автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Совершенствование токосъема монорельсового электрического транспорта

На правах рукописи

САЛЯ Илья Леонидович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТОКОСЪЕМА МОНОРЕЛЬСОВОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТРАНСПОРТА

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

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ОМСК 2005

Работа выполнена в Омском государственном университете путей сообщения.

Научные руководители: доктор технических наук, профессор |МИХЕЕВ Виктор Петрович), кандидат технических наук, доцент СИДОРОВ Олег Алексеевич.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор НИКОЛАЕВ Виктор Александрович,

кандидат технических наук, доцент БЕЛЯЕВ Павел Владимирович.

Ведущая организация:

Московский государственный университет путей сообщения (МИИТ).

Защита диссертации состоится 12 октября 2005 г. в 9 часов на заседании диссертационного совета Д 218.007.01 при Омском государственном университете путей сообщения (ОмГУПСе) по адресу: 644046, г. Омск, пр. Маркса, 35, ауд. 112.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ОмГУПСа. Автореферат разослан Я сентября 2005 г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью учреждения, просим направлять в адрес диссертационного совета Д 218.007.01.

Тел./факс: (3812) 31-13-44, 44-28-31.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор

Л

Г. П. Маслов.

© Омский гос. университет путей сообщения, 2005

/Г'ЗЗ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В 60-х гг. прошлого столетия в мегаполисах развитых стран началось интенсивное сооружение монорельсовых дорог, что было обусловлено значительным увеличением автотранспорта в черте городов и необходимостью создания альтернативных транспортных систем.

Монорельсовые дороги в настоящее время находят все большее применение в крупных городах США, Китая, Австралии, Японии, Турции, Малайзии, Бразилии, Канады и д'р.

Разветвленная сеть монорельсового транспорта в Москве позволит обеспечить быстроту, комфорт, надежность и безопасность транспортного обслуживания населения города, освободить наиболее перегруженные городские магистрали от пассажирских маршрутов, найти дополнительные резервы для проезда автомобилей.

В соответствии с постановлением правительства Москвы № 463-1Ш от 22.05.01 в сжатые сроки выполнено проектирование и строительство уникального, не имеющего аналогов в России комплекса, состоящего из пятикилометровой трассы, шести станций и депо для обслуживания монорельсовых поездов.

Трасса Московской монорельсовой транспортной системы (ММТС) проходит в районе телецентра «Останкино» по сложившейся застройке северовосточного административного округа г. Москвы от станции метро «Тимирязевская» до станции «ВДНХ» и Экспоцентра.

Отечественными производителями во главе с ОАО «Московские монорельсовые дороги» для ММТС разработан, изготовлен и испытан монорельсовый подвижной состав. В процессе его создания кооперацией предприятий выполнен большой объем работ с целью внедрения в создаваемую технику новых технологий, технических решений и ноу-хау.

Планируемый рост скорости движения на существующей линии требует разработки новых и совершенствования существующих устройств токосъема, которые должны обеспечивать в этих условиях надежную и экономичную передачу электроэнергии. Кроме этого выявлены существенные недостатки эксплуатируемых в настоящее время на ММТС токоприемников:

в диапазоне изменения высотного положения токосъемного элемента ± 40 мм перепад нажатий токоприемника на токопровод составляет 9,5 Н (27 % от статического нажатия);

динамическая характеристика токоприемника показывает ограниченность максимальной скорости движения подвижного состава по условию надежного и экономичного токосъема до 52 км/ч;

процесс истирания контактирующей грани токосъемного элемента происходит неравномерно, что приводит к уменьшению срока службы контактных элементов.

Работы по совершенствованию конструкции токоприемников с самого начала эксплуатации экспериментальной трассь асти-

ем специалистов из ОмГУПСа.

Цель диссертационной работы состоит в повышении качества токосъема монорельсового электрического транспорта при скорости движения свыше 60 км/ч за счет совершенствования конструкции токоприемника.

Для достижения указанной цели в диссертационной работе поставлены следующие задачи.

1. Провести анализ конструкций существующих токоприемников монорельсового транспорта и методов расчета взаимодействия токоприемника и контактной сети.

2. Разработать усовершенствованные методы расчета взаимодействия токоприемников с жесткими токопроводами в установившемся и переходных режимах с учетом влияния факторов, характерных для реальных условий эксплуатации.

3 Создать модернизированный токоприемник ММТС, обеспечивающий надежный и экономичный токосъем при скоростях движения свыше 60 км/ч.

4. Предложить усовершенствованный метод получения износных характеристик контактных пар системы токосъема ММТС и реализовать его при прогнозировании срока службы токоприемников и токопроводов.

5. Разработать метод экспериментальных исследований характеристик и параметров модернизированного токоприемника в лабораторных условиях.

6. Выполнить оценку экономической эффективности модернизации токоприемников ММТС.

Научная новизна работы состоит в следующем.

1. Предложен метод расчета взаимодействия токоприемника монорельсового транспорта с подрессоренным контактным элементом в установившемся режиме с учетом влияния стрел провеса и колебаний подвижного состава с жестким токопроводом.

2. Разработан метод расчета динамических характеристик токоприемника в переходных режимах с учетом инерционного воздействия на токосъем при разгоне и торможении подвижного состава.

3. Предложен усовершенствованный метод экспериментальных исследований износных характеристик элементов контактных пар, а также метод оценки и прогнозирования износа токоприемника и токопровода.

4. Разработаны методы стендовых экспериментальных исследований модернизированного токоприемника с учетом колебаний подвижного состава, формы провисания токопровода и аэродинамического воздействия.

Методы проведения исследований. Теоретические и экспериментальные исследования проведены на основе методов системного подхода, корреляционного и регрессионного анализа, математического моделирования на ПЭВМ с использованием универсальной математической программы MathCAD, программы проектирования и расчета механических конструкций методом конечных элементов SolidWorks, а также программной среды Borland Delphi. Экспериментальные исследования проводились на лабораторных установках на осно-

ве метода планирования эксперимента и были подтверждены результатами испытаний на действующих токоприемниках электроподвижного состава ММТС.

Достоверность научных положений и результатов диссертационной работы обоснована теоретически и подтверждена экспериментальными исследованиями, а также опытом эксплуатации существующих устройств токосъема. Расхождение результатов расчета контактного нажатия с экспериментальными данными не превышает 8 %.

Практическая ценность работы заключается в следующем

1 Усовершенствованный метод расчета взаимодействия токоприемника с токопроводом при воздействии факторов, характерных для существующей трассы, позволяет рассчитать статические и динамические характеристики токоприемника и получить кривую контактного нажатия для любого заданного участка трассы.

2. Предлагаемый токоприемник, оснащенный подрессоренным контактным элементом, позволяет повысить скорость движения электроподвижного состава ММТС до 80 км/ч (при длине пролета токопровода 2 м) и увеличить срок службы контактных элементов.

3. Созданный усовершенствованный метод прогнозирования износа контактных пар токоприемников и токопроводов позволяет оценить интенсивность и характер изнашивания контактирующих элементов и на основе этого выполнить прогнозирование их ресурса.

4. Разработанные методы экспериментального получения характеристик и параметров модернизированного токоприемника ММТС обеспечивают проведение исследований работы устройств токосъема монорельсового транспорта в лабораторных условиях с учетом основных видов воздействий, характерных для эксплуатационных режимов.

Реализация результатов работы. Методы расчета взаимодействия токоприемников с токопроводом, исследования и прогнозирования износа контактных пар внедрены в ОАО «Московские монорельсовые дороги» в 2002 - 2005 гг. при разработке технической документации и выборе параметров устройств токосъема первой очереди Московской монорельсовой транспортной системы.

Разработанная методика стендовых испытаний устройств токосъема ММТС реализована на стендах лаборатории «Контактные сети и линии электропередачи» ОмГУПСа и используется в учебных и научных целях.

Апробация работы. Основные положения, выводы и рекомендации диссертационной работы обсуждались и были одобрены на региональной научно-практической конференции «Ресурсосберегающие технологии на обособленных предприятиях Западно-Сибирской железной дороги» (ОмГУПС, Омск, 2003); научно-техническом семинаре ОАО «Московские монорельсовые дорога» (ФГУП МИТ, Москва, 2002); IV международной конференции «Состояние и перспективы развития электроподвижного состава» (ВЭлНИИ, Новочеркасск,

2003); втором международном симпозиуме «Электрификация и ускорение научно-технического прогресса на железнодорожном транспорте» (Г1ГУПС, Санкт-Петербург, 2003); международной научной конференции «Актуальные проблемы развития транспорта России: стратегические, региональные, технические» (РГУПС, Ростов-на-Дону, 2004); международной научно-практической конференции «Современные техника и технологии» (ТГ1У, Томск, 2005); международной научно-практической конференции «Моделирование. Теория, методы и средства» (Южно-Российский гос. техн. ун-т, Новочеркасск, 2005).

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 14 печатных работах, которые включают в себя шесть статей и восемь тезисов докладов.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, заключения, списка использованных источников. Общий объем -149 страниц, в том числе 123 страницы основного текста, 110 иллюстраций, 13 таблиц, 143 источника и одно приложение.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

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

В первом разделе описана система токосъема Московской монорельсовой транспортной системы. В силовую цепь подвижного состава электроэнергия поступает от токоприемников, взаимодействующих с жесткими токопрово-дами, закрепленными на эстакаде посредством кронштейнов.

Система токосъема ММТС рассчитана на напряжение 600 В постоянного тока с максимальным значением токовой нагрузки 2000 А на состав из шести вагонов. Токоприемник и жесткий токопровод, использующиеся на данной монорельсовой дороге, показаны соответственно на рис. 1 и 2.

Выявлены существенные недостатки эксплуатируемых в настоящее время на ММТС устройств токосъема.

Во втором разделе выполнен обзор известных устройств токосъема монорельсового транспорта отечественных и зарубежных изготовителей, разработана классификация токоприемников монорельсового транспорта (рис. 3).

Рис. 3. Классификация токоприемников монорельсового транспорта

На основе анализа известных конструкций токоприемников монорельсового транспорта было установлено, что для улучшения статической характеристики токоприемника, а также для увеличения скоростей движения подвижного состава необходимо осуществить подрессоривание токосъемного элемента, т. е. добавить в конструкцию токоприемника еще одну степень свободы.

В третьем разделе предложен модернизированный токоприемник ММТС (рис. 4). Он состоит из основания 1, на котором шарнирно закреплены два рычага 2. По направляющей 3 движется держатель 4 токосъемного элемента 5. Нажатие обеспечивается пружинами 6. Ток в схему питания электроподвижного состава передается посредством кабеля 7.

Рис. 4. Предлагаемый вариант модернизированного токоприемника ММТС: а - кинематическая схема; б - общий вид

Описана методика теоретического исследования модернизированного токоприемника, которая включает в себя следующие пункты:

анализ факторов, влияющих на взаимодействие токоприемника и токо-провода;

построение алгоритма теоретического исследования модернизированного токоприемника;

расчет статической характеристики токоприемника;

расчет динамической характеристики токоприемника в установившемся режиме с учетом детерминированного воздействия со стороны токопровода, колебаний подвижного состава, трения скольжения в контакте и аэродинамического воздействия;

расчет взаимодействия токоприемника с токопроводом в переходных режимах при инерционном воздействии во время разгона и торможения подвижного состава.

Статическое нажатие токоприемника рассчитывается согласно системе уравнений:

Ж

Ж„ (1,0 -1.) ■- -^Оз - 1о)(1, --15 ХсозсаеР + япа) +

&

ш,+ш2 +2т3 +

217

1,сое р

т5 +

1. +1,-15

т.

М

±—к. = 0; (1)

»о

Рр - Ж1с ('б - 'ко) + ё(т4 + Ш7 ) = 0,

где жк - жесткость пружины каретки; 1к0 - длина пружины каретки в ненагру-женном состоянии; Ц - фактическая длина пружины каретки; жпр - жесткость нажимной пружины; Ь - длина рычагов токоприемника; 13 - длина нажимной пружины; 1о - длина нажимной пружины в ненагруженном состоянии; - расстояние от оси вращения верхнего рычага до точки крепления нажимной пружины; Ь - расстояние от шарнира крепления направляющей для токосъемного элемента к нижнему рычагу до точки крепления нажимной пружины к нижней штанге; а - угол наклона нажимной пружины, представляющий собой функцию от угла /3; /3 - угол наклона рычагов (/3=0 при горизонтальном положении рычагов); § - ускорение свободного падения; Ш] - масса верхнего рычага токоприемника; ш2 - масса нижнего рычага токоприемника; шз - масса каретки токоприемника; пц - масса токосъемного элемента; Ш5 - масса токопроводящего кабеля; - масса нажимной пружины; Ш7 - масса пружины каретки; М«, - момент, учитывающий сухое трение в шарнирах токоприемника и определяемый экспериментально (знак «плюс» при движении токосъемного элемента вверх, «минус» - при движении вниз); Рр - реакция токопровода на токо-съемный элемент.

Угол наклона нажимной пружины определяется выражением:

, 01 -15-14)со8Р где Ь - расстояние между рычагами.

а = ап^

Динамические характеристики и процесс взаимодействия токоприемника с токопрово-дом рассчитывались согласно расчетной схеме (рис. 5) по уравнению Лагранжа второго рода: ЭТ

Дар

Рис. 5. Расчетная схема токоприемника

ЭТ еп _

—+—=о„ эр эр р

<нэн; эн + эн н'

(3)

где Т - кинетическая энергия механической системы (токоприемника); П - потенциальная энергия; - обобщенная сила, соответствующая силам, действующим на рычаги токоприемника по обобщенной координате (Зн - обобщенная сила, соответствующая силам, действующим на токосъемный элемент по обобщенной координате Н.

Колебания основания токоприемника учитывались как гармонические. Положение основания токоприемника вводилось в уравнения динамики в следующем виде:

Н^А^вт^лУ^), (4)

где Аосн - амплитуда колебаний; уоси - частота колебаний; г - время.

Второе выражение в системе уравнений (3) с учетом колебаний основания токоприемника имеет следующий вид:

Н гл.

1

+ —т, 12 '

1

1

(5)

12-т71,ргсо8р + т^ + +

+жк [Н - Носв -1, зтр - (<1„ + с!с +12 + 1к0)] - Р„ = О,

где Н - высотное положение токосъемного элемента; <10 - расстояние от верхнего края токосъемного элемента до верхней точки пружины каретки, <1Г - расстояние от нижней точки пружины каретки до верхнего шарнира между держателем токосъемного элемента и верхним рычагом; Ркт - сила нажатия токосъемного элемента на токопровод

Влияние частоты и амплитуды колебаний основания на динамическую характеристику токоприемника представлено на рис. 6 в виде огибающих минимальных и максимальных значений контактного нажатия в пролете.

В расчете учтены также случайное отклонение контактного нажатия и факторы, имеющие случайный характер воздействий на процесс токосъема. Случайные отклонения контактного нажатия от расчетной величины происходят по следующим причинам: неровности рабочей поверхности токопровода; неоднородность поверхностного слоя (различные значения коэффициента трения) токопровода; вибрации экипажа; турбулентность воздушного потока, воздействующего на токоприемник и токопровод; погрешности в расположении узлов крепления токопроводов.

На рис. 7 представлена динамическая характеристика токоприемника при стреле провеса токопровода 1 мм и отсутствии других влияющих на токосъем

воздействий с учетом случайных отклонений контактного нажатия. Пунктирными линиями показан диапазон, в котором с большой долей вероятности (0,95) находится сила контактного нажатия.

60 Н 40 30 20 10

60 Н 40 30 20 10

0 14 28 42 м/с 70

^П С

О 14 28 42 м/с 70 V --

* п с

а б

Рис. 6. Влияние колебаний основания токоприемника на динамическую характеристику: а - влияние частоты; б - амплитуды колебания

60 Н 40 30 3|СТ 20 10

1 2,51с * у

-

10'3 м N.

с = 2,5

0

14 28

У„с-

42 м/с 70

Итоговые статическая и динамическая характеристики модернизированного токоприемника, полученные теоретическим путем, показаны на рис. 8.

По результатам расчетов было выявлено, что модернизация токоприемника позволила улучшить как статическую, так и динамическую характеристики токоприемника. В диапазоне изменения высотного положения токосъемного элемента ± 40 мм перепад нажатия составляет 8,2 Н, что на 15,9 % меньше, чем у находящегося в настоящее время в эксплуатации токоприемника. Полученная динамическая характеристика токоприемника с учетом факторов, действующих в реальных условиях эксплуатации, показывает, что максимальная скорость движения увеличилась на 56 % и составляет 80 км/ч.

В четвертом разделе предложена методика экспериментального определения износных характеристик модернизированного токоприемника ММТС, которая основывается на использовании модернизированной износной установки (рис. 9), разработанной в ОмГУПСе.

Рис. 7. Динамическая характеристика токоприемника с учетом случайного воздействия

Предложен метод прогнозирования износа и ресурса элементов контактных пар монорельсового транспорта, основанный на расчете кривой контактного нажатия на заданном участке, экспериментальном получении и-образных кривых износа, использовании графика скорости подвижного состава на участке и уровня потребляемого тока на один токоприемник. На основе полученного графика зависимости износа по исследуемому участку рассчитывается срок службы контактного элемента и токопровода.

40 Н 35 32,5 30

При, 1вижею [И вниз

" ч ••• ?

"V, 1 ч \ •■-••О ч

При дв ижении вверх \

90 Н 60 45 30 15

4 р.-

* м щах 1

/Рктгпга |

. У

- 40 - 20 0 Н —

мм

40

6 12 18 м/с 30 V --

* ПС

б

Рис. 8. Статическая (а) и динамическая (б) характеристики модернизированного токоприемника ММТС

Рис. 9. Модернизированный износный стенд

Описан метод расчета неравномерности изнашивания токосъемных элементов, основанный на наличии наклоняющего токосъемный элемент момента, возникающего за счет силы трения скольжения в контакте и веса токопроводя-щего кабеля, закрепленного со смещением относительно центра контактного элемента (рис. 10).

Для учета неравномерности износа предложен коэффициент неравномерности изнашивания контактного элемента

к =

РЛэ+6

2Г

-аю +0,5тД,

2зЫ

Р.Л,

гвт-^

V 2

, (6)

где Рет - сила контактного нажатия; 1кэ - длина контактирующей грани токо-съемного элемента; 1гр - коэффициент трения скольжения в контакте; 71 - угол наклона рабочих граней контактного элемента относительно друг друга; ¿к э - расстояние от поверхности контактирования до оси вращения токо-съемного элемента.

1«,

х«—£

С учетом неравномерности

1к72

Ркт^к э

Рис. 10. Учет неравномерного износа по поверхности токосъемного элемента: а - расчетная схема; б - распределение контактного нажатия

В пятом разделе описана методика экспериментальных исследований модернизированного токоприемника ММТС. Цель испытаний - проверка работоспособности конструкции в условиях, приближенных к эксплуатационным, и определение разницы между результатами теоретических и экспериментальных исследований. Виды испытаний обусловлены широким набором характеристик и параметров, влияющих на функционирование токоприемников.

Для выполнения стендовых исследований токоприемника ММТС в лаборатории «Контактные сети и линии электропередачи» ОмГУПСа был использован модернизированный универсальный комплекс для статических и динамических испытаний токоприемников, с помощью которого были получены статические и динамические характеристики токоприемника.

Методика экспериментальных исследований динамических характеристик токоприемника ММТС предусматривала испытания при наличии воздей-овия со стороны токопровода и колебаний основания подвижного состава. Частота колебаний основания варьировалась от 0 до 15 Гц, а амплитуда - от О до 210~3 м. Указанный диапазон включает в себя наиболее опасные с точки зрения токосъема режимы работы токоприемника. Часто! ный диапазон был выбран также из расчета собственных частот колебаний элементов тележки подвижного состава, находящихся в пределах 3-10 Гц.

е

20

о

Для проведения нагрузочных испытаний использовалась установка, выполненная на базе износного стенда, описанного в разд. 4 диссертации. Исходя из полученной нагрузочной характеристики токоприемника (рис. 11) можно сделать вывод об отсутствии необходимости принятия дополнительных мер по снижению температуры токоведущих и токосъемных элементов.

Аэродинамическая сила, действующая на токоприемник, направлена вниз; для переднего по ходу токоприемника при скорости 60 км/ч она составляет 2,1 Н, для заднего - 3,2 Н. Следует иметь в виду, что при наличии дополнительной ветровой нагрузки при скорости ветра 20 м/с указанные значения Ру могут достигать уровня, соответственно, 6,1 и 10,2 Н, что имеет существенное влияние на надежность и экономичность токосъема.

Сравнение теоретически и экспериментально полученных характери-

80

°С

40

1 I = 300 А

200 / 100

8

мин

16

Рис. 11. Нагрузочная характеристика токоприемника ММТС

стик токоприемника показало, что их расхождение не превышает 8 % (рис. 12).

-40 -30-20-10 0 10 20 мм 40 ДН--

Рис. 12. Сравнение теоретических и экспериментальных характеристик: а - статические; б - динамические

Ркт 20

В шестом разделе выполнена оценка экономической эффективности модернизации токоприемника ММТС. Ожидаемый годовой экономический эффект в расчете на один состав из шести вагонов составляет 275,51 тыс. р., на один токоприемник - 9,18 тыс. р.

Выполнено прогнозирование технической надежности модернизированного токоприемника ММТС, подтверждено, что через 4000 часов непрерывной работы вероятность безотказной работы составит 0,87.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Проведен анализ устройств токосъема монорельсового транспорта, который показал, что обеспечить надежный и экономичный токосъем при скорости движения подвижного состава более 60 км/ч можно за счет использования токоприемников с подрессоренным контактным элементом.

2. Предложен метод расчета взаимодействия токоприемника, оборудованного подрессоренным контактным элементом, с жестким токопроводом при воздействии факторов, характерных для реальных условий эксплуатации на действующей трассе ММТС.

3. Разработан и изготовлен модернизированный токоприемник монорельсового транспорта, оборудованный подрессоренным контактным элементом, который обеспечивает надежный токосъем при скорости движения подвижного состава до 80 км/ч и продлевает срок службы токосъемных элементов за счет устранения неравномерности распределения нажатия ка контактной пластине.

4. Усовершенствован метод оценки износа элементов контактных пар монорельсового транспорта, основанный на компьютерной обработке износных характеристик, кривых контактного нажатия, значений тягового тока и параметров, характеризующих неравномерность изнашивания токосъемного элемента, для проектируемой или реальной трассы.

5. Предложен метод экспериментальных исследований модернизированного токоприемника и проведены лабораторные испытания, которые показали, что созданное устройство токосъема обеспечивает надежный токосъем при скорости движения подвижного состава до 80 км/ч, а также имеет увеличенный срок службы контактных элементов за счет использования устройства компенсации неравномерного износа токосъемного элемента.

6. По результатам экономических расчетов было установлено, что срок окупаемости затрат на модернизацию всех токоприемников ММТС составляет шесть лет, а индекс рентабельности инвестиций для данного проекта равен 1,604, так как его значение больше единицы, то инвестиционный проект считается экономически эффективным.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах

1. Расчет взаимодействия токоприемника монорельсового транспорта с жестким токопроводом / В. П. Михеев, О. А. Сидоров, В. А. Нехаев, И. Л. Саля; Омский гос. ун-т путей сообщения. - Омск, 2004. - 26 с. Деп. в ЦНИИТЭИ МПС. 2004. № 2.

2. Учет ударных воздействий в зонах стыков жесткого токопровода при расчете кривой контактного нажатия малогабаритного штангового токоприемника / В. П. Михеев, О. А. Сидоров, В. А. Нехаев, И. Л. Саля; Омский гос. ун-т путей сообщения. - Омск, 2004. - 14 с. Деп. в ЦНИИТЭИ МПС. 2004. № 2.

3. Сидоров О. А. Скоростные токоприемники с устройствами подавления радиопомех / О. А. Сидоров, И. Л. Саля // Электромеханика. Известия вузов / Южно-Российский гос. техн. ун-т. Новочеркасск, 2004. № 11. С. 41 - 43.

4. Михеев В. П. Исследование и прогнозирование износа контактных пар устройств токосъема / В. П. Михеев, О. А. Сидоров, И. Л. Саля // Электромеханика. Известия вузов / Южно-Российский гос. техн. ун-т. Новочеркасск, 2003. № 5. С. 74 - 79.

5. Михеев В. П. Метод прогнозирования износа контактных пар систем токосъема с жестким токопроводом / В. П. Михеев, О. А. Сидоров, И. Л. Саля // Вестник инженеров-электромехаников ж.-д. транспорта: Между-нар. межвуз. сб. науч. тр. / Самарская гос. акад. путей сообщения. Самара, 2003. Вып. 1.С. 121-124.

6. Сидоров О. А. Исследование уровня радиопомех, генерируемых устройствами токосъема Московской монорельсовой дороги / О. А. Сидоров, И. Л. Саля // Вестник инженеров-электромехаников ж.-д. транспорта: Между-нар. межвуз. сб. науч тр. / Самарская гос. акад. путей сообщения. Самара, 2003. Вып. 1.С. 129- 132.

7. Сидоров О. А. Исследование устройств токосъема Московской монорельсовой транспортной системы / О. А. Сидоров, И. Л. Саля, А. В. Тарасенко// Электрификация и ускорение научно-технического прогресса на железнодорожном транспорте: Тез. докл. II междунар. симпозиума «Е1ггапз-2003» / ПГУПС. Санкт-Петербург, 2003. С. 39, 40.

8. Михеев В. П. Возможности прогнозирования износа контактного провода и токосъемных элементов токоприемников / В. П. Михеев, О. А. Сидоров, И. Л. Саля // Ресурсосберегающие технологии на обособленных подразделениях Западно-Сибирской железной дороги: Тез. докл. науч.-практ. конф. / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2003. С. 39 - 42.

9. Сидоров О. А. Математическое моделирование взаимодействия токоприемников монорельсового транспорта с жестким токопроводом / О. А. Сидоров, И. Л. Саля, С. В. Заренков // Моделирование. Теория, методы и средства: Материалы V междунар. науч.-практ. конф. / ЮжноРоссийский гос. техн. ун-т. Новочеркасск, 2005. С. 53 - 55.

10. Сидоров О. А. Прогнозирование износа контактных пар устройств токосъема электрического транспорта / О. А. Сидоров, И. Л. Саля,

A. В Тарасенко // Моделирование. Теория, методы и средства: Материалы V междунар. науч.-практ. конф. / Южно-Российский юс. техн. ун-т. Новочеркасск, 2005. С. 55 - 57.

11. Сидоров О. А. Математическое моделирование ударных процессов при взаимодействии скоростных токоприемников с жестким токопроводом / О. А. Сидоров, И. Л. Саля, А. С. Голубков // Моделирование. Теория, методы и средства- Материалы V междунар науч.-практ. конф / ЮжноРоссийский гос. техн. ун-т. Новочеркасск, 2005. С. 57 - 59.

12. Саля И. Л. Прогнозирование износа систем контактного токосъема / И. Л. Саля // Современные техника и технологии- Материалы XI междунар. науч.-практ. конф. / Томский политехн. уп-т. Томск, 2005. С. 47, 48.

13. Сидоров О. А. Методы оценки экологических свойств токоприемников электрического транспорта / О. А. Сидоров, И. Л. Саля, А. В. Тарасенко //"Актуальные проблемы развития транспорта России: стратегические, региональные, технические: Тр. междунар. науч -техн. конф. / Ростовский гос. ун-т путей сообщения. Ростов-на-Дону, 2004. С. 347 - 349.

14. Михеев В. П. Снижение эксплуатационных расходов за счет улучшения экологических свойств токоприемников электроподвижного состава /

B. П. Михеев, О. А. Сидоров, И. Л. Саля // Состояние и перспективы развития электроподвижного состава: Тез. докл. IV междунар. науч.-практ. конф. / ВЭлНИИ. Новочеркасск, 2003. С. 275 - 277.

Справка о личном участии автора в опубликованных работах

Работа [12] написана без соавторов. В ней автором описан метод прогнозирования износа контактных пар монорельсового транспорта на примере ММТС.

В работах [1, 2, 7, 9, 11] участие автора состоит в разработке методики теоретических исследований устройств токосъема монорельсового транспорта, взаимодействующих с жестким токопроводом.

Работы [4, 5, 8, 10] содержат разработанные автором методы прогнозирования элементов контактных пар электрического транспорта.

В работах [3, 6, 13, 14] участие автора состоит в разработке методов теоретического и экспериментального получения контактного нажатия, являющегося основным критерием для оценки экологичности процесса токосъема.

Типография ОмГУПСа, 2005 г 644046, г Омск, пр Маркса, 35 Тираж 120 экз. Заказ 634

4

4

r{

It *

»1650Ö

РНБ Русский фонд

2006-4 15139

1 Введение.

1. Анализ результатов эксплуатации устройств токосъема ММТС.

1.1. Расположение и устройство Московской монорельсовой транспортной системы.

1.2. Система токосъема Московской монорельсовой транспортной системы.

1.3. Результаты эксплуатации устройств токосъема ММТС и их анализ.

1.4. Выводы.

2. Классификация и обзор известных конструкций токоприемников монорельсового транспорта.

2.1. Основные типы конструкций токоприемников и токопроводов монорельсового транспорта.

2.2. Системы токосъема фирмы INSUL-8.

2.3. Системы токосъема фирмы MAGNETEK.

2.4. Системы токосъема фирмы Stemmann.

2.5. Системы токосъема фирмы SAF-T-BAR. g 2.6. Системы токосъема других изготовителей.

2.7. Выводы.

3. Расчет взаимодействия токоприемника ММТС с жестким токопроводом.

3.1. Описание предлагаемой конструкции токоприемника с подрессоренным контактным элементом.

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

3.3. Факторы, влияющие на качество токоснимания.

3.4. Расчет взаимодействия токоприемников монорельсового транспорта с подрессоренным контактным элементом и жестким токопроводом

3.4.1. Расчет статической характеристики.

3.4.2. Расчет динамической характеристики с учетом детерминированного воздействия со стороны стрел провеса жесткого токопровода.

3.4.3. Расчет динамической характеристики с учетом влияния вертикальных колебаний подвижного состава.

3.4.4. Расчет динамической характеристики токоприемника с учетом силы трения скольжения в контакте.

3.4.5. Учет аэродинамического влияния со стороны встречного воздушного потока.

3.4.6. Динамическая характеристика с учетом инерционного воздействия при разгоне и торможении подвижного состава.

3.4.7. Учет отклонений контактного нажатия под действием случайных воздействий.

3.5. Выводы.

4. Получение пзноспых характеристик и прогнозирование срока службы контактных материалов токоприемника и токонро-водов ММТС.

4.1. Методика экспериментальных исследований износа контактных пар.

4.2. Метод прогнозирования износа контактных элементов.

4.3. Неравномерность распределения контактного нажатия на по

•я верхности токосъемного элементе и метод ее компенсации.

4.4. Выводы.

5. Стендовые испытания токоприемника ММТС.

5.1. Методика стендовых испытаний.

5.2. Результаты статических и динамических испытаний предлагаемого токоприемника ММТС.

5.3. Анализ результатов испытаний токоприемника ММТС.

5.4. Выводы.

6. Оценка экономичности и надежности устройств токосъема ММТС.

6.1. Определение экономического эффекта от модернизации токо

• приемников ММТС.

6.2. Расчет технической надежности токоприемника ММТС.

6.3. Выводы.

В 60-х гг. прошлого столетия в мегаполисах развитых стран началось интенсивное сооружение монорельсовых дорог, что было обусловлено значительным увеличением автотранспорта в черте городов и необходимостью создания альтернативных транспортных систем.

Монорельсовые дороги в настоящее время находят все большее применение в крупных городах США, Китая, Австралии, Японии, Турции, Малайзии, Бразилии, Канады и др.

Разветвленная сеть монорельсового транспорта в Москве позволит обеспечить быстроту, комфорт, надежность и безопасность транспортного обслуживания населения города, освободить наиболее перегруженные городские магистрали от пассажирских маршрутов, найти дополнительные резервы для проезда автомобилей.

В соответствии с постановлением правительства Москвы № 463-ПП от 22.05.01 в сжатые сроки выполнено проектирование и строительство уникального, не имеющего аналогов в России комплекса, состоящего из пятикилометровой трассы, шести станций и депо для обслуживания монорельсовых поездов.

Трасса Московской монорельсовой транспортной системы (ММТС) проходит в районе телецентра «Останкино» по сложившейся застройке северовосточного административного округа г. Москвы от станции метро «Тимирязевская» до станции «ВДНХ» и Экспоцентра.

Отечественными производителями во главе с ОАО «Московские монорельсовые дороги» для ММТС разработан, изготовлен и испытан монорельсовый подвижной состав. В процессе его создания кооперацией предприятий выполнен большой объем работ с целью внедрения в создаваемую технику новых технологий, технических решений и ноу-хау.

Планируемый рост скорости движения на существующей линии требует разработки новых и совершенствования существующих устройств токосъема, которые должны обеспечивать в этих условиях надежную и экономичную передачу электроэнергии. Кроме этого выявлены существенные недостатки эксплуатируемых в настоящее время на ММТС токоприемников: в диапазоне изменения высотного положения токосъемного элемента ± 40 мм перепад нажатий токоприемника на токопровод составляет 9,5 Н (27 % от статического нажатия); динамическая характеристика токоприемника показывает ограниченность максимальной скорости движения подвижного состава по условию надежного и экономичного токосъема до 52 км/ч; процесс истирания контактирующей грани токосъемного элемента происходит неравномерно, что приводит к уменьшению срока службы контактных элементов.

Работы по совершенствованию конструкции токоприемников с самого начала эксплуатации экспериментальной трассы ММТС проводились с участием специалистов из ОмГУПСа.

Цель диссертационной работы состоит в повышении качества токосъема монорельсового электрического транспорта при скорости движения свыше 60 км/ч за счет совершенствования конструкции токоприемника.

Для достижения указанной цели в диссертационной работе поставлены следующие задачи.

1. Провести анализ конструкций существующих токоприемников монорельсового транспорта и методов расчета взаимодействия токоприемника и контактной сети.

2. Разработать усовершенствованные методы расчета взаимодействия токоприемников с жесткими токопроводами в установившемся и переходных режимах с учетом влияния факторов, характерных для реальных условий эксплуатации.

3. Создать модернизированный токоприемник ММТС, обеспечивающий надежный и экономичный токосъем при скоростях движения свыше 60 км/ч.

4. Предложить усовершенствованный метод получения износных характеристик контактных пар системы токосъема ММТС и реализовать его при прогнозировании срока службы токоприемников и токопроводов.

5. Разработать метод экспериментальных исследований характеристик и параметров модернизированного токоприемника в лабораторных условиях.

6. Выполнить оценку экономической эффективности модернизации токоприемников ММТС.

Научная новизна работы состоит в следующем.

1. Предложен метод расчета взаимодействия токоприемника монорельсового транспорта с подрессоренным контактным элементом в установившемся режиме с учетом влияния стрел провеса и колебаний подвижного состава с жестким токопроводом.

2. Разработан метод расчета динамических характеристик токоприемника в переходных режимах с учетом инерционного воздействия на токосъем при разгоне и торможении подвижного состава.

3. Предложен усовершенствованный метод экспериментальных исследований износных характеристик элементов контактных пар, а также метод оценки и прогнозирования износа токоприемника и токопровода.

4. Разработаны методы стендовых экспериментальных исследований модернизированного токоприемника с учетом колебаний подвижного состава, формы провисания токопровода и аэродинамического воздействия.

Методы проведения исследований. Теоретические и экспериментальные исследования проведены на основе методов системного подхода, корреляционного и регрессионного анализа, математического моделирования на ПЭВМ с использованием универсальной математической программы MathCAD, программы проектирования и расчета механических конструкций методом конечных элементов SolidWorks, а также программной среды Borland Delphi. Экспериментальные исследования проводились на лабораторных установках на основе метода планирования эксперимента и были подтверждены результатами испытаний на действующих токоприемниках электроподвижного состава ММТС.

Достоверность научных положений и результатов диссертационной работы обоснована теоретически и подтверждена экспериментальными исследованиями, а также опытом эксплуатации существующих устройств токосъема. Расхождение результатов расчета контактного нажатия с экспериментальными данными не превышает 8 %.

Практическая ценность работы заключается в следующем.

1. Усовершенствованный метод расчета взаимодействия токоприемника с токопроводом при воздействии факторов, характерных для существующей трассы, позволяет рассчитать статические и динамические характеристики токоприемника и получить кривую контактного нажатия для любого заданного участка трассы.

2. Предлагаемый токоприемник, оснащенный подрессоренным контактным элементом, позволяет повысить скорость движения электроподвижного состава ММТС до 80 км/ч (при длине пролета токопровода 2 м) и увеличить срок службы контактных элементов.

3. Созданный усовершенствованный метод прогнозирования износа контактных пар токоприемников и токопроводов позволяет оценить интенсивность и характер изнашивания контактирующих элементов и на основе этого выполнить прогнозирование их ресурса.

4. Разработанные методы экспериментального получения характеристик и параметров модернизированного токоприемника ММТС обеспечивают проведение исследований работы устройств токосъема монорельсового транспорта в лабораторных условиях с учетом основных видов воздействий, характерных для эксплуатационных режимов.

Реализация результатов работы. Методы расчета взаимодействия токоприемников с токопроводом, исследования и прогнозирования износа контактных пар внедрены в ОАО «Московские монорельсовые дороги» в 2002 - 2005 гг. при разработке технической документации и выборе параметров устройств токосъема первой очереди Московской монорельсовой транспортной системы.

Разработанная методика стендовых испытаний устройств токосъема ММТС реализована на стендах лаборатории «Контактные сети и линии электропередачи» ОмГУПСа и используется в учебных и научных целях.

Апробация работы. Основные положения, выводы и рекомендации диссертационной работы обсуждались и были одобрены на региональной научно-практической конференции «Ресурсосберегающие технологии на обособленных предприятиях Западно-Сибирской железной дороги» (ОмГУПС, Омск, 2003); научно-техническом семинаре ОАО «Московские монорельсовые дороги» (ФГУП МИТ, Москва, 2002); IV международной конференции «Состояние и перспективы развития электроподвижного состава» (ВЭлНИИ, Новочеркасск, 2003); втором международном симпозиуме «Электрификация и ускорение научно-технического прогресса на железнодорожном транспорте» (ПГУПС, Санкт-Петербург, 2003); международной научной конференции «Актуальные проблемы развития транспорта России: стратегические, региональные, технические» (РГУПС, Ростов-на-Дону, 2004); международной научно-практической конференции «Современные техника и технологии» (ТПУ, Томск, 2005); международной научно-практической конференции «Моделирование. Теория, методы и средства» (Южно-Российский гос. техн. ун-т, Новочеркасск, 2005).

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 14 печатных работах, которые включают в себя шесть статей и восемь тезисов докладов.

Структура н объем работы. Диссертация состоит из введения, шести разделов, заключения, списка использованных источников. Общий объем -149 страниц, в том числе 123 страницы основного текста, 110 иллюстраций, 13 таблиц, 143 источника и одно приложение.

6.3. Выводы

1. Выполнен расчет экономической эффективности введения в эксплуатацию усовершенствованного токоприемника ММТС. Срок окупаемости капиталовложений на модернизацию всех токоприемников монорельсовой дороги составляет 6 лет. Индекс рентабельности инвестиций для данного проекта равен 1,604, так как его значение больше единицы, то инвестиционный проект по модернизации токоприемников ММТС считается экономически эффективным.

2. Предложена методика и выполнен расчет прогнозирования технической надежности токоприемника ММТС. Установлено, что через 4000 часов непрерывной работы вероятность безотказной работы составляет 0,87, что соответствует пробегу 168000 км при средней скорости движения подвижного состава 40 км/ч.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

По результатам проведенных теоретических и экспериментальных исследований можно сделать следующие выводы:

1. Проведен анализ устройств токосъема монорельсового транспорта, который показал, что обеспечить надежный и экономичный токосъем при скорости движения подвижного состава более 60 км/ч можно за счет использования токоприемников с подрессоренным контактным элементом.

2. Предложен метод расчета взаимодействия токоприемника, оборудованного подрессоренным контактным элементом, с жестким токопроводом при воздействии факторов, характерных для реальных условий эксплуатации на действующей трассе ММТС.

3. Разработан и изготовлен модернизированный токоприемник монорельсового транспорта, оборудованный подрессоренным контактным элементом, который обеспечивает надежный токосъем при скорости движения подвижного состава до 80 км/ч и продлевает срок службы токосъемных элементов за счет устранения неравномерности распределения нажатия на контактной пластине.

4. Усовершенствован метод оценки износа элементов контактных пар монорельсового транспорта, основанный на компьютерной обработке износных характеристик, кривых контактного нажатия, значений тягового тока и параметров, характеризующих неравномерность изнашивания токосъемного элемента, для проектируемой или реальной трассы.

5. Предложен метод экспериментальных исследований модернизированного токоприемника и проведены лабораторные испытания, которые показали, что созданное устройство токосъема обеспечивает надежный токосъем при скорости движения подвижного состава до 80 км/ч, а также имеет увеличенный срок службы контактных элементов за счет использования устройства компенсации неравномерного износа токосъемного элемента.

6. По результатам экономических расчетов было установлено, что срок окупаемости затрат на модернизацию всех токоприемников ММТС составляет шесть лет, а индекс рентабельности инвестиций для данного проекта равен 1,604, так как его значение больше единицы, то инвестиционный проект считается экономически эффективным.

1. Михеев В. П. Совершенствование систем контактного токосъема с жестким токопроводом / В. П. Михеев, О. А. Сидоров // Монография. Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2003. 182 с.

2. Сидоров О. А. Системы контактного токосъема с жестким токопроводом / О. А. Сидоров // Монография. М.: Маршрут, 2005. 106 с.

3. Insul-8 Mobile Electrification of Reels, Slip Rings, Bar, Festoon, Transit Rail, Cranes, Ports, Distribution Электронный ресурс. Режим доступа: (http://mvw.insul-8.com.au/Index.cfm/Fuse/Catalogs). - Загл. с экрана.

4. Magnetek's Power Delivery Systems & Pendant Stations-Electrobar® Электронный ресурс. Режим доступа: (http://www.magnetekmh.com/ mh powerdelivery electrobar-main.htm). - Загл. с экрана.

5. STEMMANN-TECHNIK GmbH Railway Products - Third-Rail-Shoegears - Project Monorail Электронный ресурс. - Режим доступа: (http://www.stemmann.de/bahn/dritte schiene/pmonorail.en.php). — Загл. с экрана.

6. Saf-T-Bar Series С | Insulated Electrification Systems Электронный ресурс. Режим доступа: (http://www.keepitmoving.com/series-C.htmn. - Загл. с экрана.

7. Saf-T-Bar Series Н | Insulated Electrification Systems Электронный ресурс. Режим доступа: (http://www.keepitmoving.com/series-H.html). — Загл. с экрана.

8. Tokyo Monorail Электронный ресурс. Режим доступа: (http://www.tokyo-monorail.co.ip/index.html). - Загл. с экрана.

9. Las Vegas Monorail Электронный ресурс. Режим доступа: (http://www.lvmonorail.comA). — Загл. с экрана.

10. Tama Monorail Электронный ресурс. Режим доступа: (http://www.tama-monorail.co.ipA). - Загл. с экрана.

11. Osaka Monorail Электронный ресурс. Режим доступа: (http://www.osaka-monorail.co.ipA). - Загл. с экрана.

12. Chiba Monorail Электронный ресурс. Режим доступа: (http://www.chiba-monorail.co.ipA). - Загл. с экрана.

13. Shonan Monorail Электронный ресурс. Режим доступа: (http://www.shonan-monorail.co.jpA). - Загл. с экрана.

14. Historic Seattle Monorail Электронным ресурс. Режим доступа: (http://wvwv.seattlemonorail.com). — Загл. с экрана.

15. Monorail Society Электронный ресурс. Режим доступа: (http://www.monorails.org/). - Загл. с экрана.

16. Kuala Lumpur Monorail Электронный ресурс. Режим доступа: (http://www.monorail.com.mv/). - Загл. с экрана.

17. The ALWEG Archives Электронный ресурс. Режим доступа: (http://www.alweg.com/). - Загл. с экрана.

18. Futrex, Inc. Электронный ресурс. Режим доступа: (http://www.futrexinc.coiT^. - Загл. с экрана.

19. Aerobus International, Inc. Электронный ресурс. Режим доступа: (http://www.aerobus.com/). — Загл. с экрана.

20. Aerorail Электронный ресурс. Режим доступа: (http://www.aerorail.com/index.htm). - Загл. с экрана.

21. Owen Transit Group, Inc. Электронный ресурс. Режим доступа: (http://www.OTG-Inc.coir^. - Загл. с экрана.

22. SwedeTrack System АВ Электронный ресурс. Режим доступа: (http://www.swedetrack.com/). — Загл. с экрана.

23. The Whoosh: Innovative Public Transport Электронный ресурс. Режим доступа: (http://www.whoosh.care4free.net/). - Загл. с экрана.

24. STC: Sky Train Corp. Электронный ресурс. Режим доступа: (http://home 1 .gte.net/stco/). — Загл. с экрана.

25. Hull Monorail Электронный ресурс. Режим доступа: (http://www.skyrailuk.com/). - Загл. с экрана.

26. Severn-Lamb USA, Inc. Электронный ресурс. Режим доступа: (http://www.severn-lambusa.com/monorail.html). - Загл. с экрана.

27. Сайт Московской монорельсовой дороги Электронный ресурс. -Режим доступа: (http://www.monorail.ru/). Загл. с экрана.

28. Токосъем и токоприемники электроподвижного состава. И. А.Беляев, В. П. Михеев, В. А. Шиян. Под ред. И. А. Беляева. Изд. 2-е, переработ, и доп. М., «Транспорт», 1976. 184 с.

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

30. Михеев В. П., Дроботенко А. Ф., Брюханов А. С. К оценке экономичности и надежности токоснимания по кривым контактного нажатия.

31. Энергоснабжение электрических железных дорог". Научные труды Омского ин-та инж. ж.-д. транспорта, 1974, т. 162, с. 4 11.

32. Михеев В. П., Сидоров О. А., Саля И. JT. Исследование и прогнозирование износа контактных пар устройств токосъема // Электромеханика. Известия ВУЗов. Новочеркасск, 2003. № 5. С. 74 79.

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

34. Беляев И. А. Исследование работы токоприемников электроподвижного состава при высоких скоростях движения. — "Вопросы эксплуатации контактной сети и токосъема". Труды Всесоюзн. научн.-исслед. ин-та ж.-д. транспорта, М., вып.233, 1962, с.86 123.

35. Сидоров О. А. Совершенствование конструкций токоприемников метрополитена / О. А. Сидоров // Совершенствование контактной сети и токоприемников и улучшение технологических процессов их эксплуатации: Межвуз. сб. науч. тр. / ОмИИТ. Омск, 1987. С. 55 61.

36. Nibler Н. Dynamishes Verhalten von Fahreitung und Stromabnehmer bei elektrischen Hauptbahnen. Elektrische Bahnen, 1950, N. 10, s. 8 - 13.

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

38. Плакх А. В. Выбор оптимальных размеров пантографа для высоких скоростей движения. Сборник трудов Ленинградского ин-та инж. ж.-д. транспорта. СПб., Трансжелдориздат, 1958, Вып. 159, С. 72 - 77.

39. Кумезава И. Контактная подвеска при высоких скоростях движения на электрических железных дорогах. — «Ежемес. бюл. Междунар. ассоциации ж.-д. конгрессов». 1962, № 1, С. 3 14.

40. Плакс А. В. Колебания токоприемника и контактной подвески при высоких скоростях движения на электрифицированных железных дорогах. -«Электромеханика». Известия ВУЗов. СПб., 1959, № 3, С. 44 55.

41. Плакс А. В. Влияние параметров контактной подвески на колебания токоприемника при высоких скоростях движения. Сборник трудов Ленинградского ин-та инж. ж.-д. транспорта. СПб., Трансжелдориздат, 1961, Вып. 177, С. 9-14.

42. Плакс А. В. Исследование взаимодействия токоприемника и контактной сети при высоких скоростях движения. Сборник научных трудов Ленинградского ин-та инж. ж.-д. транспорта. СПб., Трансжелдориздат, 1959, Вып. 167, С. 68-76.

43. Паскуччи Л. Колебания контактной подвески электрифицированных железных дорог при высоких скоростях движения. «Ежемес. был. Междунар. ассоциации ж.-д. конгрессов». 1969, № 2, С. 44 - 54.

44. Почаевец Э. С. Выбор оптимальных параметров контактных подвесок с учетом случайных факторов. «Вестник Всесоюзн. науч.-исслед. ин-та ж.-д. транспорта». 1974, № 1, С. 16 - 19.

45. Tsuchiya К. The dynamic behavior of overhead centenary wire systems. -«Quarterly Reports of the Railway Technical Research Institute». Tokio, 1969, v. 10, № 4, p. 207.

46. Моррис P. Б. Применение аналоговых вычислительных машин к проблеме пантографа и контактной сети. — «Ежемес. был. Междунар. ассоциации ж.-д. конгрессов». 1967, № 1, С. 21 40.

47. Фрайфельд А. В., Ерофеева М. М. Уточнения графо-аналитического метода построения траектории токоприемника. Труды Московского ин-та инж. ж.-д. транспорта. М., «Транспорт», 1970, Вып. 125, С. 102 — 106.

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

49. Фрайфельд А. В. Обеспечение надежного токосъема при высоких скоростях движения. М., «Транспортное строительство», 1970, № 3, С. 18-21.

50. Михеев В. П. Развитие исследований по проблеме токоснимания в Омском институте инженеров железнодорожного транспорта. Материалы XXI науч.-техн. конф. Омского ин-та инж. ж.-д. транспорта. Омск, 1969, С. 53-54.

51. Fink В. Beitrag zur Dynamik der Stromabnehmers. «Elektrische Bah-nen», 1931, №9, S. 272-276. .

52. Beier J. Die Bauarten der Stromabnehmers und ihre Dynamik. «Elektrische Bahnen», 1933, № 1,S. 18-21, №2, S. 40-47.

53. Niethammer F. Fahrdraht und Stromabnehmer. «Elektrotechnik und Maschinenbau». 1934, № 47, S. 549 - 553.

54. Беляев И. А. Взаимодействие токоприемника и контактной сети при высоких скоростях движения. М., «Транспорт», 1968, с. 152.

55. Гойхман Л. В., Тавровский JI. Д. Основные тенденции в исследованиях динамической системы «токоприемник — контактная сеть» / ВИНИТИ Электрооборудование ж.-д. транспорта. Вып. 6, 1981.

56. Марквардт Г. Г. Троллейбусная контактная сеть. Раздел IV. Исследование работы провода при взаимодействии его с токоприемником и выбор оптимальных параметров подвески / Отчет по науч.-исслед. работе науч.-исслед. ин-та при Моссовете. М., 1939.

57. Bucker W. Mechanische Probleme der Stromubertragung zwischen Fahr-leitung und Stromabnehmer elektrische bahnen. «Elektrische Bahnen». 1957, № 11,S. 254-263.

58. Guilbert G., Davies H. Pantograph motion on nearlyiniform railway overhead line. Proc. J.E.E. 1966, v. 113, P. 485 492.

59. Ковалев С. M. Расчет колебаний пантографа при больших скоростях двжения электропоезда. «Вопросы автоматизации устройств электрической тяги» / Сборник трудов Ленинрадского ин-та инж. ж.-д. транспорта. М., СПб., «Транспорт», 1966, Вып. 253, С. 206 - 212.

60. Ковалев С. М. Аналитический метод расчета колебаний токоприемников скоростного электровоза. Диссертация. Ленинградский ин-т инж. ж.-д. транспорта. СПб., 1968, С. 30 32.

61. Levy S., Bein J. A., Leclers Е. J. Railway overhead contact systems, catenary-pantograph dynamics for power collection at high speeds. Paper Amer. Soc. Mech. Engrs. 1968, NRR-2, 8 p.

62. Gray R. Т., Levy S., Bein J. A., Leclers E. J. Effect of collection at high speed. Paper Amer. Soc. Mech. Engrs. 1968, NRR-1, 10 p.

63. Фуджии и Шибата. Динамика токоприемника. В кн.: Материалы 7-го Японского национального конгресса по прикладной механике. 1957, С. 43-47.

64. Abbott М. R. The numerical solution of a fourth order partial differential equation pertaining to railway overhead contact systems. Royl Airkrauf Establishment (R. A. E.) Technical Report. 1967, 67299, № 4, P. 363 - 368.

65. Кайн П. П., Скотт П. Р. Система простой контактной подвески для электрических железных дорог. — «Ежемес. бюл. Международн. ассоциации, ж.-д. конгрессов». 1970, № 7, С. 3 9.

66. А. В. Ефимов Расчет процесса взаимодействия токоприемников с контактной сетью при высоких скоростях движения / А. В. Ефимов,

67. A. Г. Галкин, В. В. Веселов // Инженер путей сообщения. М., № 3, 1998.

68. Михеев В. П. Расчет взаимодействия токоприемника монорельсового транспорта с жестким токопроводом / В. П. Михеев, О. А. Сидоров,

69. B. А. Нехаев, И. JI. Саля; Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2004. - 26 с. - Библиогр.: с. 20. - Рус. - Деп. в ЦНИИТЭИ МПС.

70. Коффман Дж. JI., Престон X. JI. Влияние динамических характеристик подвижного состава на качество токосъема. Конференция по электрификации Британских железных дорог. 1960, перевод № 596/60, С. 3 8.

71. Манцо М. Демпфирование колебаний токоприемников высокоскоростного подвижного состава. — «Ежемес. бюл. Международн. ассоциации, ж.-д. конгрессов». 1969, № 3, С. 29 -36.

72. Сидоров О. А. Новые устройства токосъема для скоростного электропоезда / О. А. Сидоров // Локомотив. 2004. № 9. С. 40 41.

73. Беляев И. А. Взаимодействие токоприемников и контактной сети / И. А. Беляев, В. JI. Вологин. М.: Транспорт, 1982. 190 с.

74. Сидоров О. А. Совершенствование конструкций токоприемников метрополитена / О. А. Сидоров // Проблемы энергетики. 2004. № 9 10. С. 49-52.

75. Сидоров О. А. Обеспечение надежной работы токоприемников при высоких скоростях движения / О. А. Сидоров // Железнодорожный транспорт. 2004. № 11. С. 66-67.

76. Власов И. И. Контактная сеть. М., Транспорт, 1964. 395 с.

77. Сидоров О. А. Методы исследования устройств токосъема Московской монорельсовой транспортной системы / О. А. Сидоров; Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2004. Деп. в ЦНИИТЭИ МПС, 2004. № 2. С. 47.

78. Михеев В.П. Совершенствование узлов и характеристик современных токоприемников. Омский ин-т инж. ж.-д. трансп. Омск, 1987. 62 с.

79. Сидоров О. А. Токосъем в монорельсовых системах / О. А. Сидоров // Мир транспорта. 2004. № 3. С. 30 39.

80. Яблонский А. А., Никифорова В. М. Курс теоретической механики. Ч. 1. Статика. Кинематика. Учебник для втузов. Изд. 5-е, испр., М., «Высшая школа», 1977. 368 с.

81. В. П. Дьяконов Энциклопедия Mathcad 200li и Mathcad 11. М.: Со-лон-Пресс, 2004. 832 с.

82. Климов Д. Н., Руденко В. М. Методы компьютерной алгебры в задачах механики. М.: Наука, 1989. 215с.

83. Дьяконов В. П. Пакеты применений системы MathCAD. М.: Физ-матлит, 1993. 267 с.

84. Очков В. Ф. MathCad 7 Pro для студентов и инженеров. М: КомпьютерПресс, 1998.384 с.

85. Бидерман В. J1. Теория механических колебаний: Учебник для вузов. М.: Высш. школа, 1980. - 408 с.

86. Яблонский А. А., Норейко С. С. Курс теории колебаний: Учеб. пособие для студентов втузов. Изд. 3-е, испр. и доп. М., «Высш. школа», 1975. 248 с.

87. Яблонский А. А. Курс теоретической механики. Ч. 2. Динамика. Учебник для втузов. Изд. 5-е, испр., М.,' «Высшая школа», 1977. 430 с.

88. Вибрации в технике: Справочник в 6-ти т. / Пред. ред. совета В. Н. Челомей М.: Машиностроение, 1978. - Т. 1. Колебания линейных систем / Под ред. В. В. Болотина. 1978. 352 с.

89. Коршунова Л. Колебания и волны: Механические колебания. Электромагнитные колебания. Механические волны, 2004. 112 с.

90. В. Д. Бертяев, JI. А. Булатов, А. Г. Митяев, А. Б. Каплун Исследование колебаний механических систем с гибкими упругими связями (комплексный подход с применением ЭВМ). Учебное пособие — Тула: Тульский государственный университет (ТулГУ), 2002. с. 108.

91. Р. Г. Мухарлямов Уравнения движения механических систем. — М.: Российский Университет дружбы народов, 2001. 100 с.

92. Бидерман B.JI. Прикладная теория механических колебаний. М.: Высшая школа, 1972. 416 с.

93. Я. Г. Пановко Введение в теорию механических колебаний. М.: Наука, 1971.240 с.

94. Общетехнический справочник / Под ред. А. Н. Малова. М.: Машиностроение, 1971. 464 с.

95. А. А. Алямовский SolidWorks / COSMOSWorks. М.: "ДМК Пресс", 2004. 432 с.

96. Зайцев В. Ф., Полянин А. Ф. Справочник по линейным обыкновенным дифференциальным уравнениям. М.: Факториал, 1997, 304 с.

97. Камке Э. Справочник по обыкновенным дифференциальным уравнениям. М.: Наука, 1976, 576 с.

98. Н. С. Бахвалов. Численные методы. М.: Наука, 1975г.

99. Дж. Холл и Дж. Уатт Современные численные методы решения обыкновенных дифференциальных уравнений. М.: Мир, 1979. 312 с.

100. Амосов А.А. Вычислительные методы для инженеров: Учеб. пособие / А. А. Амосов, Ю. А. Дубинский, Н. В. Копченова. 2-е изд. Испр. и доп. — М.: Изд-во МЭИ, 2003. - 596 с.

101. Поршнев С.В. Вычислительная математика. Курс лекций / Учебное пособие. Санкт-Петербург: БХВ-Петербург, 2003. 320 с.

102. Никольский М. Д. К вопросу о взаимодействии токоприемника и контактной сети. ПГУПС. СПб, 1998. С. 35-40.

103. Шайдаков В. И., Артамонов Б. JI. Методика аэродинамических и прочностных расчетов с использованием ЭВМ. М.: МАИ, 1977.

104. Брюханов О. Н. Основы гидравлики, теплотехники и аэродинамики / О. Н. Брюханов, В. И. Коробко, А. Т. Мелик-Аракелян М.: ИНФРА-М, 2004. 367 с.

105. Основы проектирования электроподвижного состава с магнитным подвесом и линейным тяговым электроприводом / В. И. Бочаров, Ю. А. Бахвалов, И. И. Талья. 4.2. Ростов-на-Дону: Изд-во Рост, ун.-та, 1992. -296 с.

106. Баврин И. И. Курс высшей математики. 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Владос, 1999. 538 с.

107. Гмурман В. Е. Теория вероятностей и математическая статистика. -М.: Высшая школа, 2003,478 с.

108. А. с. 1137345 СССР, МКИ3 В 60 L 5/00. Устройство для исследования скользящего контакта между контактным проводом и токосъемником / Михеев В. П., Сидоров О. А. // Открытия. Изобретения. 1985, № 4.

109. Сидоров О. А., Кротенко Е. А., Емельянов А. Г. Совершенствование методики экспериментальных исследований токоприемников транспорта на магнитном подвесе // Межвуз. темат. сб. науч. тр./ Омский ин-т инж. ж.-д. трансп. Омск, 1993. С. 69-73.

110. Пат. 2025313 РФ, МКИ3 В 60 L 5/00. Устройство для исследования взаимодействия токоприемника с токоведущим рельсом / О. А. Сидоров, А. Г. Емельянов, В. П. Михеев, С. А. Ступаков // Открытия. Изобретения. 1994. №24.

111. Беляев И. А., Кадышев С. А. Разработка и исследование токоприемников электроподвижного состава метрополитенов // Вестн. Всесоюз. науч.-исследоват. ин-та инж. ж.-д. трансп. 1984. — № 3. — С. 25 - 31.

112. А. с. 177447 СССР, МКИ В 60L 3/12. Михеев В. П., Поздняков О. И. Устройство для исследования скользящего контакта между контактным проводом и токоприемником // Открытия, изобретения, промышленные образцы и товарные знаки, 1965. -№ 1.

113. А. с. 393137 СССР, МКИ В 60L 3/12. Кожахмедов В. Д., Хван В. Е. Устройство для исследования взаимодействия токоприемников и контактной сети // Открытия, изобретения, промышленные образцы и товарные знаки. -1973.-№33.

114. А. с. 469625 СССР, МКИ В 60L 3/12. Тибилов Т. А., Есенов И. X., Титаренко П. Р. Устройство для динамических испытаний токоприемников электроподвижного состава // Открытия, изобретения, промышленные образцы и товарные знаки. 1975. - № 12.

115. А. с. 422643 СССР, МКИ В 60L 3/12. Стукалкин А. Н., Лука-шов В. М. Устройство для исследования работы токоприемников электроподвижного состава // Открытия, изобретения, промышленные образцы и товарные знаки. 1974.-№ 13.

116. Михеев В. П., Сидоров О. А. Новый способ прогнозирования износа // Локомотив. М., 2003. № 8. С. 41 42.

117. Михеев В. П., Сидоров О. А., Саля И. Л. Исследование и прогнозирование износа контактных пар устройств токосъема // Электромеханика. Известия ВУЗов. Новочеркасск, 2003. № 5. С. 74 - 79.

118. Сакагути Ц., Пихара М. Динамические испытания токоприемника. // Тэцудо гидзюпу канкю сире, 1977. Т. 34. № 4. С. 416 417.

119. А. с. 735457 СССР, МКИ В 60 L 5/00. Устройство для динамических испытаний токоприемников электроподвижного состава / Александров И. Б., Бухман В. В., Сиротченко В. Н., Саксонов Я. А. // Б.И., 1980, № 3.

120. А. с. 623763 СССР, МКИ В 60 L 5/00. Устройство для исследования работы токоприемников электроподвижного состава / Домрачев В. Л., Лукашев Ю. М., Заморин И. С. // Б. И., 1978, № 7.

121. Сидоров О. А., Михеев В. П. Динамические испытания токоприемников на колебательном стенде // Обеспечение надежности работы токоприемников и контактной сети: Межвуз. темат. сб. науч. тр. / Омский ин-т инж. ж.-д. трансп. Омск, 1984. С. 69 73.

122. Михеев В. П., Сидоров О. А. Особенности устройств токосъема транспорта с магнитным подвесом: Конспект лекций / Омская гос. акад. путей сообщения. Омск, 1995. 51 с.

123. А. с. 1445994 СССР, МКИ3 В 60 L 5/00. Устройство для динамических испытаний токоприемников электрического подвижного состава / О. А. Сидоров, В. П. Михеев // Открытия. Изобретения. 1988. № 47.

124. Волков Б. А. Экономическая эффективность инвестиций на железнодорожном транспорте в условиях рынка. М.: Транспорт, 1996. - 191 с.

125. Методические рекомендации по определению экономической эффективности мероприятий научно-технического прогресса на железнодорожном транспорте / ВНИИЖТ МПС. М.: Транспорт, 1991.-239 с.

126. Методика расчета эффективности инноваций на железнодорожном транспорте. М.: МПС, 2000.

127. Волков Б. А. Экономическая эффективность инвестиций tm железнодорожном транспорте в условиях рынка. М.: Транспорт, 1996. 191 с.

128. Шкурина JT. В., Козлова С. С. Экономическая оценка эффективности инвестиций на железнодорожном транспорте. М.: РГОТУПС, 2000. 74 с.

129. Половко А. М. Основы теории надежности. М., 1964. -445 с.

130. Сборник задач по теории надежности / Под ред. А. М. Половко, И. М. Маликова. М., 1972. - 345 с.