автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Повышение коммутационной устойчивости тяговых электрических машин за счет совершенствования технологии ремонта коллекторов

На правах рукописи

СОЛДАТКИН АЛЕКСАНДР ВЛАДИМИРОВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ КОММУТАЦИОННОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН ЗА СЧЕТ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ РЕМОНТА КОЛЛЕКТОРОВ

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

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Омск 2004

Работа выполнена на кафедре «Электрические машины и обшая электротехника» в Омском государственном университете путей сообщения.

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор В. Д. Авилов.

Официальные оппоненты: доктор техн. наук, профессор В. Н. Лисунов кандидат техн. наук, доцент В. Б. Масягин

Ведущее предприятие Иркутский государственный университет путей сообщения ^

Заощга состоится 20 февраля 2004 г. в /& часов назаседаниидиссертацион-

ного совета Д 218.007.01 при Омском государственном университете путей сообщений по адресу: 644010, г. Омск, пр. Маркса, 35, аудЛЗР С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Омского государственного университета путей сообщения. Автореферат разослан 20 января 2004 г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять в адрес диссертационного совета.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор

Г. П. Маслов.

© Омский гос. университет путей сообщения, 2004

2004-4 25054

ОБШДЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Повышение эксплутационных характеристик локомотивов зависит от их технического состояния. Повышение качества их ремонта, увеличение ресурса агрегатов и узлов требуют совершенствования технического обслуживания и ремонта. Особое место в системе ремонта занимают капитальный ремонт и часть деповского ремонта, на выполнение которых расходуются значительные средства. При ремонте тягового двигателя локомотива, кроме ремонта механической части, подвергается ремонту и электрическая часть, которая в процессе эксплуатации изнашивается, особенно в поверхностных слоях контактирующих элементов. К ним можно отнести коллекторно-щеточный узел, особенно место контакта «щетка — коллектор». Качество обработки, поверхности колктора влияет на электрические и эксплуатационные характеристики тягового двигателя.

Анализ состояния локомотивного парка железных дорог России за последние годы показал, что техническое состояние электровозов является неудовлетворительным: 11,1 % электровозов от общего числа находится в неисправном состоянии. Простой электровозов на внеплановом ремонте по сети железных дорог в России в 2001 году составил более 477 тыс. ч. Причинами этого являются низкий уровень технического оснащения и несоблюдение технологических процессов ремонта, нарушение планово-предупредительной системы ремонта.

Причинами отказов ТЭД являются неудовлетворительное качество текущих ремонтов (до 57,5 %) и обслуживания в комплексе с нарушением режимов эксплуатации (более 30 %). Число отказов тяговых электродвигателей по отношению кобщему числу отказов оборудования локомотивов составляет 17-20%.

Поскольку коллекторно-щеточный узел (КЩУ) тягового электродвигателя является местом комплексного взаимодействия как электрических, так и различных видов механических параметров, то и ремонт этого важного узла ТЭД нужно рассматривать с двух точек зрения. Выполняемые в настоящее время работы по восстановлению геометрии коллектора и качество его поверхности после ремонта не всегда согласуются с потребностями коммутационной устойчивости электрических машин.

На данный момент при ремонте коллекторов возникают следующие проблемы: низкая стойкость режущего инструмента применяемого для обточки коллектора и как следствие его частые переточки; отсутствие регламентируе-

ЮС. НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА

«

СПетербпг V / оэ>а»7«жт7/

мых параметров режущей части инструмента, что приводит к нестабильной шероховатости после механической обработки; использование дорогостоящего абразивного инструмента для окончательной обработки коллектора, низкая твердость и высокая шероховатость поверхности коллекторных пластин после ремонта. Использование при обточке коллекторов инструмента с более высокой стойкостью и оптимальной геометрией режущей части позволит получать поверхность коллектора со стабильным значением шероховатости.

Введение в технологический процесс ремонта операции поверхностного пластического деформирования (ППД), накатки, увеличит твердость поверхностного слоя коллекторных пластин, уменьшит их шероховатость, что положительно скажется на процессе работы коллекторно-щеточного узла. Однако не проработан вопрос влияния качества поверхностного слоя коллекторных пластин на процесс коммутации.

Проблемам хорошей и устойчивой коммутации посвящено большое количество работ таких ученых, как Е. Арнольда, Р. Хольма, И. Некийрхена, В. Гейнриха, О. В. Вегнера, М.Ф. Карасева, В. Д. Авилова, Р. Ф. Бекишева, В. Т. Касьянова, А. С. Курбасова, Г. А. Сипайлова, А. И. Скороспешкина, Б. В. Токарева, В. В. Толкунова, В. В. Фетисова, В. С. Хвостова и многих других.

Проблема обеспечения высокой коммутационной устойчивости коллекторных электрических машин не до конца решена из-за сложности процессов, происходящих в скользящем контакте.

В соответствии с «Программой энергосбережения на железнодорожном транспорте на 1998 - 2000 гг. и на перспективу до 2005 г.», утвержденной указанием МПС России 19.10.98 №Б-1166у, одним из приоритетных направлений деятельности является снижение потерь, связанных с износом узлов и деталей, а также внедрение современных методов диагностирования и ремонта. Таким образом, решение поставленных в работе задач является актуальной проблемой для железнодорожного транспорта.

Цель работы повышение коммутационной устойчивости тяговых электрических машин за счет совершенствования технологии ремонта коллекторов электрических машин. Это достигается путем введения в технологический процесс новых инструментов и технологической операции.

Для достижения поставленной цели сформулированы следующие задачи:

— провести анализ технологического процесса ремонта коллектора;

- обосновать целесообразность применения резцов из материалов, имеющих высокую стойкость, для обточки медных коллекторов и определить оптимальную геометрию режущей части;

- разработать технологический процесс заточки резцов;

- выбрать способ поверхностного пластического деформирования, как наиболее приемлемый для обработки коллекторов в условиях депо;

- определить режимы ППД для обработки поверхностей медных коллекторов;

- исследовать влияние параметров поверхностного слоя коллекторов после ППД на коммутационную устойчивость электрических машин.

Методы исследования. Теоретические исследования выполнены с применением методов регрессионного анализа, некомпозиционных планов второго порядка, симплекс-решетчатых планов третьего порядка, статических проверок гипотез. Обработка результатов теоретических и экспериментальных результатов выполнена в математических средах Mathcad, Excel. Для обработки результатов экспериментов использовалась специальная программа, разработанная в среде Borland C++ Builder. Экспериментальная часть исследований выполнена на базе локомотивного депо Московка Западно-Сибирской железной дороги и в лабораториях кафедр ОмГУПСа. При проведении экспериментов использованы методика определения твердости по Бринеллю и металлографический анализ, применялись микроскопы различных моделей, профилометр 170622.

Научную новизну диссертационной работы характеризуют следующие основные результаты:

1) обосновано применение для обточки коллекторов резцов, оснащенных пластинами из синтетических поликристаллических алмазов;

2) определена оптимальная геометрия режущей части резцов и разработан технологический процесс заточки синтетических поликристаллических алмазов в условиях депо;

3) определены режимы упрочнения поверхностного слоя медных коллекторов с учетом воздействия перенаклепа;

4) построена математическая модель поверхностной пластической деформации, позволяющая определять режимы ППД в зависимости от шероховатости поверхностного слоя коллектора;

5) на основании экспериментальных исследований построена математическая модель, определяющая взаимосвязь параметров поверхностного слоя коллектора и коммутационной устойчивости электрических машин.

Достоверность научных положений и выводов подтверждается проведенными исследованиями и применением разработанной технологической операции в депо Барабинск Западно-Сибирской железной дороги, Боготол Красноярской железной дороги.

Практическая ценность работы заключается в следующем;

1) применение резцов, оснащенных пластинами из синтетических поликристаллических алмазов, позволяет сократить подготовительно-заключительное время на операцию, увеличить стойкость режущего инструмента, уменьшить расход абразивных материалов при переточке режущего инструмента;

2) использование алмазных резцов с оптимальной геометрией режущей части позволяет получать стабильную шероховатость коллектора после обточки, т. е. получать после ремонта поверхность коллектора с постоянным качеством;

3) разработаны инструмент и технологические режимы поверхностного пластического деформирования, позволяющие получать поверхность коллектора высокого качества;

4) разработаны технологические таблицы, определяющие режимы поверхностной пластической обработки, рекомендуемые для применения в депо;

5) применение усовершенствованной технологии обработки коллекторов позволяет увеличить зону безыскровой работы машины в 2 раза.

Реализация результатов работы. Разработанная операция технологического процесса упрочнения поверхностного слоя коллекторов тяговых электродвигателей внедрена в локомотивных депо Барабинск Западно-Сибирской железной дороги, Боготол Красноярской железной дороги.

Апробация работы. Основные положения, результаты и выводы диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-технической конференции «Потенциал железнодорожного образования и науки на рубеже 21 века»: Сетевой инновационный форум «Транссибвуз-2000» (г. Омск, 2000 г.)

Публикации. По результатам проведенных исследований опубликовано семь научных работ, в том числе патент на полезную модель.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованных источников и приложения, работа изложена на 132 страницах основного текста, содержит 21 таблицу, 40 рисунков, список из 99 источников. Общий объем работ составляет 148 страниц.

Автор выражает глубокую благодарность профессору Харламову Виктору Васильевичу и доценту Ражковскому Александру Алексеевичу за научные консультации при выполнении работы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснованна актуальность темы, определена цель и задачи исследования.

Первая глава посвящена анализу условий эксплуатации тягового электрического двигателя и технологического процесса ремонта коллектора.

Анализ условий эксплуатации показал, что электрические машины подвижного состава железных дорог работают в более тяжелых условиях по сравнению с их аналогами промышленных стационарных установок. Это обстоятельство учитывают при изготовлении и ремонте электрических машин подвижного состава.

Факторы, воздействующие на коллектор, можно разделить на внешние и внутренние. К внешним факторам относятся все воздействия окружающей среды, взаимодействие колесно-моторного блока и пути, погрешности сборки тягового двигателя, режимы работы и др. К внутренним относятся факторы, которые подразделяются на факторы, имеющие электрическую природу возникновения (искрение, электроэрозионный износ, неправильная настройка коммутации) и механическую (абразивный износ, механические свойства коллекторной меди, дефекты при изготовлении коллектора, нарушения целостности коллектора и т. д.).

Перечисленные факторы имеют между собой очень тесную взаимосвязь, и приводят к износу коллектора, поэтому необходимо рассматривать процесс его ремонта сточки зрения комплексного воздействия всех факторов.

Технологический процесс ремонта коллекторов ТЭД состоит из следующих операций: продорожки коллектора, обточки, снятия фасок, шлифовки и полировки рабочей поверхности.

Для обточки коллекторов в депо применяют резцы, оснащенные пластинами из твердого сплава ВК 8. На качество обточки отрицательно влияет: низкая стойкость режущего инструмента. Стоимость работ - вомногом определяют большие затраты на вспомогательные операции. Для того чтобы получить высокое качество ремонта коллектора, необходимо производить его обточку инструментом с высокой износостойкостью и надежностью режущей части, имеющей геометрические параметры, обеспечивающие минимальное значение шероховатости.

Для отделочных операций механической обработки коллектора применяют шлифовку и полировку. Шлифовку коллектора производят после проточки с целью повышения чистоты поверхности специальными абразивными брусками, установленными в суппортах токарных станков. Полировку коллекторов выполняют шлифовальной шкуркой, натянутой на деревянную колодку радиусом, имеющим такой же размер, как и радиус обрабатываемого коллектора. Шлифовка и полировка рабочей поверхности отрицательно сказываются на работе коллектора, так как при проведении этих операций на рабочей поверхности коллектора, в поверхностном слое меди, остаются частички абразивных материалов и в дальнейшем повреждают зеркало щетки. В свою очередь поверхность абразивного инструмента очень быстро засоряется медной стружкой, и дорогостоящий абразивный инструмент теряет свои режущие свойства.

Для уменьшения шероховатости поверхностного слоя коллекторных пластин предлагается использовать такую операцию поверхностного пластического деформирования, как накатка. В качестве инструмента для выполнения этой операции применяется накатник, который имеет невысокую стоимость и длительный срок службы. Он позволяет получать качество поверхностного слоя коллекторных пластин выше, чем при использовании абразивных инструментов.

Таким образом, определены задачи совершенствования технологического процесса ремонта коллекторов тяговых электрических машин — это использование режущего инструмента с высокой стойкостью при обточке коллекторов и применение поверхностного пластического деформирования при отделке коллектора.

Во второй главе исследуется процесс механической обработки при ремонте коллекторов.

В настоящее время в депо для обточки коллекторов применяются резцы,

оснащенные твердосплавными пластинами. Особенностью обработки коллекторов является прерывистость процесса, высокая теплопроводности меди, а также ее большая пластичность. Без переточки резец обрабатывает 3-5 коллекторов. Качество обработанной поверхности первого и последующих коллекторов ухудшается из-за выкрашивания и затупления в связи с износом режущей кромки резца.

Частая переточка резцов приводит к увеличению подготовительно-заключительного времени на операцию обточки, повышению расхода дорогостоящего твердого сплава и абразивного инструмента. Для сокращения затрат и повышения качества ремонта коллектора предлагается использовать резцы, оснащенные пластинами из синтетических поликристаллических алмазов (СПА). Синтетические поликристаллические алмазы обладают высокой твердостью, теплостойкостью (1100 - 1300 °С), химической инертностью, высокой стойкостью к ударным нагрузкам. Благодаря этим свойствам инструменты из СПА можно использовать для обработки таких деталей, как коллектор. При точении резцами из СПА обеспечиваются хорошие параметры шероховатости обработанной поверхности (Я, < 0,63 — 1,25 мкм) и высокая точность (7-й и 8-й квали-теты).

Для того чтобы обеспечить высокое качество ремонта коллектора, необходимо производить его обточку инструментом, имеющим высокую износостойкость и надежность режущей части с геометрическими параметрами, обеспечивающими минимальное и стабильное значение шероховатости.

Для определения оптимальных геометрических параметров лезвия резца произведен расчет его режущей части по оптимальной скорости резания методом подобия.

Для наиболее эффективного использования резцов из СПА разработан технологический процесс переточки их пластин. Технологический процесс позволяет выполнять эту работу условиях депо.

В третьей главе выбран метод поверхностного пластического деформирования для упрочнения поверхности коллекторов и определена технология ППД для условий депо.

Для обоснования технологии ППД коллектора рассмотрены статические и динамические методы.

Для условий депо рекомендован способ поверхностного пластического деформирования с помощью диска. Это обусловлено тем, что коллектор пред-

ставляет собой тело вращения, с прерывистой структурой, изготовленный из мягкого пластичного материала. Априори установлено, что после ППД шероховатость Яа= 0,1 - 1,25, а глубина упрочнения 30-14 мкм. Эти данные приводятся для низкоуглеродистых сталей, алюминиевых и медных сплавов. Практически отсутствуют данные по меди марок МО или М1, из которых изготавливаются коллектора.

Основными технологическими параметром ППД, от которых зависит шероховатость поверхности, являются усилие прижима обрабатывающего элемента к коллекторным пластинам и подача. Усилие прижима в каждом случае обработки и для каждого способа ППД индивидуально. Занижение усилия прижима приводит к неполной деформации микронеровностей, остающихся от предшествующей обработки. Усилие прижима больше оптимального может вызывать дестабилизацию процесса и внезапное увеличение шероховатости. Таким образом, необходимо выбрать усилие прижима, которое может обеспечить максимальную производительность при наилучшем качестве поверхности.

Для решения задачи, связанной с определением глубины деформированного слоя из коллекторных пластин собирались пакеты по пять штук. Для имитации межламельного пространства устанавливались миканитовые прокладки. Пакет стягивался болтами. Пакет закреплялся в машинных тисках поперечно-строгального станка модели 735 и обрабатывался. Для этого в суппорте ползуна крепился накатник, с регулируемым нажатием диска от 400 до 2000 Н.

Подача, диаметр ролика, скорость накатки во всех опытах были одинаковы. На всех образцах была измерена микротвердость, от поверхности накатанного слоя в глубину 1,1 мм с шагом 0,1 мм. Зависимость твердости от глубины наклепанного слоя представлена на рис.1, где кривой 1 соответствует нагрузка 400 Н, кривой 2 - 800, кривой 3 - 1200, кривой 4 - 1600, кривой 5 - 2000 Н. Каждая точка на графике является среднеарифметическим из пяти измерений.

По результатам эксперимента можно сделать вывод, что уменьшение твердости от поверхности в глубину плавно изменяется от НВ90 до НВ45 (исходная твердость меди марки М1). Максимальная твердость (см. рис. 1) достигается при нагрузке 2000 Н, однако применение максимальной нагрузки ограничено из-за вероятности возникновения перенаклепа.

Перенаклеп может привести к такому нежелательному явлению, как шелушению — отслаивание тонких пластинок с поверхности наклепанного слоя. Для определения допустимых циклов нагружения было проведено исследова-

ние зависимости влияния усилия прижима Р и циклов нагружения N на возникновение шелушения. Накатку производили на поперечно-строгальном станке модели 735 с отключенной подачей накатником, у которого предусмотрено регулирование силы нажатия Р. После каждого двойного хода след от ролика на образце рассматривался под лупой с 20-кратным увеличением, опыт заканчивался после обнаружения на накатанной поверхности следов отслоения меди. При исследовании фиксировалось количество циклов нагружения N при различных значениях Р. Нагрузка на образец изменялась дискретно от 200 до 1000 Н с шагом 200 Н. Опыты показали, что с увеличением нагрузки число циклов до разрушения поверхностных слоев уменьшается. При минимальной нагрузке Р = 200 Н разрушение (отслаивание) начинается при 60 циклах, при максимальной нагрузке Р = 1000 Н число циклов уменьшается до 30, поэтому при выборе режимов накатки необходимо учитывать количество циклов нагружения и значение нагрузки.

О О, 1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 мм 1,1 Т-►

Рис. 1. Зависимость твердости от глубины наклепанного слоя

По результатам опыта построена математическая модель, описывающая шероховатость поверхности коллектора в зависимости от значений приложенной нагрузки и подачи. При построении математической модели использовался некомпозиционный план второго порядка. Составлена матрица планирования и определены уровни и интервалы варьирования факторов.

Рассчитано уравнение регрессии в кодовых значениях варьируемых параметров:

у = 0,255+0,046дГ| + 0,012*! + 0,359*,*2 - 0,1 Об*,2 + 0,037*,г. (О

С помощью математической модели получены линии равного отклика (рис. 2). По этим линиям рассчитываются режимы ППД.

Для перевода кодированных значений в натуральные используются выражения:

/' = 1200+800*,; (2) 5 = 0,417 + 0,298*2. (3)

Исходя из глубины наклепанного слоя, точка 2 (см. рис. 2) предпочтительней точки 1, так как Р = 1680 Н, а подача равна 0,2 мм/об. Число циклов на-гружения N = 42,5 при ширине ролика 8,5 мм. По точке 1 число циклов нагру-жения N = 14,2, но глубина наклепанного слоя будет несколько меньше. В точке 2 имеется перенаклеп поверхности коллектора. Наиболее предпочтительные режимы определяются в очке 1 в связи с отсутствием псренаклеиа.

+ 1. хг

I

Рис. 2. Контурные кривые поверхности равного отклика

В четвёртой главе исследована взаимосвязь между качеством поверхности коллектора и коммутационной устойчивостью электрической машины.

Для исследования влияния параметров поверхностного слоя коллекторов после ППД на коммутационную устойчивость электрической машины проведен ряд экспериментов.

Для проведения эксперимента медная коллекторная пластина полировалась до получения минимального значения шероховатости Ra = 0,03 мкм (шероховатость замерялась на профилометре марки 170622 в центральной измерительной лаборатории завода «Гидропривод»), затем на специальной установке проводилась серия искровых разрядов на поверхности пластины, и замерялось значение шероховатости. Измерения производились на базовой длине 1,25 мм. Для оценки шероховатости использовался параметр Ra. Измерение шероховатости велось по всей исследуемой длине пластины с шагом 0,1 мм. В результате эксперимента установлено что, шероховатость поверхности в центре и вокруг зоны взрыва увеличивается в 2 — 4 раза.

На базе токарного станка модели УТ16ПВ собрана экспериментальная установка. Основой является известная схема опытной установки для определения коммутирующей способности щеток. Схема установки приведена на рис. 3. Перед экспериментом проводилась проверка норм точности станка.

Рис. 3. Схема экспериментальной установки по определению уровня искрения

Центрах станка вращался коллектор К, пластины которого (72 шт.) соединены между собой через одну в две самостоятельные группы. В упрощенном виде его можно представить как коллектор, состоящий из двух полуколец, изолированных друг от друга. К рабочей щетке Щ подключается коммутируемая секция с параметрами Ц и Параллельные ветви Ц,, Яв присоединены к контактным кольцам коллектора (КК). Коммутируемая секция, уложенная в пазы неподвижного якоря, имеет пять витков.

Коллектор обрабатывался резцом, оснащенным пластиной из СПА. На коллекторе были выбраны произвольно четыре пластины, расположенные в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, и промаркированы. В дальнейшем все измерения производились согласно маркировке в одной и той же последовательности. Шероховатость поверхности после обточки измерялась на профилометре модели 170622. Среднее значение шероховатости пластин составило 1,2 мкм.

После обточки коллектор при необходимости продороживался, снимались фаски с кромок коллекторных пластин, коллектор продувался сжатым воздухом для очистки поверхности от продуктов механической обработки. Затем на коллектор устанавливалась рабочая щетка, изготовленная из материала ЭГ-74. Сечение щетки 3,5x10 мм. После каждого изменения, производимого на поверхности коллектора, щетка притиралась до образования ровного и однородного «зеркала».

Перед притиркой со щетки шлифовальной шкуркой зернистостью Р 80 3543-080 без нарушения профиля щетки снимался небольшой ее слой. Для устранения влияния остаточных неровностей на зеркале щетки от предыдущих экспериментов. Обработка шлифовальной шкуркой позволяет убрать с рабочей поверхности щетки грубые и глубокие царапины, риски. Таким образом, на поверхности щетки образуется однородная поверхность, которая будет являться базовой для притирки щетки при различном качестве поверхности коллектора.

При помощи прибора контроля качества коммутации (ПКК-5) определялся уровень искрения коллектора в условных единицах. Показания записывались с начала дугового искрения.

Возникающее искрение под сбегающим краем рабочей щетки можно разделить на два вида. Первый вид - это тепловое искрение, которое возникает между щеткой и коллектором из-за прохождения тока между неровностями щетки и коллектора. Прибор контроля коммутации такой вид искрения не кон-

тролирует, но визуально оно присутствует. Например, после механической обработки коллектора (обточке) тепловое искрение коллектора наблюдалось при токе 12 А. Второй вид искрения - это дуговое искрение, причиной возникновения которого являются коммутационные процессы. Прибор ПКК-5 предназначен для контроля дугового искрения. Начало дугового искрения после обточки прибор ПКК-5 регистрировал при токе 15 А. Таким образом, дуговое искрение возникает при большем значении тока чем тепловое.

После окончания каждого эксперимента замерялись твердость и шероховатость поверхности коллектора под рабочей щеткой. Затем коллектор обрабатывался поверхностным пластическим деформированием (накаткой) с усилием 200,400 и 600 Н.

По результатам проведенных экспериментов построены экспериментальные зависимости токов начала искрения 1НИ и начала дугового разряда 1НД от твердости и шероховатости медных пластин коллектора.

С увеличением твердости и уменьшением шероховатости увеличивается ток начала искрения. На поверхности коллектора, обработанного накаткой, искрение возникает при более высоких значениях тока, чем на коллекторе после механической обработки и шлифовке шлифовальной шкуркой. Это свидетельствует о том, что ТЭД с более качественной обработкой коллектора имеют лячшую коммутационную устойчивость.

Для оценки проведенного эксперимента с помощью симплекс-решетчатого плана третьего порядка проведено планирование эксперимента. Для оценки коэффициентов аппроксимирующего полинома третьей степени во всех точках плана, соответствующих узлах я}-решетки, реализуются опыты и определяются отклики системы у .

Модель третьего порядка для трех параметров имеет вид:

Модель третьего порядка по определению тока начала дугового для системы из трех параметров искрения имеет вид:

л

У = Л*| + Ргхг + Ръхъ + Д2*1*2 + Аэ*1*э +

(4)

Л

у, = 15х, +1Ъ^ +25хз -1 5,75х{х2 +33,75*^ -Ц5х2х, + +6,75Х,х2(Х1 -Х2)-33,75Х1Х,^1 -Х,)+13,5Х2Х3(К2 -;Сз)-4(15Х1Х2Х,.

После расчета коэффициентов уравнения регрессии произведен статистический анализ полученных результатов. Адекватность модели проверялась по результатам контрольного опыта.

По модели (5) предсказанное значение контрольного опыта равно 19,982.

Дисперсия предсказанного значения равна 0,66. Адекватность модели оценивалась по /-критерию Стьюдента.

Полученное значение tp - 0,642 меньше табличного /-критерия, равного 2,228 при 5 %-ном уровне значимости- Гипотеза адекватности не отвергается, а полином (5) можно использовать для расчета тока начала дугового искрения во всех точках симплекса.

Аналогично определялись математические модели третьего порядка, описывающие влияние режимов накатки на шероховатость и твердость поверхности коллектора.

Математическая модель, описывающая влияние режимов накатки на шероховатость поверхности коллектора,

(6)

+3,49х,х2(х| -x2)+7,01x,x3(x, -х3)-0,39х2хз(х2 -xj)+15,93x,x2x3.

Математическая модель, описывающая влияние режимов накатки на твердость поверхности коллектора,

унв = 109х, + 93х2 +97х3+ 49,5х,х2 +184,5xjx3 +180х2х3 --157Д*2^С, -Х2)-81Х,Х3(х, -Х3)-99Х2Х3(Х2 -Х3)-423Х,Х2Х3.

Адекватность моделей проверялась по /-критерию Стьюдента и оказалась меньше табличного значения, поэтому гипотеза адекватности моделей не отвергается, а модели (6) и (7) можно использовать для расчета шероховатости и твердости.

Для расчета контурных кривых поверхности равного отклика использовалась специальная программа, разработанная в среде Borland C++ Builder. По расчетам создавались базы данных, по которым в математической среде Mathcad строились контурные кривые поверхности равного отклика.

Совмещенные контурные поверхности равного отклика для трех параметров представлены на рис. 4. Заштрихованная зона показывает оптимальное сочетание параметров. Сверху зона ограничивается по току, справа и слева -значением шероховатости поверхности, внутрь зоны попадают значения мак-

симальной твердости поверхностного слоя. Выбирая из этой зоны любую точку и используя выражения по переводу кодированных значений в натуральные можно определить режимы ППД.

О ОД 0,32 0,4 0,595 0.6 0.8 I

XI -►

Рис. 4. Совмещенные контурные кривые поверхностей равного отклика

Для перехода из симплексной системы координат к натуральным значениям используются выражения:

Я.«. =0,5+ (12-0,5)*,; (8)

.У = 0,064 + (0,12 - 0,064)*,; (9)

Р = 200 + (800-200)х,. (10)

Например, выбираем в области оптимальных параметров точки 1 и 2 и определяем их симплексные координаты. Используя выражения (8) - (10) рассчитываем натуральные значения технологических параметров, которые представлены в таблице 1.

Симплексные координаты и технологические параметры

Таблица 1

Точка Симплексные координаты Технологические параметры

X, XI Хг Кинет 5 Р

1 0,595 0,025 0,38 7,34 0,065 428

2 0,32 0,07 0,61 4,18 0,068 566

Для того чтобы не использовать контурные кривые, составлены режимные таблицы, которые рекомендуется применять при выполнении накатки для определения технологических параметров этой операции. Для повышения эффективности этой операции и получения максимальной производительности необходимо подбирать такие сочетания технологических параметров, при которых значение подачи будет наибольшей, тогда время технологической операции сократится до минимума.

Для подтверждения полученных результатов проведен натурный эксперимент на машине постоянного тока типа 2ПН мощностью 1,1 кВт.

1-исходный коллектор;

2-коллектор, обработанный по деповской технологии;

3-коллектор, обработанный по усовершенствованной технологии.

Рис. 5. Зоны безыскровой работы электрической машины типа 2ПН с коллектором, обработанным различными способами

Снятие ^образных кривых искрения и безыскровых зон производилось на машине с тремя различными вариантами обработки коллектора. В результате проведенного натурного эксперимента, после обработки коллектора по предложенной технологии, зона безыскровой работы машины увеличилась в 2 раза (рис. 5).

Пятая глава посвящена расчету экономической эффективности внедрения операции накатки. В данном разделе приведен расчет экономической эффективности внедрения накатника в технологический процесс ремонта коллектора ТЭД. Накатник имеет несложную конструкцию, поэтому есть возможность изготовления его в условиях депо. По расчетам себестоимость изготовления накатника составляет 2329,12 р.

Годовой расчетный экономический эффект от внедрения операции накатки в технологический процесс ремонта коллектора будет равен 2760,89 р. Чистый дисконтированный доход определяется по формуле:

и составляет 14839 р. Индекс доходности

(12)

и составляет 33,71.

Срок окупаемости определяется по выражению:

Тт'К,1йС (13)

и составляет 0,84 года.

Расчет экономической эффективности использования накатника показал целесообразность применения накатника при ремонте коллекторов ТЭД. Накатник имеет невысокую себестоимость и может изготавливаться в условиях депо. Срок окупаемости накатника составляет 0,84 года, чистый дисконтированный доход от использования накатника составляет около 15 тыс. р.

(И)

Основные результаты и выводы

1. Дефекты коллектора возникают в процессе эксплуатации под воздействием механических и электрических факторов. Анализ комплекса вопросов, связанных с организацией ремонтного производства, уровня технологии и др.

позволяет выделить основные направления для совершенствования технологического процесса ремонта коллектора:

применение для механической обработки режущего инструмента, оснащенного пластинам поликристаллического алмаза,

использование поверхностного пластического деформирования (накатки) для чистовой обработки поверхности коллектора.

2. Применение режущего инструмента, оснащенного поликристаллическими алмазными пластинами, позволяет за счет увеличения стойкости инструмента, уменьшить время на переточку и переустановку инструмента. Определены оптимальные геометрические параметры резцовых пластин. Использование режущего инструмента с оптимальной геометрией режущих кромок и повышенной стойкостью повышает качество ремонта за счет стабильности шероховатости поверхности после механической обработки.

3. Для использования в производстве ремонта поликристаллических алмазных пластин с постоянной геометрией режущей части разработан технологический процесс алмазной заточки и доводки резцов.

4. Применение поверхностной пластической обработки (накатки) позволяет увеличить твердость поверхностного слоя коллекторных пластин в 2 раза и уменьшить шероховатость в 3 - 4 раза, а также исключить из технологического процесса ремонта коллектора абразивных инструментов.

5. Построенная математическая модель поверхностной пластической обработки дает возможность определять оптимальные режимы накатки, исключающие возникновение шелушения меди от перенаклепа поверхностного слоя коллекторных пластин.

6. Экспериментально установлено, что после воздействия искрового разряда происходит увеличение шероховатости в два раза и более. Установлено, что при увеличении твердости и уменьшении шероховатости поверхностного слоя коллекторных пластин происходит увеличение тока возникновения теплового и начала дугового искрения. Это свидетельствует о повышении коммутационной устойчивости электрических машин с качественно обработанными коллекторами.

7. Построена математическая модель, описывающая зависимость возникновения тока искрения от твердости и шероховатости поверхностного слоя коллекторных пластин. Модель позволяет оценить изменение ресурса коллектора в зависимости от технологии обработки.

8. Проведенный натурный эксперимент показал, что использование усовершенствованной технологии обработки коллекторов позволяет увеличить зону безыскровой работы по сравнению с существующей технологией почти в 2 раза.

9. Произведен расчет экономического эффекта от совершенствования» технологии. Чистый дисконтированный доход от использования накатника составляет около 15 тыс. р., срок окупаемости — 0,84 года.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Повышение качества обработки при ремонте коллектора электрических машин дизельного подвижного состава / А. А. Раж-ковский, Ю. А. Ельдецов, А. В. Солдаткин //Повышение надежности и экономичности дизельного подвижного состава: Межвуз. темат, сб. науч. тр. / Омский гос. университет путей сообщения. Омск, 2000. С 33 - 36.

2. Солдаткин А. В. Влияние поверхностной пластической обработки на медные пластины коллекторов тяговых электродвигателей локомотивов при их ремонте // Труды второй междунар. отраслевой научно-технической конф. «Актуальные проблемы развития железнодорожного транспорта и роль молодых ученых в их решении», ноябрь 2000 г: / Ростовский гос. университет путей сообщения. Ростов-на-Дону, 2000. С 73-75.

3. Солдаткин А. В. Исследование влияния поверхностной пластической деформации при ремонте коллекторов ТЭД // Материалы междунар. научно-технической конф. «Потенциал железнодорожного образования и науки на рубеже 21 века»: Сетевой инновационный форум «Транссибвуз-2000» / Омский гос. университет путей сообщения. Омск, 2000. С 165 - 167.

4. С о л д а т к и н А. В. Использование свойств поверхностного слоя коллекторных пластин при диагностировании коллекторно-щеточного узла / Электромагнитные процессы в электрических машинах: Межвуз. темат, сб. науч. тр. Под ред. В. Д. Авилова. Омский гос. университет путей сообщения. Омск, 2003. С 18-24.

5. Ражковский А. А., Солдаткин А. В. Технологический процесс - составная часть ресурсосбережения // Материалы научно-практической конф. «Ресурсосберегающие технологии на обособленных подразделениях Западно-Сибирской железной дороги» / Омский гос. университет путей сообщения. Омск, 2003. С 105 - 108.

6. Солдаткин А. В. Влияние качества механической обработки коллекторов машин постоянного тока на работу коллекторно-щеточного узла / Совершенствование технологических процессов ремонта и эксплуатации подвижного состава: Межвуз. темат, сб. науч. тр. Под ред. В. С. Смольянинова. Омский гос. университет путей сообщения. Омск, 2003. С 48 - 51.

7. Пат.34540 Россия, МКИ3 7 С 21 Б 1/40. Устройство для упрочнения коллекторов электрических машин/ В. Д. Авилов, А. А. Ражковский, А. В. Солдаткин.

Типсирафия ОмГУПСа. 644046, г. Омск, пр. Маркса, 35. Тираж 100 экз. Заказ 50.

Р' 1762

РНБ Русский фонд

2004-4 25054

Введение

1 Анализ условий эксплуатации тяговых электрических двигателей и типового технологического процесса ремонта коллектора

1.1 Оценка условий эксплуатации тяговых электрических двигателей

1.2 Дефекты коллектора, возникающие в эксплуатации

1.2.1 Механическое воздействие на поверхность коллектора

1.2.2 Электрическое воздействие на поверхность коллектора

1.3 Система обслуживания и ремонта ТЭД в эксплуатации

1.4 Анализ типового технологического процесса ремонта коллекторов ТЭД при ТР

1.5 Цели исследований, постановка задач и пути их решения

2 Исследование процесса механической обработки при ремонте коллектора

2.1 Влияние режущего инструмента на качество обработки коллектора 31 . 2.2 Применение алмазных резцов для обточки коллекторов

2.2.1 Оптимизация формы и геометрических параметров режущего элемента для обточки коллекторов ТЭД

2.2.2 Технологический процесс алмазной заточки и доводки резца, оснащенного поликристаллическим алмазом

2.3. Выводы

3 Применение методов поверхностного пластического деформирования для упрочнения поверхности коллекторов

3.1 Анализ существующих методов поверхностного пластического деформирования

3.2 Технологические параметры поверхностного пластического деформирования, влияющие на процесс образования поверхностного слоя при его упрочнении

3.3 Использование некомпозиционных планов второго порядка для математического описания процесса поверхностного пластического деформирования

3.4 Расчет режимов накатки

3.5 Выводы

4 Качество поверхности коллектора и коммутационная устойчивость

4.1 Влияние дугового разряда на коллекторные пластины до и после упрочнения

4.2 Взаимосвязь коммутационных процессов и качества поверхност ного слоя коллектора

4.3 Математическая модель процесса искрообразования при изменении параметров поверхностного слоя коллектора

4.4 Выводы

5 Расчет экономической эффективности внедрения операции накатки

5.1 Определение себестоимости изготовления накатника

5.2 Определение себестоимости разработки проекта накатника

5.3 Определение чистого дисконтированного дохода от использова

Ф ния операции накатки

Улучшение эксплутационных характеристик локомотивов зависит от их технического состояния. Повышение качества их ремонта, увеличение ресурса агрегатов и узлов требуют совершенствования технического обслуживания и ремонта. Особое место в системе ремонта занимают капитальный ремонт и часть деповского ремонта, на долю которых расходуются значительные средства. При ремонте тягового двигателя локомотива, кроме ремонта механической части, подвергается ремонту и электрическая часть, которая в процессе эксплуатации изнашивается, особенно в поверхностных слоях контактирующих элементов. К ним можно отнести посадочные места под подшипники и под подшипниковый щит, а также коллекторно-щеточный узел, особенно место контакта «щетка - коллектор». Качество обработки поверхности коллектора влияет на электрические и эксплуатационные характеристики тягового двигателя.

Анализ состояния локомотивного парка железных дорог России за последние годы [1, 2] показал, что техническое состояние электровозов является неудовлетворительным: 11,1 % электровозов от общего числа находится в неисправном состоянии. Простой электровозов на неплановом ремонте по сети железных дорог в России в 2001 г. составил более 477 тыс. ч. Причинами этого являются низкий уровень технического оснащения и несоблюдение технологических процессов ремонта и нарушение режимов эксплуатации. Если первая причина отражается на сроках и качестве проведения ремонтов, то вторая причина связана с отсутствием в существующей системе ремонта объективной оценки текущего состояния эксплуатируемых электровозов, их основных агрегатов и узлов.

Анализ возникающих в пути следования отказов позволяет выделить следующие агрегаты и узлы электровозов, выходящие из строя наиболее часто: тяговые электродвигатели (ТЭД) и вспомогательные электрические машины (21,2%); электрическая аппаратура (49,4%). Остальное распределяется на колесные пары, автотормозные приборы, компрессоры и т.д.

Причинами отказов ТЭД являются: неудовлетворительное качество текущих ремонтов - до 57,5 %, плохое обслуживание и нарушение режимов управления - более 30 %. Число отказов тяговых электродвигателей по отношению к общему числу отказов оборудования локомотивов составляет 17 - 20 %. Как свидетельствует анализ технического состояния электровозного парка на сети дорого, число отказов тяговых двигателей имеет тенденцию к росту. Наименее надежны следующие тяговые двигатели (по отношению к числу эксплуатируемых типов), %:ТЛ-2К - 27; ДПЭ-400 - 24,7; НБ-406 - 22,4 [94]. Поскольку коллекторно-щеточный узел (КЩУ) тягового электродвигателя является местом комплексного взаимодействия как электрических, так и различных видов механических параметров, то и ремонт этого важного узла ТЭД нужно рассматривать с двух точек зрения. Не всегда удобные решения проблемы ремонта КЩУ с «механической» точки зрения оказываются подходящими с «электрической» стороны вопроса. Выполняемые в настоящее время работы по восстановлению геометрии коллектора и качество его поверхности после ремонта не всегда согласуются с потребностями коммутационной устойчивости электрических машин.

Сложные условия эксплуатации, тяжелые режимы работы отрицательно влияют на работу коллекторно-щеточного узла. На данный момент при ремонте коллекторов возникают следующие проблемы: низкая стойкость режущего инструмента при обточке коллектора и, как следствие, его частые переточки; отсутствие жестких допусков на размер при переточке режущего инструмента, что дает нестабильную шероховатость после механической обработки; использование дорогостоящего абразивного инструмента для окончательной обработки коллектора, низкая твердость и высокая шероховатость поверхности коллекторных пластин после ремонта. Использование при обточке коллекторов инструмента с более высокой стойкостью и оптимальной геометрией режущей части позволит получать поверхность коллектора со стабильным значением шероховатости. Введение в технологический процесс ремонта операции поверхностного пластического деформирования (ППД), накатки, увеличит твердость поверхностного слоя коллекторных пластин, уменьшит их шероховатость, что положительно скажется на процессе работы коллекторно-щеточного узла. Однако не исследован вопрос влияния качества поверхностного слоя коллекторных пластин на процесс коммутации.

Проблемам хорошей и устойчивой коммутации посвящено большое число работ таких ученых как Е. Арнольда, Р. Хольма, И. Некийрхена, В. Гейнри-ха, О. В. Вегнера, М.Ф. Карасева, В. Д. Авилова, Р. Ф. Бекишева, В. Т. Касьянова, А. С. Курбасова, Г. А. Сипайлова, А. И. Скороспешкина, Б. В. Токарева, В. В. Толкунова, В. В. Фетисова, В. С. Хвостова, и многих других.

Проблема обеспечения высокой коммутационной устойчивости коллекторных электрических машин не до конца решена из-за сложности процессов, происходящих в скользящем контакте.

Основной задачей данной работы является повышение коммутационной устойчивости тяговых электрических машин за счет совершенствования технологии ремонта коллекторов электрических машин. Это достигается путем введения в технологический процесс новых инструментов и технологической операции.

В соответствии с «Программой энергосбережения на железнодорожном транспорте на 1998-2000 гг. и на перспективу до 2005 года», утвержденной указанием МПС России 19.10.98 №Б-1166у, одним из приоритетных направлений деятельности является снижение потерь, связанных с износом узлов и деталей, а также внедрение современных методов диагностирования и ремонта. Таким образом, решение поставленных в работе задач является актуальной проблемой для железнодорожного транспорта.

4.4 Выводы

4.4.1. Проведенные экспериментальные исследования показали, что искровые разряды увеличивают шероховатость в зоне взрыва по сравнению с базовой шероховатостью в 1,5 — 2 раза, тем самым, ухудшая качество поверхностного слоя коллекторной меди. Такое явление свидетельствует о том, что у искрящего коллектора ухудшается качество контактирующей поверхности.

4.4.2. Проведенные экспериментальные исследования доказали связь между коммутационной устойчивостью электрической машины и качеством обработки коллектора и твердостью его материала.

4.4.3. В результате проведенных исследований установлено, что при увеличении твердости и уменьшении шероховатости поверхностного слоя коллектора увеличивается ток, при котором начинается тепловое и происходит дуговое искрение. Следовательно, электрическая машина с коллектором лучшего качества имеет повышенную коммутационную устойчивость.

4.4.4 Получены математические модели, характеризующие влияние шероховатости и твердости поверхностного слоя медных коллекторных пластин на уровень теплового и дугового искрения, которые позволяют оценить требования к инструменту и технологическим параметрам обработки коллектора.

4.4.5 Рассчитаны технологические параметры операции накатки, которые рекомендуется использовать при выполнении упрочнения поверхностного слоя коллектора.

4.4.6 Использование усовершенствованной технологии обработки коллекторов позволяет увеличить зону безыскровой работы машины в 2 раза, понизить шероховатость и увеличить твердость поверхностного слоя коллекторных пластин, тем самым, повышая ресурс и обеспечивая большую надежность ее работы.

5. Расчет экономической эффективности применения операции накатки

В данном разделе приведен расчет экономической эффективности внедрения накатника в технологический процесс ремонта коллектора ТЭД. Расчет выполнен на основании методических указаний и рекомендаций [83, 84, 85, 86, 87,88,89,91].

5.1 Определение себестоимости изготовления накатника. Накатник имеет несложную конструкцию, поэтому возможно его изготовление в условиях депо. Расчет себестоимости изготовления ведется исходя из этого условия. Определение себестоимости накатника производим методом калькулирования по статьям затрат:

С~3М+Зп~^~Зотх+Зтэ+З03++Зстр+30б++Зхоз, (60) где Зм- затраты на сырье и материалы, р.;

Зп - затраты на комплектующие изделия и покупные полуфабрикаты, р.; 30тх - стоимость возвратных отходов, р.;

Зтэ — затраты на топливо и энергию для технологических целей, р.; 3оэ — основная заработная плата производственных рабочих, р.; Здз - дополнительная заработная плата производственных рабочих, р.; 3Шр ~ отчисления на социальные нужды от заработной платы производственных рабочих, р.;

30б ~ расходы по содержанию и эксплуатации оборудования, приходящиеся на единицу изделия, р.;

За - общеотраслевые расходы, р.; Зхоз ~ общехозяйственные расходы, р. Расчет затрат на сырьё и материалы Зм производим по формуле:

З^н^-цг-Кп, (61) где Н" — норма расхода /-го наименования сырья, материала, натуральные единицы;

Ц" - оптовая действующая цена /-го материала с учетом налога на добавленную стоимость, р./ед.;

Ктз - коэффициент, отражающий затраты на заготовку и транспортировку матералов, сырья от поставщиков к изготовителю продукции (транспортно-заготовительные расходы); п - количество наименований сырья и материалов, расходуемых на изготовление калькулируемой продукции. Расчет затрат на материалы представлен в таблице 15.

Аналогично определяем затраты на комплектующие изделия и покупные полуфабрикаты Зп, результаты расчета которых представлены в таблице 16.

Заключение

1. Произведен анализ условий эксплуатации тяговых электрических двигателей и технологического процесса ремонта коллекторов. Дефекты коллектора возникают в процессе эксплуатации под воздействием механических и электрических факторов. Анализ технологического процесса ремонта коллектора, а также технического оснащения оборудования непосредственно в депо, позволяет выделить основные направления для совершенствования технологического процесса его ремонта. Это применение режущего инструмента, оснащенного пластинам поликристаллического алмаза, для механической обработки и использование поверхностной пластической обработки (накатки) для чистовой обработки поверхности коллектора.

2. Применение режущего инструмента, оснащенного поликристалическими алмазными пластинами, позволяет увеличить стойкость инструмента, уменьшить вспомогательное время на переточку и переустановку инструмента. Использование режущего инструмента, оснащенного поликристалическими алмазными пластинами с оптимальной геометрией режущих кромок, повышает качество ремонта за счет получения постоянной шероховатости поверхности после механической обработки.

3. Для использования при ремонте поликристаллических алмазных пластин с одной и той же геометрией режущей части разработан технологический процесс алмазной заточки и доводки данных резцов.

4. Применение поверхностной пластической обработки (накатки) позволяет увеличить твердость поверхностного слоя коллекторных пластин в 2 -2,5 раз и уменьшить шероховатость в 3-4 раза, а также исключить из технологического процесса ремонта коллектора обработку абразивными инструментами.

5. Построенная математическая модель поверхностной пластической обработки позволяет определять оптимальные режимы накатки, исключающие возникновение шелушения меди от перенаклёпа поверхностного слоя коллекторных пластин.

6. Экспериментально установлено, что после воздействия искрового разряда происходит увеличение шероховатости в зоне взрыва в два и более раза. При увеличении твердости и уменьшении шероховатости поверхностного слоя коллекторных пластин происходит увеличение тока возникновения теплового и начала дугового искрения, что свидетельствует о повышении коммутационной устойчивости электрических машин с качественно обработанными коллекторами.

7. Построена математическая модель, с учетом зависимости возникновения тока искрения от твердости и шероховатости поверхностного слоя коллектор

• ных пластин.

8. Использование усовершенствованной технологии обработки коллекторов позволяет увеличить зону безыскровой работы машины в 2 раза.

9. Произведен расчет экономического эффекта внедрения в технологический процесс ремонта операции накатки. Чистый дисконтированный доход от использования накатника составляет около 15 тыс. рублей. Срок окупаемости накатника составляет 0,84 года.

1. Анализ технического состояния электровозного парка по сети железных дорог России за 1999 год. М., 2000. 90 с.

2. Анализ технического состояния электровозного парка по сети железных дорог России за 2001 год. М., 2002. 74 с.

3. Тяговые электродвигатели электровозов / В. И. Бочаров, В. И. Захаров, JI. Ф. Коломейцев, Г. И. Колпахчьян, М. А. Комаровский, В. Г. Наймушин, В. И. Седов, И. И. Талья, В. Г. Щербаков, В. П. Янов; Под ред.В. Г. Щербакова. Новочеркасск, 1998. 672 с.

4. Одинцов JI. Г. Упрочнение и отделка деталей поверхностным пластическим деформированием: Справочник / М., 1987. 328 с.

5. Бабаджанян П.А., Люсин Б . ИКонструкция и производство коллекторов электрических машин. JL, 1960. 192 с.

6. Усатый С. Н. Электрические машины. 1936.

7. Бордаченков A.M., Гнездилов Б.В. Коллекторно-щеточный узел тяговых электрических машин локомотивов. М., 1974. 160 с.

8. Коллекторы электрических машин/ Бочаров В. И., Д в о й -ничков М. Т., Красовский Б. Н. и др.; Под ред. Б. Н. К р а -совского. М., 1979. 200с.

9. Харитонов Я. Г. Определение микротвердости. М., 1967. 25 с.

10. Ю.Технология обработки абразивным и алмазным инструментом: Учебник для машиностроит. Техникумов / 3. И. Кремень, Г. И. Б у т о -рин, В. М. Коломазин и др.; Под общ. ред. 3. И. Кремня. JI., 1989. 207 с.

11. И.Головань А. Я., Грановский Э. Г., Машков В. Н. Алмазное точение и выглаживание. М., 1976. 32 с.

12. Справочник конструктора-инструментальщика / Под общ. ред. В . И. Баранникова. М., 1994. 560 с.

13. Поляков В. П., Ножкина А. В., Чириков Н. В. Алмазы и сверхтвердые материалы: Учебное пособие для вузов / М., 1990. 327 с.

14. П о п о в С. А. Заточка и доводка режущего инструмента / Учеб. для сред ПТУ. М, 1986. 223 с.

15. Пшибыльский В. Технология поверхностной пластической обработки: Пер. с польск. М., 1991.479 с.

16. С пиридонов А. А., Васильев Н. Г. Планирование эксперимента при исследовании и оптимизации технологических процессов / Учебное пособие/Уральский политехи, ин-т. Свердловск, 1975. 140 с.

17. Браславский В. М. Технология обкатки крупных деталей роликами. М., 1975. 160 с.

18. Папашев Д. Д. Отделочно упрочняющая обработка поверхностным пластическим деформированием. М., 1978. 155 с.

19. Хольм Р. Электрические контакты. Пер. с английского. М., 1961.464 с.

20. Вопросы коммутации машин постоянного тока. Омск-1969 г.

21. Адлер Ю. П. Введение в планирование эксперимента. М., 1969.167 с.

22. С тепнов М. Н. Статистическая обработка результатов механических испытаний. М., 1978. 232 с.27.3едгенидзе И. Е. Планирование эксперимента для исследования многокомпонентных систем. М., 1976. 390 с.

23. ГОСТ 183-74.Машины электрические вращающиеся. Общие технические требования. М., 1974. 17 с.

24. Дерябин JI. И. Исследование влияния коммутационного искрения на износ коллекторов тяговых двигателей электровозов: Автореферат дисс.канд. тех. наук. Омск, 1971.

25. Д анилевский В. В. Технология машиностроения. М., 1963. 506с.

26. Колесов И. М. Основы технологии машиностроения. М., 2001.591 с.

27. Общетехнический справочник / Е. А. Скороходов, В. П. Законников, А. Б. Пакнис и др.; Под ред. Е. А. Скороход ова.М., 1990. 496 с.

28. И ванько А. А. Твердость: Справочник / Киев, 1968. 127 с.

29. В о л А. Е. Строение и свойства двойных металлических систем. М., 1959. 237 с.

30. Славинский М. П. Физико химические свойства элементов. М., 1952. 400 с.

31. Хрущов М. М., Беркович Е. С. Приборы ПМТ-2 и ПМТ-3 для испытания на микротвердость АН СССР, 1950. 235 с.

32. Глазов В. М., Вигдорович В. Н. Микротвердость металлов. М., 1962. 476 с.

33. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике (для научных работников и инженеров). М., 1974. 832 с.

34. Марков А. М., Родионов Ю. А. Бесконтактный профилометр «Профиль-М». Современные методы в развитии и конструировании коллекторных машин постоянного тока: Тезисы докл. VII науч.-техн. конф. /Омский ин-т инж. ж.-д. трансп. Омск, 1993.С. 83-85.

35. Авилов В.Д. Методы анализа и настройки коммутации машин постоянного тока. М., 1995. 237 с.

36. Митропольский А. К. Техника статистических вычислений. М., 1971.576 с.

37. Ахназарова С. Я. , Кафаров В. В. Оптимизация эксперимента в химии и химической технологии. М., 1978. 319 с.

38. Нестеров А. М., Колокольников С. В. Плохов Е. M. Ремонт электроподвижного состава железных дорог. М., 1988. 208 с.

39. Н. Scheffe J. Roy. Statist. Soc. Ser. В, 1958, 20,№2.

40. Правила ремонта электрических машин электроподвижного состава. ЦТ-ЦТВР/4782. М.,1992. 296 с

41. Н амитоков К. К. Электроэрозионные явления. М., 1978. 456 с.

42. Г е й н р и X В . Проблема скользящего контакта в электромашиностроении. Пособие для изучения вопроса о снятии тока с коллекторов и контактных колец электрических машин. Пер. с немецкого. M., JL, 1933. 172 с.

43. Нейкирхен И. Угольные щетки и причины непостоянства условий коммутации машин постоянного тока. Пер. с немецкого. ОНТИ НКТП СССР, 1937. 184 с.

44. Исаев А. И. Процесс образования поверхностного слоя при обработке металлов резанием. М.,1950. 569 с.

45. Находкин В.М., Черепашенец Р.Г. Технология ремонта тягового подвижного состава / Учеб. для техникумов железнодорожного транспорта, М., 1998. 461 с.

46. Текущий ремонт и техническое обслуживание электровозов постоянного тока / С.Н. Красковская, Э.Э. Ридель, Р.Г. Черепашенец. М., 1989. 408 с.

47. Коллекторы электрических машин на пластмассе / А. Я. Фиш, Ю.М. Тарнопольский, К.А. Акунц, A.B. Петров. JL, 1963. 192 с.

48. Егоров Б. А. Производство и ремонт коллекторов электрических машин, М., 1968,188 с.

49. Антонов М. В. Технология производства электрических машин:

50. Учебник для вузов / М., 1993. 592 с.

51. Проектирование электрических машин / Виноградов Н. В., Горяинов Ф. А., Сергеев П. С . М., 1956. 329 с.5 8. А лексеев А. Е. Тяговые электродвигатели. М., 1951. 287 с.

52. Щ> 59.Г рановский Г. И., Грановский В. Г. Резание металлов. М., 1985.304 с.

53. Беккерт М., Клемм X. Справочник по металлографическому травлению. М., 1979.

54. МПС СССР. Техническое управление. Технические указания на ремонт металлорежущего оборудования. М., 1955. 152 с.

55. Харламов В.В. Методы и средства диагностирования технического состояния коллекторно-щеточного узла тяговых электродвигателей и других коллекторных машин постоянного тока / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2002. 233 с.

56. A.c. 1397714 (СССР). Бесконтактный профилометр для контроля микрогеометрии коллекторов электрических машин / В.В. Харламов, Ю.Я. Безбородое, В.Н. Козлов // Открытия. Изобретения. 1988, № 19.

57. A.c. № 1538035(СССР). Бесконтактный профилометр для контроля микрогеометрии коллекторов электрических машин / В.В. Харламов, Ю.Я. Безбородое, В.Н. Козлов, В.А. Серегин // Открытия. Изобретения. 1990, № 3.

58. A.c. № 1597522(СССР). Бесконтактный профилометр / В.В. Харламов, Ю.Я. Безбородов, В.Н. Козлов, В.И. Тимошина // Открытия. Изобретения. -1990, № 37.

59. Карасев М. Ф. Экспериментальное исследование процесса коммутации машин постоянного тока на специальной модели // Электричество.1947. №7.

60. Синельников Е. М. К вопросу коммутации машин постоянного тока // Электричество. 1951. №5.

61. Галонен Ю. М. Исследование интенсивности искрообразования ф //Электричество. 1947.№3.

62. Фалеев В. А. Контроль искрения щеток с помощью фотоэлектрического индикатора / Сборник трудов ТЭИИТа 1957. т.24.

63. Кучумов А. П., Крамповский И. Е. О фотоэлектрическом способе оценки искрения электрических щеток коллекторных машин // Электротехника. 1969. №5.

64. Карасев М. Ф. Коммутация коллекторных машин постоянного тока М.: JI.,1961. 224 с.

65. Арнольд Э. , Ла Кур И. Л. Машины постояноого тока М., 1931.496 с.

66. Лавринович Л. Л. Экспериментальные исследования в скользящем контакте // Вестник электропромышленности. 1956. №11. С. 45-50.

67. А. с. 100961 (СССР), МКИ Н02 13/14 Способ объективной оценки интенсивности искрения пол щеткой электрической коллекторной машины / Л. Л. Лавринович, И. А. Барсуков // Бюллетень изобретений. 1955. №7.

68. Харламов В.В., Безбородое Ю.Я., Козлов В.Н. Оценка качества коммутации электрических машин по длительности импульсов искрения / Омский ин-т инж. ж.-д. трансп. Омск, 1988. - 16с. - Деп. в Ин-формэлектро 23.02.88, № 64-ЭТ88.

69. Харламов В.В., Безбородое Ю.Я., Козлов В.Н., Лузин В . М. Прибор контроля качества коммутации электрических машин / Омский ин-т инж. ж.-д. трансп. Омск, 1990. — 9 с. - Деп. в Информэлектро 05.01.90. № 5-ЭТ90.

70. Х арламов В.В. Прибор для контроля качества коммутации электрических машин при большой интенсивности искрения щеток / Омский ин-т инж. ж.-д. трансп. Омск, 1991. - 10 с. - Деп. в Информэлектро 21.05.91, № 38-ЭТ91.

71. A.c. 1185433 (СССР). Устройство для диагностики и определения ^ уровня искрения щеток электрических машин постоянного тока / В.В. Харламов, В.Н. Козлов, A.B. Сазонов // Открытия. Изобретения, 1985, № 38.

72. A.c. 1356931 (СССР). Устройство контроля работы щеточноколлекторного узла электрической машины / В.В. Харламов, Ю. Я. Безбородов, В.А. Серегин, С.Г. Шантаренко.

73. А.с. 1365258 (СССР). Устройство для оценки коммутации электрических машин / Ю.Я. Безбородов, В.В. Харламов, В.А. Серегин, В.Н. Козлов //

74. Открытия. Изобретения. 1988, № 1.

75. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиций на железнодорожном транспорте. М., 1977. 52 с.

76. Александров А. А., Грязнова Л. П., Климов М. Ф., Ларина М. Н., Лукина 3. П. Методические указания по определению эффективности научно-исследовательских работ. Омск, 1987. 64 с.

77. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестицион-^ ных проектов. М., 2000. 422 с.

78. Методические рекомендации по обоснованию инноваций на железнодорожном транспорте. М., 1999.230 с.

79. Основные положения технико-экономического обоснования инженерных решений в дипломных проектах. Ч 1. Омск, 1999. 44 с. Ч 2. Омск, 2000. 38 с.

80. Деповской ремонт электровозов переменного тока / А. Т. Голо-ватый, Г. М. Коренко, Г. В. Коваленко, К. А. Марю-тин, Л. Я. Финкельштейн, Г. А. Васильев, А. Г. Ковалев. М., 1970.310с.

81. Правила текущего ремонта и технического обслуживания электровозов переменного тока. МПС РФ. ЦТ-635.М., 1999.404 с.

82. К урасов Д. А., Эльперин В. И. Справочник технолога по ремонту электроподвижного состава железнодорожного транспорта. Киев, 1989. 192 с.

83. Р один П. Р. Металлорежущие инструменты. Киев, 1979.432 с.

84. Ю ш к о в В. В. Опыт внедрения абразивной и алмазной обработки при восстановлении деталей машин. М., 1989. 64 с.к, 99.С и л и н С. С. Метод подобия при резании металлов. М., 1979. 152 с.