автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Повышение качества токосъема в местах расположения секционных изоляторов и фиксаторных узлов скоростных контактных подвесок

кандидата технических наук
Тарабин, Игорь Валерьевич
город
Омск
год
2008
специальность ВАК РФ
05.22.07
цена
450 рублей
Диссертация по транспорту на тему «Повышение качества токосъема в местах расположения секционных изоляторов и фиксаторных узлов скоростных контактных подвесок»

Автореферат диссертации по теме "Повышение качества токосъема в местах расположения секционных изоляторов и фиксаторных узлов скоростных контактных подвесок"

На пра^Грукрписи

тлвдстш т, „ 003448635

ТАРАБИН Игорь Валерьевич

ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ТОКОСЪЕМА В МЕСТАХ РАСПОЛОЖЕНИЯ СЕКЦИОННЫХ ИЗОЛЯТОРОВ И ФИКСАТОРНЫХ УЗЛОВ СКОРОСТНЫХ КОНТАКТНЫХ ПОДВЕСОК

Специальность 05 22 07 - "Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация"

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 & О ИТ 2008

ОМСК 2008

003448635

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования "Омский государственный университет путей сообщения" (ОмГУПС (ОмИИТ))

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор

СИДОРОВ Олег Алексеевич

Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор НИКОЛАЕВ Виктор Александрович,

кандидат технических наук, доцент БЕЛЯЕВ Павел Владимирович

Ведущая организация

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный университет путей сообщения"

Защита состоится 21 ноября 2008 г в 14 часов 00 минут на заседании диссертационного совета Д 218 007 01 при Омском государственном университете путей сообщения (ОмГУПСе) по адресу 644046, г Омск, пр Маркса, 35, ауд 112

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета Автореферат разослан 6 октября 2008 г

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью учреждения, просим направлять в адрес диссертационного совета Д 218 007 01

Тел/факс (3812)31-13-44,44-28-31

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор

О А Сидоров

© Омский гос университет путей сообщения, 2008

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Транспортная стратегия России, принятая 3 декабря 2003 г, наметила направления развития транспортной системы страны, в том числе создание транспортных коридоров "Европа - Азия" и "Север -Юг", в функционировании которых основную роль будут играть электрические железные дороги

В соответствии с программой "Развитие скоростного и высокоскоростного движения пассажирских поездов в России на период 2000 — 2015 гг" к 2015 г протяженность российских железных дорог с эксплуатационными скоростями 160 - 200 км/ч составит свыше 8 тыс км

Важнейшей частью электрифицированных железных дорог является контактная сеть, которая должна обеспечивать надежный и экономичный токосъем при соблюдении требований экологической безопасности

Цель работы — улучшение качества токосъема на секционных изоляторах и фиксаторных узлах контактной сети при высоких скоростях движения

Для достижения указанной цели в диссертационной работе поставлены следующие задачи

1 Провести анализ повреждаемости узлов контактных подвесок и разработать классификацию известных конструкций секционных изоляторов и фиксаторных узлов

2 Разработать новые схемные решения секционных изоляторов и фиксаторных узлов, обеспечивающих улучшение качества токосъема при высоких скоростях движения

3 Создать методы расчета параметров и характеристик предлагаемых конструкций узлов скоростной контактной подвески

4 Предложить метод оценки ударных воздействий при проходе полоза токоприемника под секционным изолятором

5 Усовершенствовать метод расчета взаимодействия токоприемника с контактной подвеской в зонах секционного изолятора и фиксаторного узла

6 Разработать метод экспериментальных исследований взаимодействия токоприемников с контактной подвеской с использованием линейного стенда

7 Выполнить оценку экономической эффективности предлагаемых вариантов секционного изолятора и фиксаторного узла

Научная новизна работы заключается в следующем

1 Разработан метод оценки ударных воздействий при проходе полоза токоприемника под секционным изолятором

2 Предложен метод расчета взаимодействия токоприемника с контактной подвеской с учетом нелинейной характеристики ее жесткости в подопорной зоне

3 Разработан метод экспериментальных исследований взаимодействия токоприемника с контактной подвеской с использованием линейного стенда

Методы исследования. Теоретические и экспериментальные исследования выполнены на основе методов системного подхода, математического моделирования на ПЭВМ с использованием универсальной математической программы МаЛСАО Экспериментальные исследования проводились на лабораторном линейном стенде с использованием метода планирования эксперимента и были подтверждены результатами испытаний на полигоне и на действующей линии Западно-Сибирской железной дороги

Достоверность научных положений и результатов диссертационной работы обоснована теоретически, подтверждена данными экспериментальных исследований, опытом эксплуатации разработанного устройства на участке действующей линии Западно-Сибирской железной дороги Расхождение результатов расчета контактного нажатия с экспериментальными данными не превышает 9 %

Практическая ценность работы заключается в следующем

1 Усовершенствованный метод расчета взаимодействия токоприемника с контактной подвеской в зонах секционных изоляторов и фиксаторных узлов позволяет рассчитывать их параметры и характеристики, получать кривую контактного нажатия в широком диапазоне скоростей движения

2 Предложенные новые схемные решения узлов контактной подвески позволяют повысить качество токосъема при высоких скоростях движения

3 Разработанный метод экспериментальных исследований взаимодействия токоприемников с контактной подвеской обеспечивает проведение испытаний устройств токосъема в лабораторных условиях с учетом основных видов воздействия, характерных для реальных условий эксплуатации

Реализация результатов работы. Разработанный вариант модернизированного секционного изолятора ИС-2-80-3 внедрен на Омской дистанции электроснабжения (ЭЧ-2) станции Омск-Пассажирский Западно-Сибирской железной дороги

Создан и экспериментально исследован усовершенствованный фиксатор контактной сети (смонтирован на нерессорной контактной подвеске КС-160 на полигоне Омской дистанции электроснабжения (ЭЧ-2))

Линейный стенд для исследования взаимодействия токоприемников с контактной подвеской, разработанный при участии автора, реализован в лабо-

ратории "Контактные сети и линии электропередачи" ОмГУПСа и используется в учебном процессе и при проведении научных исследований

Апробация работы. Основные положения, выводы и рекомендации диссертационной работы докладывались и были одобрены на XI международной научно-практической конференции студентов и молодых ученых "Современные техника и технологии СТТ'2005" (Томский политехнический университет Томск, 2005), на VI международной научно-практической конференции "Моделирование Теория, методы и средства" (г Новочеркасск, 2006), на международном симпозиуме "ЕИхапв1 2005" - «Электрификация и развитие энергосберегающей инфраструктуры и электроподвижного состава на железнодорожном транспорте» (ПГУПС, г Санкт-Петербург, 2005)

Публикации. Основное содержание работы опубликовано в 14 печатных работах, в том числе - в пяти статьях, одна из которых — в издании, входящем в перечень, утвержденный ВАК РФ, в тезисах доклада на международном симпозиуме и в восьми патентах на полезные модели

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, семи разделов, заключения, списка использованных источников и приложений Общий объем - 134 страницы, в том числе - 123 страницы основного текста, 80 иллюстраций, 12 таблиц, 74 источника, два приложения

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении рассматривается состояние проблемы, обосновывается ее актуальность, формулируются задачи исследований и намечаются пути их решения Обоснована необходимость проведения исследований характеристик скоростных контактных подвесок и отдельных ее узлов

В первом разделе подчеркнута актуальность повышения скоростей движения на железнодорожном транспорте, выявлены факторы, влияющие на качество процесса токосъема при высокоскоростном движении, а также сформулированы основные требования к скоростным контактным подвескам

Приведены результаты выполненного анализ повреждаемости узлов контактных подвесок на сети железных дорог за последние годы, отмечено, что важную роль в обеспечении качества токосъема занимают такие элементы контактной сети, как фиксаторный узел и секционный изолятор, являющиеся жесткими точками и сосредоточенными массами соответственно и оказывающие ударное воздействие на токоприемники подвижного состава

Во втором разделе выполнен анализ конструкций скоростных и высокоскоростных контактных подвесок, применяемых в России и за рубежом Так, в

настоящее время, на отечественных железных дорогах в большинстве случаев применяется контактная подвеска КС-160, имеющая различные конструктивные исполнения На полигоне Москва - Санкт-Петербург применяется скоростная контактная подвеска КС-200 и успешно проходит испытания высокоскоростная КС-250, не имеющая рессорного троса

Законодателями высокоскоростного движения в Европе считаются Франция и Германия, где повседневные скорости движения электроподвижного состава составляют 300 км/ч Для обеспечения таких скоростей движения применяются различные технические решения конструкций контактных подвесок Отмечено, что особенностями высокоскоростных контактных подвесок, помимо специфики конструкций и ее отдельных элементов, являются повышенное натяжение и материал проводов

В третьем разделе сформулированы основные требования к фиксаторным узлам и секционным изоляторам, используемых при скоростном движении Предложены классификации фиксаторных узлов и секционных изоляторов Приведены конструкции секционных изоляторов и фиксаторных узлов, применяемых в настоящее время на отечественных и зарубежных железных дорогах Выявлены особенности их конструкций В результате их анализа установлено, что основными путями совершенствования конструкций является выравнивание жесткости в подопорном узле относительно пролета и повышение плавности прохода токоприемника за счет снижения уровня ударных воздействий

В четвертом разделе представлен ряд схемных решений конструкций фиксаторного узла и секционного изолятора Существующие конструкции фик-саторного узла обладают рядом недостатков, которые являются причиной повреждений контактной подвески и токоприемников, ухудшения качества токосъема, повышенного износа контактного провода и др Одним из направлений совершенствования фиксаторного узла является повышение надежности работы за счет применения упругих элементов, позволяющих выровнять жесткость контактной подвески в пролете Выравнивание жесткости по длине пролета и стабилизация контактного нажатия повышают надежность токосъема

На все предлагаемые схемные решения фиксаторных узлов получены патенты РФ на полезную модель, сконструированы их макетные образцы

В месте расположения сосредоточенной массы (секционный изолятор, воздушная стрелка и т д) проявляется ударное воздействие токоприемника, которое может привести к потере контакта, повышенному местному износу контактирующих элементов При переходе токоприемника из одной секции контактной сети в другую происходит удар полоза токоприемника о дугогаси-

тельные рога секционного изолятора В результате имеет место интенсивный износ дугогасительных рогов в зоне удара, а также разрегулировка секционного изолятора, что ведет к ухудшению надежности и качества токосъема С целью минимизации износа дугогасительных рогов секционного изолятора и повышения качества токосъема предложены схемные решения модернизации секционных изоляторов

В каждом случае дугогасительный рог секционного изолятора имеет возможность упругого отклонения, что способствует уменьшению силы удара На все предлагаемые схемные решения получены патенты РФ на полезную модель

В пятом разделе выполнен расчет геометрических параметров, статических и динамических характеристик наиболее перспективной предлагаемой конструкции фиксаторного узла и секционного изолятора

В нерессорной контактной подвеске самой большой жесткостью обладает узел креплеши фиксатора и контактного провода Цель разработки - уменьшение жесткости контактной сети в подопорном узле и повышение надежности его работы Представлена расчетная схема сил (рис 1), приложенных к фикса-торному узлу Для получения статических характеристик фиксатора и выбора параметров составляем уравнение моментов относительно точки А

где контактное нажатие токоприемника на контактный провод, Р^- реакция от пружины на дополнительный стержень фиксатора, Ш1 - масса дополнительного стержня фиксатора, ш2 - масса контактной подвески

После математических преобразований выражения (1) получаем

С использованием универсальной математической программы на интервале изменения угла наклона фиксатора от 10° до 30° были получены зависимости Рр(АН) для подопорного узла с упругим фиксатором и без него (рис 2), жесткость пружины, при этом составила 20 ООО Н/м Возвращение дополнительного стержня фиксатора в исходное положение после прохода токоприемника

возможно, когда кривая зависимости Рк„ (ДН) с упругим фиксатором не

ЪМА=Рт /, соъа + Р^ 12 вт/?--(0,5т,+т2)й /, со $а+Нф /, ята-Р^ с ска = 0,

(1)

^(/4 + /2 эша)1 + (/3 + /2 соэа)2 -1-^Ща + Жс /,(з1па0 -эта)

(2)

х

опускается ниже нуля, т е жесткость должна иметь положительное значение В противном случае при проезде токоприемника под фиксатором дополнительный стержень поднимется до максимакси-мально возможной высоты, определяемой параметрами пружины и контактной сети, и в исходное положение уже не вернется Предложенная конструкция фиксаторного узла

^"кп

'ГПгсГ

Рис 1 Расчетная схема сил, приложенных к фиксаторному узлу

контактной сети позволяет за счет уменьшения жесткости в подопорном узле выровнять жесткость в пролете и, тем самым, улучшить качество и надежность процесса токосъема. На основании этого можно сделать вывод о том, что применение данного устройства наиболее эффективно на контактных подвесках, у которых имеет место значительно завышенная жесткость в подопорных зонах 200

50

Coi ычным фикса" ором

\

Супр ЛГИМ ф] 1ксатор ом

2 3 ДН

7 10 2м 9

Рис 2 Силовые характеристики подопорного узла

Предложен метод расчета взаимодействия контактной подвески и двухмассового токоприемника Жесткость контактной подвески жк в случае использования упругого фиксатора состоит из суммы жесткости обычной контактной подвески жп и жесткости, обусловленной наличием упругого фиксатора Жф, действующей в подопорной зоне (рис 3)

Вследствие того, что локомотив, как механическая колебательная система

обладает свойством фильтра, то У вертикальные колебания места крепления токоприемника на крыше электровоза (если пренебречь К изгибными колебаниями каркаса кузова, происходящими с высокой Уг частотой, во много раз, - на порядок и более превышающих частоты Ул колебаний подпрыгивания кузова) представляют собой случайный узкополосный процесс с центральной

4, + ф)

частотой со0. Значения амплитуды

х колебаний при этом определяем

Рис 3 Расчетная схема для исследова- чеРез моментные функции, исполь-ния взаимодействия контактной подвес- зуя известную формулу Винера -хи и токоприемника, имеющего две сте- Хинчина, связывающую между со-пени свободы бой корреляционную функцию ко-

лебательного процесса и спектральную плотность виброускорений Начало оси абсцисс совпадает с серединой пролета

Таким образом, математическая модель имеет вид

к + "0>\+ Г„ - Ук0)+ ^^П >-,+ 7,

У- У:

(3)

+ ж/у, - у1 - к) +

У-Уг

тгУг + Г2

Уг-Уш

Уг~У.

-г,(у,-уг>

(4)

Значение коэффициентов вязкого и сухого трения, статического значения контактного нажатия и другие необходимые исходные данные для расчетов

были взяты из выполненных с участием автора экспериментальных исследований токоприемника Сп-бМ Зависимость жесткости контактной подвески от натяжения проводов на КС-200 была получена в ходе испытаний на контактной подвеске КС-200 в 2006 г на Октябрьской железной дороге

Силы, создаваемые упругими элементами, принимаются для системы "токоприемник" линейными, а для контактной подвески - нелинейными ввиду нелинейной характеристики предлагаемого упругого фиксатора

асД/.я^аюДО + асД^е , (5)

где жк- результирующая жесткость контактной подвески, жп - жесткость нерессорной контактной подвески, Жф- жесткость контактной подвески, обусловленная наличием упругого фиксатора, /„, - расстояние действия упругого фиксатора.

С учетом особенностей конструкции скоростной контактной подвески КС-200 и прогнозируемого уменьшения жесткости в подопорной зоне, был произведен расчет кривых контактного нажатия при различной скорости движения и разных значениях натяжения контактной сети Для достоверности полученных данных было произведено сравнение расчетной кривой контактного нажатия с кривой, полученной с вагона-лаборатории при испытаниях подвески КС-200 в 2006 г на линии Москва - Санкт-Петербург

Для оценки адекватности метода расчета использован критерий Фишера, который показал с доверительной вероятностью 95 % высокую сходимость ре-результатов Произведенный расчет коэффициента относительного изменения контактного нажатия на контактной подвеске КС-200 с упругим фиксатором и без него показал тенденцию его уменьшения в среднем на 25 % Устранение сосредоточенных масс на контактной подвеске имеет существенное значение для обеспечения хорошего качества токосъема В месте расположения сосредоточенных масс, а секционный изолятор таковым и является, проявляется ударное воздействие токоприемника, что ведет к потере контакта, повышенному местному износу

Модернизирован секционный изолятор ИС-2-80-3, применяемый на Западно-Сибирской железной дороге В базовой комплектации дугогасительный рог ИС-2-80-3 закреплен жестко, что является причиной возникновения ударов, отрывов токоприемника, местного износа В модернизированной конструкции дугогасительный рог имеет возможность упругого отклонения за счет свободно закрепленной тяги и наличия в ней пружинного элемента (рис 4)

Рис 4 Расчетная схема модернизированного секционного изолятора

Задача определения перемещения точки А стержня при действии сосредоточенной нагрузки Р была решена методом Симпсона Удар полоза токоприемника по секционному изолятору рассчитывался как косой удар На приведенной схеме (см рис 4) составляем сумму моментов относительно точки В, тем самым рассчитывая зависимость контактного нажатия от высотного положения полоза токоприемника с учетом жесткости пружин kt и к2 (жесткость при изгибе контактного провода в точке В) при скорости движения подвижного состава 180 км/ч

ктт ктт ктт

0,5 Р„ 1-к, /2(sin(a) sm(a-arcsm(^y-)-к2 arcsm(—)), (6)

где а - угол наклона пружины при отсутствии токоприемника под изолятором Система уравнение для расчета движения дугогастелыгого рога секционного изолятора в момент удара может быть представлена в виде

кгу с

т Х[ = ¡{Р, - cos Я)А, о

т Z[ = P,-mg- sin а -

о 1 ч

■Л.®' + ™г{хн Ztt-Zti z'Ci)) =

Г / /

= ¡(mtg-jr+m^O, -уcos а')~

-)dt,

(7)

о

Р..

2 2 + P,li + F sin а + k2y/a)dt

Исходя из условий нормальной работы модернизированного секционного изолятора, сходящий рог не должен отклониться в вертикальной плоскости более чем на 0,4 мм, в универсальной программе Ма&САО произведен расчет жесткости пружины, которая составила 0,55 1 06 Н/м

Как уже было отмечено, до удара кинетическая энергия системы "токоприемник - секционный изолятор" равна кинетической энергии токоприемника После начала удара эта энергия преобразуется в кинетическую энергию дугога-сительного рога секционного изолятора и в энергию, расходуемую на деформа-

цию контактных элементов. Потерянную энергию, расходуемую на упомянутую деформацию, учитываем с помощью теоремы Карно, момент инерции наклонного участка дугогасительного рога относительно точки В, вычисляемой по теореме Гюйгенса - Штейнера. В результате совместного решения системы уравнений получены значения силы удара в функции скорости токоприемника. После модернизации секционного изолятора импульс силы удара уменьшается на 20 %.

В шестом разделе описаны методики лабораторных и линейных испытаний предлагаемых конструкций фиксаторного узла и секционного изолятора.

Для проверки работоспособности предлагаемой конструкции, а также правильности расчета, испытания первоначально проводились в лаборатории ОмГУПС на линейном стенде, который был создан с участием автора (рис. 5).

Рис. 5. Схема (а) и общий вид (б) стенда ОмГУПСа для физического моделирования взаимодействия токоприемника и контактной сети (патент РФ на полезную модель № 56283)

Для лабораторных испытаний ввиду особенностей стенда (габариты, натяжение, контактное нажатие и др.) в программе оболочки Ма1ЬСАЕ> был выполнен расчет определения жесткости упругого элемента и дальнейшее оснащение им фиксаторного узла. В результате получены графики статического нажатия. Расхождение экспериментальных данных с расчетными составило не более 8,5 %. В результате подтверждены правильность расчетных данных и работоспособность программного продукта. Следующим шагом были линейные испытания на нерессорной контактной подвеске КС-160 полигона ЭЧ-2 Западно-Сибирской железной дороги. Для этого фиксатор контактной сети был оборудован упругим элементом с жесткостью, необходимой для работы с нерессорной контактной подвеской КС-160. В результате линейных испытаний была получена характеристика жесткости контактной подвески с упругим фиксатором и без него. По предложенному выше методу произведен расчет контактно-

го нажатия в пролете для различных скоростей движения, коэффициента относительного изменения контактного нажатия Расчет коэффициента относительного изменения контактного нажатия на контактной подвеске КС-160 показал тенденцию его уменьшения при использовании упругого фиксатора в среднем на 18% Проведенные лабораторные и линейные испытания показали, что устройство работоспособно, имеет простую конструкцию и простоту монтажа

Экспериментальные исследования модернизированного секционного изолятора проводились первоначально в лаборатории ОмГУПС На линейном стенде был установлен модернизированный секционный изолятор. Ввиду специфики стенда в лаборатории тяга секционного изолятора была оснащена упругим элементом меньшей жесткости, для чего был произведен расчет жесткости упругого элемента в универсальной программе MathCAD. Учитывались такие параметры, как скорость движения, угол наклона тяги и др

При помощи программы видеоанализа информации были получены кривые отклонения сбегающего и набегающего рогов секционного изолятора при проходе под ним модели токоприемника, обладающей такой же приведенной массой, что и натуральный, но следовавшей с меньшей скоростью Целью данного эксперимента было определение работоспособности предлагаемой конструкции и подтверждение правильности расчетных данных в программе MathCAD Расхождение экспериментальных данных с расчетными составило 7 % Так же в лабораторных условиях были проведены испытания на износ дугога-сительных рогов секционного изолятора при помощи методов отпечатков Ду-гогасительные рога секционного изолятора, оборудованного упругим элементом, изнашиваются меньше на 15 %

При помощи программного продукта SolidWorks был произведен расчет силы импульса удара в динамике (рис 6) После модернизации секционного изолятора сила импульса удара уменьшается на 20 %.

Для проведения натурных испытаний на въезде в депо станции Омск-Пассажирский Западно-Сибирской железной дороги был модернизирован секционный изолятор ИС-2-80-3, для чего его тяга была снабжена упругим элементом необходимой жесткости При помощи программы видеоанализа получены кривые отклонения дугогасительных рогов секционного изолятора ИС-2-80-3, установленного на Западно-Сибирской жд при въезде в депо Омск-Пассажирский, которые показали расхождение с расчетными данными не более, чем на 7 % После шести месяцев эксплуатации секционного изолятора на линии произведен осмотр его дугогасительньх рогов, отмечается меньший их износ

600 н

300 150

180 м/ч

fr

1 г 1 V г ~Д 1 V V 80 к rt/ч

N \ ч

0,1 0,2 0,3 0,4 М/С 6

---— до модернизации

---- после модернизации

а б

Рис. б. Расчет динамических характеристик предлагаемой конструкции секционного изолятора с использованием программного продукта SolidWorks)K: а — принт-скрин программы; б - результат расчета

Проведенные лабораторные и линейные испытания показали, что устройство работоспособно и эффективно.

В седьмом разделе выполнен расчет для определения экономического эффекта модернизации секционного изолятора и установки упругого фиксатора. По результатам экономических расчетов установлено, что срок окупаемости затрат на модернизацию 300 секционных изоляторов составляет 3,78 года, модернизацию 500 фиксаторных узлов - 1,25 года; индекс рентабельности инвестиций для секционного изолятора равен 2,64. для фиксаторного узла - 8,0. Так как его значение больше единицы, то инвестиционный проект считается экономически эффективным.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Проведен анализ повреждений узлов контактных подвесок, показавший их наиболее «слабые» элементы: секционные изоляторы и фиксаторные узлы, для которых составлена классификация.

2. Предложены новые схемные решения модернизации секционных изоляторов и фиксаторных узлов, позволяющие повысить качество токосъема при высоких скоростях движения, защищенные семью патентами РФ на полезные модели.

3. Разработан метод оценки ударных воздействий при проходе полоза токоприемника под секционным изолятором.

4. Предложены методы расчета параметров и характеристик предлагаемых конструкций секционного изолятора и фиксаторного узла.

5 Усовершенствован метод расчета взаимодействия токоприемника с контактной подвеской с учетом нелинейной характеристики жесткости в подо-порной зоне

6 Разработан метод экспериментальных исследований взаимодействия токоприемников с контактной подвеской с использованием линейного стенда, защищенный патентом РФ на полезную модель, обеспечивающий проведение испытаний устройств токосъема в лабораторных условиях с учетом основных видов взаимодействия, характерных для реальных условий эксплуатации

7 По результатам экономических расчетов установлено, что срок окупаемости затрат на модернизацию 300 секционных изоляторов составляет 3,78 года, модернизацию 500 фиксаторных узлов — 1,25 года, индекс рентабельности инвестиций для секционного изолятора равен 2,64, для фиксаторного узла - 8,0, так как значение больше единицы, то инвестиционный проект считается экономически эффективным

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1 Сидоров О А Совершенствование узлов скоростных контактных подвесок / О А Сидоров, ИВ Тарабин, ЕМ Дербилов// Транспорт Урала Екатеринбург, 2007 №2(13) С 6-10

2 Совершенствование конструкций токоприемников и контактных подвесок с целью обеспечения надежного, экономичного и экологичного токосъем при высоких скоростях движения поездов / О А Сидоров, И Е Чертков, АН Смерди н, ИВ Тарабин// Исследование процессов взаимодействия объектов железнодорожного транспорта с окружающей средой Сб. науч ст / Омский гос ун-т путей сообщения Омск, 2006 С 71-81

3 Пат РФ на полезную модель № 56283, МПК3 В 60 L 5/00 Линейный стенд для исследования взаимодействия токоприемника с контактным проводом /О А Сидоров, И Е Чертков, А В Тарасенко, ИВ Тарабин, ИВ Ларькин - №2006116278/22, Заявлено 11 05 2006, Опубл 10 09 2006 // Бюл №25

4 Пат РФ на полезную модель № 55695, МПК3 В 60 M 1/20 Фиксатор контактной сети / ОА Сидоров, ИЛ Саля, ИВ Тарабин -№2006108857/22, Заявлено 20 03 2006, Опубл 27 08 2006//Бюл № 24

5 Пат РФ на полезную модель № 53628, МПК3 В 60 M 1/18 Секционный изолятор контактной сети / О А Сидоров, ИВ Тарабин, А В Я з о в -№2005133639/22, Заявлено 31 10 2005, Опубл 27 05 2006//Бюл №15

6 Пат РФ на полезную модель № 50478, МПК3 В 60 M 1/18 Малогаба-

ршный секционный изолятор контактной сети/О А Сидоров, И.В Тарабин — № 2005117429/22, Заявлено Об 06 2005, Опубл 20 01 2006 //Бюл № 02

7 Пат РФ на полезную модель № 50477, МПК3 В 60 M 1/18 Секционный изолятор контактной сети / О А Сидоров, ИВ Тарабин, А В Язов -№2005117428/22, Заявлено 06 06 2005, Опубл 20 01 2006//Бюл №02

8 Пат РФ на полезную модель № 49494, МПК7 В 60 M 1/20 Фиксатор контактной сети / О А Сидоров, ИВ Тарабин, АВ Язов -№2005109849/22, - Заявлено 05 04 2005, Опубл 27 11 2005 // Бюл № 29

9 Пат РФ на полезную модель № 48303, МПК7 В 60 M 1/20 Фиксатор контактной сети / О А Сидоров, ИВ Тарабин, В А Жданов -№2005109847/22,-Заявлено 05 04 2005, Опубл 10 10 2005//Бюл №28

10 Пат РФ на полезную модель № 48302, МПК7 В 60 M 1/20 Фиксатор контактной сети / О А Сидоров, ИВ Тарабин, А В Язов -№2005109846/22, -Заявлено 05 04 2005, Опубл 10 102005 // Бюл № 28

11 СидоровО А Моделирование взаимодействия токоприемника с цепной контактной подвеской / ОА С и д о р о в, ИЛ С а ля, ИВ Т ар а б и н // Моделирование Теория, методы и средства Материалы VI Между-нар науч -практ конф / Юж -Рос roc техн ун-т Новочеркасск, 2006 Ч. 2 С 50 -52

12 Сидоров О А Повышение надежности скоростных контактных подвесок за счет использования термоэлементных компенсаторов /О АС и доров, АН Смерд и н, ИВ Тарабин// Исследование процессов взаимодействия объектов железнодорожного транспорта с окружающей средой. Сб науч ст / Омский гос ун-т путей сообщения Омск, 2005 С 153-167

13 Тарабин И В Линейный стенд для исследования узлов скоростных контактных подвесок / ИВ Тарабин// Современные техника и технологии СТТ'2005 Материалы XI междунар науч -практ конф студентов и молодых ученых / Томский политехи ун-т Томск, 2005 С 64

14 Сидоров О А Линейный стенд для испытаний элементов контактных подвесок и токоприемников / О А Сидоров, ИВ Тарабин, АВ Тарасе н к о // Электрификация и развитие энергосберегающей инфраструктуры и электроподвижного состава на железнодорожном транспорте Тез докл третьего международного Симпозиума «Eltrans 2005» / ПГУПС Санкт-Петербург, 2005 С 130,131

Типография ОмГУПСа 2008 Тираж 120 экз Заказ 683 644046, г Омск, пр Маркса, 35

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Тарабин, Игорь Валерьевич

Введение.

1. Анализ повреяедаемости узлов контактных подвесок.

1.1. Актуальность проблемы повышения скоростей движения на сети дорог ОАО "РЖД".

1.2. Анализ повреждаемости узлов контактных подвесок на сети железных дорог.

1.3. Требования к скоростным контактным подвескам.

2. Анализ конструкций скоростных контактных подвесок.

2.1. Скоростные контактные подвески, применяемые в России.

2.1.1. Особенности конструкции контактной подвески КС-160.

2.1.2. Особенности конструкции контактных подвесок КС-200 и КС-250.

2.2 Контактные подвески ведущих стран мира.

2.2.1. Скоростные контактные подвески, используемые в Германии.

2.2.2. Скоростные контактные подвески, используемые во Франции

3. Анализ и классификация известных конструкций секционных изоляторов и фиксаторов.

3.1. Места установки фиксаторных узлов.

3.2. Фиксирующие устройства, применяемые на зарубежных железных дорогах.

3.3. Узлы крепления контактной подвески в искусственных сооружениях.

3.4. Анализ известных конструкций секционных изоляторов.

3.4.1. Технические требования, предъявляемые к секционным изоляторам.

3.4.2. Конструкции и основные технические характеристики отечественных секционных изоляторов.

3.4.3. Конструкции и основные технические характеристики зарубежных секционных изоляторов.

4. Разработка схемных решений узлов контактных подвесок.

4.1. Совершенствование конструкций секционного изолятора.

4.2. Совершенствование подопорного узла.

5. Расчет параметров и характеристик предлагаемых узлов.

5.1. Анализ известных методов расчета взаимодействия токоприемников с контактными подвесками.

5.1.1. Анализ методов расчета взаимодействия токоприемника и контактной подвески с сосредоточенными параметрами.

5.1.2. Анализ методов расчета взаимодействия токоприемника и контактной подвески с распределенными параметрами.

5.2. Расчет характеристик упругого фиксатора, предназначенного для уменьшения жесткости контактной подвески в подопорном узле.

5.3. Расчет характеристик предложенного модернизированного секционного изолятора.

5.3.1. Износ контактного провода для различных контактных пар.

5.4. Расчет взаимодействия токоприемника магистрального электрического подвижного состава с цепной контактной подвеской в случае установки модернизированных фиксаторов.

5.4.1. Показатели качества.

5.4.2. Расчет токоснимания для токоприемников с двумя степенями свободы, учитывающий контактную подвеску с сосредоточенными параметрами.

5.4.2.1. Расчет фиксатора, обеспечивающего уменьшение жесткости подвески в подопорном узле.

5.5. Анализ результатов теоретических исследований взаимодействия токоприемника магистрального подвижного состава с цепной контактной подвеской.

6. Экспериментальное исследование разработанных конструкций.

6.1. Линейный стенд для исследования взаимодействия токоприемника с контактной подвеской.

6.2. Теоретическое и экспериментальное определение характеристик секционного изолятора, смонтированного на линейном стенда ОмГУПС.

6.2.1. Определение статических характеристик подопорного узла с упругим фиксатором.

6.2.2. Определение характеристик секционного изолятора, смонтированного на линейном стенда ОмГУПС.

6.2.3. Экспериментальное определение отклонения рогов секционного изолятора при проходе модели токоприемника в лабораторных условиях.

6.3. Результаты динамических испытаний взаимодействия токоприемника с секционным изолятором в лабораторных условиях.

6.4. Анализ результатов расчета взаимодействия токоприемника с секционным изолятором в лабораторных условиях.

6.5. Экспериментальное определение износа дугогасительных рогов секционного изолятора.

6.5.1. Методика экспериментальных исследований износа дугогасительных рогов секционного изолятора.

6.6. Линейные испытания предложенной конструкции секционного изолятора и фиксаторного узла.

7. Определение экономического эффекта модернизации секционных изоляторов и фиксаторов контактной сети

7.1. Методика оценки экономической эффективности инвестиционных проектов.

7.2. Определение единовременных капитальных вложений.

7.3. Определение стоимостной оценки результатов.

7.4. Определение показателей экономической эффективности.

Введение 2008 год, диссертация по транспорту, Тарабин, Игорь Валерьевич

Согласно "Стратегической программе развития компании ОАО "Российские железные дороги", проект которой принят 11 июня 2004 г., одним из важнейших требований к железным дорогам является безопасность движения пассажирских и грузовых поездов.

Повышение скоростей движения электроподвижного состава на действующих отечественных магистралях является закономерным результатом научно-технического прогресса, позволяющим ускорить перевозки грузов и пассажиров. В соответствии с программой "Развитие скоростного и высокоскоростного движения пассажирских поездов в России на период 2000-2015 гг." к 2015 г. протяженность железных дорог в России с эксплуатационными скоростями 160-200 км/ч составит свыше 8 тыс. км.

Важной государственной экономической задачей является расширение международных перевозок, организация коридоров евроазиатского транзита грузов. Электрические сверхмагистрали протяженностью около 10000 км должны работать с высокой надежностью, обеспечивать минимальное время хода. Для этого необходимо увеличение скоростей движения электроподвижного состава до 160 км/ч.

Важнейшим элементом электрифицированных дорог является контактная сеть, основной частью которой является контактная подвеска, обеспечивающая требования надежного и экономичного токосъема (с минимальным износом контактного провода) при условии экологичности (с генерированием минимальных уровней шума, радио-телепомех и незначительной засоренностью почвы вдоль железнодорожных путей).

Острота этих требований в основном зависит от мощности и значений тока, снимаемого с проводов токоприемником (условий электрического и трибо-логического взаимодействия) и скорости движения (условий динамического и аэродинамического взаимодействия токосъемных устройств и воздушных потоков).

Повышение скоростей движения предъявляет повышенные требования к качеству токосъема. Это особенно важно для Транссибирской магистрали в связи с осуществлением евразийского транзита без задержек поездов и повышением скоростей движения.

Практическая ценность исследования взаимодействия токоприемника с контактными подвесками заключается в обеспечении надежного и экономичного токосъема при увеличении скоростей движения в результате совершенствования конструкций токоприемников и контактных подвесок. Экономический эффект достигается за счет повышения скоростей движения, уменьшения величины ущерба от повреждений токоприемников и контактной сети, задержки поездов (особенно международных контейнерных).

Цель работы — улучшение качества токосъема на секционных изоляторах и фиксаторных узлах контактной сети при высоких скоростях движения.

Для достижения указанной цели в диссертационной работе поставлены следующие задачи:

1. Провести анализ повреждаемости узлов контактных подвесок и разработать классификацию известных конструкций секционных изоляторов и фиксаторных узлов.

2. Разработать новые схемные решения секционных изоляторов и фиксаторных узлов, обеспечивающих улучшение качества токосъема при высоких скоростях движения.

3. Создать методы расчета параметров и характеристик предлагаемых конструкций узлов скоростной контактной подвески.

4. Предложить метод оценки ударных воздействий при проходе полоза токоприемника под секционным изолятором.

5. Усовершенствовать метод расчета взаимодействия токоприемника с контактной подвеской в зонах секционного изолятора и фиксаторного узла.

6. Разработать метод экспериментальных исследований взаимодействия токоприемников с контактной подвеской с использованием линейного стенда.

7. Выполнить оценку экономической эффективности предлагаемых вариантов секционного изолятора и фиксаторного узла.

Научная новизна работы заключается в следующем.

1. Разработан метод оценки ударных воздействий при проходе полоза токоприемника под секционным изолятором.

2. Предложен метод расчета взаимодействия токоприемника с контактной подвеской с учетом нелинейной характеристики ее жесткости в подопорной зоне.

3. Разработан метод экспериментальных исследований взаимодействия токоприемника с контактной подвеской с использованием линейного стенда.

Методы исследования. Теоретические и экспериментальные исследования выполнены на основе методов системного подхода, математического моделирования на ПЭВМ с использованием универсальной математической программы МаШСАГ). Экспериментальные исследования проводились на лабораторном линейном стенде с использованием метода планирования эксперимента и были подтверждены результатами испытаний на полигоне и на действующей линии Западно-Сибирской железной дороги.

Достоверность научных положений и результатов диссертационной работы обоснована теоретически, подтверждена данными экспериментальных исследований, опытом эксплуатации разработанного устройства на участке действующей линии Западно-Сибирской железной дороги. Расхождение результатов расчета контактного нажатия с экспериментальными данными не превышает 9 %.

Практическая ценность работы заключается в следующем.

1. Усовершенствованный метод расчета взаимодействия токоприемника с контактной подвеской в зонах секционных изоляторов и фиксаторных узлов позволяет рассчитывать их параметры и характеристики, получать кривую контактного нажатия в широком диапазоне скоростей движения.

2. Предложенные новые схемные решения узлов контактной подвески позволяют повысить качество токосъема при высоких скоростях движения.

3. Разработанный метод экспериментальных исследований взаимодействия токоприемников с контактной подвеской обеспечивает проведение испытаний устройств токосъема в лабораторных условиях с учетом основных видов воздействия, характерных для реальных условий эксплуатации.

Реализация результатов работы. Разработанный вариант модернизированного секционного изолятора ИС-2-80-3 внедрен на Омской дистанции электроснабжения (ЭЧ-2) станции Омск-Пассажирский Западно-Сибирской железной дороги.

Создан и экспериментально исследован усовершенствованный фиксатор контактной сети (смонтирован на нерессорной контактной подвеске КС-160 на полигоне Омской дистанции электроснабжения (ЭЧ-2)).

Линейный стенд для исследования взаимодействия токоприемников с контактной подвеской, разработанный при участии автора, реализован в лаборатории "Контактные сети и линии электропередачи" ОмГУПСа и используется в учебном процессе и при проведении научных исследований.

Апробация работы. Основные положения, выводы и рекомендации диссертационной работы докладывались и были одобрены на XI международной научно-практической конференции студентов и молодых ученых "Современные техника и технологии СТТ'2005" (Томский политехнический университет Томск, 2005), на VI международной научно-практической конференции "Моделирование. Теория, методы и средства" (г. Новочеркасск, 2006), на международном симпозиуме "ЕИгаш' 2005" - «Электрификация и развитие энергосберегающей инфраструктуры и электроподвижного состава на железнодорожном транспорте» (ПГУПС, г. Санкт-Петербург, 2005).

Публикации. Основное содержание работы опубликовано в 14 печатных работах, в том числе — в пяти статьях, одна из которых - в издании, входящем в перечень, утвержденный ВАК РФ; в тезисах доклада на международном симпозиуме и в восьми патентах на полезные модели.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, семи разделов, заключения, списка использованных источников и приложений. Общий объем - 134 страницы, в том числе - 123 страницы основного текста, 80 иллюстраций, 12 таблиц, 74 источника, два приложения.

Заключение диссертация на тему "Повышение качества токосъема в местах расположения секционных изоляторов и фиксаторных узлов скоростных контактных подвесок"

Основные выводы и практические рекомендации

1. Проведен анализ повреждений узлов контактных подвесок, показавший их наиболее «слабые» элементы: секционные изоляторы и фиксаторные узлы, для которых составлена классификация.

2. Предложены новые схемные решения модернизации секционных изоляторов и фиксаторных узлов, позволяющие повысить качество токосъема при высоких скоростях движения, защищенные семью патентами РФ на полезные модели.

3. Разработан метод оценки ударных воздействий при проходе полоза токоприемника под секционным изолятором.

4. Предложены методы расчета параметров и характеристик предлагаемых конструкций секционного изолятора и фиксаторного узла.

5. Усовершенствован метод расчета взаимодействия токоприемника с контактной подвеской с учетом нелинейной характеристики жесткости в подопорной зоне.

6. Разработан метод экспериментальных исследований взаимодействия токоприемников с контактной подвеской с использованием линейного стенда, защищенный патентом РФ на полезную модель, обеспечивающий проведение испытаний устройств токосъема в лабораторных условиях с учетом основных видов взаимодействия, характерных для реальных условий эксплуатации.

7. По результатам экономических расчетов установлено, что срок окупаемости затрат на модернизацию 300 секционных изоляторов составляет 3,78 года, модернизацию 500 фиксаторных узлов — 1,25 года; индекс рентабельности инвестиций для секционного изолятора равен 2,64, для фиксаторного узла — 8,0; так как значение больше единицы, то инвестиционный проект считается экономически эффективным.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Экспериментальные и теоретические исследования позволили сформулировать основные выводы и получить практические рекомендации.

Библиография Тарабин, Игорь Валерьевич, диссертация по теме Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация

1. Behrends et al. Контактные подвески и токоприемники для высокоскоростных линий // Железные дороги мира

2. Kießling, R. Puschmann, А. Schmieder: Contact lines for Electric Railways, Planning, Design and Implementation, 820 pages, MCC-Verlag, Erlangen 2001.

3. Бауэр K.-X., Кислинг Ф. Контактная сеть для высокоскоростного движения // Железные дороги мира, 1988. № 3. С. 24-30.

4. Галкин А.Г. Анализ износа контактных проводов в пределах пролета контактной сети // Повышение надежности работы устройств электроснабжения железных дорог: Сб. науч. тр. Екатеринбург: УрГУПС, 2000. С. 43-48.

5. Горошков Ю. И., Виноградов С. А., Панкратова И. Г. Эластичность контактных подвесок с простыми смещенными опорными струнами // Вестн. ВНИИ ж.-д. трансп. 1998. № 4. С. 28-33.

6. Демченко А.Т. Моделирование малогабаритных контактных подвесок // Тр. МИИТ, 1982, вып. 702, с. 66-70.

7. Контактные подвески и токоприемники для высокоскоростных линий. // Железные дороги мира, 2000. № 7, С.37-40.

8. Беляев И.А. Взаимодействие токоприёмника и контактной сети при высоких скоростях движения. М.: Транспорт, 1968. 159 с.

9. Михеев В. П., Себелев В. И. Контактные подвески и их характеристики: Учебное пособие. Омский ин-т инж. ж.-д. транспорта, 1990. - 79 с.

10. Беляев И.А., Вологин В.А. Взаимодействие токоприёмников и контактной сети. М.: Транспорт, 1983. 192 с.

11. Купцов Ю.Е. Беседы о токосъеме, его надежности, экономичности и о путях его совершенствования. М.: «Модерн-А», 2001. 256 с.

12. Горошков Ю. И., Бондарев Н. А. Контактная сеть. М.: Транспорт, 1990.339 с.

13. Альбом КС-250.Э Санкт-Петербург, 2006. 70 с.

14. Fahrleitungen elektrischer Bahnen: Planung, Berechnung, Ausfuhrung: von Anatoli I. Gukow. Stuttgart: Teubner, 1997. 718 Seiten.

15. Kießling F., Semrau M., Tessun H., Zweig B.-W. Die neue Hochleistungsoberleitung Bauart Re 330 der Deutche Bahn. In: Elektrische Bahnen 92 (1994) 8, S. 234-240.

16. Kießling, R. Puschmann, A. Schmieder: Contact lines for Electric Railways, Planning, Design and Implementation, 820 pages, MCC-Verlag, Erlangen 2001.

17. Grimrath H., Reuen H. Elektrifizierung der Strecke Elmshorn-Itzehoe mit

18. Oberleitung SICAT® S 1.0 //Elek. Bahnen. 1998 №> 10. C.320-325.

19. Kießling, R. Puschmann, A. Schmieder: Contact lines for Electric Railways, Planning, Design and Implementation, 820 pages, MCC-Verlag, Erlangen 2001.

20. Скоростной и высокоскоростной железнодорожный транспорт. В прошлом, настоящем и будущем. К 150-летию железнодорожной магистрали Санкт-Петербург Москва. Т. 1.- СПб., 2001.- 320 е., 265 ил.

21. Власов И.И., Поршнев Б.Г., Фрайфельд A.B. Проектирование контактной сети электрифицированных железных дорог. М: Транспорт, 1964. 328 с.

22. Правила устройства и технической эксплуатации контактной сети электрифицированных железных дорог. М.: Транспорт. 1994.

23. Kießling F., Semrau М., Tessun Н., Zweig B.-W. Die neue Hochleistungsoberleitung Bauart Re 330 der Deutche Bahn. In: Elektrische Bahnen 92 (1994) 8, S. 234-240.

24. Нормы проектирования контактной сети СТН ЦЭ 141-99. Департамент электрификации и электроснабжения Министерства путей сообщения Российской Федерации. М.: «ТРАНСИЗДАТ», 2001. 176 с.

25. Беляев И.А. Устройства контактной сети на зарубежных дорогах. М.: Транспорт, 1991. 192 с.

26. Беляев И.А., Вологин В.А., Купцов Б.Г. Обеспечение токосъема при высокоскоростном движении // Железнодорожный транспорт. 1966. № 6.

27. Беляев И.А., Селектор Э.З. Совершенствование контактной сети // Железнодорожный транспорт. 2002. № 5. С. 44-47.

28. Пат. РФ на полезную модель № 50477, МПК В 60 М 1/18. Заявл. 06.06.2005; Опубл. 20.01.2006. Бюл. № 02. Секционный изолятор контактно сети / Сидоров O.A., Язов A.B.

29. Пат. РФ на полезную модель № 50478, МПК В 60 М 1/18. Заявл. 06.06.2005; Опубл. 20.01.2006. Бюл. № 02. Малогабаритный секционный изолятор контактной сети / Сидоров O.A.

30. Пат. РФ на полезную модель № 53628, МПК В 60 М 1/18. Заявл. 31.10.2005; Опубл. 27.05.2006. Бюл. № 15. Секционный изолятор контактной сети / Сидоров O.A., Язов A.B.

31. Контактная сеть и воздушные линии. Нормативно-периодическая документация по эксплуатации контактной сети и высоковольтным линиям.: Справочник. М., 2001.512 с.

32. Пат. на изобретение №1348242, МКП В 60 М 1/20.- Опубл. '30.10.87. Бюл. №40. Фиксаторная подвеска фиксаторного провода / Орехов В.А.

33. Пат. на изобретение №1787825, МКП В 60 М 1/20.- Опубл. 15.01.93. Бюл. №2. Фиксаторная подвеска фиксаторного провода / Орехов В.А., Завгороднев В.И.

34. Пат. на изобретение №1622191, МКП В 60 М 1/18.- Опубл. 23.01.91. Бюл. №3. Фиксатор контактной сети / Маслов Г.П., Михеев В.П.

35. Пат. на изобретение №1645182, МКП В 60 М 1/20.- Опубл. 30.04.91. Бюл. №16. Фиксатор контактной сети / Ли В.Н.

36. Пат. на изобретение №254557, МКП В 60 М 1/20.- Опубл. 17.10.69. Бюл. №32. Устройство для подвески контактного провода / Ан В.А.

37. Пат. на изобретение №1276538, МКП В 60 М 1/20.- Опубл. 15.12.86. Бюл. №46. Устройство для поддержания подвески контактной сети / Райченко Б.В., Бурьяноватый А.И., Нехотин В.П., Теняев В.Л.

38. Пат. на изобретение №1030216, МКП В 60 М 1/20.- Опубл. 23.07.83. Бюл. №27. Устройство крепления контактного провода / Нехотин В.П., Радионов В.М.

39. Пат. РФ на полезную модель № 49494, МПК7 В 60 М 1/20. Заявл. 05.04.2005; Опубл. 27.11.2005. Бюл. № 29. Фиксатор контактной сети / Сидоров O.A., Язов A.B.

40. Пат. РФ на полезную модель № 48303, МПК7 В 60 М 1/20. Заявл. 05.04.2005; Опубл. 10.10.2005. Бюл. № 28. Фиксатор контактной сети / Сидоров O.A., Жданов В.А.

41. Пат. РФ на полезную модель № 48302, МПК7 В 60 М 1/20. Заявл. 05.04.2005; Опубл. 10.10.2005. Бюл. № 28. Фиксатор контактной сети / Сидоров O.A., Язов А.В

42. Пат. РФ на полезную модель № 55695, МПК В 60 М 1/20. Заявл. 20.03.2006; Опубл. 27.08.2006. Бюл. № 24. Фиксатор контактной сети / Сидоров О.А, Саля И.Л.

43. Фрайфельд A.B., Вологин В.А. Влияние на качество токосъема выравнивания эластичности и точности регулировки контактных подвесок. // Транспортное строительство, 1974, № 10, с. 41-44.

44. Устройство, сооружение и эксплуатация контактной сети и воздушных линий: Ученик для техн. школ ж.-д. трансп. / A.B. Фрайфельд, H.A. Бондарев, A.C. Марков; Под ред A.B. Фрайфельда. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Транспорт, 1986. — 336 с.

45. Флинк Ю.В. Подъём провода простой контактной подвески под действием силы. Тр. МИИТ, 1981, вып. 684. С. 102-104.

46. Фрайфельд А. В. Проектирование контактной сети. М.: Транспорт, 1984.327 с.

47. Фрайфельд A.B., Брод Г.Н. Проектирование контактной сети. М.: Транспорт, 1991. 335 с.

48. Фрайфельд A.B., Вологин В.А. Экспериментальное определение условной массы контактной подвески. // Транспортное строительство, 1972, № 1.1. С.43-44.

49. Шабалин Г.И. Этапы развития высокоскоростного движения // Железнодорожный транспорт, 1992. № 5. с.22-25.

50. TT Тми дер А. Контактная подвеска компании Siemens на участке Любань -Померанье Октябрьской железной дороги // Железные дороги мира. 2001. №11. С. 22-27.

51. Сибата М. Исследование динамики взаимодействия токоприемников и контактной сети. Перевод № 973. Всесоюзн. торг. палата, 1972, С. 114.

52. Власов И.И. Механические расчеты вертикальных цепных контактных подвесок // Труды ЦНИИ / М.: Трансжелдориздат, 1957. Вып. 138.

53. Михеев В.П. Контактные сети и линии электропередач. М.: Маршрут, 2003. 421 с.

54. Фрайфельд A.B. Проектирование контактной сети. М.: Транспорт, 1984.327 с.

55. Сибата М. Исследование динамики взаимодействия токоприемников и контактной сети. Перевод № 973. Всесоюзн. торг. палата, 1972. 114 с.

56. Ефимов A.B. Определение надежности системы "токоприемник контактная сеть" с помощью имитационного моделирования. Уральская гос. акад. путей сообщения. Екатеринбург, 1996. Вып. 5 (87). Ч. 2. С. 3.

57. H.H. Поляхов, С.А. Зегжда, М.П. Юшков, Теоретическая механика: Л., изд-во Ленинг. ун-та, 1985г., 536 с.

58. Беляев И. А. Устройство и обслуживание контактной сети при высокоскоростном движении. М.:Транспорт, 1989. - 144 с.

59. Пат. РФ на полезную модель № 56283, МПК В 60 L 5/00. Заявл. 11.05.2006; Опубл. 10.09.2006. Бюл. № 25. Линейный стенд для исследования взаимодействия токоприемника с контактным проводом / Сидоров O.A.

60. Чертков И.Е., Тарасенко A.B., Ларькин И.В.

61. Пат. РФ на полезную модель № 50477, МПК В 60 М 1/18. Заявл. 06.06.2005; Опубл. 20.01.2006. Бюл. № 02. Секционный изолятор контактной сети / Сидоров O.A., Язов А.В.

62. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2006613413 от 29 сентября 2006г.

63. Паскуччи Л. Колебания контактной подвески электрифицированных железных дорог при высоких скоростях движения.-"Ежемес. бюл. Междунар. ассоциации ж.-д. конгрессов". 1969, N 2, с. 44-54.

64. Плакс А. В. Исследование работы пантографов при высоких скоростях движения. Сборник ЛИИЖТа, №155, М., 1957, Транспортное ж.-д. изд-во, с. 15 -28.

65. Жарков В. Т. Влияние статических характеристик нажатия токоприемников на износ контактных накладок. — "Энергоснабжение электрических железных дорог". Научные труды Омского ин-та инж. ж.-д. транспорта. Омск, 1967, т.83, с.45-51.

66. А. с. № 1188019 СССР, МКИ3 В 60 L 5/08. Полоз токоприемника электроподвижного состава / О. А. Сидоров, Михеев В. П., Павлов В. М. // Открытия. Изобретения. 1985. № 40.

67. А. с. 1472302 СССР, МКИ3 B60L5/00. Токоприемник транспортного средства /В.М. Павлов, В.П. Михеев, A.C. Брюханов.