автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Стабилизация статических характеристик токоприемников электрического подвижного состава

На правах рукописи

ВЕЛИК НИКОЛАЙ АЛЕКСЕЕВИЧ

СТАБИЛИЗАЦИЯ СТАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ТОКОПРИЕМНИКОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА

05.22. 07 — Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт - Петербург - 2003

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Петербургский государственный университет путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации» ■

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор МАЗНЕВ Александр Сергеевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор ВОЛОГИН Владимир Анатольевич; кандидат технических наук, доцент БЕРЕЗИН Юрий Евгеньевич.

Ведущее предприятие - Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный университет путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации»

Защита диссертации состоится « 26 » декабря 2003 г. в 13 час. 30 мин. на заседании диссертационного совета Д218.008.05 при Петербургском государственном университете путей сообщения МПС РФ по адресу: 190031, С - Петербург, Московский пр., д.9, ауд. 5 - 407.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Петербургского государственного университета путей сообщения МПС РФ

Автореферат разослан « 26 » ноября 2003 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор

Н.П. Семенов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы: Работа направлена на повышение эффективности использования токоприемника (ТП).

Срок службы контактного провода зависит от материала контактных элементов, вида смазки в скользящем контакте и способа её подачи, тока, протекающего через контакт, число проходов ТП, скорости движения, характера изменения нажатия в контакте и др.

Основное влияние на срок службы токосъемных элементов и контактного провода оказывает характер изменения нажатия.

Удовлетворительное качество токосъема может быть обеспечено при условии, что величина контактного нажатия в процессе движения будет стабильной и вместе с тем не настолько большой, чтобы вызывать усиление механического износа контактных элементов полоза и контактного провода, и не настолько малой, чтобы вызывать увеличение электрического износа контактной пары.

Сложность конструкций многих ТП объясняется трудностью задачи стабилизации контактного нажатия. В существующих конструкциях имеет место зависимость статического нажатия от высоты полоза.

Поэтому особую актуальность приобретает повышение качества токосъёма за счет обеспечения стабильности нажатия на контактный провод.

Цель работы - снижение износа контактных элементов токоприемника путем стабилизации нажатия на токопровод.

Методы исследования. В основу исследований положены теория функций наименее отклоняющихся от нуля, методы математической статистики, аналитические и численные методы решения задач, основные расчетные схемы и соотношения получены на основе положений классической механики. Экспериментальные исследования выполнены на стенде и натурных образцах ТП.

Научная новизна исследований:

^ предложена методика оперативного контроля характеристик пружин;

^ разработана методика подбора пружин су IX ха-

рактеристик;

^ предложена методика выбора параметров ТП, обеспечивающих стабилизацию нажатия на контактный провод;

определены рациональные параметры подъёмно-опускного механизма модернизированного и разработан новый ТП.

Апробация работы. Основные результаты работы доложены на IV Международной научно-практической конференции «Новые технологии на промышленном и городском транспорте», 24 - 25 февраля 2000 (г. СПб, ПГУПС, 2000), Ш-й Международной научно-технической конференции «Состояние и перспективы развития электроподвижного состава» 27 - 29 июня 2000 года (г. Новочеркасск, 2000), 4-й Международной Многоотраслевой Транспортной Выставке «ТРАНСТЕК - 2000» 12-15 сентября 2000 года (СПб, Ленэкспо 2000), на Совместной Программе Семинаров 2-й Международной Евроазиатской конференции по транспорту и выставки «ТРАНСТЕК - 2000» 13 сентября 2000 года (СПб, ПТМЗ, Ленэкспо, 2000), технических совещаниях ОАО "Петербургский трамвайно - механический завод" (г. СПб, 1995 - 2003 гг.).

Практическая ценность и реализация результатов работы:

Результаты использованы при совершенствовании и настройке подъёмно-опускного механизма токоприемника, оперативном определении характеристик пружин, создании нового ТП. На основе результатов исследований модернизированы существующие ТП, разработан новый радиальный ТП, которые прошли эксплуатационную проверку.

Использование результатов исследований позволяет снизить интенсивность износа токосъёмных полозов, количество повреждений контактной сети и массу ТП, увеличить срок службы ТП.

Публикации. По материалам диссертации опубликованы 6 печатных работ, в том числе 1 свидетельство на полезную модель и 2 патента.

Структура и объём диссертации. Диссертация включает введение, пять глав, заключение с выводами и рекомендациями, список использованной лите-

ратуры, 11 приложений. Работа изложена на 197 страницах машинописного текста, содержит 33 рисунка, 15 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, определена цель работы, задачи исследований, её научная новизна и практическая значимость.

В первой главе приведен анализ факторов, влияющих на качество токосъёма. Приведены результаты исследований отказа ТП, определены причины выхода их из строя.

Увеличение срока службы ТП можно достичь путем стабилизации статического нажатия, их модернизации и заменой на принципиально новый тип.

Реализовать поставленную цель возможно путем решения следующих задач:

исследовать характеристики подъемных пружин ТП; разработать методику оперативного контроля и методику индивидуального учета характеристик пружин; разработать и исследовать математическую модель ТП; исследовать упругие характеристики и определить рациональные параметры подъемно-опускных механизмов ТП;

исследовать в эксплуатационных условиях опытные образцы ТП.

Изложенные выше цели и задачи исследований являются алгоритмом выполнения работы.

Во второй главе рассмотрены методические основы улучшения упругих характеристик, определения минимального нажатия на токопровод и направления совершенствования ТП.

Реализовать идеально точные характеристики механизмов с упругими звеньями затруднительно, что отмечают П.Л. Чебышев, И.И. Артоболевский, Н.И. Левитский. В связи с этим П.Л. Чебышевым была разработана теория функций наименее уклоняющихся от нуля применительно к механизмам с абсолютно же-

сткими звеньями.

Заданной функцией следует считать функцию внешней нагрузки от массы подвижных частей, представленной в виде момента сил относительно оси подъёмного вала ТП или приведенной к токосъёмному полозу силы.

В качестве приближаемой принимается функция момента сил пружины относительно оси подъёмного вала ТП или приведенную к контактному полозу силу пружины.

При приближении двух функций в качестве оценочного показателя отклонения функций ТП, принимается наибольшее значение разности между требуемой и получаемой характеристиками.

Разница моментов внешних сил и сил пружины всегда должна быть больше нуля и стремиться к нулю, что математически можно записать

где М3 - заданная функция, момент сил подвижных частей ТП относительно подъемного вала с учетом нажатия; Мп - момент сил пружины относительно подъемного вала.

Для того, чтобы система находилась в равновесии, в точках 0 (рис. 1.) должен быть приложен момент сил пружины М0, равный по величине и противоположный по направлению моменту, создаваемому силами, нагружающими ТП Мтп-Рассмотрим условия равновесия рам АВ и ВО.

Уравнение моментов сил (рис. 1) относительно шарнира О (или 01) для системы, находящейся в равновесии под действием статических сил, имеет вид

М3 - Мп -»О,

(1)

1ов$т{(р + (3) +

Г ( £ £ 1

+ еовсо5<р

£

(2)

ов

где Р0 - статическое нажатие токосъемных элементов на токопровод; (34 -вес токосъемных элементов и их крепежных устройств, находящихся на верх-

нем шарнире; ела - длина верхней подъемной рамы пантографа; - вес верхней подъемной рамы, Н; ет - длина нижней подъемной рамы, которая является одним из плеч двуплечего рычага; <р - угол, который характеризует положение нижней подъемной рамы относительно горизонтали; /3 - угол, характеризующий положение верхней подъемной рамы относительно горизонтали; еа - расстояние от нижнего шарнира верхней рамы до ее центра тяжести; - вес узла и деталей в шарнире верхняя и нижняя подъемные рамы; - вес нижней подъемной рамы; (ы - расстояние от нижнего шарнира нижней рамы до ее центра тяжести.

Рис. 1. Схема действующих сил на ТП Так как рамы изготавливаются из труб постоянного сечения, то зависимость (2) с учетом соотношений

О

преобразуется в следующий вид:

где (, - расстояние между опорами нижних рам; 13 - длина кривошипа, м; е длина нижних рам; Ь^щ - максимальная высота полоза токосъемника относительно основания; Ьт,п - минимальная высота полоза токосъемника.

В соответствии со схемой (рис. 1) момент сил пружины подъёмно-опускного механизма ТП (аналогичного П-5) равен

где Я - текущая длина пружины; Нс - приведенная свободная длина пружины; С - жесткость пружины; е2 - длина рычага, соединенного с пружиной; Q - угол, который характеризует положение рычага, соединенного с пружиной, относительно рамы.

Текущая длина пружины определится по выражению

где г, - отрезок рамы, ограниченный шарнирами двуплечих рычагов. С учетом (6) момент сил пружины (5) преобразуется в следующий вид

При рабочем ходе (рис. 1) подъёмно-опускного механизма пружина удлиняется более интенсивно, так как она с обоих концов закреплена к рычагам, которые растягивают пружину в разные стороны.

Из уравнений (3), (7) можно определить фактическое нажатие (Р0~Рф) на контактный провод

мпр = (Я -Яс)С/2вшр ,

(5)

Я =£, -2£2совб ,

(6)

А/я„=^28ше(Я-Яс)С/Я . (7)

Л

(£, -2£2 соъО - Нс)С£2 8т() -

\

\ ь

(8)

х

{елв+2сгеог)1ов*т{(р + р)

Как видно из зависимости (8), приведенная сила зависит в основном от соотношения параметров С1г1лвИъ1оа. Математически приведенная жесткость подъёмно-опускного механизма запишется

су =(р<к,+ъ-рм<р,«-ч>,). (10)

Приведенная жесткость подъёмно-опускного механизма использована при определении минимального нажатия на токопровод.

Проведенные исследования математической модели подъёмно-опускного механизма показали, что увеличение длины кривошипа следует проводить всего на 21.. .45 % от первоначального при использовании вместо двух пружин одной штатной пружины.

Угол у в конструкции модернизированного регулируемого кривошипа предусмотрен изменяющимся синхронно по мере изменения радиуса кривошипа на величину 5у (рис. 2, 3) в пределах 41.....45°, что позволяют сохранить стабильность нажатия.

Подъёмно-опускной механизм ТП (рис. 2, 3) снабжен регулируемыми кривошипами в виде втулки с пластиной и хомутом, которые имеют регулировочные отверстия, причем, хомут имеет возможность перемещения, а основные параметры в соответствии с рис. 2 определяется из следующих соотношений

^ =(1 + Л^)хЛЯ ; (11)

*„=(2 + Ыр)хМ; (12)

¡Р=ИРХМ ; (13)

Г-ЬГ = Гкон, (14)

где 1Х - шаг расположения отверстий на хомуте, определяемый в зависимости от размеров фиксирующего пальца или болта; Ир - число рядов отверстий; ДЯ - рекомендуемый шаг изменения радиуса кривошипа.

Синхронное изменение угла у при изменении радиуса регулируемого кривошипа позволяет стабилизировать нажатие на контактный провод при использовании пружин со значительным перепадом их жесткости до 15...30% (по техническим требованиям отклонение

жесткости не более 8%).

Рис. 2. Расчетная схема для определения приращения угла у регулируемого кривошипа.

Рис. 3. Общий вид узлов пантографа с регулируемым кривошипом Анализ вариантов подъёмно-опускных механизмов и их упругих характеристик позволил разработать ТП, в котором обеспечивается постоянство нажатия во всей рабочей зоне перемещения токосъёмных полозов (патенты РФ №2191707, №2191708).

Использование принципиально новой конструкции (рис. 4) позволяет уменьшить нагрузку на все основные узлы, а также массу ТП.

В случае зацепления токосъемных полоз о препятствие при прямом ходе каретка начинает переворачиваться относительно верхнего вала за счет сил сцепления и откидывается назад. При этом значительно увеличивается момент внешних сил относительно нижнего вала, что приводит к самопроизвольному опусканию ТП вниз.

Изменение момента сил от массы рабочего органа мРО =/(<?>) в соответствии с рис. 4 может быть представлено в виде

где т - масса подвижных частей ТП, приведенная к валу каретки; ц - ускорение свободного падения; £3 - длина рычага приложения внешних сил (приведенной массы) на подъёмно-опускной механизм, которая определяется как расстояние между нижним и верхним валами; (р, - угол, характеризующий положение подъемных труб - стоек относительно горизонтали; / - индекс переменной, целое положительное число.

= т • д • С з • сое (р г

I >

(15)

I

Рис. 4. ТП радиального типа при срабатывании каретки

Анализ зависимости (15) показывает, что она имеет нелинейную зависимость, поэтому приближаемая функция также должна быть нелинейной функцией.

Момент пружины ТП радиального типа в соответствии с рис. 3

Мпрр = Цг smQ^e\ +t\ -2¿/2cosQ - Hc)C! ^гх+г\-Их1гсо^, (щ

где - отрезок рамы, ограниченный осью нижнего вала и точкой крепления пружины на раме ТП; - длина рычага приложения силы подъёмной пружины; Q - угол между рычагом приложения силы пружины и отрезком рамы, ограниченным осью нижнего вала и точкой крепления пружины на раме ТП.

Приведенная жесткость подъёмно-опускной механизм ТП радиального типа в развернутом виде

sin QM+ l\ -2V2cosQi+1 - Нс )

С -

^ПР

Iе 2'

eos <рм +í\ -2/,/acose,+I eos + l\ -2¿xl7cosQl

■ (17)

Величина приведенной жесткости (17) зависит от всех конструктивных параметров подъёмно-опускного механизма ТП, в том числе от положения каретки по высоте и является нелинейной.

Основное влияние на работу ТП оказывает изменение высоты контактного провода Ъ относительно головки рельсов. На представленной схеме (рис. 5) движение ТП рассматривается в продольно-вертикальной плоскости.

Движения системы (рис. 5) на основе уравнения Лагранжа II рода записывается в виде

тл + р г-Сяг-тъ + Г - Ркс = 0, (18)

где т - приведенная к токосъёмному полозу масса ТП, учитывающая подвижные элементы; 5 - ускорение токосъёмного полоза ТП в вертикальном направлении; р - коэффициент демпфирования, учитывающий демпфирующие

свойства сил трения в шарнирах ТП; г - скорость движения ТП в вертикальном направлении; Сп - приведенная к токосъёмному полозу жесткость подвески; 2 -вертикальное перемещение токосъёмного полоза ТП, которое равно изменению высоты расположения токопровода относительно головки рельсов; g - ускорение свободного падения; .Р - приведенная к токосъёмному полозу сила пружины; РКс - нажатие контактной сети на токосъёмный полоз.

Рис. 5. Модель подъёмно-опускного механизма ТП Так как нажатие контактной сети на токосъёмный полоз равно прижатию его к токопроводу Ркс - - Р, имеем

- тг - £ г + С„г + (»£ -Р) = Р. (19) Скоростью -2 и ускорением -гслучайного процесса из-за их случайного характера нельзя управлять. Снижение первой составляющей возможно за счет уменьшения массы. Коэффициент демпфирования (вязкого сопротивления) в механизмах при отсутствии демпферов (амортизаторов) зависит только от трения в шарнирах самого механизма. Следует стремиться к минимуму второй составляющей (Р г =0).

Третья составляющая - статическая, значение которой при постоянстве на-

жатия Сп*2=0. Соблюдение указанных условий позволит обеспечить минимальное значение прижатия токосъёмных полозов к контактному проводу.

С учетом вышесказанного, уравнение движения системы (19) примет вид

- т 'г + («я - /О = Р. (20)

При обеспечении равенства моментов от массы и сил пружины составляющая в скобках (15) должна быть равна нулю, а (15) перепишется

- тг = Р. (21)

С учетом выше допущенных условий выражение (21) показывает величину минимального нажатия токосъёмных полозов.

Очевидно, что Р всегда должен быть положительным (больше нуля), чтобы обеспечить безотрывность токосъёмного полоза от токопровода. В теоретическом и практическом плане Р должна быть равна или больше силе инерции, принятой по модулю | тг |. Значит, минимальное нажатие токосъёмных полозов на контактный провод равно

\тг\ = Р. (22)

Следует отметить, что при увеличении скорости движения увеличивается и ускорение токосъёмного полоза в вертикальном направлении (г), следовательно, правая часть (22) тоже будет увеличиваться. Следовательно по мере увеличения скорости движения ЭПС рекомендуется увеличить статическое нажатие. Если же при большой скорости движения удельное давление на контактный провод превышает допустимое значение следует увеличить площадь контакта токосъёмных полозов.

В третьей главе рассмотрены методические основы определения жесткости пружины, метод индивидуального учета и стенд для оперативного контроля характеристик пружин.

Для определения момента сил пружин М при условии, что пружины отличаются длиной и жесткостью (С^Сг, Яа^ЯсгХ рекомендуется использовать ме-

тод индивидуального учета характеристик каждой пружины, и момент сил нескольких пружин оценить по выражению

Мг= М1+М2 +...+М,, (23)

где Ми Мг,..., М, - моменты сил отдельных пружин.

При условии С\ФС2, На*НС2, выполнив подстановки в (23) для радиального ТП получим общий случай для определения момента упругих характеристик подъёмно-опускного механизма, который содержит в блоке разные по параметрам пружины

Мг=1х1г 8ш а[(Я-ЯС1)С, +(#-#С2)С2]/# . (24)

Оперативный метод позволяет оценить жесткость пружины по двум показаниям динамометра. Особенностью метода является определение фактической жесткости пружины в два этапа по упругой характеристике пружин в рабочем диапазоне удлинения на основе двух показаний динамометра.

1-й этап. Нагружается растягиванием пружина до усилия Р и фиксируется текущая длина Н исходя из условия, что

0,5Р[ <Р«Р2, (25)

где Р, Р1 и Р2 заданы заранее по конструкции.

2-ой этап. Увеличивается нагрузка на пружину до заранее заданной контрольной величины приращения ДНК длины пружины при условии

ДНК < Н, - Н2. (26)

В этом положении фиксируется контрольная сила пружины Рк. Значение Рк при этом должен удовлетворить условию

Рк < Рг • (27)

По разности полученных усилий растягивания определяют фактическую жесткость Сф пружины

СФ = (Рк -Р)/ДНК (28)

В четвертой главе приведено описание исследованных ТП и принцип работы нового ТП, даны его основные технические характеристики.

В пятой главе даны результаты исследований и их анализ.

Обработка полученных результатов исследований проводилась с применением электронной таблицы Microsoft Excel 2000. Представленные результаты корреляционного анализа и статистической обработки полученных экспериментальных данных показали, что отклонение жесткости от среднего значения пружины доходит до 30%.

Метод оперативного определения жесткости пружин использован при проектировании стенда (свидетельство на полезную модель № 22550), применяемого при сборке и настройке ТП.

С использованием регулируемого кривошипа и метода индивидуального учета характеристик пружин были настроены ТП с различными параметрами пружин (таблица 1).

Анализ данных приведенных в таблице показывает, что при разнице жесткости пружин больше допуска можно получить приемлемые упругие характеристики подъёмно-опускных механизмов. Сравнение упругих характеристик, полученных методом индивидуального учета, дает основание утверждать, что разработанные теоретические основы индивидуального учета характеристик пружин и методика оптимизации подъёмно-опускных механизмов можно рекомендовать к использованию для настройки всех типов ТП для ЭПС.

Таблица 1

Параметры подъёмно-опускных механизмов

№ Cl, кгс/м (Нс/Hp) С2, кгс/м (Нс/Hp) ЕС, кгс/м (откл., %) Удлинение пружин, мм (%)

1 1442(465/715) 1589 (476/727) 3031 (9) 240/251 (4,6)

2 1330(459/785) 1750 (498/704) 3080 (31,6) 326 / 206 (58)

3 1330 (459/722) 1400 (457/740) 2730 (5,3 ) 263 / 283 (7,6)

4 1340 (459/723) 1330 (459/757) 2670 (0,05) 264/298(12,9)

Полученные данные (табл. 1) показывают, что отклонение жесткости допускается более 8%. На основе изложенного можно утверждать, что

пружин при оп-

ределении параметров подъёмно-опускных механизмов следует определять не только жесткость пружины, но и устанавливать требуемое соотношение параметров подъёмно-опускного механизма.

На основе полученных результатов по исследованию пантографов произведена модернизация подъёмно-опускного механизма ТП. Модернизация заключалась в возможности регулирования радиуса присоединения подъёмной пружины через каждые 5 мм. Подбор шага регулировки радиуса кривошипа присоединения подъёмных пружин произведен на основе математического моделирования и исследования модели на ПЭВМ.

Исследования математической модели проведены при следующих основных параметрах ТП (рис. 1): расстояние между подъёмными валами - 0,9 м; рычаг приложения силы подъёмных пружин 11=0,093 м; 0,09 м ( длина нижних подъёмных рам (гое) по осям шарниров - 1,24 м; длина верхних подъемных рамок - 1,7 м; жесткость подъёмных пружин 1100 кгс/м; количество подъёмных пружин 2 шт.; среднее статическое нажатие - 7,5 кгс; масса нижней подъёмной рамы - 13 кг; масса верхней подъёмной рамки - 11 кг; масса элементов расположенных на шарнире верхнего и нижнего подъёмных рам - 5 кг; масса полоза ТП, кареток, распорок, шарниров и других элементов в верхнем шарнире - 9,5 кг. Указанные геометрические параметры соответствуют конструктивным параметрам ТП, используемых на ЭПС железнодорожного транспорта.

В модернизированном подъёмно-опускном механизме использован регулируемый кривошип с несколькими отверстиями (рис. 2, 3). Для модернизированного варианта (рис. 7) упругая характеристика (кривая Рмодер) стабильна в рабочем диапазоне перемещения токосъёмных вставок пантографа. Анализ полученных упругих характеристик позволяет отметить, что результаты исследований математической модели идентичны с результатами исследований натурных образцов ТП (рис. 6, 7).

Рис. 6. Зависимость нажатия на контактную сеть Р=^/(ср) Использование регулируемого кривошипа позволило обеспечить стабильность упругой характеристики в рабочем диапазоне независимо от жесткости пружины за счет подбора радиуса кривошипа.

I I I I I I I I I 1 I I I I I I I I I I 1 2700 2500 2300 2100 1900 1700 1500 1300 1100 900 700 Положение вставок относительно основания, мм

Рис. 7. Зависимость изменения нажатия на токопровод для различных вариантов ТП. Анализ полученных результатов исследований позволяет сделать вывод, что подъёмно-опускной механизм для ТП при имеющихся параметрах и разбросе

жесткости подъёмных пружин практически не позволяет снизить до минимума силы трения в шарнирах и достичь постоянства нажатия токосъёмных полозов на контактный провод за счет имеющихся регулировок (вкручивание пробки в пружину, изменение натяжения пружины, поворот эксцентриковой втулки и т.п.). В связи с этим рекомендуется использовать адаптируемый подъёмно-опускной механизм.

Рассмотренные экспериментальные исследования подтвердили правильность теоретических предпосылок о возможности использования пружин с разной жесткостью, снижения требования на отклонение жесткости при изготовлении пружин и использовать пружины с различной жесткостью на одном ТП.

Анализ полученных результатов исследований ТП позволяет сделать заключение:

—> ТП следует настраивать с учетом индивидуальных характеристик пружин; упругая характеристика подъёмно-опускного механизма ТП является нелинейной зависимостью.

На основе проведенных исследований математической модели и разработанного ТП радиального типа с адаптируемым подъёмно-опускным механизмом доказана возможность получения постоянства нажатия на контактную сеть в рабочей зоне перемещения токосъёмных полоз.

Упругие характеристики радиального ТП показана на рис. 8. Исследование упругой характеристики Р=Дф) проведено при различных значениях угла у=74°, 77°, 80°.

Анализ кривых на рис. 8 показывает, что при подборе параметров подъёмно-опускного механизма можно получить различные варианты по характеру нажатия на контактный провод. В случае у=74°, по мере опускания токосъёмных полоз нажатие возрастает, а при значении у=7 7° усилие стабильно в рассматриваемой рабочей зоне. Если угол у=80°, то характер нажатия принимает падающий характер по мере опускания токосъёмных полозов.

Рис. 8. Упругая характеристика Р=^/(ф) радиального ТП

На рис. 8 видно, что при у=77° нажатие во всей рабочей зоне перемещения почти не изменяется. При натурных испытаниях упругих характеристик перепад нажатия почти не наблюдался (показания по динамометру), так как динамометр имеет ограничения по разрешающей способности, с другой стороны, возможно, что трение в шарнирах подъёмно-опускного механизма превышает диапазон приращения нагрузки. При настройке подъёмно-опускного механизма на нулевое нажатия ТП "зависает" в любом положении рабочей зоны по высоте.

Указанные положения проверены на опытном образце ТП радиального типа, разработанного и защищенного патентами РФ №2191707, №2191708.

Токоприемники с адаптируемой подвеской радиального типа находятся в эксплуатации с 2000 года. По результатам эксплуатационных испытаний и проверки принято решение о серийном производстве. Разработанные токоприемники позволяют значительно снизить износ токосъёмных вставок. Следует отметить, что при постоянном нажатии на токопровод исключается «пропил» контактных вставок, увеличивается срок службы контактного провода.

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Требования к токоприемнику исходят из условия обеспечения качества токосъема.. Одним из путей повышения эффективности токосъёма следует считать определение параметров системы контактная провод - токоприемник.

2. Метод приближения по П.Л. Чебышеву следует использовать для определения параметров подъёмно-опускного механизма токоприемника, путем сближения функций упругих и заданных характеристик с любой стороны. Приведенная внешняя нагрузка от силы тяжести подвижной части токоприемника имеет нелинейную зависимость, поэтому приближаемая функция также должна быть нелинейной функцией того же порядка, что позволит обеспечить постоянство нажатия на контактный провод.

3. Упругие характеристики зависят не только от жесткости пружины, но и от конструктивно - геометрических параметров подъёмно-опускного механизма. При исследовании подъёмно-опускного механизма следует учесть, что упругая характеристика подъёмно-опускного механизма в виде пантографа является нелинейной и может иметь знакопеременный характер. Даже незначительное изменение размера кривошипа оказывает значительное влияние на упругую характеристику подъёмно-опускного механизма при одной и той же жесткости пружин, следовательно, он должен быть адаптируемым.

4. Устранить вероятность отрыва токосъёмных вставок от контактной сети возможно путем увеличения статического нажатия, а минимальное нажатие прямо пропорционально зависит от скорости движения ЭПС и массы подвижных частей токоприемника. При движении на повышенных скоростях следует увеличить статическое нажатие.

5. Определение жесткости пружины рекомендуется производить при рабочих нагрузках по двум показаниям динамометра. Оперативный метод контроля жесткости пружин путем измерения величины силы пружины в рабочем диапазоне позволяет сократить время проверки на порядок и более и рекомендуется к широкому использованию на практике при настройке токоприемников.

6. Сборку и настройку подъёмно-опускных механизмов токоприемника следует проводить по суммарной жесткости пружин, что позволит значительно улучшить упругие характеристики подъёмно - опускного механизма. Возможность подбора пружин с индивидуальным учетом их характеристик для блока при их параллельной работе позволяет снизить требования на ограничение жесткости пружин до 30% и более. *

7. При установке пружин в блоке рекомендуется подбирать радиус кривошипа по суммарной жесткости, что позволит использовать на токоприемниках < разные по конструкции и массе токосъёмные полозы путем применения регулируемого кривошипа. Допускается установка пружины с большей жесткостью

в один блок с пружиной меньшей жесткости или же использовать разработанный регулируемый кривошип. Индивидуальный учет характеристик упругого звена позволяет снизить требования, на ограничение жесткости пружин, доводя этот показатель до 30% и более. Использование одной пружины в подъёмно-опускном механизме токоприемника позволяет сэкономить как материальные, так и трудовые затраты.

8. Определение параметров токоприемников рекомендуется проводить на основе разработанных теоретических основ, индивидуального учета, методики расчета схемы расположения отверстий регулируемого кривошипа. Для обеспечения минимального износа контактирующих поверхностей рекомендуется использовать адаптируемый подъёмно-опускной механизм на основе патента №2191708, который обеспечивает постоянство статического нажатия на токо-провод, а основные несущие элементы работают на сжатие, что позволяет уменьшить массу подвижных частей и использовать пружины разной жесткости. Теоретически и экспериментально доказана возможность получения постоянного нажатия на контактный провод.

9.Для обеспечения самопредохранения токоприемника следует использовать опрокидывающуюся каретку, обеспечивающую самопроизвольное опускание токоприемника (патент №2191707).

Выполненные исследования и усовершенствования токоприемника позволяют стабилизировать и обеспечить постоянство нажатия на контактный провод, что значительно увеличивает срок службы токосъёмных элементов токоприемника.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Мазнев A.C., Белов В.В., Велик H.A., Соколов П.П. Результаты Исследования Пантографа / Состояние И Перспективы Развития Электроподвижного Состава. Тез. Докл. III Междун. Научно - Техн. Конф. 27 - 29 июня 2000. -Новочеркасск, 2000. С. 174 ... 176.

2. Белов В.В., Велик H.A. Упругие характеристики механизма подвески в виде пантографа // Вестник городского электрического транспорта России. 2002. №1(46), С. 31...33.

3. Белов В.В., Мазнев A.C., Велик H.A., Соколов П.П. Анализ результатов оптимизации пантографа // Исследования и разработки ресурсосберегающих технологий на железнодорожном транспорте: Межвузовский сборник научных трудов с международным участием. / Под редакцией докт. техн. наук В.Н. Яковлева. - Выпуск 23. - Самара: СамИИТ, 2002. С. 81.. .83.

4. Свидетельство на полезную модель № 22550. Устройство для определения характеристик пружин / Белов В.В., Мазнев A.C., Велик H.A., Соколов П.П. Опубликован 10.04.2002. Бюл. №10.

5. Патент на изобретение RU №2191707 (по заявке № 2001100760) МКИ 7B60L5/24, 5/28. Верхний узел токоприемника наземного электротранспорта / Белов В.В., Мазнев A.C., Велик H.A. и др. Опубл. 27.10.02. Бюл. №30.

6. Патент на изобретение RU №2191708 (по заявке № 2001101037) МКИ 7B60L 5/24, 5/28. Токосъемное устройство / Белов В.В., Велик H.A., Мазнев A.C. и др. В. Опубл. 27.10.02. Бюл. №30.

Автор выражает искреннюю благодарность д.т.н., профессору Валерию Васильевичу Белову за ценные консультации и помощь в работе над диссертацией.

Подписано к печати 25.11.03г. Печ.л. - 1.4

Печать - ризография. Бумага для множит, апп. Формат 60x84 1\16

Тираж 100 экз. Заказ № _

Тип. ПТУ ПС 190031, С-Петербург, Московский пр. 9

»

í

I

1*2 13 7 1

Q

71

Введение

I. СОСТОЯНИЕ РАЗВИТИЯ ТОКОПРИЕМНИКОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТРАНСПОРТА

1.1. Условия эксплуатации электроподвижного состава

1.1.1. Требования к системе токоприемник — контактная подвеска

1.2. Показатели качества токосъёма

1.3. Анализ конструктивных особенностей токоприемника электрического транспорта

1.3.1. Основные характеристики токоприемника

1.3.2. Типы токоприемников

1.3.3. Токоприемники для горэлектротранспорта

1.4. Анализ выхода из строя токоприемников

1.5. Цели и задачи исследований

II. НАПРАВЛЕНИЯ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ТОКОПРИЕМНИКОВ

2.1. Методические основы улучшения статических 46 характеристик токоприемников

2.2. Анализ внешней нагрузки ПОМ токоприемников ЭПС

2.2.1. Характеристики внешней нагрузки ПОМ (аналог П - 5)

2.2.2. ПОМ радиального типа

2.3. Анализ упругих характеристик ПОМ токоприемников

2.3.1. ПОМ пантографа

2.3.2. ПОМ радиального типа

2.4. Определение минимального статического нажатия на контактный провод

2.5 Рекомендации по выбору направлений

III. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ МЕТОДИКИ ОПЕРАТИВНОГО КОНТРОЛЯ ХАРАКТЕРИСТИК ПОДЪЁМНЫХ ПРУЖИН ТОКОПРИЕМНИКОВ

3.1. Определение жесткости пружин

3.2. Индивидуальный учет характеристик пружин

3.3. Стенд для оперативного контроля характеристик пружин

3.4. Метод контроля характеристик пружин на стенде оперативного контроля

IV. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

4.1. Описание Токоприемника (аналог П - 5)

4.2. ПОМ радиального типа

V. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

5.1. Результаты исследований характеристик пружин на стенде one- j qq ративного контроля

5.2. Анализ результатов использования метода индивидуального учета харак- Ю9 теристик пружин

5.3. Результаты исследований математической модели токоприем- j j5 ника

5.4. Анализ исследований упругих характеристик ПОМ (аналог П-5)

5.5. Результаты исследований упругих характеристик ПОМ ради- J29 ального типа

5.6. Технико-экономическая оценка результатов исследований 135 ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ 13 7 Использованная литература 140 Приложения, документы об использовании результатов НИР

Работа направлена на повышение эффективности использования токоприемника (ТП). Срок службы контактного провода зависит от материала контактных элементов, вида смазки в скользящем контакте и способа её подачи, тока, протекающего через контакт, число проходов ТП, скорости движения, характера изменения нажатия в контакте и др.

Основное влияние на срок службы токосъемных элементов и контактного провода оказывает характер изменения нажатия.

Удовлетворительное качество токосъема может быть обеспечено при условии, что величина контактного нажатия в процессе движения будет стабильной и вместе с тем не настолько большой, чтобы вызывать усиление механического износа контактных элементов полоза и контактного провода, и не настолько малой, чтобы вызывать увеличение электрического износа контактной пары.

Сложность конструкций многих ТП объясняется трудностью задачи стабилизации контактного нажатия. В существующих конструкциях имеет место зависимость статического нажатия от высоты полоза.

Поэтому особую актуальность приобретает повышение качества токосъёма за счет обеспечения стабильности нажатия на контактный провод.

Цель работы - снижение износа контактных элементов токоприемника путем стабилизации нажатия на токопровод.

Методы исследования. В основу исследований положены теория функций наименее отклоняющихся от нуля, методы математической статистики, аналитические и численные методы решения задач, основные расчетные схемы и соотношения получены на основе положений классической механики. Экспериментальные исследования выполнены на стенде и натурных образцах ТП.

Научная новизна исследований: предложена методика оперативного контроля характеристик пружин;

S разработана методика подбора пружин с учетом их индивидуальных характеристик;

S предложена методика выбора параметров ТП, обеспечивающих стабилизацию нажатия на контактный провод;

S определены рациональные параметры подъёмно-опускного механизма модернизированного и разработан новый ТП.

Результаты использованы при совершенствовании и настройке подъёмно-опускного механизма токоприемника, оперативном определении характеристик пружин, создании нового ТП. На основе результатов исследований модернизированы существующие ТП, разработан новый радиальный ТП, которые прошли эксплуатационную проверку.

Использование результатов исследований позволяет снизить интенсивность износа токосъёмных полозов, количество повреждений контактной сети и массу ТП, увеличить срок службы ТП.

Увеличение срока службы ТП можно достичь путем стабилизации статического нажатия, их модернизации и заменой на принципиально новый тип.

Реализовать поставленную цель возможно путем решения следующих задач:

V исследовать характеристики подъемных пружин ТП;

А разработать методику оперативного контроля и методику индивидуального учета характеристик пружин;

V разработать и исследовать математическую модель ТП;

V исследовать упругие характеристики и определить рациональные параметры подъемно-опускных механизмов ТП;

V исследовать в эксплуатационных условиях опытные образцы ТП.

Изложенные выше цели и задачи исследований являются алгоритмом выполнения работы.

Автор выражает искреннюю благодарность д.т.н., профессору Валерию Васильевичу Белову за ценные консультации и помощь в работе над диссертацией

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Требования к токоприемнику исходят из условия обеспечения качества токосъема. Одним из путей повышения эффективности токосъёма следует считать определение параметров системы контактная провод — токоприемник.

2. Метод приближения по П.Л. Чебышеву следует использовать для определения параметров подъёмно-опускного механизма токоприемника, путем сближения функций упругих и заданных характеристик с любой стороны. Приведенная внешняя нагрузка от силы тяжести подвижной части токоприемника имеет нелинейную зависимость, поэтому приближаемая функция также должна быть нелинейной функцией того же порядка, что позволит обеспечить постоянство нажатия на контактный провод.

3. Упругие характеристики зависят не только от жесткости пружины, но и от конструктивно - геометрических параметров подъёмно-опускного механизма. При исследовании подъёмно-опускного механизма следует учесть, что упругая характеристика подъёмно-опускного механизма (2.18), (2.20), (2.30) в виде пантографа является нелинейной и может иметь знакопеременный характер. Даже незначительное изменение размера кривошипа оказывает значительное влияние на упругую характеристику подъёмно-опускного механизма при одной и той же жесткости пружин, следовательно, он должен быть адаптируемым.

4. Устранить вероятность отрыва токосъёмных вставок от контактной сети возможно путем увеличения статического нажатия, а минимальное нажатие прямо пропорционально зависит от скорости движения ЭПС и массы подвижных частей токоприемника. При движении на повышенных скоростях следует увеличить статическое нажатие.

5. Определение жесткости пружины рекомендуется производить при рабочих нагрузках по двум показаниям динамометра. Оперативный метод контроля жесткости пружин путем измерения величины силы пружины в рабочем диапазоне позволяет сократить время проверки на порядок и более и рекомендуется к широкому использованию на практике при настройке токоприемников.

6. Сборку и настройку подъёмно-опускных механизмов токоприемника следует проводить по суммарной жесткости пружин, что позволит значительно улучшить упругие характеристики подъёмно - опускного механизма. Возможность подбора пружин с индивидуальным учетом их характеристик для блока при их параллельной работе позволяет снизить требования на ограничение жесткости пружин до 30% и более.

7. При установке пружин в блоке рекомендуется подбирать радиус кривошипа по суммарной жесткости, что позволит использовать на токоприемниках разные по конструкции и массе токосъёмные полозы путем применения регулируемого кривошипа. Допускается установка пружины с большей жесткостью в один блок с пружиной меньшей жесткости или же использовать разработанный регулируемый кривошип. Индивидуальный учет характеристик упругого звена позволяет снизить требования, на ограничение жесткости пружин, доводя этот показатель до 30% и более. Использование одной пружины в подъёмно-опускном механизме токоприемника позволяет сэкономить как материальные, так и трудовые затраты.

8. Определение параметров токоприемников рекомендуется проводить на основе разработанных теоретических основ, индивидуального учета, методики расчета схемы расположения отверстий регулируемого кривошипа. Для обеспечения минимального износа контактирующих поверхностей рекомендуется использовать адаптируемый подъёмно-опускной механизм на основе патента №2191708, который обеспечивает постоянство статического нажатия на контактный провод, а основные несущие элементы работают на сжатие, что позволяет уменьшить массу подвижных частей и использовать пружины разной жесткости. Теоретически и экспериментально доказана возможность получения постоянного нажатия на контактный провод. 9. Для обеспечения самопредохранения токоприемника следует использовать опрокидывающуюся каретку, обеспечивающую самопроизвольное опускание токоприемника (патент №2191707).

Выполненные исследования и усовершенствования токоприемника позволяют стабилизировать и обеспечить постоянство нажатия на контактный провод, что значительно увеличивает срок службы токосъёмных элементов токоприемника.

Метод оперативного определения жесткости пружин использован при проектировании стенда и используются при сборке и настройке модернизированных пантографов электроподвижного состава (Приложение 6).

Принимая во внимание положительный результат эксплуатационной проверки модернизированного пантографа с регулируемыми кривошипами, параметры механизма подвески рекомендованы к широкому использованию и используются при производстве токоприемников на ОАО «ПТМЗ» и модернизации эксплуатирующихся токоприемников ГЭТ (приложение 8).

Общая экономия без учета снижения остальных затрат составляет 6050000 рублей. Дополнительно экономический эффект появится и за счет исключения среза провода контактной сети [101], вызова аварийной бригады, обеспечения ритмичности движения транспорта, уменьшения простоя вагонов и т.д. Данные положения также можно распространить по другим регионам России.

1. Титов П.С. Москва Мытищи: первенец электрификации // Железнодорожный транспорт, 1999, №8. С. 22, 23.

2. Ремонт электроподвижного состава промышленного транспорта / Г.Д. Забелин и др. Под ред. М.Г. Потапова. М.: Транспорт, 1982. - 288 с.

3. Беляев И.А. Воздействие ветра на токоприемники и контактную сеть на насыпях// Локомотив 2000 №12. с. 29,30.

4. Токосъём и токоприемники электроподвижного состава. И.А. Беляев, В.П. Михеев, В.А. Шиян. Под ред. И.А. Беляева. Изд. 2-е, перераб. и доп. М., "Транспорт", 1976. 184 с.

5. Плухота И.Н. Токоприемник ТП 250 // Локомотив, 1998, №4. С.32, 33.

6. Саввов В.М. Обоснование параметров тягового электроснабжения и электроподвижного состава высокоскоростных железнодорожных линий в России. Автореф. дисс. . канд. техн. наук. С Петербург, 2002. - 26 с.

7. Михеев В.П. Токосъёмные устройства для высокоскоростных поездов // Железнодорожный транспорт, 1997, №6. С. 46, ., 48.

8. Изменены требования к использованию токоприемников // Локомотив, 2001, №11. С 17, .,22.

9. Беляев И.А. Предупредить пережоги контактных проводов // Локомотив, 1997, №2. С. 36, 37.

10. Чекулаев В.Е., Штыков А.А. Новое устройство для очистки контактного провода от гололеда // Локомотив, 2002, №11. С. 40, 41.

11. Ермаков Н.Н. Практические рекомендации по эксплуатации токоприемников // Локомотив, 1997, №2. С. 35, 36.

12. D. Behrends et al. Elektrische Bahnen, 1999, № 10. S. 333-339.

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

14. V. Wittke, Н. Borgwardt. Eisenbahningenieur, 1999, №2, S. 16-24.

15. Чекулаев В.Е. Устройство для одновременного подъёма контактных проводов // Локомотив, 2003, №1. С 40, 41.

16. Беляев И.А. Пространственно-рычажная контактная подвеска // Железнодорожный транспорт, 2000, №3. С. 31, ., 34.

17. Соколов Ю.И. Ритмичность перевозок как показатель качества транспортного обслуживания // Железнодорожный транспорт, 2000, №5. С. 68, 69.

18. Действия при повреждениях токоприемников и контактной сети (Инструкция № ЦТ-ЦЭ / 860) // Локомотив, 2002, №1. С. 33, .36.

19. Берент В.Я. Сколько можно дезинформировать // Локомотив, 2002, №3. С 45, 46.

20. Александров Н.С. Токосъём: просто о сложном // Локомотив, 2002, №8. С. 39, 40.

21. Купцов Ю.С. Беседы о токосъёме, его надежности, экономичности, и путях совершенствования. М., 2002.

22. Касимов Р.З. Защита от пережога контактного провода // Локомотив, 1997, №2. С. 33.

23. Демпфирующее устройство для токоприемника электроподвижного состава. Заявка 3124849 ФРГ, МКИ В 60 L 5/18, заявл. 24.06.1981, опубл. 13.01.1983.

24. Устройство управления пантографом. Патент 2100220 Россия, МКИ6 В60 L 5/ 32, Кряж Ю. В., заявл. 25.12.1996; опубл. 27.12.1997. Бюл. № 36.

25. Пневмоэлектрическое нажимное устройство токосъемника электрического транспорта. Авт. свид-во 266903893617, ЧССР, МКИ4 В 60L 5 /24, В 60 L 5/ 26, заявл. 04.06.1987; опубл. 14.12.1990.

26. Токоприемник транспортного средства. Авт. свид.-во 1463542 СССР, МКИ В60 L5/21, Решетов Л.Н. и др. МВТУ, заявл. 25.03.1987, опубл. 07.03.1989. Бюл. №9.

27. Полупантографный или пантографный токоприемник электрических тяговых транспортных средств. Авт. свид.-во 256844 ЧССР, МКИ B60L 5/28, заявл. 11.12.1986, опубл. 01.01.1989.

28. Мысливец Б.М. Дистанционный привод токоприемника трамвайного вагона // Грузовик, автобус, троллейбус, трамвай, 1999. № 7, с.2 5.

29. Автоматизированный контроль качества токосъема //ETR: Eisenbahntechn. Rdsch. 1999. - 48, №3, c.l 17 - 121. Нем.

30. Свешников В.В., Магай Л.Г. Система автоматического регулирования контактного нажатия токоприемника // 2-ая Междунар. Конф. "Состояние и перспективы развития электроподвижного состава", Новочеркасск, 4-6 июня 1997г. Тез. докл., с. 119-121.

31. Пантограф. Заявка 2319761 Великобритания, МПК 6 В60 L 5/ 24, заявл. 04.09.1997, опубл. 03. 06. 1998. НПКВ7 L.

32. Устройство для автоматического контроля нажатия токоприемника на контактный провод. Авт. свид.-во 1039751 СССР, МКИ В 60L 3/12, заявл. 31.03.1981, опубл. в Б.И. № 33, 1983 г.

33. Михеев В.П. Новые разработки в области токосъёма // Железнодорожный транспорт, 2000, №10. С. 44, .,48.

34. Техника новых поколений. Высокоскоростной поезд нового поколения «Сокол» //Железнодорожный транспорт, №5, 2000.

35. Киселев И.П., Саввов В.М. Хранители истории железных Дорог // Железнодорожный транспорт, №4, 1992. С. 68 - 71.

36. Фадеев С.В., Видерман С.А. Пригородный поезд с локомотивной тягой // Локомотив. 2001. №2. - С. 22, 23.

37. Беляев И.А., Вологин В.А. Взаимодействие токоприемников и кон-таткной сети. М.: Транспорт, 1983. - 191 с.

38. Беляев И.А. и др. Токоприемники электроподвижного состава. М.: Транспорт, 1970. 192 с.

39. Купцов Ю.Е. Как определить пропилы // Электрическая и тепловозная тяга. 1990. - № 8, с. 40 - 41.

40. Фрайфельд А.В., Вологин В.А. Влияние на качество токосъёма выравнивания эластичности и точности регулировки контактных подвесок. -Транспортное строительство, 1974, №10. С. 41, ., 44.

41. Модернизация контактной сети под движение поездов с более высокой скоростью // Железные дороги мира, 2000, №7. С. 40, ., 45.

42. Износ контактных пластин снижен. / Маслов Г.П. и др. // Локомотив. -1998.-№8. С. 36.

43. Снижение износа пластин полозов токоприемников электроподвижного состава. / Маслов Г.П. и др. // 2-ая Междунар. конф. "Состояние и перспективы развития ЭПС", Новочеркасск, 4-6 июня 1997. Тез. докл. С. 122, 123.

44. Верхний узел токоприемника ЭПС. Патент 2106982 Россия, МКИ 6 B60L 5/ 08, Беляев И А., Шибаев Л. Д., заявл. 01.03.1993; опубл. 20.03.1998. Бюл. № 8.

45. Токоприемник. Патент 5386895 США, МКИ6 B60L 5/ 30, заявл. 17.06.1993; опубл. 07.02.1995. Приоритет 18.06.1992. № 4186266 (Япония). НКИ 191/60.5.

46. Применение математического моделирования для оценки характеристик малогабаритного токоприемника. /Себелев В.И. Деп. в ЦНИИТЭИ МПС 25.01.1989., № 4771 -ж.д. 89.

47. Математическое моделирование колебаний малогабаритного токоприемника в случае малых углов поворота рамы. /Себелев В.И. Деп. в ЦНИИ ТЭИ МПС 30.12.1988., № 4754 - жд 88.

48. Решетов Л.Н. Самоустанавливающиеся механизмы: Справочник. М.: Машиностроение, 1979. - 334 с.

49. Решетов J1.H. Самоустанавливающиеся механизмы: Справочник. 2-ое изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1985. - 272 с.

50. Эбелинг Г. Токосъем при высоких скоростях движения. Проблемы контактных подвесок и токоприемников. " Ежемесячный бюллетень Международной ассоциации железнодорожных конгрессов, 1968, №5.

51. Даманов А.В. Новый электропоезд России // Железнодорожный транспорт, 2002, №9. С. 51, .,61.

52. Britich Railways research on current collection "Railway Gazette", 1966, v. 122, №8.

53. Применение моделирования при разработке новых конструкций пантографов.// Eisenbahngenieur. 1998. - 49, № 2, с.70 - 73. Нем.

54. Концепция способов регулирования пантографов. //Elek. Bahnen. -1993. 91, № 12, с. 382 - 388. Нем.

55. Ренгер А. Анализ динамической системы токоприемник — контактная сеть // Железнодорожные дороги мира, 1990. № 8, С. 28 - 29.

56. К вопросу о моделях токоприемника типа "пантограф", учитывающий колебания крыши локомотива. /Себелев В.И. Деп. в ЦНИИ ТЭИ МПС 15.12.1988., № 4720-жд 88.

57. Плакс А.В., Поперечные колебания токоприемника электроподвижного состава/Тр. ЛИИЖТ, вып. 217. Л. 1964. С 139,.,149.

58. Вологин В.А., Миронос И.В., Тибилов А.Т. Обеспечение поперечной устойчивости токоприемника при движении электроподвижного состава // Вестник ВНИИЖТ, 2002. №2. С. 11,., 15.

59. Мазнев А.С., Белов В.В., Белик Н.А. и др. Результаты исследования пантографа / Состояние и перспективы развития электроподвижного состава. Тез. докл. III Междун. научно техн. конф. 27 - 29 июня 2000. -Новочеркасск, 2000. С. 174 . 176.

60. Белов В.В., Белик Н.А. Упругие характеристики механизма подвески в виде пантографа // Вестник городского электрического транспорта России. 2002. №1(46), С. 31.33.

61. Купцов Ю.Е. Увеличение срока службы контактного провода. — М.: Изд-во Транспорт, 1972. -160 с.

62. Токосъемники для транспортных средств. VAHLE der Name fur Stromzufuhrungssysteme // Hanse - 1988/ 125/ № 21. С. 1393 -1394. Нем.

63. Патент на изобретение RU №2191708 (по заявке № 2001101037) МКИ 7B60L 5/24, 5/28. Токосъемное устройство / Белов В.В., Белик Н.А., Соколов и др. Опубл. 27.10.02. Бюл. №30.

64. Патент на изобретение RU №2191707 (по заявке № 2001100760) МКИ 7B60L5/24, 5/28. Верхний узел токоприемника наземного электротранспорта / Белов В.В., Белик Н.А., Соколов П.П. и др. Опубл. 27.10.02. Бюл. №30.

65. Н. Kurz. Elektrische Bahnen, 2000, №11/12, S. 429-440.

66. Полоз токоприемника с угольной контактной вставкой. Заявка 3914675 ФРГ, МКИ5 B60L5/20, заявл.03.05.1988, опубл. 15.11.1990.

67. Устройство аварийного опускания токоприемника. Авт. свид.-во 1369940 СССР, МКИ В60 М1/24, В 60 М 1/14, Беляев И.А. и Алиев Ш.Н., заявл. 01.02.1986, опубл. в Б.И. № 4 за 1988 г.

68. Ph. Herisse. La Vie du Rai, 2000 №2761, p. 4 10, P. Laval, фр.

69. Шесом P. Начало эксплуатации первого регионального трамвая между Францией и Швейцарией. La Viedu Rail, Франция, 2001, №197 (2812). p. 60-61, фр.

70. С. Migliorini, М. Dal Pino. La Technica Professionale, 2000, № 10. p. 7-14.

71. По странам мира // Железнодорожные дороги мира, 1999.

72. С. Jackson. Railway Cassete International, 1999, №10, p. 630.

73. Города России. Энциклопедия. М., 1994.

74. Орлов А. Жить или не жить // Правое дело, №28 (98), 2003. 11-17 июля.

75. Овечников Е.В., Фишельсон М.С. Городской транспорт. М.: Высшая школа, 1976. - 352 с.

76. Розалиев В.В. Московский трамвай: его прошлое, настоящее и будущее. —М.: Российское психологическое общество, 1999. — 332 с.

77. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин. М., 1975. 640 с.

78. Полное собрание сочинений П.Л. Чебышева. Том II. Математический анализ. Изд. АН СССР. М Л., 1947. - 540 с.

79. Артоболевский И.И., Левитский Н.И. Развитие приближенных методов синтеза механизмов по Чебышеву. В кн. Чебышев П.Л. Теория механизмов известных под названием параллелограммов. Изв. АН СССР, М Л., 1949. С. 67 . 77 с.

80. Раймпель Й. Шасси автомобиля: Элементы подвески (Перевод с нем. A.JL Карпухина, под ред. Г.Г. Гридасова). М.: Машиностроение. 1987. -288 с.

81. Устройство для регулирования силы нажатия токоприемника. Патент 232235 ГДР, МКИ В 60L 5/28, заявл. 22.08.1984, опубл. 22.01.1986.

82. Токоприемники с регулируемым усилием поджатия. Trans. Jap. Mech. Eng. С. 1988. - 54. № 504.C. 1821 - 1826. Яп.

83. Устройство для регулирования контактного давления токоприемника. Патент 388341 Австрия. МКИ4 В60 L5/24, заявл. 17.09.1987, опубл. 12.06.1989.

84. А.с. № 262932 Кл. B60L5/24, опубликован 02.09.1970. Бюл. №10.

85. Основы автоматического регулирования. Теория. Под ред. проф. В.В. Солодовникова. М., 1954. 1117 с.

86. Токоприемники электроподвижного состава магистральных железных дорог. Общие технические условия. ГОСТ 12058 - 72. - М.: Изд-во стандартов, 1972.

87. Рекомендации по регулировке, ремонту, техническому обслуживанию и эксплуатации пантографов конструкции ЗРГЭТ // СПС, исх. №88 от 26.01.1989.

88. Пановко Я.Г. Основы прикладной теории колебаний и удара. Изд. 3-е, доп. и переб. Л., 1976. 320 с.

89. Геронимус Я.Л. Геометрический аппарат теории синтеза плоских механизмов. М.: Физматгиз, 1962. 399 с.

90. Свидетельство на полезную модель № 22550. Устройство для определения характеристик пружин / Белов В.В., Мазнев А.С., Белик Н.А. и др. Опубликован 10.04.2002. Бюл. №10.

91. Ротенберг Р.В. Подвеска автомобиля. М., 1972. 392 с.

92. Анурьев В.И. Справочник конструктора машиностроителя: в 3 - х т. Т. 3. - 5 - е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1980. - 557 с.

93. Юдин В.А. Механизмы приборов. Справочник. 4.1. М., 1949. - 311 с.

94. На рубеже полугодия / Петербургские магистрали, 2001. №22. 06. С. 2.

95. ИНСТРУКЦИЯ О ПОРЯДКЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТОКОПРИЕМНИКОВ ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОСТАВА ПРИ РАЗЛИЧНЫХ УСЛОВИЯХ ЭКСПЛУАТАЦИИ № ЦТ-ЦЭ/844

96. Утвержден зам. министра путей сообщений В.Н. Пустовой от 3.08.2001 г.

97. Трехсекционные электровозы ВЛ15 должны стоять с поездом или одиночно, а также трогаться и следовать с поездом на трех поднятых токоприемниках (втором, четвертом и шестом по ходу движения),

98. Порядок использования токоприемников электровозов переменного тока, которыми водят пассажирские поезда в период отопительного сезона, при стоянке, трогании и следовании приведен в п. 15 настоящей инструкции.1. Продолжение приложения 1

99. Поднимать токоприемники на электровозах рекомендуется поочередно, если это позволяет электрическая цепь их управления.

100. Запрещается поднимать токоприемники электровозов и электропоездов при движении по искусственным сооружениям, под сопряжениями анкерных участков, секционными изоляторами и воздушными стрелками, а также на расстоянии менее 70 м от них.

101. Запрещается остановка и стоянка электровозов и электропоездов с поднятыми токоприемниками в местах токоразделов: на изолирующих сопряжениях анкерных участков (воздушных промежутках) и секционных изоляторах.

102. При остановке электроподвижного состава на изолирующих сопряжениях по разрешению поездного диспетчера, согласованному с энергодиспетчером, машинисту разреша

103. Продолжение приложения 1 ется для вывоза поезда с этого места поднимать в качестве рабочего тот токоприемник, который исключает опасное замыкание разнопотенциальных секций контактной сети.

104. Поднимать дополнительный токоприемник при скорости движения поезда от 10 до 70 км/ч разрешается при включенных вспомогательных машинах.

105. Толщину токосъёмных материалов полозов токоприемников при выпуске электровозов из ТО-2 регламентирует отдельным указанием начальник службы локомотивного хо

106. Порядок опускания и подъема токоприемников электроподвижного состава при проследовании токораздела устанавливается в соответствии с Инструкцией по сигнализации на железных дорогах Российской Федерации.

107. При наличии на контактных проводах и токоприемниках инея, изморози и гололеда локомотивные бригады выполняют следующие работы.

108. На ведущем электровозе в сплотке, пересылаемой по участку обращения, поднимают передний по ходу движения токоприемник.

109. При невозможности использования в работе указанного в п. 21.2 числа токоприемников получают разрешение энергодиспетчера на движение электровоза.

110. В соответствии с приведенными в настоящей инструкции требованиями, а также с учетом местных особенностей эксплуатации службы локомотивного хозяйства и электроснабжения дорог разрабатывают местные инструкции локомотивным бригадам и ра

111. Продолжение приложения 1 ботникам районов контактной сети в порядке использования токоприемников электроподвижного состава для различных условий эксплуатации.

112. При разработке местных инструкций соблюдают требования правил:

113. V технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации;

114. V по технике безопасности и производственной санитарии при эксплуатации электровозов, тепловозов и моторвагонного подвижного состава;

115. V по охране труда при техническом обслуживании и текущем ремонте тягового подвижного состава и грузоподъемных кранов на железнодорожном ходу;

116. V безопасности при эксплуатации контактной сети и устройств электроснабжения автоблокировки железных дорог;

117. V электробезопасности для работников железнодорожного транспорта на электрифицированных железных дорогах.

118. Учитывают также положения действующих инструкций:

119. V по сигнализации на железных дорогах Российской Федерации;

120. V по техническому обслуживанию и эксплуатации сооружений, устройств, подвижного состава и организации движения на участках обращения скоростных пассажирских поездов;

121. V о порядке действий локомотивных бригад и работников дистанций электроснабжения при повреждениях токоприемников, контактной сети и комиссионном их рассмотрении;

122. V по безопасности дли электромонтеров контактной сети;

123. V по охране труда для слесарей по ремонту электроподвижного состава;

124. V по охране труда для локомотивных бригад.

125. Инструкция о порядке работы токоприемников электроподвижного составе, утвержденная МПС СССР 31.05.83 г. № ЦТУЦЭ-4134, на железных дорогая Российской Федерации отменяется.i9) RU an 2191708 ш> С251. 7 В 60 L 5/24, 5/08

126. РОССИЙСКОЕ АГЕНТСТВО ПО ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ12. ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯк патенту Российской Федерации11. ON