автореферат диссертации по транспорту, 05.22.20, диссертация на тему:Выбор и обоснование параметров автоматизированного диагностического устройства рельсовой дорожной колеи

На правах рукописи

?ГБ ОД

попов

2 2 ШОЦ ■¡под Валерий Анатольевич

ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ДИАГНОСТИЧЕСКОГО УСТРОЙСТВА РЕЛЬСОВОЙ ДОРОЖНОЙ КОЛЕИ

05.22.20 — Транспортные системы городов и промышленных центров 05.05.04 — Дорожные, путевые и строительные

машины

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

1998

Работа выполнена в Петербургском государственном университете путей сообщения.

Научный руководитель —

доктор военных наук, профессор БАРДЫШЕВ О. А.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор ГАВРИЛОВ Г. Н.;

кандидат технических наук АЛЕКСЕЕВ А. Е.

Ведущая организация — Служба пути Государственного предприятия электротранспорта «Горэлектротранс», г. Санкт-Петербург.

Защита диссертации состоится 23 июня 1998 года в 15 часов на заседании диссертационного совета К 114.03.08 в Петербургском государственном университете путей сообщения по адресу: 190031, Санкт-Петербург, Московский пр., 9, ауд. 7-404.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Петербургского государственного университета путей сообщения.

Автореферат разослан » . . . . 1998 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук,

доцент ПАРАСКЕВОЛУЛО Ю. Г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ. Эффективность работы железных дорог промышленного и городского транспорта, наряд}' с показателями провозной способности, определяется степенью обеспечешш безопасности движения, в частности недопущением возникновения аварийных ситуаций в перевозочном процессе и снижешгсм последствий возможных аварий. 1 Годпижпой состав, в том числе специализированный, элементы верхнего строения пути, другие технические средства должны соответствовать государственным требованиям безопасности.

С целью повышения показателей безопасности верхнего строения пути, большое внимание уделяется улучшению качественных характеристик способов и средств контроля его технического состояния, в том числе геометрических параметров рельсовой дорожной колеи.

Общая протяженность путей промышленного и городского транспорта превышает протяженность магистральных железных дорог, а их конструкция и условия эксплуатации имеют существенные особенности. Наличие кривых малых радиусов, большое количество стрелочных переводов (в том числе крутых марок) и пересечений, наличие участков заглубленного типа, специфические режимы движения поездов с частыми разгонами и торможениями, повышенные нагрузки от колесных пар (до уровня 500-600 кН) на рельсы и т.д. приводят к частым расстройствам верхнего строения нуги и возникает необходимость сплошного непрерывного контроля геометрических параметров колеи с целыо обеспечения безопасности движения.

13 настоящее время основным средством кошроля геометрических параметров рельсовой колеи промышленного и городского транспорта является малопроизводительный ручной путеизмерительный инструмент. Применение в качестве высокопроизводительных диагностических устройств путеизмерительных вагонов, аналогичных по структуре путеизмерительным вагонам магистральных железных дорог системы Ц1ШИ-2, оснащенных первичными механическими измерителями в виде роликов и лыж, не может обеспечить сплошного и непрерывного контроля всех элементов структурной цепи: перегон -

спецчасти - станционные пути, вследствие необходимости перевода первичных измджгелей в транспортное положение при переходах между элементами пути.

Поэтому является актуальным вопрос оснащения железных дорог промышленного и городского транспорта современными средствами диагностики, предназначенными для выявления неисправностей пути, представляющих угрозу безопасности движения, в том числе для непрерывного и сплошного контроля геометрических параметров рельсовой дорожной колеи.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Целью настоящей работы является выбор и обоснование параметров автоматизированного диагностического устройства рельсовой дорожной колеи промышленного и городского транспорта, позволяющих обеспечит непрерывность кошроля ее геометрических параметров при повышении производительности и качества.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ . Методы исследования диссертационной работы включают теорию, лабораторные и натурные экспе-римешы, направленные на решение актуальной научной задачи по выбору и обоснованию параметров устройств для автоматизированного контроля геометрических параметров рельсовой дорожной колеи промышленного и городского транспорта.

НАУЧНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ. РАЗРАБОТАННЫЕ ЛИЧНО СОИСКАТЕЛЕМ И ИХ НОВИЗНА :

- способ непрерывного измерения ширины рельсовой дорожной колеи, новизна которого заключается в применении в качестве первичных измерителей непосредственно ходовых тележек и рам ваг онов;

- математическое обоснование способа;

- структурная схема электромеханического измерительного канала с использованием бортовой ЭВМ и его программное обеспечение.

ФАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ. Практическая ценность

работы заключается в использовании нового способа непрерывного измерения ширины рельсовой дорожной колеи, его математического алгоритма, принципиальной схемы измерительного канала и его программного обеспечения для разработки и создания путеизмерительных устройств для железных дорог промышленного и городского транспорта.

АПРОБАЦИЯ РАБ ОТЫ. Основные положения диссертации были доложены и обсуждены на научно-технических конференциях молодых ученых и специалистов ПГУПС (1996,1997 гг.), заседаниях кафедры "Строотельные и дорожные машины и оборудование" ПГУПС (1995-1997 гг.), на Всероссийской научно-практической конференции с международным участием "Новые технологии и техника в строительстве зданий и сооружений в современных экономических условиях" (12-14 ноября 1996 г., г.Санкт-Петербург). На предлагаемый способ определения рельсовой дорожной колеи, его математическое обоснование и структурную схему измерительного канала автором подана заявка на изобретение и получено положительное решение на выдачу патента.

РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ. На основе результатов исследования разработан и изготовлен трамвайный вагон-нугеизмеритель третьего поколения ПВ-3 с автоматизированным съемом и обработкой информации, который с 1996 г. эксплуатируется службой пути ГП "Горэлектротранс" г.Санкт-Петербурга.

ДОСТОВЕРНОСТЬ результатов исследования и основных выводов базируется на корректном выборе методик, использовании современных средств автоматики и вычислительной техники, проверкой теоретических данных исследования в лабораторных и натурных условиях.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ. ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ: 1. Кинематическая расчетная схема устройства непрерывных измерений отклонений ширины колеи, радиусов кривых и положения рельсовых нитей в плане при принудительной установке ходовых тележек

в колес в положение максимального перекоса.

2. Математический алгоритм измерений геометрических параметров рельсовой колеи.

3. Методжа определения безопасных параметров механизма установки ходовых тележек в колее в положение максимального перекоса.

4. Принципиальные схемы и параметры аналоговых и цифровых устройств электромеханического измерительного капала.

5. Программное обеспечение для автоматизированного съема и расшифровки измерительной информации.

IГУБЛИКАШИ. Основные материалы исследования нашли отражение в четырех публикациях и одной заявке на изобретение (получено положительное решение па выдачу патента).

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 45 наименований, приложений и содержит 129 страниц машинописного текста, 34 рисунка. 9 таблиц, 2 приложения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, намечены основные вопросы исследования, изложены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе рассмотрены особенности работы и нормы содержания дорожной колеи магистральных железных дорог, путей промышленного и городского транспорта, представлен анализ существующих средств и способов контроля геометрических параметров колеи, уточнены требования к автоматическому диагностическому устройству рельсовой колеи дорог промышленного и городского транспорта.

Необходимым условием безопасной эксплуатации подвижного состава является содержание верхнего строения пути в исправном со-

стоянии, в частости поддержание геометрических характеристик рельсовой дорожной колеи в пределах нормируемых значений.

Основные нормативы содержания путей магистральных железных дорог, промышленного и городского транспорта в Российской Федерации установлены "Правилами технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации", "Положением о системе ведения пуге-вого хозяйства на железных дорогах Российской Федерации", инструкциями, техническими условиями и указаниями МПС, нормативными документами ведомств, которым принадлежит путевое хозяйство промышленного железнодорожного транспорта, "Правилами технической эксплуатации метрополигенов", "Правилами технической эксплуатации трамвая", '"'Инструкцией по техническому содержанию трамвайных путей".

На магистральных железных дорогах РФ основным средством контроля геометрических параметров колеи являются вагоны-путеизме-рители системы ЦНИИ-2 и их модификации с механическими первичными измерителями в виде роликов и лыж, механическим и электромеханическим съемом информации. Обработка измерительной информации и балльная оценка неисправностей пути в основном производится вручную. В последнее время, с целью модернизации информационных каналов вагона-путеизмерителя ЦНИИ-2, НПЦ "ИНФОТРАНС" устанавливает в качестве управляющих вычислительных комплексов персональные компьютеры типа ЮМ PC/AT в комплекте с различным периферийным оборудованием, что повышает их надежность и информативность. Однако, несмотря на частичные модернизации, вагоны-пугеизмерители системы ЦНИИ-2 не обеспечивают непрерывный контроль геометрических параметров железнодорожной колеи.

С 1995 г. находится в опытной эксплуатации единичный экземпляр сетевого вагона-путеизмерителя ЦНИИ-4, разработанного РНИИ космического приборостроения совместно с ВНИИЖТом и 111 КБ ЦП МПС. Вагон-путеизмеритель ЦНИИ-4 имеет бесконтактную оптическую систему съема измерительной информации и автоматизированную систему ее расшифровки и обработки. В дополните к традиционным параметрам колеи им контролируются просадки на базе кузо-

па, перекосы на базе тележки и кузова, уклон профиля, неровности в профиле и плане, короткие неровности на поверхности катания рельсов, скорость движения, пройденный путь, ускорения кузова и букс ходовой тележки. Но вагон-путеизмеригель ЦНИИ-4 не может полностью контролировать геометрические параметры на спецчастях пути.

На путях промьнплешюго и городского транспорта с учетом их специфики и соответствующих ей расстройств верхнего строения, возникает необходимость более частого, по сравнению с магистральными железными дорогами, контроля геометрических параметров рельсовой колеи. При этом контроль производится ручным геодезическим и путеизмерительным инструментом, путеизмеригельными тележками, имеющими низкую производительность и не обеспечивающих необходимого объема измерительных работ.

Одним из направлений повышения производительности и качества контроля геометрических параметров рельсовой колеи может быть применение на путях промышленного и городского транспорта высокопроизводительных вагонов-путеизмерителей на базе специализированного подвижного состава. Однако до настоящего времени эти устройства не разработаны. Применение на путях промышленного -фан-спорта вагонов-путеизмерителей ЦНИИ-2 и ЦНИИ-4 невозможно ввиду особенностей конструкции пугей, кроме того они не обеспечат непрерывного и сплошного контроля геометрических параметров на спецчастях (стрелочных переводах, пересечениях, переездах, на участках пути заглубленног о типа т.д.).

Для обеспечения эффективного контроля геометрических параметров рельсовой колеи железных дорог промышленного и городского транспорта вагоны-путеизмерители должны отвечать следующим требованиям:

1. Надежно и непрерывно контролировать рельсовую колею на всех участках пути (на прямых, в круговых и переходных кривых, стрелочных переводах и т.д.), в том числе при верхнем строении заглубленного тина.

2. С достаточной точностью измерять в соответствии с установ-лешгыми нормами и правшами основные геометрические параметры рельсовой колеи • ■ ширину колеи, взаимное положение рельсовых ш-

тей по высоте (уровень), вертикальные просадки, стрелки хорд в горизонтальной плоскости на различных базах.

3. Измерения должны производится на скоростях, не шше установленных для пропуска поездов на диагностируемых участках пути.

Во второй главе обоснована расчетная схема измерительного устройства геометрических параметров колеи для путей промышленного и городского транспорта, позволяющих обеспечить сплошной и непрерывный контроль, предложен способ измерения ширины колеи и положения рельсовых нитей в плане-при использовании в качестве первич!ллх измерителей непосредственно ходовых тележек и рам подвижного состава.

В предлагаемом автором измерительном устройстве, с целыо определения ширины колеи на любых участках пуш, ходовые тележки принудительно устанавливаются в колее в положение максимального перекоса с помощью силовых цилиндров. При этом происходит касание хребнями колес боковых граней рельсов по диагонали - одиим колесом передней пары и одним за/щей (постоянная схема вписывания тележек - свободная перекосная) и устраняется виляние тележек в колее. Далее, зная численные значения баз кузова и его ходовых тележек, и, определив взаимные углы между продольными осями тележек, кузова и продольной осыо пуш, можно вычислить кривизну оси пуги и отклонение ширины колеи, равное изменению величины зазора между боковой гранью рельса и 1ребнем не прижатого к нему ходового колеса передней пары.

Две двухосные ходовые тележки с базой а (рис. 1), передняя 1 и задняя 2, соединены шкворнями в точках О1 и 02 с кузовом 3, имеющим базу В. Принимаем, что рамы тележек являются абсолютно жесткими и оси тележек не имеют поперечных и продольных разбегов, а масса кузова значительно больше массы ходовой тележки. Тележки 1 и 2 установлены в рельсовой колее в. положение максимального перекоса силовыми цилиндрами 4...7, создающими пригрузочные момента М1 и М2 поворота тележек относительно осей шкворней в точках О1 и 02, причем направления моментов совпадают.

Предположим, что в начальный момент измерений устройство па-

Рис.1. Кинематическая расчетная схема измерительного устройства

ходптся на идеально прямом участке пути с нормативной шириной колеи Б«. При этом углы между осями передней ходовой тележки 1, задней ходовой тележки 2 и осыо кузова 3 будут равными и вызванными только принудительной выборкой зазоров 8 между гребиями колее и внутренними боковыми гранями рельсов, т.е.

«Г-а,3. (1)

База измерений принимается кратной базе В кузова, тогда число измерений углов па базе В равно

'» = 7 + 1, (2)

Ь

где Ь - база измерений.

При перемещении устройства по рельсовой колее на величину В угол между осыо передней тележки 1 и осыо кузова 3 с учетом возможного изменения ширины колеи (зазора б) и кривизны оси пути И на измерении с номером ш можно записать 15 виде

ат ~ а'тИ + ат5 > О)

где с£п - угол между осыо передней тележки и осыо кузова, вызванный кривизной оси пути, на измерении с номером ш;

угол между осыо передней тележки и осыо кузова, вызванный выборкой зазора 5 путем принудительной установки тележки в положите максимального перекоса, па измерении с номером т.

После перемещения устройства на расстояние, равное его базе В, задняя тележка 2 займет положение, в котором находилась передняя тележка 1 в начале движения. При этом изменение угла ат между осыо тележки 2 и осыо кузова 3 будет определяться только изменением кривизны оси нуги, пройденного тележкой 1, т.к. изменения ширины колеи под тележкой 2 не произойдет. Тогда, ути плвая (1), мож. •

по записать

=< - «Г, (4)

Подставляя (4) в (3), получаем

a^=aZ-(a3m-ai"). (5)

В общем виде выражение (5) при общем числе измерений / и при выполнении условия ¡>т зашпиется как

а£ = а?-(а/-а?и), ^ (б),.

где а,^- угол между осью передней тележки и осыо кузова, вызванный выборкой зазора S, путем принудительной установки тележки в колее в положите максимального перекоса, на измерении с номером i;

сц,сц- углы между осями передней и задней тележек и осыо кузова на измерении с номером i;

o-7-m ~ угол между осыо передней тележки и осыо кузова на измерении с номером i-m. '

Величина зазора в рельсовой колее между гребнем колеса передней тележки, не прижатого к рельсу, и внутренней боковой гранью рельса, определяется из соотношения

£,■=0,5 a-tga^, (7)

где а - база ходовой тележки.

Подставляя (6) в (7), получаем

Sj - 0,5а • ig[a" - [а* - а"_т |. (8)

Ширина рельсовой колеи Я,- на измерении с номером г определится по формуле

Б,=С + 5,=С + 0,5а ■ íg[a^ - (а3 - )], (9)

где С - расстояние между гребнями ходовых колес колесной пары.

В выражении (9) величина С не является постоянной и зависит от качества сборки колесной пары, от степени износа гребней колес и т.д. Поэтому приняв, что в начальный момент измерений углы между осями передней и задней ходовых тележек и осью кузова равны нулю (это достигается регулировкой измерительных преобразователей при их тарировке), выражение (9) можно записать в виде

= + 0,5- (а3 - а',1т)], (10)

где £„ - нормативная ширина колеи на прямых участках пути.

Приняв допущение, что кривизна оси пути в пределах дуги, отсеченной хордой равной базе В, постоянна, и, учитывая выражение (4), величину радиуса кривизны оси пути Я/ на измерении с номером г можно записать в виде

01)

эт ai

Величина стрелки хорды в горизонтальной плоскости Я, на базе вагона В определится по формуле

7/,.=0,5В.^(0,5а3). (12)

Далее определяются нормативные значения ширины колеи Б,,, со-

огветствующие вычисленному радиусу кривизны оси пути. Отклонение ширины колеи Д от нормативного значения на измерении с номером / определится по формуле

А, =5,-5?. (13)

Расстояние /, от начала измерений (координата измерения г) до сечения пути с отклонением ширины колеи Д определится по формуле

/, = (¡-1 )-Ь . (14)

Для реализации алгоритма, заложенного в кинематической расчетной схеме измерительного устройства, необходимо соблюдение сле-дукмцих двух условий:

1. Обеспечение стабильного и безо1рывного контакта гребней ходовых колес с внутренними боковыми гранями контролируемых рельсов при прохождении горизонтальных изолированных неровностей;

2. Недопущение въезда гребней ходовых колес на поверхность катания рельсов в результате действия иригрузочных усилий на колесные пары.

Для определения параметров пригрузочпого устройства составлена динамическая расчетная схема, как схема взаимодействия пути и двухосной поворотной тележки под действием дополнительного вращающего моменга от усилий в силовых цилиндрах. При этом сделаны следующие допущения: вертикальные нагрузки от ходовых колес на рельсы равны статическим; горизонтальные неровности рельсов аппроксимированы синусоид011; коэффициент трения скольжения ходовых колес по рельсам принят постоянным и равным /4=0,25, коэффициент трения качения /^=0,03.

Составлены зависимости для сил сопротивления повороту ходовой тележки в колее при безотрывном следовании гребня колеса по внутренней боковой грани рельса при прохождении горизонтальной синусоидальной неровности, при этом усилия Р в силовых иригрузочных

цилиндрах определятся из выражения

28

2

/

2 Ph cos а 2 cos I т — 2л- — + MF + Мс + aS ■ cmt 2 к—

а

\

где Л - плечо установки цилиндров относительно шкворня; а.2, а3 - углы установки цилиндров соответственно по вертикали и горизонтали;

1т - момент инерции ходовой тележки; 8 - амплшуда горизонтальной неровности рельса; а - база ходовой тележки; V- скорость прохождения неровности; 1 - длина волны неровности;

Мг~ момент сил трения гребней ходовых колес по рельсам, относительно шкворня;

т,- масса ходовой тележки; с- коэффициент приведения массы ходовой тележки к точке касания рельса гребнем ходового колеса.

Запас устойчивости К колесной пары по въезду гребня на поверхность катания рельса определяется из выражения

где Qmat — максимальная величина боковых сил, передаваемая колесом рельсу при наличии дополнительной пригрузки;

Gcm - вертикальная статическая нагрузка, передаваемая колесом рельсу.

Т.к. распределения амплитуд 5и дайн волн / горизонтальных неровностей рельсов ио длине пути носят стохастический характер, для упрощения расчетов предложен обобщенный коэффициент fa, выражающий отношение квадрата длины волны неровности к ее амплигу-

гпах

cm

< 1,1 ...1,3,

(16)

де к; = 12/6. С учетом статистики горизонтальных неровностей пути, практические значения коэффициента /с; определены от 2-Ю3 до 20-103 м2/м.

Третья глава посвящена выбору, обоснованию и исследованию параметров устройств измерительного канала, позволяющего обеспечить непрерывный автоматизированный съем и обработку информации о геометрических параметрах рельсовой дорожной колеи.

Предлагаемое автором путеизмерительное устройство имеет следующую структуру: первичный измеритель (ходовые тележки и кузов вагона) - пригрузочное устройство (силовые цилиндры) - измерительный канал (Ж). Ж служит для преобразования величин механических перемещений ходовых тележек относительно кузова ваг она последовательно в аналоговые и цифровые электрические сигналы для их последующей обработки бортовой ЭВМ и выдачи информации о геометрических параметрах рельсовой колеи в соответствии с нормативной документацией. Применение дискретного съема информации и ее цифровой обработки ЭВМ обусловлено алгоритмом расчета геометрических параметров колеи, ввиду малости измеряемых углов и необходимости работы с большими массивами информации.

ИК имеет следующую структуру: механическая передача от штока силового цилиндра к измерительному преобразователю - электрический измерительный преобразователь - фазочувствителъный выпрямитель (ФЧВ) - дискретный датчик пути (ДП) - аналого-цифровой преобразователь (АЦП) - контроллер связи АЦП с бортовой ЭВМ -бортовая ЭВМ с программным обеспечением для обработки полученной измерительной информации.

Механическая часть Ж предусматривает установку четырех силовых цилиндров, обеспечивающих однозначно-определенное положение ходовых тележек в колее - положение максимального перекоса. В качестве измерительных преобразователей - датчиков перемещений штоков силовых цилиндров, выбраны сельсины марки БД404А со следующими характеристиками: номинальное напряжение питания 110 В при частоте тока 50 Гц; номинальный ток 0,4 А; точность преобразования ±15 мин: масса 1,3 кг; наружный диаметр 62 мм. Все

сельсины используются как непосредственные датчики линеиных перемещений штоков силовых цилиндров, что достигается за счет включения механической передачи между ними и валами роторов сельсинов. Полному выдвижению штока цилиндра будет соответствовать угол поворота вала ротора сельсина ±30°, а напряжение на выводах ФЧВ - в пределах ±5 В.

На одной ходовой тележке установлены два силовых цилиндра с сельсинами, при этом обмотки одного сельсина электрически соединены с обмотками другого сельсина по дифференциальной схеме, позволяющей производить алгебраическое суммирование перемещений штоков силовых цилиндров при изменении угла поворота ходовой тележки относительно кузова. Расчетная теоретическая разрешающая способность устройства по измерению ширины колеи составила 0,5 мм при точности измерений ±1 мм.

С целью определения устойчивости и качества работы, механическая и электрическая аналоговые части ИК представлены в виде разомкнутой системы автоматического контроля (САК), состоящей из четырех последовательно соединенных типовых звеньев: 1 звено -инерционное, включающее в себя первичный измеритель (ходовую тележку с силовыми цилиндрами); 2 звено - колебательное, включающее в себя механическую передачу от штока силового цилиндра к валу ротора сельсина; 3 звено - безынерционное, включающее в себя сельсины; 4 звено - инерционное, включающее в себя ФЧВ. Общая передаточная функция САК! в операторной форме имеет вид

Ш г ^ °>0221 л 74

Кбщ(Р) = ~/--г:-=-^т--г» О7)

(0,05;; +1)(0,0\р +1)2 (0,005^ +1)

частотная передаточная функция

Ги») =___, (18)

(0,05)со +1)(0,01 )(о +1) (0,005]а> +1)

функции дня построения логарифмической амгшитудно-частошой характеристики САК

20 Ig W(jco) = 20 lg 0,0221 - 20 lg — - 401g

fe)

| - 20 lg 100 1 ь

:л19) 2oo;

для построения логарифмической фазо-частотпой харакгеристики CMC

Ф(а>) = 0 - arctg\ — \ ~ 2arctgi—

I 20j ll00

N ' «

- arctg

- . (20)

200 '

Построенные теоретические логарифмические частотные характеристики показали устойчивость работы САК.

Для проверки работоспособности, оценки рабочих характеристик аналоговых устройств ИК была создана электромеханическая модель, ira которой получены аналоговые измерительные сигналы, пригодные по своим характеристикам для передачи в цифровую часть ИК. Кроме того в лабораторных исследованиях решались следующие задачи:

1. Моделирование механических воздействий на измершельный преобразователь - сельсин, соответствующих по величине, форме и частоте величинам, установленным при теоретических расчетах.

2. Настройка электрической схемы "Блок питания - сельсин -ФЧВ" на нормируемые режимы работы.

3. Проведешю опытов но определению влияния частоты механических перемещений m передаточную функцию ИК.

Па лучевом осциллографе Н-117 были получены наглядные осциллограммы, подтвердившие соответствие динамических характеристик аналоговой часта ИК теоретическим расчетам.

В соответствии с результатами теоретических исследований при непосредственном участии автора ¡израоотано программное обеспе чение ИК, спроектированы и изготовлены реальные устройства цифровой части ИК: датчик пути на герконах, вырабатывающий управляющий сигнал-синхроимпульс (СИ), АЦП, контроллер. Следует отметить, что при их изготовлении использованы только отечественные электронные компоненты. АЦП, имеющий восемь 10-ти разрядных каналов, изготовлен па базе микросхемы типа 1113 1ТВ. Опрос каналов Al [J I крошБодптся ЭВМ но команде с датчика пути по СИ. Ос-

новиые элементы контроллера выполнены на БИС серии KP 580. Устройство изготовлено в виде платы, устанавливаемой в системный блок ПЭВМ, и связало с АЦП многожильной плоской шиной.

Программное обеспечение измерительного канала разработано для реализации следующих целей:

1. Управление АЦП через контроллер, устанавливаемый в свободный параллельный слот бортовой ПЭВМ класса ЮМ PC/AT с проце-сором не ниже i486, объемом оперативной памяти не менее 1 Мб и накопителем на жестаом магнитом диске объемом не менее 200 Мб.

2. Обработка данных измерений геометрических параметров рельсовой колеи, преобразованных АЦП в цифровую форму.

3. Формирование и вывод (на принтер или монитор) отчетов о состоянии геометрических параметров контролируемой колеи (отклонения от нормируемых значений и их балльная оценка) в форме, удобной для дальнейшего инженерного применения и соответствующей требованиям нормативных документов.

В качестве языка программирования выбрана оболочка TURBO PASCAL v. 7.0, сочетающая в себе достаточную простоту с большим набором стандартных процедур и функций. Программа состоит из одного файла, исходный текст которого имеет объем 120644 байта, объем исполняемого файла - 93792 байта.

Программное обеспечите реализует процедуры "Отладка АЦП", "Ввод постоянных и коэффициентов", "Запись данных с АЦП", "Преобразование данных", "Расчет отклонений", "Балльная оценка", "Формирование отчетов".

Особенностью процедуры "Отладка АЦП" является ручной ввод задержки преобразования - времаги, необходимого для устранения влияния переходного процесса входных цепей преобразователя при переключении каналов. При использовании низкоомных нагрузок входных цепей преобразователя достаточно устанавливать значение этой переменной в пределах 10... 30. При высокоомных нагрузках (более 10 Ком) требуется увеличение значения этой переменной до 50... 100. Кроме того, вручную вводится число преобразований при единичном измерении - количестве считываний значения входного напряжения в каждом канале после прихода СИ. При задании этой

переменной необходимо руководствоваться тем, что на каждое преобразование входного напряжения требуется около 40 мкс. Для устранения влияния наводки переменного тока питания АЦП частотой 50 Гц требуется усреднить значение измеряемой величины за время одного периода преобразования, для чего необходимо произвести около 500 преобразований в каждом канале. Исследования показали, что на практике для сглаживания шумовых помех достаточно 10... 50 преобразований. При выборе 10 преобразований на одно измерение, период опроса каналов равен примерно 3,2 мс, т.е. около 300 циклов преобразования в секунду, что удовлетворяет требованию по быстродействию системы.

АЦП в десятиразрядном исполнении выдает результаты преобразований входных напряжений каналов в виде цифровых кодов от 0 до 1023. В принятой конструкции АЦП общее число кодов разделено пополам для формирования как положительных, так и отрицательных значений измеряемых величин (величине напряжения -5 В соответствует код 0, при отсутствии напряжения - код 511, при напряжении +5 В код составит 1023).

В процедуре 'Запись данных с АЦП" имеется возможность следующих способов нахождения результата: усреднение всех измерений даст его среднее арифметическое значение; отбрасывание крайних позволяет в потоке значений измеряемых величин в каждом канале найти и отбросить по одному из экстремальных значений, а оставшиеся усреднить; при выборе максимальных или минимальных значений измеряемых величин данные не суммируются, а лишь запоминается максимальное или минимальное значение из потока преобразований. Запись данных производится в файл с зарезервированным именем в виде одномерного массива со структурой: номер СИ - данные 1 капала -...- данные 7 канала.

Процедура "Преобразование данных" производи преобразование цифровых кодов измеренных углов в реальные значения параметров, при этом из исходного одномерного массива данных строятся три времешплх одномерных массива данных углов, необходимых для дальнейшего расчета геометрических параметров. Имеется возможность просмот ра, редактирования и распечатки этих массивов из про-

цедуры "Формирование отчетов". Затем вычисляются и записываются одномерные массивы данных, соответствующих контролируемым параметрам колеи. Далее процедурой "Расчет отклонений" производится расчет отклонений вычисленных ранее параметров от их нормируемых значений, а процедурой "Балльная оценка" производится оценка пройденного пути штрафными баллами с учетом степеней отклонений, причем сумма штрафных баллов приводится к расстоянию, равному 1 км.

Экспериментальные исследования ИК в целом проведены на электромеханической модели, включавшей в себя кроме аналоговых устройств, задатчик СИ, АЦП, контроллер, ПЭВМ с программным обеспечением.

В процессе лабораторных исследований на электромеханической модели решены следующие задачи:

1. Захрузка управляющей программ в ПЭВМ с последующей проверкой работоспособности всех ее процедур, подключение периферийных устройств и их тестирование в рабочих режимах.

2. Оценка разрешающей способности АЦП.

3. Оценка быстродействия ИК

После сборки, подключения к источникам питания и загрузки управляющей программы были проведены тестовые проверки, показавшие работоспособность всех элементов ИК При включенных за-датчиках измерительного сигнала и СИ проводились неоднократные записи в ПЭВМ массивов информации, соответствующих участкам пути длшгай от 0,1 до 20 км. Затем производились операции обработки данных по всем видам пользовательских процедур с записью результатов на магнитные и бумажные носители. Лабораторные исследования показали, что все устройства ИК в отдельности и ИК в целом полностью работоспособности и соответствуют требованиям по разрешающей способности и быстродействию.

В чеписртой главе приведены описание разработанного с применением исследований, проведенных в настоящей работе, вагона-путе-измерителя ПВ-3 для городских трамвайных лгагай, методика и результаты его натур] л,тх испытаний, определенна экономическая эф-

фективность применения вагона 11В-3 в службе пути ГГ1 "Горэлек-тротранс" г. Санкт-Петербурга.

Вагон-путеизмеритель ПВ-3 разработан и изготовлен кафедрой "Строительные и дорожные машины и оборудование" ПГУПС при непосредственном участии автора по заказу службы пути ГП "Гор-электротранс" г.Санкт-Пстербурга. Базой пугеизмерителя ПВ-3 является трамвайный вагон марки ЛВС-86. Рабочая скорость пугеизмерителя до 40 км/ч, максимальная на скоростных участках до 80 км/ч.

Точность измерений по ширине колеи, уровню, рихтовке и вертикальным просадкам составляет ±1 мм, по радиусам кривых 0,5 м. Общая длина трамвайных пугей в Санкт-Петербурге, контролируемая вагоном ПВ-3, составляет 620 км, частота проездов каждого участка 12 раз в год.

Структурная схема вагона-путеизмерителя ПВ-3 вюиочаег в себя три функционально законченных блока, объединенных между собой технологическими связями.

Первый блок предназначен для энергоснабжения силовых и измерительных цепей ПВ-3 и вкшочаег в себя зарядный генератор, блок аккумуляторных батарей, два электромашинных преобразователя. Энергоснабжение систем может производится в зависимости от внешних условий от контактного провода или от блока аккумуляторных батарей. На стоянке энергоснабжение может производиться от внешнего источника переменного тока напряжением 220 В и частотой 50 Гц.

Имеется следующий ряд напряжений: +6 В - для питания датчика пути; +24 В - для питания цепей управления; +60 В - для питания иневмораспределигелей; +550 В - для питания двигателя компрессора; ~110 В - для питания сельсинов; ~220 В - для питания остальных устройств измqжгeлыюгo канала. Управление энергоснабжением ведется со стационарного пульта управления, установленного в салопе вагона.

Второй блок включает в себя первичные измерители (ролики) с исполнительными механизмами (пневмоцилиндрами). Управление пневмораспределигелями может производится либо со стационарного пульта, расположенного в салоне нагона, либо с выносного пульта.

Питание пневмоцилиндров может производится как от основного трамвайного компрессора, так и от дополнительного, установленного в хвостовой часта вагона. Рабочее положите измерительных роликов на рельсах контролируется датчиками, имеющими контрольные лампы па пульте управления.

Третий блок - измерительный, включает в себя регистрирующую и обрабатывающие части. В регистрирующую часть входят: датчик ширины колеи, датчики просадок, датчики углов поворота ходовых тележек относительно кузова, датчик уровня, датчик пути, блок ФЧВ. В обрабатывающую часть входят АЦП, контроллер, ПЭВМ ШМ РС/АТ с процессором ¿486, печатающее устройство, программное обеспечение.

Результатами работы вагона-путеизмерителя ПВ-3 являются сводные ведомости опасных отклонений геометрических параметров рельсовой трамвайной колеи от нормируемых значений и балльной оценки, приведенной к 1 км пути. По итогам проездов путеизмерите-ля по участкам за календарный период (месяц, квартал, год) службой пути планируются работы по ремонту пути.

Натурные испытания вагона-пугеизмерителя ПВ-3 на трамвайных пут ях Сашст-Пстербурга установили работоспособность дат чика пути, АЦП, контроллера, программного обеспечения при записи и расшифровке измерительной информации в режиме реального времени.

С целью повышения точности и достоверности программных расчетов геометрических параметров трамвайной колеи определены передаточные коэффшщетм аналоговых датчиков, их абсолютные и относительные погрешности, погрешность датчика пути, погрешность измерительных каналов, вызванная влиянием шип® передачи аналоговых сигналов, погрешности цифровой измерительной информации в целом по каждому каналу.

Натурные испытания вагоиа-путеизмерителя ПВ-3 показали работоспособность всех его систем при реальных скоростях движения и реальных поездных нагрузках, при этом точность измерений геометрических параметров трамвайной рельсовой колеи соответствовала требованиям нормативных документов.

Расчетный годовой экономический эффект от внедрения и экс-

плуатащш вагона-пугеизмерителя ГЮ-3 на трамвайных путях Санкт-Петербурга составил 220 тыс. рублей, а чистый дисконтированный доход за срок эксплуатации 5 лет составит 338 тыс. рублей при сроке окупаемости инвестиций, вложенных ГП Торэлектротранс" в разработку и изготовление ПВ-3, равном 3 годам.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

В результате проведенных теоретических, экспериментальных и натурных исследований сделаны следующие выводы:

1. Установлено, что для обеспечения непрерывности контроля геометрических параметров рельсовой дорожной колеи промышленного и городского транспорта, в качестве первичных измерителей на ваго-иах-пугеизмерителях могут быть использованы непосредственно элементы подвижного состава - ходовые тележки и рамы вагонов.

2. Определение геометрических параметров рельсовой дорожной колеи на любых ее участках возможно производить путем постоянных измерений и преобразований взаимных перемещений ходовых тележек и рамы вагона, при этом ходовые тележки принудительно устанавливаются в колее в положение максимального перекоса механизмом дополнительной пригрузки.

3. Разработанный математический алгоритм измерений формализован для его применения на ЭВМ и предусматривает определение отклонений ширины колеи от нормируемых значений, радиусов кривизны оси пути и стрелок хорд в горизонтальной плоскости на базе вагона.

4. Применение методики расчета параметров механизма дополнительной пригрузки позволяет обеспечить непрерывный, стабильный и безопасный контакт ходовых колес тележки с поверхностями катания контролируемых рельсов.

5. Предложенные аппаратная часть измерительного канала и его программное обеспечение позволяют производить непрерывный автоматизированный съем информации о геометрических параметрах рельсовой дорожной колеи с частотой до 180 Гц, ее расшифровку и

обработку в соответствии с нормативной документацией.

6. Теоретические положения, конструктивные разработки и программное обеспечение апробированы в лабораторных и натурных условиях.

7. Предложенные способ определения геометрических параметров рельсовой дорожной колеи, методика определения параметров при-грузочного устройства, аппаратная часть измерительного капала и его программное обеспечение могут быть применены при создании путеизмерительных устройств для промышленного и городского транспорта.

Основные положения диссерт ации опубликованы в следующих работах:

1. Попов В.Л. Автоматизация диагностических устройств рельсовой дорожной колеи. Тезисы доклада на 56-11 конференции с участием студентов, молодых специалистов и ученых. - Санкт-Петербург, ПГУПС, 1996, с.24.

2. Попов В.А. Особенности процессов автоматической расшифровки и обработки информации в путеизмеритслс ПВ-3. Тезисы доклада па 56-й конференции с участием студентов, молодых специалистов н ученых. - Санкт-Петербург, ПГУПС, 1996, с.25.

3. Попов А.П., Попов В.А. Применение вагона-путеизмерителя ПВ-3 для планирования работ по ремонту трамвайных путей в Санкт-Петербурге. Тезисы доклада па Всероссийской научно-практической конференции с международным участием "Новые технологии и техника в строительстве и реконструкции зданий и сооружений в современных экономических условиях", под. ред. проф. О.А.Бардышева. -Санкт-Петербург, 1996, с. 144-145.

4. Попов В.А. Особенности программного управления аналого-цифровым преобразователем на трамвайном путеизмеритслс ПВ-3. дорожной колеи. Тезисы доклада на 57-й конференции с участием ст удентов, молодых специалистов и ученых. - Санкт-Петербург,

11ГУ11С, 1997, с.25.

5. Попов В.А. Способ определения ширины колеи железнодорожного пути. - Заявка на изобретение N 97108028/28(008428) от 15.05.97 МПК Е 01В 35/00 (получено положительное решение ВНИИГПЭ от

15.12.97 на выдачу патента па изобретешь). / /

Введение

Глава 1. Состояние вопроса и постановка задачи исследования

1.1. Нормы содержания колеи магистральных железных дорог,путей промышленного транспорта,путей метрополитенов и городского электротранспорта

1.2. Анализ технических средств и способов контроля геометрических параметров рельсовой колеи

1.3. Уточнение требований к диагностическому устройству рельсовой колеи

1.4. Постановка дели и задач исследования

Глава 2. Выбор и теоретические исследования параметров измерительного устройства кривизны оси пути и отклонений ширины колеи

2.1. Обоснование кинематической расчетной схемы устройства и разработка математического алгоритма измерений

2.2. Определение параметров пригрузочного устройства

2.3. Исследование параметров пригрузочного устройства для вагона-путеизмерителя ПВ-3.

В настоящее время железнодорожный транспорт составляет основу транспортной системы Российской Федерации и,в соответствии с федеральным законом "О Федеральном железнодорожном транспорте" Ш, вступившем в действие 25 августа 1995 г.,служит цели своевременного и качественного обеспечения потребностей населения в перевозках и услугах,жизнедеятельности всех отраслей экономики и безопасности государства.

Эти целевые установки в равной мере относятся к железным дорогам промышленного транспорта,метрополитена и городского электротранспорта (трамвая).

Эффективность работы магистральных железных дорог,промышленного железнодорожного транспорта,метрополитенов и городского электротранспорта (трамвая)»наряду с показателями провозной способности определяется степенью обеспечения безопасности движения,в частности недопущением возникновения аварийных ситуаций в перевозочном процессе и снижением последствий возможных аварий.

Подвижной состав,в том числе специализированный,элементы верхнего строения пути,другие технические средства должны соответствовать государственным требованиям безопасности С2]. С целью повышения показателей безопасности верхнего строения пути большое внимание уделяется улучшению качественных характеристик способов и средств контроля его технического состояния,в том числе геометрических параметров рельсовой дорожной колеи.

На магистральных железных дорогах основным средством контроля геометрических параметров рельсовой колеи являются вагоны-путеиз-мерители системы ЦНИИ С3],на промышленном и городском транспорте в применяется малопроизводительный ручной измерительный инструмент.

Однако конструкции путей промышленного и городского транспорта и условия их эксплуатации имеют существенные отличия. Это и наличие кривых малых радиусов,большое количество стрелочных переводов и пересечений,наличие участков заглубленного типа,специфические режимы движения поездов,повышенные нагрузки от колесных пар и т.д. Вследствие этого происходят частые расстройства верхнего строения пути и возникает необходимость более частого контроля геометрических параметров колеи с целью обеспечения безопасности движения.

Поэтому в настоящее время является актуальным вопрос оснащения железных дорог промышленного и городского транспорта современными средствами диагностики,предназначенными для выявления на более ранней стадии появления неисправностей пути,представляющих угрозу безопасности движения,прогнозирования изменений состояния пути во времени,в том числе для контроля геометрических параметров рельсовой дорожной колеи.

Применение в качестве диагностических устройств для путей промышленного и городского транспорта путеизмерительных вагонов аналогичных по структуре системам ЦНИИ,оснащенных первичными механическими измерителями в виде роликов и лыж,не может обеспечить сплошного и непрерывного контроля всех элементов структурной цепи перегон - спецчасти - станционные пути,вследствие необходимости перевода первичных измерителей в транспортное положение при переходах между элементами пути.

Решению проблем повышения качества,созданию новых технологий и средств технического диагностирования рельсовой дорожной колеи уделяется большое внимание специалистов,в том числе ВНИИЖТ и ПГУПС. Исследованиям и разработке путеизмерительной техники посвящены работы К.С.Исаева,В.Ф.Яковлева,В.Н.Солофненко,А.Е.Алексеева, Ю.М.Щекоткова,В.Н.Зензинова,В.С.Рослонаса,В.В.Мишина и др.

Целью настоящей работы является выбор и обоснование параметров автоматизированного диагностического устройства рельсовой дорожной колеи промышленного и городского транспорта,позволяющих обеспечить непрерывность контроля ее геометрических параметров при повышении производительности и качества.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи исследования:

- проведен анализ существующих способов и средств контроля геометрических параметров рельсовой дорожной колеи магистральных железных дорог,промышленного транспорта,метрополитена,трамвая и определены пути их совершенствования;

- разработана и математически обоснована новая конструкция первичного механического измерителя ширины колеи и положения рельсовых нитей в плане взамен существующих роликов и лыж;

- выбрана и обоснована технология автоматизированной регистрации, расшифровки и обработки измерительной информации с помощью бортовой ЭВМ;

- разработаны принципиальные схемы измерительного канала в целом и составляющих его устройств;

- разработано прикладное программное обеспечение для реализации непрерывного автоматизированного контроля геометрических параметров рельсовой колеи в соответствии со структурой измерительного канала;

- проведены теоретические исследования характеристик предлагаемых устройств измерительного канала и их экспериментальная проверка на лабораторных моделях;

- проведены исследования предложенных устройств на натурном макете - трамвайном путеизмерителе ПВ-З ГП Торэлектротранс" г.Санкт-Петербурга.

Методы исследований диссертационной работы включают теорию, лабораторные и натурные эксперименты,направленные на решение задач по выбору и обоснованию параметров устройств для автоматизированного контроля геометрических параметров рельсовой дорожной колеи.

Исследование осуществлено на основе применения современных методов механики,математики,теории автоматического регулирования, измерительной и вычислительной техники.

Научные положения.разработанные лично соискателем,и их новизна:

- способ измерения ширины рельсовой дорожной колеи,новизна которого заключается в применении в качестве первичных измерителей непосредственно ходовых тележек и рам вагонов и локомотивов;

- математическое обоснование способа;

- структурная схема электромеханического измерительного канала с использованием бортовой ЭВМ и его программное обеспечение.

Практическая ценность работы заключается в использовании нового способа измерения ширины рельсовой дорожной колеи,его математического алгоритма,принципиальной схемы измерительного канала и его программного обеспечения для разработки и создания путеизмерительных устройств для железных дорог промышленного и городского транспорта.

Основные положения диссертации были доложены и обсуждены на научно-технических конференциях молодых ученых и специалистов ПГУПС (1996,1997 гг.),заседаниях кафедры "Строительные и дорожные машины и оборудование" ПГУПС (1995 - 1997 гг.),на Всероссийской научно-практической конференции с международным участием "Новые технологии и техника в строительстве и реконструкции зданий и сооружений в современных экономических условиях (12-14 ноября 1996 г.,г,Санкт-Петербург). На предлагаемый способ определения ширины рельсовой дорожной колеи,его математическое обоснование и структурную схему измерительного канала автором подана заявка на изобретение и получено положительное решение на выдачу патента (см. Приложение 2).

На основе результатов исследования разработан и изготовлен трамайный путеизмеритель третьего поколения ПВ-3 с автоматизированным съемом и обработкой информации,который настоящее время эксплуатируется ГП Торэлектротранс" г.Санкт-Петербурга.

3.4. Выводы и предложения

Проведенные теоретические и экспериментальные исследования параметров устройств измерительного канала для контроля радиуса кривизны оси пути и отклонений ширины колеи от нормируемых значений показали следующее:

1. Совокупность предлагаемых устройств»составляющих измерительный канал,позволяет производить съемку и обработку геометрических параметров диагностируемого пути с установленной нормативными документами точностью при частоте дискретного съема информации до 180 Гц.

2. Принципиальные схемы устройств измерительного канала и его структурная схема могут использоваться при создании автоматизированного диагностического устройства рельсовой дорожной колеи путей промышленного и городского транспорта.

Глава 4. Реализация результатов исследований и их внедрение

Результаты теоретических и экспериментальных исследований,проведенных автором в настоящей работе,использованы при разработке,изготовлении, наладке и пуске в постоянную эксплуатацию трамвайного вагона-путеизмерителя ПВ-З для службы пути ГП Торэлектротранс" г. Санкт-Петербурга.

4.1. Техническая характеристика и конструктивные особенности вагона-путеизмерителя ПВ-З

Вагон-путеизмеритель ПВ-З изготовлен на базе серийного шар-нирно-сочлененного трехтележечного трамвайного вагона марки ЛВС-86 Техническая характеристика ПВ-З приведена в таблице 4.1.

Заключение

В диссертационной работе содержится новое решение актуальной научной задачи выбора и обоснования параметров автоматизированного диагностического устройства рельсовой дорожной колеи путей промышленного и городского транспорта. Решение данной задачи позволяет проводить непрерывный автоматизированный контроль геометрических параметров рельсовой колеи на всех ее участках,включая спецчасти, при повышении производительности и качества с учетом существующих норм и правил. Оно имеет существенное значение в области создания машин и устройств для контроля за состоянием верхнего строения пути.

В результате проведенных теоретических,экспериментальных и натурных исследований сделаны следующие выводы:

1. Установлено,что для обеспечения непрерывности контроля геометрических параметров рельсовой дорожной колеи в качестве первичных измерителей на вагонах-путеизмерителях могут быть использованы непосредственно элементы подвижного состава - ходовые тележки и рамы вагонов.

2. Определение геометрических параметров рельсовой дорожной колеи на любых ее участках возможно производить путем постоянных измерений и преобразований взаимных перемещений ходовых тележек и рам вагона,при этом ходовые тележки принудительно устанавливаются в колее в положение максимального перекоса механизмом дополнительной пригрузки.

3. Разработанный математический алгоритм измерений формализован для его применения на ЭВМ и предусматривает определение отклонений ширины колеи от нормируемых значений,радиусов кривизны оси пути и стрелок хорд в горизонтальной плоскости на базе вагона.

4. Применение методики расчета параметров механизма дополнительной пригрузки позволяет обеспечить непрерывный,стабильный и безопасный контакт ходовых колес с поверхностями катания контролируемых рельсов.

5. Предложены аппаратная часть измерительного канала и его программное обеспечение,позволящие производить непрерывный автоматизированный съем информации о геометрических параметрах рельсовой дорожной колеи с частотой до 180 Гц,ее расшифровку и обработку в соответствии с нормативной документацией.

6. Теоретические положения,конструктивные разработки и программное обеспечение апробированы в лабораторных и натурных условиях.

7. Предложенные способ определения геометрических параметров рельсовой дорожной колеи,методика определения параметров пригру-зочного устройства,аппаратная часть измерительного канала и его программное обеспечение могут быть применены при создании путеизмерительных устройств путей промышленного и городского транспорта.

Основные положения диссертационной работы опубликованы в четырех работах,автором подана заявка на изобретение и получено положительное решение на выдачу патента (см. Приложение 2).

Результаты теоретических»экспериментальных и натурных исследований, проведенных автором в настоящей работе,использованы при разработке,изготовлении,наладке и пуске в постоянную эксплуатацию в 1996 г. трамвайного вагона-путеизмерителя ПВ-3 для службы пути ГП "Горэлектротранс" г.Санкт-Петербурга (см. Справку о внедрении).

Годовой эффект от внедрения внедрения и эксплуатации вагона-путеизмерителя ПВ-3 на трамвайный путях г.Санкт-Петербурга составляет 220 тыс.руб.,а чистый дисконтированный доход за срок эксплуатации 5 лет составит 338 тыс. руб при сроке окупаемости инвестиций, вложенных ГП "Горэлектротранс" в разработку и изготовление ПВ-3,равном 2 годам 9 месяцам.

1. Федеральный закон Российской Федерации "О Федеральном железнодорожном транспортеи//Путь и путевое хозяйство. 1995. -N 10. - с.21-27

2. Правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации. М.: Транспорт, 1995. - 160 с.

3. Положение о системе ведения путевого хозяйства на железных дорогах Российской Федерации//Путь и путевое хозяйство. -1994. N 8. - с.16-23

4. Правила технической эксплуатации метрополитенов. М.: Транспорт, 1985. - 142 с.

5. Правила технической эксплуатации трамвая. М.: Министерство транспорта РФ, 1993. - 101 с.

6. Инструкция по техническому содержанию трамвайных путей. М.: Концерн Росгосэлектротранс, 1992. - 94 с.

7. Губенко В.К.,Парунакян В.Э. Общий курс промышленного транспорта. М.: Транспорт, 1994. - 200 с.

8. Путь и путевое хозяйство промышленных железных дорог. /Яковлев В.Ф.»Евдокимов В.А.Парунакян В.Е.,Перцев А.Н.; под ред. В.Ф.Яковлева. М.: Транспорт, 1990. - 341 с.

9. Лиманов А.Ю. Метрополитены. М.: Транспорт, 1971. - 359 с.

10. Садиков О.И. Трамвайные пути. М.: Транспорт, 1976, - 170 с.

11. Соломонов С.А.Попович М.В.,Стефанов Б.Н. Путевые машины. -М.: Транспорт, 1985. 375 с.

12. Исаев К.С. ,Федулов В.Ф. Декотков Ю.М. Машинизация текущего содержания пути. М.: Транспорт, 1990. - 310 с.

13. Яковлев В.Ф.,Булаш Н.М.,Гниломедов В.В. Автоматика и автоматизация производственных процессов в строительстве и путевом хозяйстве. М.: Транспорт, 1990. - 279 с.

14. Технические указания по расшифровке записей путеизмерительных вагонов,оценке отступлений от норм содержания рельсовой колеи железнодорожного пути,мерам по обеспечению безопасности движения поездов при их обнаружении/ЦП МПС. М.: Транспорт, 1982.- с.3-21

15. Зензинов Б.Н.Мишин В.В. Новый вагон-путеизмеритель//Путь и путевое хозяйство. 1996. - N 4. - с.13-14

16. Шульга В.Я. Путь и безопасность движения поездов. М.: Транспорт, 1991. - 415 с.

17. Попов В.А. Автоматизация диагностических устройств рельсовой дорожной колеи. Тез. докл. 56-я научно-техническая конференция с участием студентов,молодых специалистов и ученых. Санкт-Петербург.: ПГУПС, 1996. - с.24

18. Попов В.А. Особенности процессов автоматической расшифровкии обработки информации в путеизмерителе ПВ-3. Тез. докл. 56-я научно-техническая конференция с участием студентов,молодых специалистов и ученых. Санкт-Петербург.: ПГУПС, 1996,- с.24

19. Справочник по средствам автоматики./ Под редакцией Низэ В.Э. и Антика И.В. М.: Энергоатомиздат, 1983. - 504 с.

20. Балух X. Диагностика верхнего строения пути. М.: Транспорт, 1981. - 415 с.

21. Наек В.А. Контрольно-измерительные системы зарубежных путевых и дорожно-строительных машин: Обзорная информация. М.: ЦНИИ-ТЭТЯЗКМАШ, 1990. - 24 с.

22. Вериго М.Ф.,Коган А.Я. Взаимодействие пути и подвижного состава. М.: Транспорт, 1986. - 559 с.

23. Медель В.Б. Подвижной состав электрических железных дорог. -М.: Государственное транспортное железнодорожное издательство, 1957. 341 с.

24. Кашников В.Н.Шашкин В.Б.,Рубан В.М. Способ определения положения железнодорожного пути в плане в круговых кривых. Описание изобретения к патенту РФ N 2030505 от 10.03.95, БИ N7 1995 г., МПК Е 01В 35/00.

25. Щербина Ю.В.,Шеркунов М.М. К вопросу о нормах и допусках содержания колеи. В кн.: Труды ХИИТа, вып. 99, Харьков, 1967.- с.9-13

26. Шафрановский А.К. Анализ продольных неровностей рельсовых нитей и влияние их на работу рельсов: Автореф. дис. канд. техн. наук.- М., 1952. 21 с.

27. Андреев Г.Е. Влияние местных неровностей поверхности катания колеса и рельса на силы взаимодействия последних при высоких скоростях движения. В кн.: Труды ЛИИЖТа, вып. 38, 1975.- с.14-49

28. Яковлев В.Ф. О параметрах расчетной схемы сил взаимодействия в контакте колеса и рельса. В кн.: Труды ЛИИЖТа, вып. 222, 1964. - с.187-211

29. Голубенко А.Л.,Коваль Б.А. О математической модели для исследования взаимодействия экипажа и пути при высокоскоростном движении. В кн.: Труды ЦНИИ МПС, вып. 542, 1974. - с.172-185

30. Амелин C.B. О расчете на прочность элементов стрелочных переводов. В кн.: Труды ЛИИЖТа, вып. 222, 1964. - с.3-28

31. Ромен Ю.С. »Николаев В.Е. Исследование на АВМ движения четырехосного вагона с износами ходовых частей по пути с отступлениями. В кн.: Труды ВНИИЖТа, вып. 549, 1976. - с.77-92

32. Яковлев В.Ф. Геометрические неровности рельсовых нитей. В кн.: Труды ЛИИЖТа, вып. 222, 1964. - с.59-66

33. Разработка устройства для измерительного контроля геометрических параметров трамвайного пути. Отчет о НИР/ Уралов В.Л.,Раз-варин Е.А.Детюев В.П. и др.; под ред. Уралова В.Л. Л.: ЛИИЖТ, 1991. - 79 с.

34. Головинский О.И. Основы автоматики. М.: Высшая школа, 1987. -207 с.

35. Солодовников В.В. Основы теории и элементы систем автоматического регулирования. М.: Машиностроение, 1985. - 535 с.

36. Иващенко H.H. Автоматическое регулирование. М.: Машиностроение, 1978. - 736 с.

37. Смирнова В.И. Основы проектирования и расчета следящих систем.-М.: Машиностроение, 1983. 295 с.

38. Правила и технология выполнения основных работ при текущем содержании пути/ЦП МПС. М.: Транспорт, 1976. - 176 с.

39. Справочник по исследованию операций. Под редакцией Матвейчука Ф.А. М.: Воениздат, 1979. - 368 с.

40. Натурные испытания трамвайного вагона-путеизмерителя ПВ-3. Отчет о НИР/Попов А.П.»Попов В.А.,Гаркач П.Н. и др.;под ред. Попова В.А. Санкт-Петербург.: ГП "Горэлектротранс", 1996. - 294 с.

41. Методические указания по определению экономической эффективности мероприятий научно-технического прогресса на железнодорожном транспорте/ВНИИЖТ МПС. М.: Транспорт, 1991. - 235 с.

42. Ефанов А.Н.,Зайцев A.A.,Коваленок Т.П. Методы определения экономической эффективности инвестиционных проектов. Санкт-Петер-бург.: ПГУПС, 1996. - 38 с.1 ЯПj. wu'