автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Повьшение надёжности систем управления подвижным составом железных дорог на базе современных коммутационных элементов

Дм^пропстрсиський техЕнч:-:'-:к ни»г54р5!ггет

зашзчичнсго транспорту

"Ларен^ч Оксана Леошдш.чп

УДК 629.424.1-82.001.4

П(дпкщеиня нпдШност! систем ссеруиашш рухоккм складом зал!зкииь на ба.?! сучзстч асмугяцШтх вяомогяй»

05.22.07 - Рухомий склад зпл!зниць та тяга поТзд!з

АВТОРЙОЕРЛТ

дксортэдй'ка пдсбуття ачоього ступоия кандидата та;а:|-;шг,:

наук

\ i ' 'у n

J ^

\)

Дн1пропатроаськ iwk

Дисертац1е» с рукопис.

Робота виконзна у Днтропетровському державному техн|чному уша;рситет1 зал1зничкого транспорту

Наукоаий кер1еник - доктор техн1чних наук, професор, Фадорець В1тал1Й Ачдршович, Дншропетровський державний техжчний уншерситет зал1зничного транспорту, заащуючий кафедрою * Локомотиви "

Оф;ц!ЙН1 олоненти:

-доктор техтчних наук, професор, Мамашин Лев Абрамович, Дн^проп.етроссь'лий державний тсхн'шний ун!оерситет зал12ничного транспорте., завщуючий кафедрою теоретично! механики

- кандидат техн;чнях наук, Черних Юр1й Максимович УкраТнський ноукоео - досгодний проектко - конструкторський I тсхнолопчний жститут елсктрооозобудування, начальник вщдшу

Пропана установэ;

- 1нггитуттраспортних систем ¡технолопй (ТРАКСМАГ),

в:дд!Г| електротсхн!чних комплексов,Национальна акадеи/мя наукУкрожи, м. Днтропсгровс'к

Захист днеертацн шдбудеться " ' 03 1993 р. о год. на засдонт спец1ал13ов&но> ради Д 08.820,02 при • Днтропетровському державному тешмноыу ун:зерситет1 зал1зничного транспорту (ДПТ) за

адресо;о:

320700, МПС, гл. Днтропетровськ, вул. Академма Лэзаряна.2, зуд.224 3 дисертац;ш мехиз ознайомитися в 6Шл!оте1.у унюерситету.

Азторофорат роэюлан'о * О /' 1696 р.

Вчений секретер "^^^¡^//лгУ^

спс'Ц!ал(зовсно| вчено! ради Боднарь Б.С

ЗАГЛЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА POSOTM

Актуальн1стъ теми.

Забеэлечення оисоко/ надмносл рухомого складу згязнкць. у то.-.г/ чиш I систем керувакня локомотивами, вагонами та (ншим рухомим складом, - заз-дання першоряднЫ' ваги лк з точки зору виконання rpacpira, безпски руху псм'здю, тек i для зменшення експлуатглуйних витрат, покращення умов r.psiij рсблниюа.

Застосувзння оптимального сполучоння герконових та ¡нших (в основному нап!впроЕ1дникових ) елемекпв дозволяе: зменшити кшьисть в1дкзз;о кпграто по причинам, яю характер^ для в1дкритих контакта (окиелгкня, гпдгяр то 1ч.), та повисло нзгсзпроз&никових пркстроТз (еллиз температури нааколишнього се-редовищз, сплеск нзпруги та in.); зменшити експлуатац!йч! ситраги, так як в|д-падають роботи по зочистц) контакте, регулюванню та ¡н.; п&яищит р!вень бозв1дказнос"П систем керупання, у тому чиш i за рахунок резервувоння.

Вир1шення вказаних проблем мае важливе значения при модерн^оця дЬо-чого та будов! нового рухомого складу на пщприемствах Укра'ни.

Кр.;.ч того, для рухомого складу залюниць УкраУни актуальном с питення замш зношенкх ¡«портних контактних anaparia на сучасн! вгпшнянг.

На в^дмну BtA контгктних, магизпровйникових, матггних ксмутгц'йних олэ-ментв, геркони та пристроТ та 'ix баз!, незважаючи на-цтий ряд переааг застосу-вгння Тх при пеоних y.voaax у колах рухомого складу, на теперешн и час по дея-ким причинам но знайшли такого широкого застосувзння, пкэ вСдпссщпз ix влас-тизостям. У зэ'язку з висловленим аище, е актуапьним доелдмення тесретичнмх I практичних проблем, поэ'язаних з гвдвищенням надйноеп систем керувакня за рахунок застосування герконових комутац£них олемокпэ.

Зп'язок роботи з наукооими програмами, планами, томами.

Робота виконувапась зпдно з головними напрямками розвитку науки та технки, Законом УкраТни про основи державно! полгшки у сфер* науки та нэуко-ао-техн!чно)' д^яльносл, зпдно з комплексными лрограмами "УфззлзницГ по гкдвищенчю надмнооп рухомого складу, замни ¡мпортного сбладкзння на ньому та в:дпов1дними щор!чними коордмацйними планами НДКР ДНТТу. "УкрзашницГ, по договорам з деюлькома затницями та заводами по ремонту рухомого складу, а також по плану семинара: "Перетвсрювз'н енергй в техноло-пчних процесах транспорту" HAH Украми (м.Дмпропетровськ,1395).-

E/iers i задач! дослдасння.

Метою робота с пдошцення надйносп систем керування рухошм складом t?a баз! застосування герконових та герконо - нагсзпрошдниковкх приотроТз, по-кращешя оргонЬаца ремонт/ електроапаратури та умов прзц) обслугозулчого персоналу, змоншення ексшуатац)йних виграт.

Для дасягнення поставлено! мети необхщно роза'язати. там эааданип:

- pospoSvmi критер? в<дказ;в геркон'ю у пристроях рухомого складу загазниць;

- створите математичц модЫ для описування iv.o3ipHocri бсзз(ДказноУ роботе герхснз о ц>*.х пристроях, експсри?лентальну установку для nepeeiptai ада;с-cuTHOcii математачних моделей, провеете «¡ксперименталыя досл&ження по ¡«работц! геркокз на С!дказ та гнало отриманих результата;

- pospoSífui мэтоди п'двищення р!вня бозвщказноТ роботи систем керування Г!С з урахуаанням властезостей герконо - нагкзпро8!Днжових пристроз;

- зглропонувати при>;ципи будови систем керування на баз! цих пристроТа. 7í"í спр«Я:Отъ гедвищенг'во' ремонтопридатносп та обновлению цих систем при знюкскн! трудозих витрат та покращенню углов прац.', вихонате доелдаення по у^фжзц! слгглонтЬ систем керування;

- з в;кор:::стгнням отриманих результата розбити ряд герконо - напшпро-г^дниксбих пристроТз для схем РС та провести к оилробуиання у реальних умо-05Х.

Для вир'-шоння поставлен!« заздгнь у робол були вихористЕШ вщповдн! роздти TGcpfi нздмност!, MoaipHOCTi, матешпмнб) статастмки. Результате тео-рэтечних дослдасень з'ютпалгн! з данный стендовых та експлуатацйЫих випро-бувгнь. Оста: «-« отримгн! при догляд! за'рухешм складом, облэднгним герконо-сичи та герконо - налшроз&никозиш пристрояш.

Нау:»за иоанзнз одгрксгних результата.

До оснозиих нзукоаих результата, яя виносяться на захист, належать:

1. Бперш© згпропоиозан-! математичм модел'| та методики, ям дозволяють визначити picoHb 6езз!дксзност1 герконових пристроУа з урахувенням спецяфн-к;:х умоз робота апаратури систем керування рухомим складом.

2. Згпропоновам критерз с&казу геркон;а у пристроях РС, обгрунтоаам за-себи пд&ищоння рюня -боззщкззноУ роботи систем керування, лобудованих на баз! горконо • нагёБпров&нккозих пристрой.

3. 'Удосконаленкй блочний принцип проеетувення систем керування РС з урахуванням властивостей геркон»; розроблен! методики створення риконадй-них блсш, визначонкя псрюдичносл та о'бему Тх ремонту, потр1бного запасу блока роних вцда у гг/нетах тохвчного огляду та поточних ремонта.

4. Вперше розроблон! схе?."Н1 рщення герконових пристрой» для дслаюс серй слактрсзсзз, електропоТздга, пасажирських вагона, теплозоз;з.

5. Принципы уифкацй апзртури систем керування РС з урахусагигд! влсс-тизостей гер:<он?з.

Праетичне змачгн.чл одержанных результата.

Запропоновам матемзтичн1 модел1 та методики дозволяютъ на етгп1 проек-тування цшеслрямозгно регулгевата рюень надмносп скотом ксрувзкня РС, по-будованих на баз:' сучасних ксмутацмних елементо, що мае важлиаэ значения. Результат,! робота дозасляють:

-ззпропонувати принцип побудови систем керувзння рухомим складом р|'з-них еид'ю, яч сполучення рвнонадйних фумя^ональних блоюв. З'язипась мож-лиеють при прсектуаанн! згклзсти тзжй р!зень безвщказнсУ рсбол1 ;<о:-:кого блока, я:снй ззбезлечить заданий ревень безздаазнссл систсми керувеннл на про-тяз1 чэсу г,к м(Н!мум мЬк двома черговими капиталь: (ими ремонтами, що дозволить ездмовитись с1д планооих техн!чних догляд!з та потечних ремонт блега'з;

- модернЬувата ¡снуючий рухомий склад шляхом застосувзння рсгрсблеких герконо - мэп'апрегэдникозих пристроТэ;

- гадвищита бозз'дказн.сть, ремонтоздатн;,стъ, довгозкн:сть систсм керуван-ня нозого РС, який лроектусться;

- пдвищити безпеку руху поТздаа та продуктавнгсть прзц1 зз рзх, .-¡сх гадви-щення над&носл систем керувзння;

- покращти умсги прац! ремонтного персоналу, скоротити чзстку ручно? прзцу при ремонт! РС, зменшити витрати гостродефкупшх матер!эл:з.

Результата дослДжень впроваджем' при модернгааци сеа^й ЕР2, елестро-воз;в ЧС2, тепловоза ЧМЕЗ Прцдн!провськоТ зага'знкц! шляхом зам;ни зношених ¡мпортшх пристро;з на герконо - иап:зпров'днжов1 (Догсзсри №132 е'д С5.92, №24.33.96.53 рДд 12.85, №24.34.96.26 вд 12.33 з Придмпрозсьшо залЬннцею; №300.95.95 ЦТех з "УкрзэлЬнкцэю")

Бшьше трьохсот одиниць герконових пристроТв передан! на Пздешо -Ззхщну, Придн:прозську, Донецьку загазниц! для замки зношених г.этзртних ре-лз КХ -102 на ммецьких пасажирських вагонах. (Договори №71СНЦ гД 11.04 з Донецьксю заганицею, №40СНЦ вд 03.94 з Дгспрспетровсъким БРЗ)

ЕКа'м вид® гертамо - нагазпровзднккових пристрой розроблем для систс?/и керуваиня першим украмсьхим ел-эктрсвозом ДЕ1.(Догов!р №03.93 з Уфй':'нсьп;.ч науково-дослДним проестно-конструкторсыз!?^ та тохнолопчнкм ¡н-ститутом електрозозебудуаання).

Експяуатацю на протяз1 тривапого часу рухомого складу, у схемах якого за-проваджен! герконо - нап!впров1дников1 пристро? пщтвержус доцтьнхть вихори-стання цих пристрою для пщвищення надмносп систем керування РС.

Особистий онесок здобурача.

В публ»;ац1ях, в яких вдображем основи результат дисертацй та яю написан! у сп!зазторств1, автору належать: в [ 1] - розробка математичних моделей дня визначсння ¡мов'ряосп безотказно? роботи геркона; [2,3,4,12] - теоретичн1 пг-редпосилки органзацД ремонту блочних систем керування рухомим складом, уйфасацй герконових елементо в них, застосування оптимального сполучення рЬних вида комутуючих елемента, методи гадвищення надмноет! систем керу-кгння, проведена оц|нка рюня у^фкаци релейних елеменпв в схемах керування РС; [5] - рокомендац!? по перевод герконових реле у деповських умовах; 1?,о,9,10] - осноан! ознаки винаход!в.

' Апроб<:и1я результат^ дисертацГ?.

Основ« результат доелджень оприлюднен!, обговорен! та отримапи пози-ткьний вдзиэ на мокнародмй конференцй "Стан та перелектави розаитку локо-метиэобудуоання' (м. Новочзркаськ.1994), 56-й науково - техмчнй конференц? кафедр Херквсьхо? державно? академв' зап13ничного транспорту та спецалют1а загазниччзго траспорту (м. Харкта,1994), науковому семмар! кафедри "Лскоь'отиви" Днэтропатровського державного технмного укверситету зал!знич-пего транспорту (м. Дн;лропетрооськ, 1995), 57-й науково - техн!чн;й конференц!? кафедр Харюзсько? державно? академй .загизничного транспорту та спец1ал1ст!3 загизничного транспорту з 'макнародною участю (м. Харьюв, 1995), на семмар! ¡н-стпута елсктродинадлки национально? академй наук УкраУни "Перетворюзач: енергк с тохнолопчних провесах транспорту" (м. Днпролетровськ, 1995), 6-й мЬк-г1:;родн1й науково - техн!чн1й конференщ? Московского державного техмчного университету шляхта сполучення "Проблеми розаитку локомотмэобудузання" (м. Москва, 1996), 9-й м;жнародн1й науков;й конференц?? Дн1лропетровського державного техн!чного ун'зерситету загизничного транспорту (м. Дн;лропет-роаськ,1936), 2-й ^¡жнароднй конференцн "Стан та перспактмви розвитку елек-трорухомого складу' (м.Новочеркаськ,1997).

ПублЫецГГ.

Результата дисертацй опубл1кован! у шютнадцяти друкованих роботах, у тому чист у илстм статях у эб!рниках наукових праць Дкшропетровського дер-кганого тохнгчного университету загизничного транспорту, в двух статтях у нау-

коеих журналах; у ?<тр;алах «ошрьох мгдкародких ксиф?рен»$\ "•>« пстолЪ нэ sí-лэхй тс деух р!шснь екеперпси jipo сидяч? патента.

Структурз тя обспг диссртгцГГ.

Дисерпя.'.:я спадается b всгупу, чотгсьсх розд1г;з, сгсног.кз, п'лти додат-

Посияй обсяг дкссртецр 135 стераюк, з них ¡г.>сстрсця (у !div.-:'fc~i 22} зай-мзють 12 cropiHOK; таблиц) ( у kjv.-kcctí S) за'/г.'.ацзть С cvcpii^c, ciu. ,;.:: сихсри-станих джерол (95 най>.'енусань) займас 10 сторЫох. дстатги са*А'.г.-оть 20 ^

CTOpiHOK.

OCHODKMñ ЗГЛ1СТ i'OSOTîl

У nepwo.vy po3/;ini нэ п^.стгз! crrs;v/ piгграт/р': гл г :;.*гю ос^гягнс суч.?с-иий стгч по-тттлгно: грсблс?/и, дпна хгрпхтернзт;';:;; с/::..ских <?лом<!нтж, вкксруютсвувгжх у системзх ксоуа;:!:чя cyx-v.'M сслгдсм. пмгг^мч шрспскш$н;сть вот.сристзния rcpt-х.чозих ол: у ccrrr* г.с.-:о-'сп:гуз тп ¡ншого pyxcvcro складу.

Зроолено гнаглз недолга нагсспрсз'йни.опих, фсг-wîfHhvnÂ. ог.схтрот'з-хмсчних Г!{млад-в, км сихлихають п умсаах peSow PC ;ч:л:ч! ус-'лгд< е.чяя си-сте'/и >copyr.-î!'Hi д;<я гаСаспэчгнчя г.отр;сного Впгмд^ззчост!

Гэор:я ra пракп-жа псбудопи та угри.'.'гикя CHcrcv: кооуссмг: С к:: Ca;; рИрких, нагэпроз&ииксаих прнлад!а достлткьо пср.но оссгтлс; ; у сргц«х rouîx пчэь'нх, як Б.М. Тихменьов, Л.М.Трах.'лн, О.В.Пл же, З.П.ВП : ВХНгкрясоз, М.О.Ротансв, е.Я.Гаккопь, 5.Д. кодера..-». A.A.cvc^, Тсрт ,-ковський Е.Д. та íhuüx.

У евггл! вищапризодених кеделкз ел>;!«роктех:гн>ч>:их то вих KOf/утуючих сломе* nia очевидна перспс-ктиза гихсри-лск« тж.? : i iwtcko-вих оясмент®, як1 по бигат.>см гпрег/.отраг.« згймаюп» прочено влестромехоглчн-иуи та иап:лпров1.дниксг:ИМ!1 ялемчитт".!.

Ггркснов; спрргти маютъ цьпий ряд r.nwnrscciut, г.:-: «■згазп-<■>«» ; .¡у,-m нзд'йнють, ун:ф;ча;у:-о систем корузпкня PC та ?«»!4№тк вхсгиг,- ггт-

рэтм по утримаьню лежосиогкога, оаго?й» тз ¡нц-огп pyyov; с'-л.-.тд

Прежде« У ДНП, у тому числ) » уч.зело елгеро, •->, л~;>рзтср'

та ексрлт/атиц.:йн> випрсбування дозеоляють is д:.-сяткЬ

тип«* герконз, яя вигогоалкютъея у кранах СНД та в У:срг'п; у т--;гсрси:и5 час. вигх-ристовувате при рогробц» слсшр^яях 3r,r,paria дпч PC гер-геи:« т:г.:а КЕМ-1. МКА-52202, М;-:С-52201, га-i noBniciw с:дпса1д£юг.» < :-v

сяскф^чьж тягогих по mtvanwo»/, ко^утс^/но^ту, шханлноыу та ¡мшим фа:тср:гл.

<. - т ;< гс^у.уючж еламО|-ша та oi-!A.:or до о;<ремих чаоток си-ciL. о г у u'o при рро2;оуоанш и/,;х систем доцшьнз сполучз,ч.чя у систем у«* сиди комутуючих слоисто. Але для б'шьшост! в^падгае наЗЗДзди пйрслскго&ягл s оптимально а.«ориотг>к:1д гердакотк та нагкглропщниисоих ап-рат;2.

Од;;/;:.*, о oc:-vosh:îs i$;nrepîà для вибору езду ком/туючого елг;,«нту мажа íi/ív, г,згр>б<ш lusид^сго a'Ï fcîUipàia. Тем, до шаидноть дп шарэта по у.мовам робот саке ô/tit г.'Жгс:<унр,и, пергзггу c.;siOTb repicoKoci пристроТ, я;с бшьш npocri i дошгаш;; тс,?.', до пэтр;§;« м^рсс^^с,;:, - безумозко Hanisnpoii&rÄcei пристро!.

У другому pevAînî сфср:.ульс»0агй кр;ггер.7 в'д'иози геркон!з у схемах рухо-!.:ого сивду. пека?» ta реалы-ь'сть цж !ç;rrcp&; wkiochí шгеизпян! дадал! для \J досяаяоикя öössUktchsctI гср:;с-;з г урйхуваннкм спецфчмк у?.:оа схсллуага-ЦТ. ' ^

Ля Efcycsoïo rcp;«»u у пристроят pyxowcro схлзду po3yw;cwa сл|дуюча:

- язяа нфослшгння (зил/лси-ш), коли гор;сон заллшасться у зз;.1;<ьутсг.г/ стйн! при taJTi aff v.zrurropywH'.:al ciinvi, œ погскнэ прлзсстн до його рогмнкгн-нл;

- при ста|доз«х sawpsét значжнл перзх&ного опору контаегш б1ш=шого, Kfe: ютекэвлзмо у тсхк!чк;1.; у«озах на дг;н;ы тип rcpxoi ка.

У г,;сост; ¡-.ате:.:«т,ггно5 ыодсгД для опясюуаи ir»,03;ps¡ccTi боза&мсано? робота горкекз P(N) г.рспэк;сь:о X - херасгг-ристкху у вигля'у ' О, N< Na ;

(1)

_ A(N-No), H fvo: »

до N - юл^сотв коглутацй геркока на мэмонг замиченнл досладу;

No - Псраметр ь'.одел:, ялй показус, що «оцо N г No. то моасливо з'одшъся вдмоаа;

А - козфЭДенг, харгкгоризуючкй прир!от Ьлбкс№ност1 в'щказа;

?«(N) - »1тенеизн!стъ в&казэ.

Б«ог.-о P(N)+F(N)=1, (2)

де F(N) - ¡.v.oaipHicTb вдааз.'з.

*(N)rf(N)/P(N)' (3)

f(N) = F'(N) - -P'(N) (4)

до f(N) - щшьшетъ роэпод1лу i.woBipüocTi в'1дкаэ;а.

Ha Cari фор г.";/: (2];{3);(4) г.:с;п п<:ро7::ср''-:.■> п; -:т;'-гр

liicrb P{N) с:д ?(N)

а

-í :-;r,)i:¡ o

w

при ;; í.'g ;ri«!'0 Г.'од-ini (f} r.'sc V.C) /и; !! '■'•') i те/:»'1 (6} ; ПриН>ЬЧ ' -cc'/o:

ir:

-^(N-Ií-r Tcpi b (i); en y n:

■лГ! "'V

П:;сп;! rycvo i ';; т."; Л rp,-, : :::• р-',i'Г--y ;'.v::-'p¡ :í■> r,

r :i фу; "'>Л :vp;

до í, U - ",:■:) C:py. : ':■'.; г;лт.р : r -, r •• ; ■ -v,' • ' . p v-, : y

Фув^цТу гипг'рр:

Л-:; 17

Я'ГГК'й чгоч;-т':р i,"; y:ррс:::Г: p.:;:; ' А у f'.-rf.rpj '0;

ол;,р;'юч!-х - '/./-> 0. ю Г'.'»— - «,nA --:• 0.

onprO 3 (4)T3 (o; N > Í-.4: ■ -fPV ifPRPV}3

|j.«.ccb:¿cr» того, u;o b n дссг.:дч;« rcpucrs m адта?«;«, а г « гзкжокня досг.'г.у ко р&'.ж.'зли хсрг:ас?'."усться фукало прсздс ^ ^ яса для KCH:;¡:er¡i:-íx i - х y.ico рсботи гапиа'<Псся:

¡ .1 t';

Í

l-n=í(Ni>......f(í'n) =

ii ra ,

"f £Wi(Nrb;W,)'

а ил ,

■в' Т}Щ(К,-ЪЩ)е

(10)

Вирази для : та Ь одер;.-;ан! на 6a3¡ (10) при углов!, щоб значения при цьогггу було кайбгльшкм. При цьогиу:

а =

I Vv'i (N;, - bíWi)

is'.

(11)

n '•fei

____J¡____+ 2m I,(N,-b/W,) _

W¡ (?\¡ - b/\\'i) X VV¡ (N¡ - bW,f

(12)

í-'.ч; ..(- {'.?) дс ■ 'OjV. L.'iü.y Ь. а пот:«, у e&rtoa&hocTi з (И), зкайги u, ц'.о за,:' ,)u¡. -j s,.:r •„", , ..« .дгп! i tí.'üm ч.'.нэги дозаоляс побудуьаги модели вдк'иЗ/ г„; '.с:¡г r¡¿ >, ' ~

По (.;•?.;-п.1.1.:/ ; ;. . „tp h nosi-möHitvi, i одноч^сно niw пэвикзн Cynt TtM-.?.!, ц;о5 у;

К; - UV.'j £ О

; 1, iïi.

(13)

b й min M: '.Vi

<ffî . (14)

In 0 <• UJÎA:«CÏU рОЗПЗДйт/ w.0ip:c'i, v - norp:.ÖHO tip-и; i, tí, я.а

0 L

i и 1

i " 1

Í \ ~ <Tj .. ' j

Tí.4í'U «¡ином.

- Ü. Viví2

Í'(N)= & é ,0

_ fwrr

115)

pOSyur'i ib rcp:-.oí-'''.

(16)

до ыд^оои У [ il] (v.st::>,îô7i-ni:o

i-i

te

(19)

Серсдньокнгл.ратично вдаилення a:

/Us

с V 2aW (20)

1кгеискон:сть вцмоз X(N):

X(N-- aWN (21)

У третьему рсздМ дослщженз проблема гвдвишзкня кг-лйтотп систем керузакня PC шляхом згстосувгння сучзонях ксмутгц ч Д "(Д-

>;<C'hi cxcmhí методы гдеищення безо|дмовност1 систо» i р * г ~ти-

зостей сучасно! елемзитно'! бззи, споссби ззхисту reo пг г

та,-{г;п«п та ф?1гтср;ч нсл.ч-олишнього серчдсзищз нв Га - Ti

5г.ссплз1>( гкггенча pcmotлоздалioctí то вужоэдк пс з

ург:х'уп;-1-н:"!;.1 апаси-аозтей г^рконо • нзпепроз&кпког

Запропскозпно й^очн/й принцип псбудсви еистсч >-

.у.?, тоггг-мозп'.'и, с-а-снзгл1 та íhujhm рухом;»л скл?д< • -i

схеми розрахуи!^ ромсчтоздатносп блочмоТ с^зто-.-п им:: бло-сп у пун:<тач тахшмогэ деслрду та поте s-;cro ; ¡y.

Hapor.'Cip» гер.'саоп'/.х Г:о;-:стрс';а доззопгюгъ ::ГХ'00>Т:"<;!-Г с." для п:дси[дс:;ия безг.'.дг-сг;ност) с/стг;м :;еруш:к:;л PC, ¡до -1.' зо ü дг,р oro:r7p:\''4ít < га прилодЬ гзльг.с/аа-!;^?. ОСгру:-гг;:;:.:-:д !: ус!:: с[-\г год': р" у г »tue.-/ '-н-п-уу-у '-i-'Y'ín.-U! : \-v--.-■ ■:<>■

рорд'гьнз (pi'3.2).

: ■ 3'ï од и

: г.\ г/о-1 ) тз

У PC ус! ( к * 1) к:п дсц:х,ьно в'/конушлм р;енонздр.ня,\"Я. У цьс;,'у

Pr:r(t-J) = 1- (1- Г1£> 2 ) {?2)

РПр-(1-Г-,(М})k+1 ) (23)

f!:< доси;д. у схе?/;;х PC К < 8, а значения i: дофъно npní-.v¡:;tii k~1,

обо k -2 у ксчпЬьш uú ,-.г>»кк« з тсч;. . »ору руху колах.

Дс c.¡...;■;.■:■;".'■'.по: '.:.■;, що при однг.коя/х значениях К та к пасмо:

Риг(Ы) > Ppc%(N) при к = 2та К =2;

у ос;х í-xü;:: сплхдкж:

P;ow(N)>Pxr(N).

У pcóori poxpoüjvr-:; роко^о^дг^^,' по захпсту repi:oK¡D при ксмутс^: тс-клх характер.:« длл с.чоы РС води нссантЕн:<ми>, ях катуилги апарзпз з лостй-ко:о 0,05с та лз.мли.

Л?::.:,'; л::5орегсрних та ексопуатсц/Гймх вплробузань показу s, що ковфйиснт К, repKOHis з мзтою п'дсищоння i'x боззЦмознссп по-

сиди Gyr.i К„ < 0,-. * ü,G; си.хсрг.зтслнл магтних скрааэ у герконозих рала ва-KTJOSSC ЬПГСм 302wuírf;ix магктшх nonia.

üsco-m¿sp/.TH¡ Tíi ífiLJH параметра герконо - нзпЬпроадникозих пристро» до;зсляг;ль будузэти сиггсьту корувакня PC у eiui ссзокупноет* фун^снальнпх блока, и?о :-мачг,о ндЕищус ремснгоздатнютъ та тохналопчнйль аяоратЬ систем к«рувак;!Я. Харгэтеристкхи сучасних герх'оновпх, нсг.:впросДн;;хоаих алог/.а-гта дозаол;:;-ль стасргазаш виссиоязд:йн1 блохи, як! забзспэчують пргцаздатнйть з Згдсн.'..и PÍÜHS» 6022«W02H05TÍ емд зазодськсго ремонту до слДу.очого за-оодськсго рг.чкп-пу, не потребуют тохн('чних доглядЬ та пэточкмх рс-мгн-л'з.

У дкертац?/ no;:c:;aso, цо &'.ог!рксть бгзэдказноТ робот» блочнеТ систаг.ш керувгк«1 tá-ч деомз зазодськиш сукскииш ремонтами запишетъея як:

Pc:cr(L) =ППП8 2 (П Pc(L)) 111 i

дс i c;ct(L) - iíAoaipHicTb СозвщказноГ роботи система керуоання л!олп

npcoi; у L ш;

Q - ¡rúíbíiSTb бяо:-& у скстег/i;

К - гёгь&гль тип:з rtipiccKl-î у кокног/у блсц1;

q - jinwJcTb гс-рк«£э К- ro ткгу у колному блоц>;

ti • чпз у гсдг;гзж, рДзрсз'дких rpoc!ry L;

ft, - ¡irwiCTb ксмутед'З i-ro ггркснэ у годину;

с ■■ ivxr.!GCT> ¡чших, norßpk'OKOc!«, елсмбнта у бяоьу.

Розробяснг. глатогмтична схеглз ви;нз>:т:а достслкъе'! :дгь:;о.:г; гл Сло:-з дпнсго типу у ггл-'<тах тохнннсго догляду та поте--него рг-г/аяу дг.я з.-Слсточан-î■;ri доотэткьет if.r.s:?!'S5Ti богмдкпзноТробот» с!'.ст:?.'.у; ""руган: .л Р.->.?.-г('Г.-:-.<з) при зэтлн!:"! юпыжег: у о:'с.тлуатсц1 л блс:сз д~;-:ого тгпу, д-i 7-_g - г^ссгк^сн-;¡~; за цс"| час у ci Hc-mpcsi ;i бясгидгнсготепу поз« ¡ni бути

Для потоку гср::оно-!ет'ггрог'д« гжозих Gnv.in xcpc:c".pt-¿: плпетн-

•ï:5Tb ст~ц:он-р:осп, "1~оутк:сть гйггдй', умс^а о ур-^угеннлм цих

х~р::':т-ркстк1; п;~!.г':;лто, w;j nor'-; едклз.'з Ог,с;:з Н2Г:ярэзт;гг~"| пу:;сс,;с~сыз:й. Зпднэ з зпчечом Пуасскт

) = — О"4 ( m - 1,2 ... « ), (25)

m!

„ _ К*зПТг=5 . , .

до Я - —j-prj— - ссроднчросуд блс:зз ч?с-''5-спои'нчя i-.- ¡з геи

сородь:ЬС v/ цс!п?сц!с2?1И до ыдкпзу бЛСКЗ ДС! !сгэ Г.117/ 1»:« = 1 /?л;

К«» - соеф^снт мерних ззмм.

П!сяя деял« пзратосрокь сиразу (25) э урахусгнклм у;.:оз «сппугггпцЯ PC гашииць отрдагно:

о" Q*

Рист^з) - = 1- L ~е-3= <26>

1-0

к

q(m)= S "йГ®"3 " табулоззна функция.

Яйцо ло формул! (25) знэйш йлькхяь ззпееннх блоиз дсиого те/ту m i розташувати цю кшьгастъ блокэ у пунктах техкмного сгляду та поточного ремсн-ту, то можнэ гаршлузати з |'моз:рккгпо Рдост(Тззб), що PC на будо гростоюазш у цих луютах Í3-3Q в:дкззу блока дзного типу, тех лк вцкаэ будо усунено за час меншкй, не;; пл'нозий час огляду чи ремонту PC. Розроблен! тоерэтодя перед-ncc:m:ii ун!ф:каця релойних оломзнп'з у системах керузенкя PC. При цьему за-

и

пропомо2с:!8 (ккгаэники га ознаки умфкаця релейних елеменлв у схемах керу-оам.чя РС Запропснсзгиэ матемзтична модель огтптээц? лзраметричного ряду ретОтх впвгтпЬ, яка складаеться ¡з ц|льоьо: функцл та ¡1 обможень. Вираз для цетьопс; ф>>;:чцп Ц(им):

¡■л.

Ц<ии) = I 3'(и)+1 ф (X) т\п ЗСи.лХИЕн)^ (27)

'С си" 1 1(Х иси"

де 3 ¡11) - поспит витрат на рапо одного виду, нзззложн: щд ияькосп в йксплуотац1! (капители оитрати);

3(1),X) - нитрате на зсдоаЬчьнемня потреби у реле з головним параметром

з долсмогсю реле з голооиим параматром У, тобто 3(1),X) - поточм (експлуа-

тац;йн!) вптрап,;

Ф (X) - фумоуя попиту на кожен вид % реле на множим X реле з р!зною млыастю [СТ'®!шз, ця функцю моке бути знайдена методом обробки статистики попиту, нг. баз! якого склодаються регреси;

М - мпы-аоть вид'в умфксваних рола в дослджоааному пзраметричному

ряд).

П'|Д " видом " розум!смо вид (замикаючий,. розмикаючий, перемикальний) ко; пакте на виходи виконаочого органу та'« юльмсть. Парамстричний ряд им цэ:

- (01,и:,.., I)«.....им). (28)

до и к - зиачзння головного параметра К-го виду умфкованого реле; Головной параметр реле - «лыасть герконв у иьому. На осноЫ анагоа мак-симальну 'сльксть контакт в реле юнуючого рухомого складу при/,маемо р.'внил) дивят; . ■ ' ■ ' '

(1+Б.),р"<- коефЦюнт. 1цо врахоэуе фактор часу для поточних витрат; Ен - нсргизгиа приведения р;знотар,\:;нсвих витрат до рограхункооого року, *р - псрядкосий номер розрзхункового року, починзючи В1Д псчаткового; ! • порядкои«"« номер 1 -го року експлуатац» парамзтричного ряду роле, по-чинаюч;; рДд почзтксвого року розрахункового термину.

У нашему сипадку розрахунхозий та початеовий соки збгаютъся, тому (р = 1. Задача оггги.'-аззца парамзтричного ряду герконозих рола полягсс у м<н!уЬс1? ц;пьовс'| функци за терадн розрахункового породу.

Ця задача сфор?,1ульоаанп у шдуючий споЫб: задано дсяке число N0; н-з-обх!дно гнзйти члени ряду 1)х, К = 1,2.....N приумоаг

Ц|; = гг.'.п Ц (П;!)

0<М5КУ

У четвертому роздт! даютъея вДсмосл про практично ззстосування результата робота при модернззцл систем керування рухс/им с спадом, пкий екс-плуатуется на Придкпроасьюй, ПЬденно - Ззх!дн;й, Донсцьюй запаницях,а та-кож при проектуванн! першого укрпЬкьксго електрезозу ДЕ1.

Наведен! деяю схеми розреблених при учосл езтора геркоко - нап:ппрсз!д-нкхсгих пристроТв часу, перовантикення по струму, диференц'йних.

Розглянул технко - економ!чм покпзкики застосувснчя гсрксно - нсп'зпро-вдникових пристров у схеми РС.

Досзд сксплуатац» цих пристрсТз показуг, 140 Тх тер?.':н о;упносл знзчно геншо негативного.

У дотзт.т наведено прсмош фср?лули ! рограхунхи, схема окспсржсн- и/ тальноС установки, решали документа про впрезодкеення результата деелд-;:<ень.

зисноокм

Дйсертсц!я м:стить отримгм езтором нсе! неукезо сбгруктсгсч! теоретик! та експериментальм результата,яш в сукупмосл е суттсвиг-."и для ро;:;1ггку напрягу науки: пдеищення надйносп систем керування галЬнични?* рухсг.гим складом.

Дана дисерт^и,:/.на работа сприг.з гёжщузсааго вдстаг.гм'П у п:гг-!:!;; с.'"0-р-истання в системах керування рухомим складом запЬниць герконозих ксмуте* Ц!йних пристрой пороняно з ¡ншиш! галузя?л1 технзеи.

У сиснозках стасло сфср?.тульсвгн! слдуюч1 есмоей результата робота:

1. АнаЛз властивсстей сучасних комутзцйних елеменга ( сщкритих кента:;-та. нап:зпров1дникових та матпких елементга. геркска) псказез, що при прозч-тузгнн! систем керуважя рухомим складом изйбшьш децшы.-л.м 1 реально здйсномним с оптимальна сполучення цих елемента, що дае моялизютъ зни:и-ти експлуатацйн! витрати та пдвищита надм-ксть цих систем

2. Згпропонован! та обгрунтован! критер'| для поняття ' сДкзз" герконэ у пристроях систем керування РС.

3. Розробленэ математачна модель для описувення ¡мов;рносп безвщкаэ-носл геркона у системах керування РС, на баз! яко! визеден! фср»/ули для одъ-юсного визначення 1мсв1рносл безэ1дказнс! робота герконз, сероднього числа !х ксмутац,'й до в(дка?у з урахуванням слециф^чних умоа робота апаратури у цих системах

к

4. Показано, що ¡з усгх в&омих мегоме схемного резсроування для систем керування РС найбйъш доц1пьк1 загальне та роздшьне розервуаання елестрич-них юл. При цьому система найбшьш проел, а Тх елементм розвантажуються, що сприяс гвдзищенню IX безотказность

5. Рскомендуеться у колах керування РС для пщвищення бозе!Дказносл гер;:си;а гёдкгаочата паралельно до них елементи Я-С та дюд у зворотньому напряг.«)' до «ндуетивностей наваитаження, а струмово назэнтаження горкома зменшувата до 0,61 манше гюр;вняно з номинальним струмом.

6. Показано, що оптимальна сполучення горконових та нагеапровйнжових елеменло доззоляг буду вата систему керувакня РС у вигляд! совскупносл функциональных блоюз, що значно п!двищуе надмн&ть цих систем (безп!Д|;азн;сть, рементоэдотнетъ, дсвгов1чн!сть),сприяе покращенню органгааци ремонту елеетроапаратури та умов пращ" обслугозуючого персоналу, зменшен-н!о ехсплуатацйних еитрат.

Теоретично обфунгоаан! припиши та методи лобудови функционального блока, ям ззбезпечують потрйний рюень безаказносл блока мж двома черго-виыи капиталь ними ремонтами.

7. 3 використаннягл теори ¡мозфностсй резроблен метод визначення необ-х&ноТ илысосл запаских функцюнальних блогав'кожного типу у пунктах техн|'чно-го огляду та поточного ремонту РС для забеспечення потр;5ного р1вня бозв'|д-казнс! робота системи керування.

8. Розрсблсн! теоратачн передумози ун1ф!кац,"| ролейних герконових еле-менпз в системах керування РС.

9. Стендов! випробування горконо - нагивпровщникових пристроТа показали поанэ сумщешп герконових та нзп:зпрсв1Днжозих елеменш, можливють ство-рекня горконо ■ нзгеапров(Дникових пристрою, ям задовольняють вимоги до епаралз елоктричннх тягових. Для пристрой РС рскомзндуються геркони тагаа МКА-52202. МКС-52201, КЕМ И!

10. Эксплуатац!я бггатьох сотен герконо - нап!Зпров|дникосих пристрой на протяа декиъка рок» на електровозах ЧС2, ЧС4, тепловозах ЧМЕЗр елеюгро-по'!'здах ЕР2, пасашрсы-ш вагонах пдтверджуе к високу надмисть; можливють зникення витраг, ехоисма' гостродеф&утних матер1ал®, пецллцення ерганйаци ремонту елгктроапзратури та умов пращ. Витрати на модернизацао РС окупля-ються за 3-4 рож.

Нййбшьш ефехтшнэ застосувгння герконо - нагшпров&никових пристроТв при лрезхтузанти систем керування нових локомотива, вагона та ¡нших ьид13 рухомсго складу загизг<иць.буд1вництво яких розпочато а Укрйн!.

Список опубл'хозаких автором проць, а п»« писсгглено сснсз»:} г.:ло*.:<С!Гг1Я i результата дксертацл:

1. Босов A.A., Марснич О.Л. Методккп определения пг.рг.'отр{п надйас-носп: гсрконорых устройств в системах управления эласгрег.йг.г.'.г*:! vm составом II Соаершеиствсааниз устройств электрического транспорт-:. - Дчопрспот-рсзск: ДИИТ. - 1995. - С. 92-97.

2. Дубинсц Л.З., Корепснсза Л.З., Марснич О.Л. Орга'-::п::и,'с6ся/д«1*г«1 cttcrcM управления ЗПС, выполненных на оексс.е гсрьенtor:гуты блоков II Повышенно оффактизности работы устройств ап: транспорта. - Днепропетровск: ДИИТ. - 1993. - С.20-24.

3. Дубинсц Л.З., Казенс?. Е.В., Мгрскпч О.Л. Спг.г.-аг: нее со'п.\Зй«> современных ко/мутационных г.ппсратсз - один из путей пс-йыш'.ч -.ч ; .iv&wocm систем уг:рс:5Л':!-':-~ составом // Уяуч:иг>1^ кг'-:с;р\ ■' ;.■ • п

вгнио подвижного состава «елс-гных дорсг. - Днепропетровск: Д'Г/,Т. - 1С23. - С. 77-80.

4. Дубиноц Л.В., '.'срснич О.Л., Ксропамсаэ Л.Б. Тосраг/,ч-;с-.:э г>

ки унификации геркснозых релз в cxevax угралления злъстрег.рдг/л:! -ькд составом // Совершенотвсза!¡иэ устройств электрического троч:псрта. - Днепропетровск: ДИИТ. - 1995. С. 4-3.

5. Дубинсц Л.З., Мсрзнич О.Л. Регулирование ке:-ффи> v y.ira зоггрзта гер-коновых рало в схемах злзктрсподкигкого состава пссгсг"-, ".то те з // Ссзср-шенстзованио устройств злссгрп*:сс:;сго ipcücncpTa. - Днсгр.\"г,лр ;сси: ДИИТ. -1995. С. S3 - CG.

G. Маренич О.Л. О некоторых периметрах дспоос,.; ; ..о,о v,. >;,v;:;::m для гсркоксвых устройств II Улучшения конструкции и оОстг/:--'^"-.:'; педеидао-го состава :хелозных дорог. - Днепропетровск: ДИИТ. -19ЕЗ. С, 77-00.

7. Патент на пинах« 25С6А H01H1/G5, Н01Н1/54 У!-р~"<т Гч^'-уггльич'! герконоаыл пристр:й для слектроугп-:гп-т кентектерз / Л.в.Дубинець, D А./!Слоба, A.A. Каблуков, О.Л.Шрекнч, А.К.ЦнСул'зсьп'й (У: 2с:п-л.

05.07.93; Опубл. 30.09.06. - 4 с.

3. Патент на винах:д 17CS3A Н01Н 51/23 Украа-го. Внсс:;с::олил-:.л ¡оркоисн о реле перегентаження. / Л.В.Дубинсць, О.Л. Мгроннч (Уиргп«). йлглл 2Я.04.С4; Опубл. 03.0u.97. -2 с.

9. Решение гкелертиэы о выдача латс>л-а Украины на н*оГ:р:-то^иа Г.'ПК'5 НО 11Н 51/23. Дифференциальное гсрксновое реле / Л.В.Дубинеи. ОЛ.Маронич. Заязл. 25.С4.34. № заявки 94042826. Решение от 26.12.1S33.

10. Решение экспертизы о выдача патента Украины на изобретение МП!<5 Н02 НЗ/20. Устройство для защиты от перенапряжений. О.Л. Маренич, А.В.Мареиич. Заязл. 05.09.94. № заявки 94095363. Решение от 25.12.1996.

11. Маренич О.Л. Повышение надёжности систем управления подвижным составом на базо современных коммутационных элементов // Тозисы докладов на 9-ой Междунар. конф. "Проблемы механики железнодорожного транспорта. Дингзлика, надёжность и безопасность подвижного состава." - Днепропетровск: ДИИТ,- 1926. - С. 225-226.

12. Федсрец В.А., Маренич О.Л., Мсмот А.И. Принципы унификации реле в схемах управления подвижным составом II Тезисы 6 - ой Междунар. конф. "Проблемы развития локомотивостроения". - Москва: МИ. И Т. - 1996. - с.8.

АНОТАЦ1Я

Маренич О.Л. Пщвищення надмносп систем керування рухомим складом залЬниць на баз! сучасних комутоцйних елеменгпв, - Рукопис.

Дисертащ'я на здобуття наукозого ступеня кандидата технпних наук за спе-ц1альн1стю 05.22.07 - рухомий склад ззл!зниць та тяга поТзд!о. - Дн:пропот-ровський держззний техмчний университет зашзничного транспорту, Дн:пропет-розск, 1998.

Дисертац!я присвячена питаниям тооретичних та експериментапьних до-слда;ень по проблем! пДвищення над:йносл систем керування рухомим складом залЬниць на баз! сучасних комутецйних елемагпа. Розроблен! матемэтмчн! мо-дел1 для визначення беззДказносл роботи геркон!з з урахувзнням специф!чних умов експлуатаци рухомого складу, теоретичт передумови умфкацй" релейних сломенла, методи пДвищення над&носл систем керування, принципи будови та експлуатац;;' цих систем у вигляд! совокупносп функцюнальних блоюв з потр!б-ним р!енсм беззщказносл кожного з них. Наведен! приклади практичного впро-взджеиня результалз доелджень у схемах олехтрсвоз!в, тепловоза, пасажир-ских вэгон1з; назеден! дан! про економ!чну ефектизнють впрозадження результата роботи.

Ключос! слова: геркон, матемзтична модель, герконо - нап!впров!дниксвий пристрй, безвдкззнстъ, ремо! лспридата;сть, допгос:чн;сть, система керування, рухоыий склад загёзниць.

АННОТАЦИЯ

Маренич О.Л. Повышение надёжности систем управления подвижным составом железных дорог на базе современных коммутационных элементов. -Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.22.07 - подшт/хной состаэ «олэзных дорог и тяга псеэдсо. - Днепропетровский государственный технический университет желознодомж-него транспорта, Днепропетровск, 1998i

Дксссртеция пссалщена вопросам теоретических и зкепергаентгльных исследований по проблема позышекия надежности систем управления подвижным состепом железных дерег на базе ссьромгдаьк колаутациоиных оле^ен-тоз. Ра:рг5ота;:ы мотематичосш-с г.тадсли для определения безотказности роботы горкомов с учетом слецифкчзсккх услооий эксплуатации подгда.нс-го со-стаза, теоретическиз пр>")длссыл'31 унификации релейных злсментса, :.-:зтоды повышения надёжности систем упрезлгния, григядкпы построения и эксплуатации этих систем в г.иде совокупности фуиггииснальных блокез с необходимым уровне,vi безоткез. ¡ости ^эг</*,сго из к к.

Приоедепы пркизры преютгческой розуг.;»тг.тоз {«сг^г.осон.'Г»

в схемах электровозов, теплоаозс-з, гг.ссач<ирских гкгсксз; призодятсл дяюыа об экономической о<рфакп::носг,1 внедрения рсгуГАТОгс.3 с.-й'сты.

¡Спючепыз слова: юрхон, г стоматическая модель, герконо - полупроводниковое устройство, безотказность, ремс^опригсдкость, долгое;1,-не«тъ. система упразлекл, подв1е-'!Нг>й ссстсз железных дерег.

Ai'.'JOTATiGf!

Msrentch O.L. increasing of re;;cb;Ttyof systcoa min-eing :ho tz~?iaj геГпд-clock on tfco bocb cf ccntcnporcty ccmrsrjricaticn dements. - Manuscipt.

Tfu::;3 ta cubrrittcd for a candidate's dccrca in tccta'cd ccior.as in cp.-cic'v 05.22.07 RoSing-Stock and Traction, Cnioprcpcirovsk Sia'.o Tcch;vca! University cf RaiKvsy Transport, Dnisprcpstrovck, 1297.

Technical and experi-nsr.te! researches on Sis prebbm cf increrctng of rcfoliy of systems managing railway reSng-stock era defended cn tho basis cf contemporary communication elomenlc. ШйтетзЗсг! medeb for dettmvnaticn of unia'ling cf hercons' fcncticning taking into account specific ceric'iiionr; of exploitation of tzbrnj rolling-stock, ihooreScd preconditions of unification of relay elements, methods cf increasing of reliability cf mnrioging systems, principles of construction and exploitation of theso systems in state of totality of functional blocks ?/itn iho necessary Isv&i of reliability of each of them neve been elaborated.

Th« examples ci practical realization of results of the researches in the schemes of electric end diesel locomotives, passenger carriages have been brought as well as iho data concerning economical efficacy of introduction of results of the thesis.

Key worein: hermetic conocí, <¿io moda! of mathematics, hermetic semi -conductor fcquipment. reEebiSiy of tho control, roKing - stock of his raSway.

ntnjiîiCBHn до дгуку 09.01.98. üantp для розынс^увальнил cmpoTÍp. Друк ^сетни?. Уы^ви.прук.арк.1,0. Обл. -видавн. арк. ! Л . 3пм. 23. Тира* 100 при«. Б<мко»товн".

Д!льмкця опгрятивно! n^.nirpa'tiï ДПТу:320700,ДСП, Дн{прпщртрпвськ 10, ру.'. Акад.В.Л.Глпярйна. 2