автореферат диссертации по транспорту, 05.22.09, диссертация на тему:Совершенствование и исследование малогабаритных токоприемников транспорта на магнитном подвесе, монорельсового и метрополитена

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации получены следующие основные выводы.

1. Надежные, экономичные и экологичные малогабаритные токоприемники для жесткой контактной сети (транспорт на магнитном подвесе, мо

I I /Л /1 ■ 11 ^Лттг* М/1'1"Г\/Л1 I Ч 11'1"/Ч л 1 /1" »I I / Л I I 1"Г111Л/Л 1Ю'1'1 11 /Ч I / 1 '11 г ^ 1Л V 11 ' - 1 11 »л шV I (дшилп I / ми/ипи ири^лтриваю, нупилпо^л

RaiiHKip тгпнттрпттми

2. Рассчитывать для малогабаритных токоприемников (ЭПС с увеличенными мощностями и скоростями) статические характеристики и параметры узлов при взаимодействии с контактной сетью в трех зонах (установившейся, стыковой, концевой) следует на ПЭВМ по предлагаемым методикам.

3. Экспериментальную динамическую проверку малогабаритных тоi • г \ i i íi 11 ¿4 л ■ i ■ ■ i f/i и AnQTTt rQTi 111 ч г ъ i 1-11Ч/Ч 11 i'i"i i i < 1 iTt\íl ппагоои/мв /vrarTTrQ imuismi irMTií\i ) липpnnfmuD ujpuHjDUfluio iice ир^Длш awviuivi ni/пдс, пттлр^ллДчга взаимодействие с жесткой контактной сетью в трех зонах (установившейся, стыковой, концевой).

В диссертации выполнены следующие практические разработки и. исследования.

1. Изложен набор технических решений для проектирования малогаоаритяых токоприемников для различных видов элскгротрамсиорш.

Э Ооатчп^лтпи I > Т7ПГЛТАП тт £1 FT I I: Ч1Т III Tl Л I VIII (ЛИ (I Ч mil- 'I'IMl I > / • I' I 1Л'!'') 1ТП Л*Оп x aojjaviuian n noiuiUDjivn nuDom i v / !\v л i pnv.м i i м i\ ipanvinjpia na ivitu.

ННТНПМ nnnRRHP W MnHIWHl.^riRrtrn ТПЯНРПППТЯ (Т^пР-Л-ЧИК/П P ivWORKi MM VflH

------------—^ ™ v------ ------, „ ——^ тактными элементами.

3. Разработан и изготовлен новый токоприемник транспорта на магнитном подвесе и монорельсового транспорта (СпР-6) с тремя контактными элементами, расположенными в одной плоскости.

4. Разработан и изготовлен новый заземляющий токоприемник

НП-к'ЛНТЯ 1ГГНПГП тип я

5. Разработаны и внедрены в Ом ГУ ПС и ИНЦ «ТЭМП» методики расчета для малогабаритных токоприемников таких характеристик как: приведенная масса, аэродинамическая, весовая, поперечной жесткости, нагрузоч

I I /Л I I «1ПМ.*ПТ11Л Л* 1Л7ЛГ1Л II ■> II 'М ■ Jl l'/l ' I I I I I ■ I II I I (V, I i i I I / Ч / i 1 'I /I пин, Г!<гЛ£\С1 I С1Л. Ii j ЛШ и И DAOJVUl U 1|Л/ПИЛ, 11|Л7Ш1Л/тОЛ.

6. Разработана и внедрена программа расчета на ПЭВМ взаимодействия малогабаритных токоприемников с жесткой контактной сетью в зоне установившихся режимов.

7. Разработана и внедрена программа расчета на ПЭВМ взаимодействия малогабаритных токоприемн и ков с жесткой контактной сетью в зонах стыков и концевых отводов. ■ "III ' I I 1 I IUI I ! I I III'! I'I ] I I I I I I I 1 l'l'II

U. iUlUlUDJXVn i'i пп^др^п D ЧУМi J 1 lLy V 1 \|ПД ДЛЛ ДИПШ»ШПЛЛИЛ KIV^IIOI 1 Cl

НИМ r> я Q r> я fi я ti, m я мпа v мяттпгяйяпитныу тпй-лттпирллнытти Ii ТПРУ r)A!WV ГУСТЯДП

А IJ Ui jLy VI —' J"-' V V«- Л. i« «-» VI JJi . X 1 4 VW А v Ж. Vi S^f A AiJJii Ж A vy A W ^ А A JJ Ii All А А А А-» А/ А W^ X i^VllM' Ж ^ j А V»H V вившейся стыковой, кон не вой V

1 У

9. Выполнены расчеты, показывающие влияние различных параметров на токосъем малогабаритных токоприемников и найдено допустимое значение скоростей движения.

10. Выполнены экспериментальные исследования влияния различных

1 I II 1111 1 I I 1'Н 4Л i III I > 'I |1I"|1/I'I 'III k III ■ I 11 I llllll in li'IJII I » ' 'IVIl -,\l l|-, 1 III I i I ! I I I - I >1, я J I I l ! i' I '1/11 II I IllMl Ii iiapcmi wipvjD na iuruvdvivi iviaiiwi аиарпшшл i orw/iipH^ivinimÜD ri папд^пш /jcuiyv каемые значения скоростей движения различных видов электротранспорта.

11. Скомпонован массив данных для расчета на ПЭВМ малогабаритных токоприемников различных видов транспорта

12. Разработан и изготовлен новый профиль контактного элемента с двойным углом преломления боковой грани, повышающий надежность работы малогабаритного токоприемника при прохождении зон стыков и концевых отводов.

Предлагаемая методика проектирования малогабаритных токоприемников для жесткой контактной сети

1b о

Технические условия определяются видом проектируемого электрического транспорта: метрополитен, монорельс с колесами, монорельс с электромагнитным подвесом

I ) is /1 /"i'i-1 i i ï / А 11 / Л " i / \ iî > е у î i ,'î '("iW'i'iTi-,' tu ' w \ i 1 n г>Агта i i/tTii гтлтшпттлп uuilu 11Ш1Ъ 1 i vtji I аил i V7i\vji ipv;r>v>,Li,v;L> d juH£ уСТаНОВИВШСГОСЯ режима, в переходных режимах на рельсовых стыках и концевых отводах одинаковы (с учетом скоростей и снимаемых токов) для видов электротранспорта.

Траектория движения основания токоприемников является прямой линией для 1 и 2 вида транспорта (установка токоприемников на буксах

ГТ/~!\ ТТО ,,с j-iu вида транспорта траектория Зависит от колсоании высоты r^rrr1 Trrt 1 1." 1 " / Ч ¥4 ." \ 1 1 /1' I ■ s Ч > I J "t * "4/ ^ иидв^ка ajJUDa л iici ii y i k/вин tipjKij/pv.

Для каждого вида должны устанавливаться (нормироваться) значения коэффициентов надежности, экономичности, экологичности. Предлагаемый порядок проектирования:

1. Установление мощности, напряжения (U), тока (1) и скоростей (V) ЭПС для данной разновидности электротранспорта.

2. Установление значений колебаний высотных положений контакт

ТГАТА ГУАТТТ А ТЧ1А Л ТТТЛ ТТ Т ТТА ■ I \ 7T>iQT» Г\ ТХ ЛТТЧТ /Т^ТЛ 7Г»Т 7

Л X и XI \ nuiu jjCjibvci \j i i i о ii v/ 11V i vdvh vipjrvijpm v,i-iKac 5 АХкасстк Д^чсаскнц/

3. Установление значений колебаний основания токоприемников, т.е. кузова или буксы ЭПС (как массив данных возмущающего характера).

4. Выбор кинематической схемы и конструкции токоприемника.

5. Установление расчетной схемы взаимодействия токоприемника с контактным рельсом с учетом допущений.

6. Расчет характеристик и параметров элементов токоприемника для заданных токов, скоростей, прочности, и получение массива данных для расчета взаимодействия с контактным рельсом (токопроводом).

1. Заявка 64-56271 Япония, МКИ В61 Д49/00,Л(Ж 11/16.Г лушитель шума при искрении в месте контакта токоприемника с контактным проводом /Китадзава Айти .-//Кокай Токке Кохо.-Сер.2(5).-1о.-с.457.

2. Беляев И.А. Машинисту о контактной сети и токосъеме. М.: Тране-ттоттг 19Я6-1?7г,1. Г --- ' ' "

3. UWI/lvri ri.i \ . , 1V1 HAV\;D 1 J . II . , ШИЛ11 Ы.П, 1 URUVDViVl П I V/XV W11ГI V^l VI11 fl I\Mэлектроподвижного состава ,-M.7 1976 -184с.

4. А.С. 1276535 СССР, МКИ B60L5/00. Токоприемник транспортного средства/ Михеев В.П., Сидоров О.А., Швец Ю.11. //Открытия ,изобретения,

5. Л Г\С>/~ ИГ. Л /I УОО. -JNL' ЧО.

6. О {'' \ Л " I / Ч В'Л/л ¡> О А Г' Ч S И Ч"Т'11 I I I 2 А ТА1/*ЛПГЧТаЛЛЛПТ11У 1('Ч-Ч/ЧЧ111/Ч1'/Л III I / ч/Ч 1~/"\/Ч |Л /лу. v/ri^ujiuu w.j l., i iriiJi L/.ii. i uivuiipiiviviiiruv iittJVMJim u omvunuvnuj/u

7. CTHoro транспорта с пневматическими резинокордными элементами //Повышение качества токоснимания при высоких скоростях движения и в условиях БАМа: сб. науч. тр./Омск.ин-т.инж.ж.-д.трансп.-1983. с.13-18.

8. A.C. 162 5726 СССР, МКИ B60/L5/08. Токоприемник/ Сидоров

9. O.A., Михеев В.П., Емельянов А.Г., Шаманаев В.И. //'Открытия. Изобретения, ют с177 1 . -Jи.

10. Разработка и исследование токосьемных устройств первой очереди участка Ереван-Абовян: Отчет о НИР (Промеж.) /Омск. ин-т. инж. ж.-д. трансп.; Руководитель Михеев В.П.- № ГР 0186.01045707; Инв №

11. АА Г» П АЛЛ/П^Л У~\ 1 ЛПГ» Г" лuz.öö.u02oö^z .-UMCK, 1У0/.-Э4С.

12. Разработка и исследование токосъемных устройств первой очерепи íírinrvnrn (ПЛППТ* A ¿"l / Ч 11 СI I I ' О/плат П /^ОТЛТТТЛТ! \ /V Л 1 Í / Ч III! ' I 11 I l'Tf W TT

13. Дгл y -lai/1 l\a и^Л/вшз-лииилп. wi iv/1 и xxiu ^олллл./ / v^'tvivix. ия-i. jiii/tv. ж.-д.трансп.; Руководитель Михеев В.П. ГР 0186.01045707; Инв N«0189.0024391. -Омск, 1990. -192с.

14. Высокоскоростной наземный транспорт с линейным приводом и магнитным подвесом /' Под ред. В.И. Бочарова и В.О. Нагорского. -М., 1985,1. Т70 ~i J V.

15. Проблема создания скоростных пассажирских систем на магнитном подвешивании. Бочаров В.И., ЦНИИ ТЭИ МПС, 1982 г. -40 с.

16. Транспорт с магнитным подвесом./Ю.А. Бахвалов, В.И. Бочаров, В.А. Винокуров и др., Под ред. В.И. Бочарова, В.Д. Наюрскою. -М.: МашиттллтппАатгтх/а I Q01 „ЗОЛ ^nwipuvuriv, 1 / У 1 . "w/Z^U V/.

17. Fink B.Beitrag zur Dunamik der Stromabmeimers.-"Elektrische Bahnen." 1934,N9,s.272-276.

18. Beier J. Die Bauorten der Stromabnehmers.-"Elektrotechnik und Maschinenbau". 1934, N47, s.549-553.

19. Niethammer F.Fahrdrant und Stromabnehmers.-"Elektrotechnik und Maschinenbau". 1933,N1 ,s. 19-21.

20. Беляев И.А. Взаимодействие токоприемника и контактной сети при

21. Г1Т »ЛЛТ^ТГХГ ТТТ»ТТ^Т|»ЛТТТТ/Т Д 1 О А Q 1 /-* А гл

22. ШмСилИЛ VJVUpUVl-ЛЛ. ДОИЖ^ПИЛ. -iVJL., JL /Dü. -I UU V.

23. Решетов Л.А. Работа токоприемника с двумя подвижностями //Вестник Всесоюз. науч.-исслед. ин-та ж.-д.трансп.-1969. -№ 5. -с,37-38.

24. Бидерман В.Л., Бухин Б.Л., Расчет резинокордных пневматических амортизаторов//Расчет на прочность. -М., 1960. -вып.5. -с.24-26.

25. Певзнер >1.11., Горелик А.М. Пневматические и гидропневматиче4Г 1 л/Г^ 1ские подвески, -ivi., i voj.-z/ i с.

26. ОТ X "> I 1 I /Л II А 13 <*ï 11 к- ij f О ï I [Л / V"1 •/ Л ГЛ I 14' AnrtKûmïA^Tnv i 11 l/ÏIH I ll'M) 1 lilj . i v V )i rTL.ju., janix w i i\ji\\j i ирш л ис>лл/дтдллл j iiii/Oivicii МИН

27. СКОГО демпфирования.//Труды ВНИИ Вагоностроения.-вып. 19.-1972. -с.57-64.

28. Савушкин С.С., Пиновский М. Классификация пневматических упругих элементов с резинокордными элементами// Пневматические упругие элементы с резинокордными оболочками: Сб. науч. тр. НИКТИ шинной1. П1ЛАТ1 ÏTITI 1QHH ло1.I р WVI ~ I ГI . 1У / /

29. Исследование свойств пневматической рессоры с учетом газодинамических процессов/ Пахомов М.П., Галиев И.И., Кузнецов В.Ф., Варва В.И.//' Взаимод. подвижного состава и пути, динамика локомотивов: Сб. науч. тр. Омск ии-т инж.ж.-длрансп.1975. -с. 12-15.

30. Зубков И.А. Аппроксимация характеристики пневматического упругого элемента с резинокордной оболочкой/УПневматические упругие элементы с РКЭ: Сб. науч. тр. НИКТИ шинной пром. -1977. -с.47-49.

31. Осями Т Яr\'lu^nu Т Cä^af Я Аivmnprvпыт/рммм тпрппгогрмник--- ----- " —"Г" х -3 ----- ------ I--- J—~tTJ ---------------Г"—"——

32. Дэнки гаккай ромбупси. -1976. -В.46. -№ 6. -с.267-274.

33. Михеев В.П., Дроботеико А.Ф., I орбань АЛ. Определение коэфф. и сил сухого трения эл. токопр./'/' Энер. эл. ж.-д.: Сб. науч. тр./'Омск. ин-т

34. X Т Т Т Л Т,- «\тл ТТ OTlf» TTипл\.Ж.-Д. ipanwu.-i / I T.-v.^u / .

35. Плакс А.В. Определение максимальной скорости движения по условиям токосъема //Вестник Всесоюз. науч.-исслед. ин.-та инж.ж.-д. трансп,-1961,- № 3.-е.13-17.

36. Фрайфельд A.B. Обеспечение надежного токосъема при высоких скоростях движения //Транспортное строительство.-! 970.- № 2. -с.36-37.

37. Сибато X. Проблемы токосъема электроподвижного состава при высоких скоростях //Нихой Кикай Гаккайси -1960. -№ 499 -с.36.

38. Михеев B.1L, Горбань А.Н., Беляев H.A. К расчету взаимодействия токоприемников с контактными подвесками, с одновременным учетом ряда инерционных эффектов //Энергоснабжение железных дорог: Сб. науч. тр. Омск ин-та инж. ж.-д. трансп.-1974.-с.56-68.

39. Климович A.B. Разработка и исследование устройств центрального полигона для испытаний систем токоспимания при высоких скоростях движения электроподвижного состава: Дис. канд. техн. наук-Омск. 1983.-с.233.

40. A.C. 1801808 СССР, МКИ B60L5/39 .Токоприемное устройство /Емельянов А.Г., Сидоров O.A., Михеев В.П., Кротенко Е.А. /Открытия. Изобретения. -1993.Б№> 10.

41. Гпп^л^л/птт В Vттятл Г^тпо^м^ттят 1Q/SS -^447

42. Бидерман В.Л., Прикладная теория механических колебаний, Высшая школа, 1980. -с.408.

43. Сорокин Е.С., Основные предпосылки расчета соударений на импульсные нагрузки, Вопросы прикладной механики, Труды моек, ин-та инж. ж.-д. трансп. Стройиздат. -№ 260, 1968.

44. Тимошенко С.П. Колебания в инженерном деле. М.: Машиностроение. 1985. -472с.

45. Пановко Я.Г. Введение в теорию механического удара. -М.: Наука;1 ОТ7

46. Пановко Я.Г. Основы прикладной теории колебаний и удара. -4-е изд., перераб. и доп. -Л.: Политехник. 1990. -с.272.

47. Сидоров O.A., Михеев B.I I. Особенности контактных пневматических токоприемников скоростного наземного транспорта, оборудованного регулированием нажатия // Тез. докл. Всесоюз. науч.-техн. конференции "Спецтранс-85". -М.: 1985. -с.121.

48. A.C.1684121 СССР, МКИ B60L5/24 Токоприемник/Сидоров O.A., Михеев В.П., Емельянов А.Г., Ступаков С.А. //Открытия. Изобретения.-1991.иг о о-JN» 30.

49. Беляев А.И., Кадышев С.А. Разработка и исследование токоприемников электроподвижного состава метрополитенов //Вест. Всесоюз. науч,-исслед. ин-та инж. ж.-д. трансп. -1984. -№ 3 -с.25-31.

50. A.c. 393137 СССР, МКИ B60L3/J2. Устройство для исследования токоприемников и контактной сети /' Когахмедов В.Д., Хван В.Е. /7 Б.И.1. ЮЧЗ ЛГг. 111. A S I . -JUw

51. A.c. 469625 СССР, МКИ B60L3/12. Устройство для динамических испытаний токоприемников электроподвижного состава /' Тибилов Т.А., Есел л V Г.™,,,,----- ГГ П / С xx 1 М\ 11flUß irx.yv., JL П1 apCflJVU LjL.JL .// iJ.1JL. -1J7 / J- ji^ iz,.

52. A.c. 422643 СССР, МКИ B60L3/12. Устройство для исследования работы токоприем ников / С гукал кип А.Н., Лукашов В.М. // Б.И,-1974,- № 13.

53. A.c. 150680 СССР, МКИ B60L3/12. Устройство для исследования скользящего контакта между контактным проводом и токоприемником / Михеев В.П., Баканин П.Н. //Б.И. 1963. -№ 41.

54. А.с. 177447 СССР, МКИ B60L3/12. Устройство для исследования скользящего контакта между контактным проводом и токоприемником / Михеев В.П., Поздняков О.И. // Б.И. 1965,- № 1.

55. Косида К., Макабе К., Симого Т. Динамика токоприемника, предназначенного для высокоскоростных железных дорог // Конструирование и технология машиностроения. 1975. 2,- С.206-212.

56. Сидоров O.A., Михеев В.П. Динамические испытания токоприемников на колебательном стенде // Обеспечение надежности работы токоприемников и контактной сети: Сб. науч. тр./ Омск, ин-т инж. ж.-д. трансп,-1984,-С. 69-73.

57. Алимов О.Д., Манжосов В.К., Емерьянц В.Э. Удар. Распространение волн деформации в ударных системах. М.: Наука. 1985.

58. Сидоров O.A., Михеев В.П. Динамические испытания токоприемников на колебательном стенде //'Обеспечение надежности работы токоприемника и контактной сети: Сб. науч. тр. /Омск, ин-т инж. ж.-д. трансп.-1984,-с.69-73.

59. СТЯХ движения И В УСЛОВИЯХ ±>1 vtvicl. \~s\J. II <лу -L. L^J.I V^iVAWiV. ПАХ- JL V1Y. АрсШ V JL1.1978.-С.43-48.

60. Выбор оптимальных параметров токоприемника СпР-433 по результатам испытаний с различными типами контактных пар: Отчет о НИР (заключ.) /Омск, ин-т инж. ж.-д. трансп.; Руководитель Михеев В.П.-№ГР01.910030326; инв. № 01.91.0006824. -Омск, 1991. -29с.

61. Нолов ко A.M. Основы теории надежности. -М.: 1964. -445с.

62. Сборник задач по теории надежности /Под ред. A.M. Половко, И М. Маликова. -М.: 1972. -345с.хО ^тл/^ттл 1ТТ1ЛП| WQTTQATTA ТТГ>УУ ГУ ЛТ/ТТ/ЛУ/Л ТГПОТТАПАПТПП * тта^тт ГГТГЯ- ТЗ\Г5лл /TT/"У ТТ

63. OZ. чулипимпла и ipanvnOp lcl. j nvun. JLI у оОБ /ААА/Дред. Е.Д.Хапукова. -М.: 1979. -544с,

64. Манаенко Б.В., Проскурин М.Г., Наймушин В.Г. Экономическая целесообразность создания высокоскоростного наземного транспорта: Сб. науч. тр. Всесоюз. науч.-исслед., проектно-конструкт. и технологич. ин-та электровозостроения. -1979. -Т. 19 -с. 21-29.

65. Устройство для исследования тяговых усилий электромагнита /Куракина О.П., Омск. гос. тех. ун-т -Омск. 1994 -5 с.

66. Gukovv/Kiesling/Puschmann/Schniieder/Schmidt Fahrleitung elektrischer Bahnen.1. T"»1 1 А С* 1 ЛАП П ■ irianuiig-nereeimimg-/\usiurung. i vv /. -/1 ö seilen.

67. Ковалев В.И., Жабров С.С., Сотников Е.А., Скоростной и высокоскоростной транспорт:

68. Котельников A.B., Мезенцев А.П., Добровольские Г.П., Туков А.И. Электрифицированные железные дороги.

69. Полигон для испытаний транспортной системы с магнитным подвесом. Железные дороги мира, 1999, № 1, С.35-37.

70. Электровозостроение: Сб. науч. Тр. ОАО «Всерос. н-и. и проектно /Г\ А Г\ П гл Т TT TT Т. Л 1 АЛО "Т> Л Л Л О кинстр. ин-т элекхривозостроения» {vj/\kj «озлпкш») i ууо. -1. ч-и. -очл с.

71. ВЭлНИИ 40 лет / Под общей ред. В.Г. Щербакова Новочеркасск: Агенство «Havmnvc». 1998, -688 с.1. Й9

72. Государственная программа по повышению безопасности движения поездов на железнодорожном транспорте России на период 1993-2000 г.г. (утверждена Постановлением Правительства Российской Федерации от 29.10.92 г. № 833).

73. Федеральная целевая программа «Разработка и производство пассажирского подвижного состава нового поколения на предприятиях России».

74. Отраслевая «Программа информатизации железнодорожного транс

75. П ГЧГЛГГГ» U rs А АТУТХ ТТП ТТ0ГЧТТГ4 TT -I'll 5 ITI\/1-I'il I И II ' 1 /М И t Г- / Л * ■iiOj ia 1 uvvhjh па и^риид i чдил« у i bwp/пД vrici uuvianuDjiwnjpivM rujiлегии МПС от 28 февраля 1996 года).

76. Отраслевая научно-техническая программа «Разработка и создание технических средств железнодорожного транспорта для организации движения пассажирских поездов со скоростями движения 200 км/ч» (утверждена Указанием МПС от 27 февраля 1995 года № 19у).

77. Отраслевая «Экологическая программа .железнодорожного транспорта на 1996-2000 годы» (утверждена Министром путей сообщения 8 августа 1996 г. и Указанием МПС от 3 сентября 1996 г. № Г-719у).

78. Программа ресурсосбережения на железнодорожном транспорте на1. Г ' / Л ' Г I г1.' ' V J V? V 1 идш.

79. Демченко А.Т., Крылов В. Повышение надежности работы электрифицированных железных дорог России. The 5-th international scientific conference of railway experts. Y ugoslavia. 1998.

80. А. Ефимов, А. Галкин, В. Веселов, Расчет процесса взаимодействия токоприемников с контактной сетью при высоких скоростях движения. Инженер путей сообщения, 1998, №> 2/98(7). С. 60-61.1. А К 1

81. Шедрвшя резужш'атав йдуте>-ж5сяедавате;ш}й©йработы творческого коллектива в составе-: • к.т.н,, доцента ОШИТа Сидорова О,А, и аспиранта ОШИТа Кротенко Е,А.

82. Техническая документация на устройство заземления ис польз о** •вана в проектной документации транспортной системы на магнитном подвесе линии Москва-Шереметьево-21. Зав.отделом? к.т.н.1. Г.С.радактионов1. Ведущий инженер1. Т.А.Монахова