автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Совершенствование методов и аппаратных средств определения рациональных параметров скоростных контактных подвесок

На правах рукописи

ГОЛУБКОВ Антон Сергеевич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ И АППАРАТНЫХ СРЕДСТВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ СКОРОСТНЫХ КОНТАКТНЫХ ПОДВЕСОК

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

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ОМСК 2009

1 8 !П0п

003472791

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Омский государственный университет путей сообщения» (ГОУ ВПО «ОмГУПС (ОмИИТ)»).

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор СИДОРОВ Олег Алексеевич.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор НЕХАЕВ Виктор Алексеевич; кандидат технических наук, доцент БЕЛЯЕВ Павел Владимирович.

Ведущая организация:.....

. Открытое акционерное общество «Всероссийский научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта» (ОАО «ВНИИЖТ»).

Защита диссертации состоится 30 июня 2009 г. в 11 часов на заседании диссертационного совета Д 218.007.01 при государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Омский государственный университет путей сообщения» по адресу: 644046, г. Омск, пр. Маркса, 35, ауд. 219.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Омского государствен- | ного университета путей сообщения.

Автореферат, разослан 26 мая 2009 г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью ! учреждения, просим направлять в адрес диссертационного совета Д 218.007.01. Тел./факс: (3812) 44-28-31, e-mail: egt@omgups.ru. ,

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор

О. А. Сидоров.

© Омский гос. университет путей сообщения, 2009

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы. Согласно стратегии научно-технического развития ОАО «Российские железные дороги» на период до 2015 г. («Белая книга» ОАО «РЖД») одним из важнейших направлений развития является увеличение скоростей движения пассажирских и грузовых составов на основных железнодорожных магистралях страны для повышения пропускной способности линий, комфорта пассажиров, конкурентоспособности и экономичности перевозок.

ОАО «РЖД» планирует ввести в эксплуатацию высокоскоростные линии на участках Москва - Санкт-Петербург, Москва - Нижний Новгород и Санкт-Петербург - Хельсинки для скоростей движения до 250 км/ч. Кроме того, планируется открыть движение на скоростях до 160 км/ч на участках ЗападноСибирской железной дороге и на других дорогах. Для обеспечения надежного и экономичного токосъема при высоких скоростях движения возникает необходимость в разработке новых и совершенствовании существующих конструкций токоприемников и контактных подвесок.

При проектировании контактной подвески для скоростных линий обычно имеется множество вариантов сочетаний их параметров, пригодных для реализации. Однако выбор наиболее рационального сочетания параметров на этом этапе представляет собой сложную задачу. Для обоснованного выбора одного из вариантов контактных подвесок необходимо проводить сравнительные испытания на действующих полигонах, пригодных для скоростного движения, с использованием скоростного электроподвижного состава, который будет экс-. плуатироваться на данном участке. Проведение линейных испытаний связано с привлечением значительных материальных и людских ресурсов, а результаты испытаний позволяют выбрать один вариант из ограниченного набора имеющихся сочетаний параметров контактных подвесок.

В связи с этим разработка методик оценки влияния сочетаний параметров контактных подвесок на качество токосъема, позволяющих выбрать рациональные значения этих параметров, представляется весьма актуальной.

Цель диссертационной работы - разработка теоретических и экспериментальных методов выбора рациональных параметров скоростных контактных подвесок для обеспечения надежного и экономичного токосъема.

Для достижения указанной цели в диссертационной работе поставлены и решены следующие задачи:

1. Выполнить анализ существующих методов расчета показателей контактных подвесок, учитывающих их конструктивные параметры.

2. Создать метод расчета рациональных параметров скоростных контактных подвесок на основе их конечно-элементных моделей.

3. Усовершенствовать методы и разработать аппаратные средста для экспериментального определения рациональных параметров скоростных контактных подвесок и токоприемников.

4. Провести экспериментальные исследования скоростных контактных подвесок и оценить достоверность предложенной математической модели и методики определения рациональных параметров контактных подвесок.

5. Выполнить оцежу технико-экономической эффективности предлагаемых технических решений.

Методы исследования. Теоретические и экспериментальные исследования проведены на основе методов системного подхода, теории планирования эксперимента, математического моделирования на ПЭВМ, статистического и корреляционного анализа. Экспериментальные исследования проводились на лабораторных установках и в условиях натурных испытаний на действующей скоростной линии Москва - Санкт-Петербург Октябрьской железной дороги.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Разработана усовершенствованная конечно-элементная модель контактной подвески, позволяющая исследовать волновые процессы, протекающие в ней при токосъеме.

2. Предложен метод расчета рациональных параметров скоростных контактных подвесок с использованием конечно-элементной математической модели.

3. Разработана усовершенствованная методика экспериментальных исследований характеристик скоростных контактных подвесок и токоприемников с применением метода видеоизмерения.

Достоверность научных положений и результатов диссертационной работы обоснована теоретически и подтверждена результатами лабораторных и натурных экспериментов, проведенных на действующих скоростных участках Октябрьской железной дороги. Расхождение результатов теоретических исследований с экспериментальными данными составляет не более 8 %.

Практическая ценность диссертации заключается в следующем:

1. Предложенная методика определения рациональных параметров контактных подвесок позволяет подобрать натяжение проводов, обеспечивающее наименьшее отжатие контактных проводов при заданных скоростях движения для любых конфигураций расположения токоприемников электроподвижного

состава.

2. У совершенствованная методика исследования характеристик устройств токосъема на основе систем видеоизмерения позволяет повысить точность измерения и увеличить информативность набора данных, характеризующих качество токосъема при высоких скоростях движения.

3. Созданный универсальный измерительный комплекс для исследования устройств токосъема позволяет снизить стоимость и продолжительность проведения натурных испытаний.

Реализация результатов работы. Представленные в работе методики и разработанное программное обеспечение для оценки качества токосъема по видеоинформации были использованы при проведении скоростных испытаний контактной подвески и токоприемников на участке Лихославль - Калашниково Октябрьской железной дороги.

Апробация работы. Основные положения, выводы и рекомендации диссертационной работы докладывались и обсуждались на международных симпозиумах «Eltrans» (Санкт-Петербург, 2005, 2007); на международной научно-технической конференции «Наука, инновации и образование: актуальные проблемы развития транспортного комплекса России» (Екатеринбург, 2006); на всероссийской научно-практической конференции «Транспорт-2007» (Ростов-на-Дону, 2007); на VII международной научно-практической конференции «Теория, методы и средства измерений, контроля и диагностики» (Новочеркасск, 2006); на VII международной научно-практической конференции «Моделирование. Теория, методы и средства» (Новочеркасск, 2007); на научно-технических семинарах кафедры «Электроснабжение железнодорожного транспорта» Ом-ГУПСа в 2006 - 2009 гг.

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 19 печатных работах, включая пять статей (две - в журналах, входящих в перечень, рекомендованных ВАКом), тезисы шести докладов на международных и всеро-сийских научно-практических конференциях и симпозиумах, четыре патента на полезные модели, четыре свидетельства о регистрации программ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического списка из 116 наименований и двух приложений. Общий объем диссертации составляет 148 страниц, включая 16 таблиц и 63 рисунка.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении рассматривается состояние проблемы, обосновывается ее актуальность, формулируются задачи исследования и рассматриваются пути их решения.

В первой главе выполнен анализ известных методов расчета взаимодействия токоприемников с контактной подвеской, позволяющих оценивать влияние параметров контактных подвесок на качество токосъема.

Модели расчета взаимодействия токоприемника с контактной подвеской разрабатывали В. А. Ан, К. Армбрастер, И. А. Беляев, К. Беккер, И. И. Власов, В. А. Вологин, А. Г. Галкин, А. И. Гуков, А. В.Ефимов, В. Т. Жарков, И. Куме-зава, К. Г. Марквардт, Н. В. Миронос, В. П. Михеев, Р. Моррис, В. А. Нехаев, Р. Ниблер, В. М. Павлов, А. В. Плакс, В. И. Себелев, О. А. Сидоров, А. Н. Смер-дин, Л. Д. Тавровский, Б. Финк, А. В. Фрайфельд, С. Фуджии, Н. Эхара и другие ученые.

Анализ существующих методик расчета взаимодействия токоприемников и контактной подвески показал необходимость применения моделей контактных подвесок с распределенными параметрами для получения адекватных данных при скоростях движения свыше 200 км/ч.

Модели с распределенными параметрами позволяют исследовать волно-вьге процессы в контактных подвесках, что является необходимым условием при оценке качества токосъема на высоких скоростях движения, особенно в случаях использования двух и более токоприемников.

На основании проведенного анализа выявлены направления совершенствования модели контактной подвески для исследования влияния ее параметров на взаимодействие с токоприемниками.

Во второй главе рассмотрена усовершенствованная методика определения рациональных параметров контактной подвески на основе применения конечно-элементной модели.

Модель представляет собой систему связанных стержней, образующих провода и тросы контактной подвески. В узлах соединения соседних стержней располагаются упругие и демпфирующие элементы, предназначенные для имитации изгибной жесткости и внутреннего сухого трения проводов (рис. 1). Контактный провод крепится к несущему тросу посредством нерастяжимых струн. К крайним элементам контактного провода и несущего троса, расположенным на концах анкерного участка, прикладываются постоянные силы, обеспечивающие натяжение контактной подвески.

В основе модели лежат системы уравнений, описывающие состояние каждого элемента в отдельности. В ходе итерационного вычислительного процесса эти уравнения решаются совместно.

jpk-l ÜJ LcJ Lc_l ÜJ Lc-J Lc-I ü-l Lc-J ú-J ú-l ÜJ k-l úü Ú-J L¡ü ÜJ ü-1

К

' Рис. 1. Расчетная схема конечно-элементной модели контактной подвески

Каждый элемент модели провода описывается координатами центра масс хиУи углом расположения относительно оси ОХ -щи силами, действующими на него.

В предложенной расчетной схеме можно выделить несколько типов элементов, состояние которых описывается характерными системами уравнений. К характерным типам относятся элементы проводов, связанные только с соседними элементам, места установки струн, крепления несущего троса, окончания контактного провода и несущего троса.

Для повышения точности расчетов в модели имитируются изгибная жесткость и внутреннее трение проводов при помощи упругих и демпфирующих элементов, размещенных в узлах соединения стержней. Например, на элемент модели, связанный только с соседними элементами, действуют сила тяжести (тгцд), силы натяжения Ki+х), силы, вызванные упругими свойствами провода (Fin-1. FKi+ 0, силы внутреннего сухого трения в проводе Ж+ь), сила вязкого трения провода о воздушную среду (ту) и сила контактного нажатия токоприемника на контактный провод (Р) (рис. 2).

Система уравнений, описывающих силы и моменты, действующие на единичный элемент модели имеет вид:

Ki-i cos q¿_i + Ki+1 cos Q¿+i — (F„¿_i — Wi~i th (a,- - a/_i)) cos a¿_j+

+(F„i+1 - Wi+i th (á¿ - Qi'+i)) cosai+i = гад;

■ K¡-i sin a¿_i + Ki+i sin ai+i - (F^-i — W¿-i th (á¿ - a¡'_i)) sin a¿_i +-

+(-Flii+i - W¿+1 th (ái - a¡+i)) sin a¿+i + m¿£r -ггц + Р = m¿y¡; . Mkí-i + Mkí+i + M.i-1 - Mwi-i + Mii+i - Mwi+i + MP = áiJ,

где Mxi-i, Mia+ъ MKi-x, M„i+i, Mwi-1, Mwi+ъ Mp- моменты сил натяжения, упругости, внутреннего трения провода и контактного нажатия токоприемника соответственно, Н-м.

Для реализации описанной модели разработан специализированный программный комплекс «Программа исследования динамики волновых процессов в контактных подвесках при токосъеме» (свид. об офиц. per. № 2008612516).

Опыт эксплуатации подвижного состава на скоростях 160 - 350 км/ч свидетельствует о необходимости использования двух параллельно включенных токоприемников, разнесенных по длине состава, что позволяет снизить токовую нагрузку на скользящий контакт, повысить максимальный допустимый ток, потребляемый подвижным составом, уменьшить искрение и дугообразование, повысить срок службы токосъемных накладок.

На характер взаимодействия второго D ,„ 0 /-.„„„ ______.„____„„__

v « г рис 2. Силы, действующие на элемент

по ходу движения токоприемника с контактного провода

контактной подвеской дополнительно

влияют волновые эффекты, вызванные проходом первого токоприемника.

Целью проведения вычислительных экспериментов являлось выявление закономерностей в характере взаимодействия токоприемников и контактных подвесок в зависимости от натяжения проводов, параметров токоприемников и скорости движения электроподвижного состава (ЭПС), позволяющих прогнозировать значения отжатий контактных проводов и контактного нажатия токоприемников, а также случаи нарушения токосъема. В ходе вычислительных экспериментов определялось максимальное отжатие проводов контактной подвески при различных интервалах времени между проходами первого (ti) и второго (¿г) токоприемников при совпадении момента ti с различными фазами колебаний контактной подвески (рис. 3).

Проведенный расчет позволяет говорить о том, что для обеспечения приемлемых условий работы двух токоприемников следует обеспечить интервал между проходами, соответствующий фазе колебаний контактной подвески в диапазоне от 7Г до 57г/3.

Наиболее неблагоприятными режимом для второго токоприемника является совпадение момента прохода с максимальным подъ-

Рис. 3. Графики колебаний контактных проводов при интервале между проходами токоприемников 7г/3 (а) и 47г/3 (б)

емниками определяются конструктивными особенностями подвижного состава и экономической целесообразностью, регулировка натяжения проводов представляется основным способом обеспечения надежного токосъема в условиях высокоскоростного движения.

При выборе натяжения контактной подвески следует учитывать требования правил устройства и технической эксплуатации контактной сети (ПУТЭКС), коэффициент неравномерности эластичности подвески и ограничения, накладываемые материалами, из которых изготовлены провода и тросы. Исходя из этих ограничений необходимо определить диапазон регулировки контактной подвески, входящий в определенную ранее область варьирования периода колебаний контактной под- . вески (рис. 4).

Рис. 4. Зависимость периода колебаний контактного провода от натяжения

емом контактного провода, при этом значительно увеличивается отжагие контактных проводов и амплитуда колебаний токоприемника.

Поскольку в большинстве случаев скорость движения и расстояние между токопри-

По результатам моделирования выбирается подмножество комбинаций натяжений проводов контактной подвески, при которых момент прохода второго токоприемника лежит в интервале от 47г/3 до 5тг/3. Для указанных значений натяжений выполняется проверка эластичности контактной подвески, скорости распространения волны в контактном проводе и, при необходимости, других показателей, в результате чего выбираются окончательные значения натяжения проводов.

Алгоритм выбора рациональных параметров контактной подвески с учетом ее взаимодействия с двумя токоприемниками приведен на рис. 5.

Предложенная методика позволяет определить рациональные параметры для проектируемых скоростных контактных подвесок, рассчитанных на определенный скоростной режим и тип эксплуатируемого подвижного состава. На существующих скоростных линиях разработанная методика позволяет выполнить регулировку контактной подвески для повышения надежности токосъема.

В третьей главе описана усовершенствованная ме- параметров контактной подвески тодика экспериментального

исследования параметров устройств токосъема. В основе данной методики лежит измерение координат и траекторий объектов исследования по их видеоизображению (видеоизмерение).

Для реализации предложенной методики был разработан универсальный видеоизмерительный комплекс, включающий в себя видеокамеры, датчики, каналы передачи информации, ЭВМ и программное обеспечение для хранения и обработки информации (рис. 6). Комплекс может применяться для сбора и обработки информации о характере работы токосъемных устройств при проведении испытаний. В различных модификациях он может устанавливаться как на

С

Начало

Ввод исходных данных: 1) технические условия на контактную подвеску; 2) технические условия на элекгропоцвижной состав

Ввод маршрутных скоростей движения

Расчет частоты колебаний контактной подвески при различных значениях натяжениях

Выбор рациональной частоты колебаний в соответствии с маршрутной скоростью

Выбор параметров контактной подвески для выбранной частоты

Вывод рациональных параметров контактной подвески

С

Конец

3

Рис. 5. Алгоритм выбора рациональных

ЭПС, так и на стационарных измерительных пунктах, что позволяет проводить всестороннее исследование процесса токосъема.

Размещенный на ЭПС ви-

Цифровые видеокамеры

А ^

Е^Ы СрЗ

Модуль счкгывания

Устроило гаобальяого позиционирования GPS

ft, -С] (I, А]

измернгсльшсдатчики деоизмерительныи. комплекс поз' воляет регистрировать перемещение полоза и рам токоприемников, моменты искрения в контакте, значения тягового тока, температуры контактных пластин, координаты и скорость ЭПС (рис. 7).

Устройство спутниковой навигации, входящее в состав комплекса, позволяет выполнять «привязку» результатов измерений к координатам перегона, что значительно упрощает анализ информации.

Стационарный измерительный комплекс (рис. 8) позволяет регистрировать отжатие и колеба-Рис. 6. Структурная схема универсального шя контактнЬ1Х пр0в0д0в в любой

видеоизмерительного комплекса

г . точке анкерного участка.

Для выполнения автоматического анализа изображений и определения координат объектов разработана программа «ТехноСканер» (свид. об офиц. per. № 2008612518).

Предложены схемные решения по применению метода видеоизмерений для контроля и диагностики состояния токоприемников и контактных подвесок (пат. на полезные модели № 58465,58993, 68976, 82445).

В четвертой главе описываются испытания контактной подвески на участке Лихославль -Калашникове Октябрьской же-

Рис. 7. Видеоизмерительный комплекс на подвижном составе

лезной дороги, в ходе которых были применены предложенные методики измерения показателей работы токоприемников и контактных подвесок, получены данные для верификации разработанной математической модели.

В течение нескольких лет (с 2005 по 2008 г.) коллектив лаборатории «Контактные сети и линии электропередачи» ОмГУПСа принимал участие в линейных испытаниях токосъем-ных устройств, предназначенных для высоких скоростей движения, совместно с коллективом лаборатории «Контактная сеть и токосъем» ОАО «ВНИИЖТ». Испытания проводились в рамках программы развития скоростного движения ОАО «Российские железные дороги».

Основная цель проведения испытаний заключалась в экспериментальной проверке статических и динамических параметров системы токосъема контактной сети КС-200-06, модифицированной для скоростей до 250 км/ч, оценке ее свойств, и в исследовании особенностей взаимодействия с контактной подвеской токоприемников Siemens SSS 87-RZD при различных вариантах их размещения на ЭПС.

Значительный объем накопленных экспериментальных данных позволил провести верификацию предложенной математической модели и методики расчета рациональных параметров контактных подвесок.

Проверка методики определения рационального сочетания натяжений проводов контактной подвески выполнялась на основании сравнения зависимостей периодов колебаний контактной подвески от суммарного натяжения проводов по результатам расчета и эксперимента. График периодов колебаний-контакт-ной подвески, установленных в результате экспериментов и расчетов, приведен на рис. 9.

Для исследования взаимного влияния токоприемников использовался электропоезд ЭР200 с токоприемниками Siemens, расположенными на расстоянии 156 м друг от друга. Это расстояние соответствует расположению токоприемников на электропоезде «Сапсан». Изменение интервала между проходами токоприемников обеспечивалось изменением скорости движения ЭПС в диапазоне 160 - 200 км/ч.

Рис. 8. Видеоизмерительный комплекс на стационарном пункте

1,6

1,4

1,3 Период

so

— *— Эксперимент —■— Расчет

nN ч> —i

ь-

к+т-

КН

Период колебаний контактной подвески в исследуемых анкерных участках составлял 1,33 с, что позволяло реализовать воздействие на контактный провод при фазе его колебаний 4л"/3, 27г/3 и 7г/3 при скорости 160, 180 и 200 км/ч соответственно. Значения от-Рис. 9. Зависимость периода колебаний жатия проводов в подопор-контактной подвески от суммарного натяжения HOg зоне пролета при проходе двух токоприемников с различным интервалом приведены на рис. 10.

При оценке адекватности расчета траектории колебания проводов при проходе токоприемников производилось сравнение значений величины максимального отжатая проводов в момент прохода токоприемников, частоты колебания проводов и совпадение кривых колебания проводов. Полученные в ходе испытаний экспериментальные данные подтверждают адекватность предложенной математической модели при оценке влияния натяжения проводов контактной подвески на взаимодействие с двумя токоприемниками.

100 мм во 70 60 50 40 30

я/3

2л/3

а

4lt/3

100 мм

я/3

2гс/3

4к/3

5я/3

2*

Рис. 10. Отжатия контактных проводов при различных интервалах между проходами токоприемников: а - эксперимент; б - моделирование (□ - токоприемник 1, □ - токоприемник 2)

В пятой главе выполнен расчет экономической эффективности внедрения универсального измерительного комплекса при проведении линейных испы-

таний устройств токосъема. Эффект достигается за счет снижения трудозатрат на проведение линейных испытаний. Результатами реализации проекта являются снижение времени, необходимого для обработки результатов видеосъемки, и сокращение текущих издержек, обусловленных оплатой труда инженерного персонала, выполняющего обработку данных. Экономический эффект от использования автоматизированного видеоизмерительного комплекса составляет 761163,5р. за 10 лет. Срок окупаемости инвестиций - два года.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. На основании проведенного анализа существующих методов расчета показателей устройств токосъема выявлены основные пути совершенствования математических моделей контактных подвесок, учитывающих влияние волновых процессов на характер взаимодействия с токоприемниками.

2. Разработана усовершенствованная методика расчета контактной подвески на основе конечно-элементной модели с учетом волновых эффектов, позволяющая определять рациональные сочетания ее параметров.

3. Усовершенствованы методы проведения испытаний устройств токосъема на основе предложенного универсального видеоизмерительного комплекса, обеспечивающего сокращение стоимости и времени проведения испытаний.

4. Проведены натурные испытания вариантов скоростных контактных подвесок на участке Лихославль - Калашниково Октябрьской железной дороги и выполнено сравнение экспериментальных и расчетных данных, подтверждающее адекватность предложенной математической модели. Расхождение между экспериментальными и расчетными данными не превышает 8 %.

5. Выполнен расчет экономического эффекта от внедрения универсального измерительного комплекса при проведении линейных испытаний устройств токосъема, составляющий 761163,5р. за 10 лет эксплуатации, срок окупаемости инвестиций - два года.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Применение цифровых средств измерения для определения динамических характеристик устройств токосъема / О.А.Сидоров, А. С. Голубков и др.//Транспорт Урала. 2007. №4. С. 76-79.

2. Перспективные методы исследования и оценки параметров системы токосъема при проведении линейных испытаний/ В.М.Павлов, А.С.Го-лубковидр.//ВестникВНИИЖТа. 2008. №6. С.40-45.

3. О. А. Сидоров. Методика измерения отжатий проводов контактных подвесок с использованием скоростных видеоанализаторов / О. А. Сидоров, А. С.Голубков, А. Н. Смердин//Тез. докл. третьего междунар. симпозиума «Е^апэ' 2005» I Петербургский гос. ун-т путей сообщения. -СПб, 2005. С. 128,129.

4. А. С. Голубков. Совершенствование многомерных моделей токоприемников электроподвижного состава / А. С.Голубков// Сб. науч. ст. аспирантов и студентов / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2006.

Вып. 6. С. 17-22.

5. Применение цифровых средств измерения для определения динамических характеристик устройств токосъема / О.А.Сидоров, А. С. Голубков и др.// Теория, методы и средства измерений, контроля и диагностики: Материалы VII междунар. науч.-практ. конф. / Южно-Российский гос. техн. ун-т. Новочеркасск, 2006. Ч. 1. С. 25 - 27.

6. Совершенствование методов контроля технического состояния скоростных токоприемников с использованием программного комплекса ОмГУПСа / О.А.Сидоров, А. С. Голубков и др.// Компьютерные технологии в науке, производстве, социальных и экономических процессах: Материалы VII междунар. науч.-практ. конф. / Южно-Российский гос. техн. ун-т. Новочеркасск, 2006. Ч. 1. С. 49 - 52.

7. О.А.Сидоров. Повышение эффективности применения видео-регистрирующей аппаратуры при проведении лабораторных и линейных испытаний устройств токосъема 1 О.А.Сидоров, А.С.Голубков, А. Н. Смердин// Наука, инновации и образование: актуальные проблемы развития транспортного комплекса России: Материалы международной науч.-техн. конф. / Уральский гос. ун-т путей сообщения. Екатеринбург, 2006. С. 130,131.

8. Исследование взаимодействия трехмерной модели токоприемника с контактной подвеской при помощи пакетов прикладных программ / О. А. Сидоров, А. С. Го лубков и др. //Моделирование. Теория, методы и средства: Материалы VII междунар. науч.-практ. конф. / Южно-Российский гос. техн. ун-т. Новочеркасск, 2007. Ч. 2. С. 49 - 51.

9. Совершенствование методов экспериментальных исследований токоприемников и контактных подвесок / О. А. Сидоров, А. С.Голубков и др.//Инновационные проекты и новые технологии на железнодорожном транспорте: Сб. науч. ст. 1 Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2007.

С. 83 - 90.

10. О.А.Сидоров. Совершенствование методов экспериментальных исследований контактных подвесок токоприемников с помощью систем видеоанализа/ О.А.Сидоров, А.С.Голубков, А.Н.Смердин//Тез. до-

кл. IV междунар. симпозиума «Eltrans'2007» / Петербургский гос. ун-т пу-

. тей сообщения. СПб, 2007. С. 88,89.

11. А.С.Голубков. Совершенствование измерительного комплекса для исследования характеристик устройств токосъема / А. С. Голубков // Межвуз. сб. тр. молодых ученых, аспирантов и студентов / Сибирская гос. автомобильно-дорожная академия. Омск, 2008. Вып. 5. Ч. 1. С. 58 - 60.

12. Пат. № 58465 на полезную модель (РФ), МПК7 B60L 5/00. Устройство автоматизированной системы испытаний токоприемников/Сидор о в О. А., Голубков А. С. и др., заявл. 26.06.2006; опубл. 27.11.2006; бюл. № 33.

13. Пат. № 58993 на полезную модель (РФ), МПК7 B60L 5/24. Устройство для контроля положения полоза токоприемника/Си дорой О. А., Голубков А. С. и др., заявл. 26.06.2006; опубл. 10.12.2006; бюл. № 34.

14. Пат. № 68976 на полезную модель (РФ), МПК7 B60L 5/24, B60L

■ 5/32. Устройство контроля исправности токоприемника электроподвижного состава /СидоровО. А.,ГолубковА.С.идр., заявл. 24.07.2007; опубл. 10.12.2007; бюл. № 34.

15. Пат. № 82445 на полезную модель (РФ), МПК7 B60L 5/00, В60М 1/12. Устройство для регистрации искрения токоприемника / Сидоров О. А., Голубков А. С. и др., заявл. 19.11.2008; опубл. 27.04.2009; бюл. № 12.

16. Свид. об офиц. per. прогр. для ЭВМ № 2008612516 (РФ). Программа исследования динамики волновых процессов в контактных подвесках при токосъеме / Сидоров О. А., Го лубков А. С. и др. Заявлено 07.04.2008. Зарегистрировано в реестре программ для ЭВМ 21.05.2008.

17. Свид. об офиц. per. прогр. для ЭВМ № 2008612517 (РФ). Программное обеспечение для распознавания видеоинформации «ТехноСканер» 2.0 / СидоровО. А.,Голубков А. С. и др. Заявлено 07.04.2008. Зарегистриро-

■ вано в реестре программ для ЭВМ 21.05.2008.

18. Свид. об офиц. per. прогр. для ЭВМ № 2008612518 (РФ). Программа статистической и аналитической обработки экспериментальных данных / СидоровО. А., Го лубков А. С. и др. Заявлено 07.04.2008. Зарегистрировано в реестре программ для ЭВМ 21.05.2008.

19. Свид. об офиц. per. прогр. для ЭВМ № 2008612519 (РФ). Бортовой программный комплекс для экспериментального электроподвижного состава «БК-ЭПС» / СидоровО. А., Смер дин А. Н., Голубков А. С. Заявлено 07.04.2008. Зарегистрировано в реестре программ для ЭВМ 21.05.2008.

Автор выражает благодарность доценту Павлову Вячеславу Михайловичу за

оказанную помощь при выполнении диссертационной работы.

Типография ОмГУПСа. 2009. Тираж 100 экз. Заказ 393.

644046, г. Омск, пр. Маркса, 35

ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ РАСЧЕТА ХАРАКТЕРИСТИК КОНТАКТНЫХ ПОДВЕСОК

1.1 Обзор и классификация моделей взаимодействия контактных подвесок и токоприемников.

1.1.1 Расчет контактных подвесок с сосредоточенными параметрами

1.1.2 Расчет контактных подвесок с распределенными параметрами

1.2 Пути совершенствования моделей контактных подвесок.

1.3 Выводы.

2 СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДИКИ ВЫБОРА РАЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ КОНТАКТНЫХ ПОДВЕСОК НА ОСНОВЕ КОНЕЧНО-ЭЛЕМЕНТНОЙ МОДЕЛИ

2.1 Предлагаемая конечно-элементная модель контактной подвески

2.1.1 Определение параметров конечно-элементной модели

2.1.2 Программное обеспечение для выполнения расчетов волновых процессов в контактной подвеске на основе конечно-элементной модели.

2.2 Исследование работы контактной подвески на основе конечно-элементной модели.х.

2.3 Методика определения рациональных параметров контактных подвесок с учетом воздействия двух токоприемников.

2.4 Выводы.

3 СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ КОНТАКТНЫХ ПОДВЕСОК НА КАЧЕСТВО ТОКОСЪЕМА

3.1 Разработка универсального измерительного комплекса для исследования работы контактных подвесок.

3.1.1 Анализ видеоизмерительных систем оценки показателей работы токосъемных устройств.

3.1.2 Пути совершенствования измерительных устройств.

3.1.3- Анализ требований, предъявляемых к измерительной системе

3.1.4 Разработка архитектуры измерительной системы.

3.1.5 Программное обеспечение измерительного комплекса и алгоритмы обработки информации,.

3.1.6 Алгоритм определения координат объектов по видеоизображению .,.

3.1.7 Оценка-погрешностей'предложенной видеоизмерительной системы

3.1.8 Система считывания данных.70'

3.1.9 Система распознавания изображений и определения координат объектов .7Г

3.1.10 Система статистической обработки и сопоставления результатов измерений.

3.2 Применение универсального видеоизмерительного комплекса при проведении скоростных испытаний устройств токосъема.

3.2.1 Измерительная система на подвижном составе.

3.2.2 Стационарная измерительная система.

3.3 Схемные решения по применению видеоизмерительного комплекса при контроле работоспособности токоприемников >.

3.3.1 Устройство для контроля исправности токоприемника электроподвижного состава.

3.3.2 Устройство для контроля положения и исправности полоза токоприемника

3.3.3 Автоматизированная система испытаний токоприемников-.

3.4 Устройство для регистрации искрения в скользящем контакте

3.5 Выводы

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ КОНТАКТНЫХ ПОДВЕСОК НА ТОКОСЪЕМ ПРИ ВЫСОКИХ СКОРОСТЯХ ДВИЖЕНИЯ

4.1 Испытания контактных подвесок на действующем участке скоростной железнодорожной магистрали

4.2 Сопоставление результатов моделирования и экспериментальных , данных

4.3 Оценка адекватности математической модели . .,. 4.3.1 Экспериментальная проверка методики определения рационального сочетания натяженийпроводовконтактнойшод-вески; .,.;. . . . . . . . . . . .:

4.3.2 Определение адекватности расчёта эластичности;контактной подвески

4.3.3 Сравнение экспериментальных и расчетных данных о процессе колебаний контактной подвески.

4.4 Выводы.

РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВНЕД РЕНИЯ УНИ

ВЕРСАЛЬНОГО ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО КОМПЛЕКСА

5.1 Экономический эффект от внедрения устройства

5.2 Определение стоимостной оценки результатов

5.3 Определение единовременных затрат . •.

5.4 Определение показателей экономической эффективности:. , V. . 121 5:5 Выводы.

Согласно стратегии научно-технического развития ОАО «Российские железные дороги» на период до 2015 г. («Белая книга» ОАО «РЖД») одним из важнейших направлений развития является увеличение скоростей движения пассажирских и грузовых составов на основных железнодорожных магистралях страны для повышения пропускной способности линий, комфорта пассажиров, конкурентоспособности экономичности перевозок.

ОАО «РЖД» планирует ввести в эксплуатацию высокоскоростные линии на участках Москва - Санкт-Петербург, Москва - Нижний Новгород и Санкт-Петербург - Хельсинки для скоростей движения до 250 км/ч. Кроме того, планируется открыть движение на скоростях до 160 км/ч на участках Западно-Сибирской-железной дороге и на других дорогах. Для обеспечения надежного и экономичного токосъема при высоких скоростях движения возникает необходимость в разработке новых и совершенствовании существующих конструкций токоприемников и контактных подвесок.

При проектировании* контактной подвески, для скоростных линий-обычно имеется множество вариантов сочетаний их параметров, пригодных для реализации. Однако выбор наиболее рационального сочетания параметров на этом этапе представляет собой сложную задачу. Для обоснованного выбора одного из вариантов контактных подвесок необходимо проводить сравнительные испытания на действующих полигонах, пригодных для скоростного движения, с использованием скоростного электроподвижного состава, который будет эксплуатироваться на данном участке. Проведение линейных испытаний связано с привлечением значительных материальных и людских ресурсов, а результаты испытаний позволяют выбрать один вариант из ограниченного набора имеющихся сочетаний параметров контактных подвесок.

В связи с этим разработка методик оценки влияния сочетаний параметров контактных подвесок на качество токосъема, позволяющих выбрать рациональные значения этих параметров, представляется весьма актуальной.

Всестороннее изучение процесса токосъема при увеличивающихся скоростях движения выдвигает новые требования к методикам и технологиям проведения исследований характеристик устройств токосъема. Аппаратура для измерения характеристик контактных подвесок должна отличаться высокой надежностью, точностью и простотой в эксплуатации для обеспечения эффективной работы персонала. Для современных систем измерения параметров и характеристик устройств токосъема характерна высокая степень автоматизации процесса измерений и возможность согласованной работы в едином информационном пространстве в рамках испытательного комплекса.

При создании новых устройств для исследования характеристик контактных подвесок и токоприемников необходимо применять современные компьютерные технологии и высокоточную цифровую измерительную аппаратуру, что при продуманном подходе позволит получить надежные, высокоинтеллектуальные, универсальные измерительные комплексы, пригодные для решения широкого круга задач в области контроля и диагностики состояния устройств токосъема.

Настоящая работа посвящена совершенствованию средств и методик определения параметров устройств токосъема на основе применения цифровой видео-регистрирующей аппаратуры, анализирующего программного обеспечения и математического моделирования процесса токосъема.

Цель диссертационной работы - разработка теоретических и экспериментальных методов выбора рациональных параметров скоростных контактных подвесок для обеспечения надежного и экономичного токосъема.

Для достижения указанной цели в диссертационной работе поставлены и решены следующие задачи:

1) Выполнить анализ существующих методов расчета показателей контактных подвесок, учитывающих их конструктивные параметры.

2) Создать метод расчета рациональных параметров скоростных контактных подвесок на основе их конечно-элементных моделей:.

3) Усовершенствовать методы-и разработать аппаратные средства для: экспериментального определения-рациональных параметров скоростных контактных, подвесок и токоприемников. .

4) Провести экспериментальные исследования скоростных контактныхшод-весок и оценить достоверность предложенной математической модели и методики определения рациональных параметров контактных подвесок.

5) Выполнить оценку технико-экономической эффективности предлагаемых технических решений.

Методы исследования. Теоретические и экспериментальные исследования проведены на основе методов системного подхода, теории планирования экспериг мента, математическогомоделированияна ПЭВМ, статистического и корреляционного анализа. Экспериментальные исследования проводились на лабораторных установках; иш;условиях,натурных.испытанийша'действующей?скоростношлинии; Москва - Санкт-Петербург Октябрьской:железной дороги.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1) Разработана усовершенствованная / конечно-элементная* модель, контактной подвески; позволяющая-исследовать волновые процессы; протекающие в ней при токосъеме:

2) Предложен метод расчета рациональных параметров скоростных контактных подвесок с использованием ^конечно-элементной математической модели.,

3) Разработана усовершенствованная методика экспериментальных исследований характеристик скоростных контактных подвесок и токоприемников с применением метода видеоизмерения:

Достоверность научных положений и результатов диссертационной работы обоснована теоретически и подтверждена результатами лабораторных и натурных экспериментов, проведенных на действующих скоростных участках: 0ктябрьской железной дороги. Расхождение результатов теоретических исследований с экспериментальными данными составляет не более 8 %.

Практическая ценность диссертации заключается в следующем:

1) Предложенная методика определения рациональных параметров контактных подвесок позволяет подобрать натяжение проводов, обеспечивающее наименьшее отжатие контактных проводов при заданных скоростях движения для любых конфигураций расположения токоприемников электроподвижного состава.

2) Усовершенствованная методика исследования характеристик устройств токосъема на основе систем видеоизмерения позволяет повысить точность измерения и увеличить информативность набора данных, характеризующих качество токосъема при высоких скоростях движения.

3) Созданный универсальный измерительный комплекс для исследования устройств токосъема позволяет снизить стоимость и продолжительность проведения натурных испытаний.

Реализация результатов работы. Представленные в»работе методики и разработанное программное обеспечение для оценки качества токосъема по видеоинформации были использованы при проведении скоростных испытаний контактной подвески и токоприемников на участке Лихославль - Калашниково Октябрьской железной дороги.

Апробация работы. Основные положения, выводы и рекомендации диссертационной работы докладывались и обсуждались на международных симпозиумах «Eltrans» (Санкт-Петербург, 2005, 2007); на международной научно-технической конференции «Наука, инновации и образование: актуальные проблемы развития транспортного комплекса России» (Екатеринбург, 2006); на всероссийской научно-практической конференции «Транспорт-2007» (Ростов-на-Дону, 2007); на VH международной научно-практической конференции «Теория, методы и средства измерений, контроля и диагностики» (Новочеркасск, 2006); на УП международной научно-практической конференции «Моделирование. Теория, методы и средства»

Новочеркасск, 2007); на научно-технических семинарах кафедры «Электроснабжение железнодорожного транспорта» ОмГУПСа в 2006 - 2009 гг.

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 19 печатных работах, включая пять статей (две - в журналах, входящих в перечень, рекомендованных ВАКом), тезисы шести докладов на международных и всеросийских научно-практических конференциях и симпозиумах, четыре патента на полезные модели, четыре свидетельства о регистрации программ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического списка из 116 наименований и двух приложений. Общий объем диссертации составляет 148 страниц, включая 16 таблиц и 63 рисунка.

Основные результаты проведенных теоретических и экспериментальных исследований дают основание сделать следующие выводы:

1) На основании проведенного анализа существующих методов расчета показателей устройств токосъема выявлены основные пути совершенствования математических моделей контактных подвесок, учитывающих влияние волновых процессов на характер взаимодействия с токоприемниками.

2) Разработана усовершенствованная методика расчета контактной подвески на основе конечно-элементной модели с учетом волновых эффектов, позволяющая определять рациональные сочетания ее параметров.

3) Усовершенствованы методы проведения испытаний устройств токосъема на основе предложенного универсального видеоизмерительного комплекса, обеспечивающего сокращение стоимости и времени проведения испытаний.

4) Проведены натурные испытания вариантов скоростных контактных подвесок на участке Лихославль - Калашниково Октябрьской железной дороги и выполнено сравнение экспериментальных и расчетных данных, подтверждающее адекватность предложенной математической модели. Расхождение между экспериментальными и расчетными данными не превышает 8 %.

5) Выполнен расчет экономического эффекта от внедрения универсального измерительного комплекса при проведении линейных испытаний устройств токосъема, составляющий 761163,5 р. за 10 лет эксплуатации, срок окупаемости инвестиций - два года. 1

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Щербаков В. Г. Развитие электроподвижного состава / В.Г.Щербаков// Железнодорожный транспорт. 1998. № 11.1. С. 22 24.

2. Во логин. В. А. Взаимодействие токоприемников и-контактной сети/ В.А.Вологин. М.: Интекст, 2006. 256 с.

3. БеляевИ.А. Взаимодействие токоприемников и контактной сети/ И. А. Беляев, В.А.Вологин. М.: Транспорт, 1982. 312 с.

4. ВласовИ.И. Механические расчеты вертикальных цепных контактных подвесок / И.И.Власов// Труды Всесоюзн. науч.-исслед. ин-та ж.-д. транспорта. М.: Трансжелдориздат, 1957. С. 183 215.

5. Применение ЭВМ для исследований токосъема при высоких скоростях движения / А. В. Фрайфельд, В. А. Вологин, М. М. Ерофеева, Г. П. Уманская // Вестник Всесоюзн. науч.-исслед. ин-та ж.-д. транспорта. 1972. №1. С. 6-9.

6. Фрайфельд А. В. Уточнения графо-аналитического метода построения траектории токоприемника / А. В. Фрайфельд, М. М. Ер о фее в а'// Труды Московского ин-та инж. ж.-д. транспорта.

7. М.: Транспорт, 1970. Вып. 125. С. 102 106.

8. КумезаваИ. Контактная подвеска при высоких скоростях движения на электрических железных дорогах / И.Кумезава// Еже-мес. бюл. Междунар. ассоциации ж.-д. конгрессов. 1962. С. 3 14.

9. М и хх е в В . П. Развитие исследований по проблеме токосни-мания в Омском институте инженеров железнодорожного транспорта / В. П. Михеев// Материалы XXI науч.-техн. конф. Омского ин-та инж. ж.-д. транспорта. Омск: ОмГУПС, 1969. С. 53 54.

10. МоррисР.Б. Применение аналоговых вычислительных машин к проблеме пантографа и контактной сети / Р.Б.Моррис// Ежемес. бюл. Междунар. ассоциации ж.-д. конгрессов. 1967. 1. С. 21 40.

11. Расчет взаимодействия- токоприемника монорельсового транспорта с жестким1 токопроводом / В. П. Михеев, О. А. Сидоров, В. А. Нехаев, И. Л. Саля. Омск: Деп. в ЦНИИТЭИ МПС, 2004. 26 с.

12. N i b 1 е г Н. Dynamishes verhalten von fahreitung und stromab-nehmer bei elektrischen hauptbahnen / H.Nibler// Elektrische Bahnen. -1950. no. 10. Pp. 8 13.

13. ПаскуччиЛ. Колебания контактной подвески электрифицированных железных дорог при высоких скоростях движения / Л . П аск у ч ч и // Ежемес. бюл. Междунар. ассоциации ж.-д. конгрессов. 1969. Вып. 2. С. 44-54.

14. П л а к с А. В . Колебания токоприемника и контактной подвески при высоких скоростях движения на электрифицированных железных дорогах / А. В. Плакс// Электромеханика. Известия ВУЗов. 1959. № 3.1. С. 44 55.

15. По чаевец Э . С . Выбор оптимальных параметров контактных подвесок с учетом случайных факторов / Э.С.Почаевец// Вестник Всесоюзн. науч.-исслед. ин-та ж.-д. транспорта. 1974. 1. С. 16 19.

16. F i n к В . Beitrag zur dynamik der stromabnehmers / В . F i n к // Elektrische Bahnen. 1931. no. 9. Pp. 272-276:

17. А г mb rust er Kurt. Modeling and dynamics of pantograph / catenary systems for high speed trains: Ph.D. thesis / Massachusetts institute of technology. 1983;

18. Brodkorb A. Simulationsmodell des systems oberleitungsketten-werkundstromabnehmer/ A. Brodkorb //ElektrischeBahnen; 1993. no.4.1. Pp. 105 117.

19. V e s e 1 у. G e о r g e С. Modelling and experimentation of pantograph' dynamics: Ph;D? thesis /Massachusetts institute of technology. 1981.

20. E ф и м о в A . В . Вычислительные эксперименты на модели КС-200' / А. В. Ефимов, А. Г. Галкин, В: В . Be с е л о в // Железно-; дорожный транспорт сегодня и завтра / Тез. докл. юбилейной! науч-техн. конф. УрГАПС. Екатеринбург: УрГАПС, 1998. G. 70 71.

21. Марквар дт К . Г. Электроснабжение электрифицированных железных дорог / К. Г. M a p к в ар д т. М.: Транспорт, 1982. 540 с.

22. Численное моделирование . динамики? токоприемника? при взаимодействии с; контактной подвеской / Е. В . А в о т и н, Н . В:. Мир о н ос, И. HI. Т и т ^xvlli Б. Тюрнин?//ВестникВНИИЖТ. 2008^ №3: С.42-45. .: ' ' / V' ■ .' /. /::■. ■'■.;■,;'

23. О?'£ о пп о irDfa v i dt. Modeling;and^simulation-of pantographt- catenary systems: PH;D; thesis / Massachusettsvinstitute^of technology: 1984.

24. Динамическое взаимодействие контактной сети и токоприемника / Т. А. Тибилов, А. И. Филоненко, М. В. Заволженский,

25. П. Д. Титаренко // Некоторые вопросы динамики подвижного состава: Тр. Ростовского ин-т инж. ж.-д. транспорта. Ростов-на-Дону: РИИЖТ, 1973.1. Вып. 94. С. 89-104.

26. Рабинович М. И. Введение в теорию колебаний и волн / Мч И. Рабинович, Д. И. Трубецков. 3-е изд. Москва-Ижевск: НИЦ- «Регулярная и хаотическая динамика», 2002. 560 с.

27. Ефимов А. В. Разработка конечно-элементной модели статического взаимодействия токоприемников с контактной сетью / А.В.Ефимов, А. Г. Галкин, Е. А. Полыгалова// Межвуз. сб. науч. тр. / Са-мИИТ. Самара: СамИИТ, 2001. С. 72 75.

28. ЕфимовА. В. Методика расчета цепных подвесок с учетом конечного числа струн / А. В. Ефимов, А. Г. Галкин// Сб. науч. тр. / УрГАПС. Екатеринбург: УрГАПС, 1996. С. 85 88.

29. А. С. Голубков. Совершенствование многомерных моделей токоприемников электроподвижного состава / А. С. Голубков//Сб. науч. ст. аспирантов и студентов / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск,2006. Вып. 6. С. 17-22.

30. Яблонский А?. А. Курс теоретической механики: Учебник для ВУЗов / А. А. Яблонский, В.М. Никифорова. 14-е изд. М.: Интеграл-пресс, 2007. 608 с.

31. Бабаков И . М . Теория колебаний: учеб: пособие / И. М.Бабаков. Классики отечественной науки. 4-е изд. М.: Дрофа, 2004. 591 с.47: Михеев В. II. Контактные сети и линии электропередач / В. П. Михеев. М.: Маршрут, 2003. 421 с.

32. Ал ексан дров А. В. Сопротивление материалов: учеб. для вузов/ А. В. Александров, В. Д. Потапов, Б. П. Державин. -3-е изд. М.: Высш. школа, 2003. 560 с.

33. В arenburg В art. Designing a class library for interactive simulation of rigid body dynamics: Ph.D. thesis / Eindhoven University of Technology.2000.

34. OpenGL Programming Guide / Dave. Shreiner, Mason. Woo, Jackie. N eider, Tom. Davis. 6 edition. Addison-Wesley, 2007.928 pp.

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

36. Бауэр К. X. Влияние конструктивных параметров на токосъем контактной сети при высоких скоростях движения теория и эксперимент / К. X . Б а у э р и др. // Elek. Bahnen. 1987. № 10. С. 269 - 279.

37. KieslingF. Contact lines for electric railways planning design implementation / F. Kiesling, R. Pushman, A. Schmieder. Berlin and Munich: Siemens, 2001: 822 pp.

38. Оптимизация выбора параметров контактной сети / Ю.Вильде,

39. A. Руквид, К. Бекери др. // Ж.-д. трансп. за рубежом. Сер. Электрификация. Автоматика и связь. АСУ: ЭИУЦНИИТЭИ МПС. 2000. Вып. 2.1. С. 14.

40. Правила устройства и технической эксплуатации контактной сети электрифицированных железных дорог. М.: Трасиздат, 2002. 184 с.

41. ЯсуОути. Испытания контактных подвесок для скоростного движения / Оути.Ясу// Railway and Elek. Eng. 1991. № 11. С. 59 -63.

42. Условия и предпосылки получения фактических параметров и характеристик контактных подвесок в ходе проведения линейных испытаний /

43. B. М. Павлов, А. Г. Галкин, А. Н\ Смердин и др. // Транспорт Урала: Науч.-техн. журнал. 2007. № 3. С. 51 53.

44. МироносН.В. Исследование токосъема на базе системы технического зрения / Н. В. Миронос, П. Г. Тюрнин, А. Т. Т и б и -л о в // Вестник ВНИИЖТ. 2005. № 5. С. 41 44.

45. Беляев И. А. Взаимодействие токоприемника и контактной сети при высоких скоростях движения / И. А. Беляев. М:: Транспорт, 1968. 193 с.

46. Испытание после монтажа на участке Любань Торфяное контактной сети фирмы siemens ге-200. Отчет-заключение // ЗАО УКС, Рук. Михеев В. П. СПб., 1998. 135 с.

47. Исследование токосъема с помощью анаморфных изображений // Железные дороги мира. 1999. № 8. С. 53 56.

48. Расчет силы взаимодействия контактного провода и токоприемника электроподвижного состава по видеоинформации / А.А.Богуславский, В'. В. Сазонов, С. М. Соколов и др. //Препринт/Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН. М., 2004. № 86. 32 с.

49. Контроль электротехнических установок с помощью инфракрасной термографии // Железные дороги мира. 2005. № 1. С. 51 54.

50. П л о т ни к о в Ю . И. Точность и достоверность контроля при тепловизионном диагностировании оборудования электрифицированных линий/ Ю . И. П л о т н и к о в//Железные дороги мира. 2006. №3. С. 45-49.

51. Компьютеризированная тепловизионная система диагностирования арматуры контактной сети / А.М.Василянский,В.П.Герасимов, В. Ф. Грачев и др. // Железные дороги мира. 2003. № 12. С. 37 -43.

52. Перспективы создания компьютеризированной системы диагностирования изоляторов контактной сети по ультрафиолетовому излучению / Ю. И. Плотников, Д. А. Скороходов, В. П. Герасимови др. // Железные дороги мира. 2004. № 7. С. 50 53.

53. А. с. 829459 (СССР), МКИ В 604 5/00: Устройство для регистрации* отрывов токоприемника / Е. П. Фигурнов, Ю. Г. Семенов (СССР). № 2777913/24-11; заявлено 23.04.79, опубл. 15.05.81. Бюл. № 18.

54. А. с. 347220 (СССР), МКИ В 60 1 5/00. Устройсво л регистрации-' отрывов токоприемника / Е. П. Фигурнов, В. В. Муханов (СССР). № 1643998/24-7; заявлено 06.04.71, опубл. 10.08.72. Бюл. № 24.

55. Пат. № 2249511 (РФ), МКИ В, 60 ш, 1/12. Способ непрерывного контроля* качества взаимодействия контактной подвески и токоприемников электроподвижного сава / Жарков Ю. И., Семенов Ю. Г., Фигурнов Е. П. За-явл. 30.06.2003; Опубл. 10.04.2005. Бюл. №> 10>

56. А. с. 815501 (СССР), МКИ g 0Ld9/00, В 601.5/00. Устройство для регистрации искрения токоприемника / Ю. Г. Семенов, Е. П. Фигурнов (СССР). № 2771563/18-10; заявлено 17.05.79, опубл. 23.03.81. Бюл. № 11.

57. А. с. 1050927 (СССР), МКИ В 60 1 5/00. Устройство для' регистрации искрения токоприемника /Ю. Г. Семенов, Е. П. Фигурнов (СССР). № 3448343/24-11; заявлено 09.06.82, опубл. 30.10.83. Бюл. № 40.

58. Перспективные методы исследования и оценки параметров системы токосъема при проведении линейных испытаний / В. М. Павлов, А. С. Г о л у б к о в, А. Н. С м е р д и н и др. // Вестник ВНИИЖТа. 2008.6. С. 40-45.

59. Плакс А. В. Исследование работы пантографов при. высоких скоростях движения / А. В. Плакс// Сборник ЛИИЖТа. М.: Транспортное ж.-д. изд-во, 1957. Вып. 155. С. 15 28.

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

61. Шрёдер Г. Техническая оптика / Г.Шрёдер, X. Трайбер. М.: Техносфера, 2006. 424 с.

62. Селиванов М.Н. Качество измерений: Метрологическая справочная книга / М.Н.Селиванов, А. Э.Фридман, Ж. Ф. Кудряшова. JL: Лениздат, 1987. 295 с.

63. Совершенствование методов контроля i технического состояния; скоростных токоприемников с использованием программного комплекса-ОмГУПСа/ О.А.Сидоров, А. С. Голубков, А1. Н. Смердин,

64. И1. Е. Ч'е р т к о в // Компьютерные технологии в науке, производстве; социjальных и экономических процессах: Материалы VII междунар. науч.-практ. конф. / Южно-Российский гос. техн. ун-т. Новочеркасск, 2006. Ч. 1. С. 49 -52.

65. Свид. об офиц. per. прогр. для ЭВМ №< 2006613413 (РФ). Программное обеспечение для распознавания видеоинформации «ТехноСка-нер» / Сидоров О. А., Смердин А. Н., Голубков А. С. Заявлено 31.06.2006. Зарегистрировано в реестре программ для ЭВМ 29.09.2006.

66. Свид. об офиц. per. прогр. для ЭВМ № 2008612517 (РФ). Программное обеспечение для распознавания видеоинформации «ТехноСканер» 2.0 / Сидоров О. А., Голубков А. С. и др. Заявлено 07.04.2008. Зарегистрировано в реестре программ для ЭВМ 21.05.2008.

67. Свид. об офиц. per. прогр. для ЭВМ № 2008612518 (РФ). Программа статистической и аналитической обработки экспериментальных данных / Сидоров О. А., Голубков А. С. и др. Заявлено 07.04.2008. Зарегистрировано в реестре программ для ЭВМ 21.05.2008.

68. Применение цифровых средств измерения для определения динамических характеристик устройств токосъема / О. А. Сидоров, А. С. Голубков, В. М! Павлов и др. // Транспорт Урала. 2007. № 4.1. С. 76 79.

69. В о логин В. А. Динамические параметры системы контактная сеть — токоприемник'/ В. А. Болотин, А. С. Гер,асимов //Вестник ВНИИЖТ. 2008i № 2. С. 19 23.

70. Пат. № 68976 на полезную модель. (РФ), МПК7 B60L 5/24, B60L 5/32. Устройство контроля исправности токоприемника электроподвижного состава/ Сидоров О. А., Голубков А. С. и д р., заявл: 24.07.2007;опубл. 10:12.2007; бюл. № 34.

71. Пат. № 58993 на полезную модель (РФ), МПК7 B60L 5/24;. Устройство--'для<-контроля' положения полоза токоприемника / С и до ров О. А., Голу бков А. С. идр., заявл. 26.06.2006; опубл. 10.12.2006; бюл. № 34.

72. Беляев И. А. Токосъем и токоприемники электроподвижного состава/ И. А. Беляев, В. П. Михеев, В. А. Шиян. 3 изд. М.: Транспорт, 1976. 184 с.

73. Пат. № 58465 на полезную модель (РФ), МПК7 B60L 5/00. Устройство автоматизированной системы испытаний токоприемников/ Сидор о в О; А; , Го л у бко в А. С. и др ., заявл. 26.06.2006; опубл.,27.11.2006; бюл. № 33.

74. Пат. № 82445 на полезную модель (РФ), МПК7 B60L 5/00, В60М 1/12. Устройство для регистрации искрения токоприемника / Сидоров О: А., Голубков А. С. и др., заявл. 19.11.2008; опубл. 27.04.2009; бюл. №12.

75. Спасский И. Д. «Сокол» расправляет крылья. Скорость, безопасность, надежность / Ич Д . Спасский // Локомотив. 1998. № 4. ' С. 29 зо: ' ' ' •. ■ ; ■

76. Испытания системы токосъема на перегоне Лихославль Калашникове Октябрьской железной дороги / Н . В . М и р о н о с, П. Г. Т ю р -нин, М. В. Вязовой и.др. //ВестникВНИИЖТ. 2008. № 1; С.31-34.

77. Вагон-лаборатория нового поколения для испытаний; контактной сети / В. П. Герасимов, А. В. Пешин, Ю. М. Федор и шин-,

78. Н. А. Бондарев // Железные дороги мира. 1998. № 12. С. 22 28.

79. Михеев В. П. Внедрение скоростного движения на железных дорогах России / В.П.Михеев// Железнодорожный транспорт. 2002.

80. Высоким скоростям быть!//Локомотив. 2007. №1.

81. Б е н д а т Д ж. Прикладной анализ случайных данных / Дж. Бендат, А. Пир с о л. М.: Мир, 1989. 540 с.

82. Спирин Н. А. Методы планирования и обработки результатов инженерного эксперимента / Н.А.Спирин, В. В. Лавров. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ УПИ, 2004. 257 с.

83. В о л к о в Б . А. Экономическая эффективность инвестиций на железнодорожном транспорте в условиях рынка / Б.А.Волков. М.: Транспорт, 1996. 191 с.

84. Методика расчета эффективности инноваций'на железнодорожном транспорте. М.: МПС, 2000. 64 с.

85. Ш к у р и н а Л. В . Экономическая оценка эффективности инвестиций на железнодорожном транспорте / Л.В.Шкурина, С.С.Козлова. М.: РГОТУПС, 2000. 74 с.

86. Методические рекомендации по определению экономической эффективности мероприятий научно-технического прогресса на железнодорожном транспорте / Разраб. ВНИИЖТ. М., 1990. 120 с.

87. Сотников И. Б. Технико-экономические расчеты в эксплуатации железных дорог / И. Б. Сотников, А. А. Ваганов, Ф. С. Го-манков. М.: Транспорт, 1983. 254 с.

88. Положение о корпоративной системе оплаты труда работников ОАО «РЖД». 2007.