней возникает несколько бегущих волн различных частот, которые распространяются с разной скоростью.

3. При математическом моделировании волновых процессов в контактной подвеске, на которую воздействуют движущийся токоприемник, следует использовать уравнение Клейна-Гордона, описывающее движение волновых пакетов с учетом силы тяжести.

4. Расчетные значения отношения скорости распространения результирующей волны в контактной подвеске ПБСМ-70+МФ100 (групповая скорость) к фазовой скорости, определяемой из классического волнового уравнения составляет 0,75 и 0,83 для случаев движения электропоездов с тремя и четырьмя рабочими токоприемниками. Эти величины достаточно хорошо совпадают с данными эксперимента [104] , при обработке которых получена величина 0,8 [64].

5. В зоне воздействия токоприемника натяжение контактного провода снижается пропорционально статическому нажатию токоприемника

6. Существенное значение на работу токоприемника при высоких скоростях движения оказывают вертикальные составляющая аэродинамической силы, возникающей при обтекании токоприемника на крыше подвижного состава эта составляющая может быть направлена вверх или вниз.

7. Вертикальная составляющая аэродинамической силы, может быть скомпенсирована при помощи аэродинамического профиля с управляемым закрылком. Предложенная конструкция токоприемника с активным регулированием подвижной системы, защищена патентом РФ на изобретение №2202355.

8. Для предотвращения поломок токоприемника при ударе о детали контактной подвески, находящиеся вне габарита, разработан способ локации дефектов контактной подвески основанный на измерении разности фаз сигналов двух приемников электромагнитных волн и позволяющий исключать ложные сигналы, полученные при отражении от предметов не являющихся дефектами контактной сети. Предложена конструкция токоприемника с предохранительным механизмом, обеспечивающим его аварийное опускание (свидетельство на полезную модель №28345).

1. Dorenberg О. Versuche der Deutschen Bundesbahn zur Entwircklung einer Fahrleitung fur sehr hohe Geschwindigkeiten. «Elekt.Bahnen», 1965, №6.

2. Горошков Ю.И., Бондарев H.A. Контактная сеть, M., «Транспорт», 1981, с.400.

3. Власов И.И., Марквардт К.Г. Контактная сеть, М., 1961, -с.332.

4. Михеев В.П., Павлов В. и др. Итоги и нерешенные вопросы обеспечения токосъема на ВСМ Москва-Санкт-Петербург. Инженер путей сообщения, 1998, №2, -с.61-62.

5. Большая энциклопедия транспорта т.4 с.210- 211. Под ред. Зайцева А.А., Павлова В.Е., С.-Петербург, «Элмор», 1994г.

6. Марквардт К.Г. Контактная сеть, Москва, «Транспорт», 1994г., -с. 335.

7. Доклад Министерства путей сообщения РФ от 15.12.98 № 740 пр.

8. Гуткин Л.В., Матюшин В.А., Самарец Д.М. Расчетные тяговые показатели электропоездов для высокоскоростной пассажирской магистрали С.-Петербург Москва. Вестник ВНИИЖТ,1993, №5, 35-40

9. W.Harprecht, F.Keipiing, R.Seifert. «406,9 km/h» Energeiubertragung bei der Weltrekordfahrt des ICE. Sonderdruck aus «Electrische Bahnen» №9, 1988.

10. Контактная подвеска типа Re 330 Ж, д. мира.- 1996.- № 6 .-с. 27-32

11. Иванов В., Кудряшев В. ,Саенко Н. Контактная сеть КС-200 постоянного тока, технические характеристики, конструкции и монтаж. Инженер путей сообщения. 1998, №2.

12. Новая контактная подвеска для высокоскоростных линий германских же лезных дорог. Neue Hochleis tungsoberleitung Bauart Re 330 der Deutschen Bahn Kiepling F., Semrau M.,Tessun H.,Zvveig B.-W.EIek. Bahnen.- 1994 .92 , № 8.-c. 234-240 .

13. Контактная сеть на высокоскоростных линиях Ж.д.Мира,1993,№3,-с.25-26.

14. Контактная подвеска SICAT (R.) HI.O (Германия). Oberleitung SICAT® H 1.0 fur die Neubaustrecke Koln Rhein Main Ungvari S., Paul G. Elek. Bahnen.-1998.- 96,.-c. 236-242

15. Новые контактные провода на железных дорогах Японии Манабэ Кацуси Тэцудо то дэнки гидзю-цу Railway and Elec. Eng. 1992.-2, № 12. -с. 59-63.

16. Испытания сталеапюминевого контактного провода при скорости до 300 км/ч. Development of new types of contact wire for high speed train on Shinkan sen Jap. railway Eng.- 1994.-№ 130. 1-4.

17. Контактная подвеска для высоких скоростей. Hochfester Fahrdraht aus Kupfep-Magnesiunn legierung Bausch J., Kiepiing F., Semran M. Elek. Bahnen .1994 ,- 92 , № 11.-C. 295-300.

18. Контактный провод для высокоскоростных железных дорог. Fahrdraht fur Hochgeschwindigkeits-Eisen-bahnen ETR: Eisenb ahntechn. Rdsch.- 1994 .-43, №12.- C. 836

19. Новые типы контактной сети для высокоскоростных линий Акционерного общества Германских железных дорог. Stand cfer Entwicklung bei Oberleitung fur Deutschland ETR: Eisenbahntechn. Rdsch. -1996.- 45, № 6.C. 363-368, 370.

20. Беляев И.А.Устройства контактной сети на зарубежных дорогах. М. «Транспорт», 1991.

21. Беляев И.А., Вологин В.А. Взаимодействие токоприемников и контактной сети. М. «Транспорт», 1983, -с. 191.

22. Алиев Ш.Н., Беляев И.А. Приведенная масса авторегулируемого токоприемника Тр. МИИТ, 1974, вып.470, -с.99-108.

23. Октябрьская магистраль. №216(12893), 9.11.2000г.

24. Гуткин Л.В., Дымант Ю.Н., Иванов И.А. Электропоезд ЭР 200, М. «Транспорт», 1981.

25. Усовершенствование токоприемника для высокоскоростных электропоездов Германских железных дорог. Aktive Stromabnehmer bei Hocheschwindig-keitszugen D.Huber,G. Jorns,H.Tessun Elek. Bahnen.-1993.-91,№ 12.-C. 382-388.

26. Износ контактных пластин снижен. Маслов Г. П., Дроботенко Ф., Кузнецов А.К., Свешников В.В., Яковлев А.В. Локомотив.-1998.- № 8. с. 36.

27. Токоприемник с низким уровнем аэродинамического шума Ж. д. мира.-1995.-№ 2 .-с.63.

28. Токоприемник для высокоскоростного электропоезда. Low-noise pantograph nears completion. Ikeda M. Int. Railway J. and Rapid Transit Rev.-1995. c. 67.

29. Богданкж Б., Массель А. Вагон для испытаний контактной сети Pr.Cent.nauk.-techn.kolej. 119.-С.7-14

30. Беляев И.А. Проверка надежности токосъема.Локомотив,1995, №9.-с.36-39.

31. Робот для контроля контактной подвески. Labor-saving systems for railways Toshiba rebyu=Toshiba Rev. 1995. - 50, 1. - C. 27-32.

32. Deutzer M. Техническое диагностирование контактной подвески на железных дорогах Австрии. Schleifleiste pruh Pahrleitung Eisenbahningenieur. -1994.-45, №8.- с. 522-523

33. B.Sarnes. Обеспечение качества токосъема. Eisenbahntechnische Rundschau, 1999,3, c.l 17-123.

34. Испытания контактных подвесок для скоростного движения. Оути Ясу Тэцудо то дэнки гидзюцу Railway and Elec. Eng. -1991.-2, № 1 l.-C. 59-63

35. Исследование токосъема с помощью анаморфных изображений Ж. д. мира.- 1999.- № 8.- С. 53-56, 80.- Рус.

36. Мрыхин С. Д., Перетокин Б. Л. Тепловизионный контроль контактного провода/ Локомотив .-1995 , № 9 .- С. 40.

37. Плохута И. Токоприемник для высокоскоростного железнодорожного транспорта. Инженер путей сообщения, 1998, №2,с. 59-60.

38. Система контроля параметров контактной сети. Ж. д. Мира 1995, № 9.- с. 65-66

39. Взаимодействие токоприемников и контактной сети при скоростном движении. Catenary-pantograph system for spedup of Shinkansen train Manabe K. Jap. Railway Eng. -1992 .- 117 .-C. 10-13.-Англ.

40. Совершенствование контактной подвески для скоростной линии Синкан-сен железных дорог Японии. Delevopment of contact strips for Shinkansen Teraoka Toshio Сэймицу когаку кайси =J. Jap. Soc. Precis. Eng.-1990.-56, № 10.C. 1812-1813.

41. Влияние нагрева на состояние контактного провода электротранспорта Толстяков Н. Г.; Харьк. гос. автом.-дор. ун-т.- Харьков, 1995.- 13с., Библиогр.: 13 назв.- Рус. Деп. в ГНТБ Украины 25.10.95, № 2322- Ук95

42. Нагрузочная способность контактных сетей на высокоскоростных линиях.

43. Ж.д. мира. 1996, №8 - С. 45-50.

44. Марквардт К.Г. Справочник по электроснабжению железных дорог 2т. М., Транспорт. 1981. С.528.

45. Мещерякова Т.П. Проектирование систем защиты самолетов и вертолетов. М., Машиностроение , 1977, с.232

46. Реконструкция контактной подвески на высокоскоростной линии Мадрид-Севилья (Испания). Oberleituhg fur 350 kmh in Spanien Elek. Bahnen.-1997-95, №8.-C.234.

47. Кнопфель Г. Сверхсильные импульсные магнитные поля. «Мир», М. 1972. 391 с.

48. Взаимодействие токоприемников и контактной подвески при высоких скоростях движения Ж. д. мира .-1992 .-№ 10.-С. 8-19

49. Ohyama Т. Japanes Railway Engineering, 1994, 128-129, p. 6-9

50. Яблонский A.A., Норейко С.С. Курс теории колебаний. М. «Высшая школа». 1966. с.255ил.— Библиогр.: 4 назв.-Рус.- Деп. в ВИНИТИ 22.7.98, № 2334-В98

51. Моделирование взаимодействия токоприемника с контактной подвеской. Simulationsmodell des Systems Oberleitungskettenvverk und Stromabnehmer Brodkorb A. Elek. Barmen. -1993.-91,4.-C. 105-117.-Нем. рез. англ., фр.

52. Ю.А.Пирогов.Радиотехника №2,2003. Пассивное радиовидение в миллиметровом диапазоне. 58. Новая контактная сеть для высокоскоростных поездов TGV. Du neuf pour la catenaire et la signalisation Vie rail et transp.-1999.-№2712.- C. 39-41

53. Wiltse, J.C.History of millimeter and submillimeter waves. 1984 vol. MMT-32

54. Ефимов A.B., Галкин А.Г., Веселов B.B. Подготовка испытаний

55. КС 200 на компьютерной модели КСТ-УрГАПС. Вестник ВНИИЖТ в.4, 2000с. 32-36.

56. Рабинович М.И., Трубецков Д.И. Введение в теорию колебаний и волн. М. «Наука», 1984, с.432

57. И.В.Белый, С.М.Фертик, Л.Т.Хименко. Справочник по магнитно-импульсной обработке металлов. Харьков, «Высшая школа» 1977, 168 с.

58. Ковалев С.М.Аналитический метод расчета колебаний скоростного электропоезда. Диссертация на соискание ученой степени к.т.н. Л. 1968,148 с.

59. Правила устройства, технической эксплуатации и безопасного обслуживания магнитно-импульсных установок. Воронеж, изд-во эксперим .научн.-исслед. ин-та кузнечно-прессового машиностроения, 1972, 29 с.

60. Беляев И.А. Равноэластичная контактная подвеска. Электрическая и тепловозная тяга, 1977, №2, с.22-27.

61. Беляев И.А., Брод Г.Н. Методика расчета рычажной одинарной контактной подвески. Вестник ВНИИЖТа., 1978, №1,с.16-18.

62. Надгериев Ц.Х. Расчет параметров рычажной контактной подвески. Вестник Всесоюз.н.-и. ин-та ж.-д. трансп., 1981, №6,с.34-37

63. Степанов В.Г., Шавров И.А. Высокоэнергетические импульсные методы обработки металлов. Л., «Машиностроение», 1975. 278 с.

64. Кучинский Г.С. Высоковольтные импульсные конденсаторы, Л., «Энергия» 1973 г. 176 с.

65. Беляев И.А. Взаимодействие токоприемника и контактной сети при высоких скоростях движения., "Транспорт", 1968, 159 с.

66. Беляев И.А., Бердзенишвили Б.Г. и д.р. Токоприемники электроподвижного состава. М., "Транспорт" ,1970, 191 с.

67. Плакс А.В. Определение максимальной скорости движения по условиям токосъема. Вестник ВНИИЖТ, 1961, №3, с. 13-17.

68. Левин И. Противообледенительный импульс. Изобретатель и рационализатор, 1971, №2 с.7-8

69. Контактная подвеска с уменьшенной конструктивной высотой //RRR: Railway Res. Rev,.-1991 .-48, № 7.-С.7. Яп.

70. Испытания контактных подвесок для скоростного движения. /Оути Ясу //Тэцудо то дэнки гидзюцу Railway and Elec. Eng. -1991 .-2 ,№ 11.-C.59-63 -Яп.

71. Джагер К. 1998, Ж.д.м., №8 «Токоприемник DSA 350SEK для высокоскоростного движения» K.Jager,Rblaschko. Glasers Annalen, 1997,№8 441-450. с.21-26 79. Кузнецов А.С. и др. 706263 (СССР опубл. В Б.И.1979,№48, с.55). Токоприемник электроподвижного состава.

72. Яблонский А.А., Норейко С.С. Курс теории колебаний, М, 1966 с.254

73. Фаворин М.В. Момент инерции тел. М, «Машиностроение», 1977

74. Беляев И.А., Михеев В.П., Шиян В.А. Токосъем и токоприемники электроподвижного состава. М. "Транспорт", 1976, 183 с.

75. Горелик Г.С. Колебания и волны. М.: 1959.571-с.

76. Лойцянский Л.Г., А.И.Лурье. Курс теоретической механики. Т. 1,2,3 М. 1989 «Наука». 352-е.

77. Крауфорд Ф. Волны. М. Наука, т.З. 1976, 527 с.

78. Хохлов А.А. Динамика сложных механических систем. М, МИИТ, 2002, 171 с.

79. F.Kiepiing, R.Puschmann, A.Schmider. Contact Lins for Electric Railways, 2001,700 c.

80. Мартынов A.H. Экспериментальная аэродинамика. M. 1950, 475 с.

81. Аржаников Н.С., В.Н.Мальцев. Аэродинамика, М, 1956., 483 с.

82. Попов С.Г. Некоторые задачи и методы экспериментальной аэромеханики. М, 1952, 496 с.

83. Плакс А.В. Колебания токоприемника и контактной подвески при высоких скоростях движения на электрифицированных железных дорогах. Известия высших учебных заведений №3, 1959.С.44-55.

84. Плакс А.В. Математическое моделирование колебаний контактной подвески и токосъемников электрического подвижного состава. Известия высших учебных заведений №3, 1966 г. с.251-259.

85. Плакс А.В. Исследование работы пантографов при высоких скоростях движения. Сборник ЛИИЖТа. Выпуск 155, М:, 1957 г. с. 15-27

86. Плакс А.В. Влияние параметров контактной подвески на колебания токоприемника при высоких скоростях движения. ЛИИЖТ. Сборник трудов. Выпуск 177, 1961, с.181.

87. Плакс А.В. Исследования взаимодействия токоприемника и контактной сети при высоких скоростях движения. Материалы 2-ой Всесоюзной научно-технической конференции по электровозостроению. г.Ростов-на-Дону. 1959 г. с.339

88. Плакс А.В. Анализ работы токоприемников электроподвижного состава при высоких скоростях движения. Диссертация. Л.: 1958 г. с.122.

89. Маслов Г.П. Об аэродинамических лабораторных исследованиях элементов токоприемников. «Научные труды Омского института инж.ж.д. транспорта», вып.74, 1967.

90. Михеев В.П., Маслов Г.П. Исследование аэродинамических свойств токоприемника при высоких скоростях движения. «Научные труды Омского института инж.ж.д. транспорта», вып.83, 1967.

91. Маслов Г.П. Пути снижения аэродинамического воздействия на токоприемник. Доклады на XII научно-технический конференции (Уральский электромеханический институт инж.ж.-д транспорта) Свердловск, 1968.

92. Портис А. Берклеевский курс физики. Физическая лаборатория М. «Наука». 1972.С.319

93. Лурье А.И. Аналитическая механика. Физматгиз, М, с.824,1961

94. Александров В.Л. Техническая гидромеханика: ОГИЗ. М.-Л. 1946. с.431

95. Тихонов А.Н., Самарский А.А. Уравнения математической физики. М., «Наука». 1972. с.735.

96. Вологин В.А. Результаты экспериментальных исследований по взаимодействию токоприемников с цепными контактными подвесками». Труды ЦНИИ МПС, вып. №337, «Транспорт», 1968 г.

97. Краснов Н.Ф. Аэродинамика «Высшая школа» М.; 1971, 630 с.

98. Прикладная аэродинамика. Под общей редакцией Краснова Н.Ф. «Высшая школа» М., 1974, 731 с.

99. Моисеев В.И., Плакс А.В., Осипов С.А., Комарова О.А. Импедансный метод оценки взаимодействия токоприемников и контактной сети.- Сборник научных статей. «Подвижной состав XXI века: идеи, требования, проек-ты»Изд. С.-Пб., ПГУПС, 2003г. с. 125-133

100. Комарова О.А. Динамика взаимодействия токоприемника системы контактная подвеска- токоприемник при больших скоростях движения. Восьмая Санкт-Петербургская ассамблея молодых ученых и специалистов Изд. Санкт-Петербургского университета 2003г. с.76

101. Моисеев В.И., Плакс А.В., Комарова О.А., Флоринский В.Ю. Токоприемник с активным регулированием подвижной системы для электровозов. Патент на изобретение № 2201355 Бюл. №9 от 27.03.2003г.

102. Моисеев В.И., Плакс А.В., Осипов С.А., Комарова О.А., Флоринский В.Ю. Токоприемник для электровозов. Свидетельство на полезную модель № 28345 Бюл. № 8 20.03.2003 г.

103. Испытание токоприемника для высокоскоростного электропоезда. YSME. Ynt.Y.C. 1997 40 №4 стр.671-680.

104. В.П.Михеев. Токосъемное устройство для высокоскоростных поездов Железнодорожный транспорт. 1997, №6, с.46-48

105. Aktiv Stromabnehmer bei Hocheschwindigkeitszugen /D. Huber, G. Jorns, H.Tessun//Elek/ Bahnen.-1993.-91, №12.-с.382-388-Нем.

106. Пневматика и гидравлика. Выпуск 9. Под ред. Е.В.Герц. М., «Машиностроение» 1982. с.47.

107. Анализ технического состояния электровозного парка по сети железных дорог России за 1999год. М. «Транспорт» МПС России: 2000. с.87тсшйшш Фвдамвдшus 7ПtZ