автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Защита токосъемных устройств магистральных электрических железных дорог от продольных динамических возмущений

На правах рукописи

ЧЕРТКОВ Иван Евгеньевич

ЗАЩИТА ТОКОСЪЕМНЫХ УСТРОЙСТВ МАГИСТРАЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ ОТ ПРОДОЛЬНЫХ ДИНАМИЧЕСКИХ ВОЗМУЩЕНИЙ

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

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ОМСК 2005

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования "Омский государственный университет путей сообщения" (ОмГУПС (ОмИИТ)).

Научные руководители:

доктор технических наук, профессор

[Михеев Виктор Петрович],

доктор технических наук, профессор МАСЛОВ Геннадий Петрович.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

ОКИЩЕВ Владимир Константинович,

кандидат технических наук, доцент БЕЛЯЕВ Павел Владимирович.

Ведущая организация:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный университет путей сообщения".

Защита состоится 22 февраля 2005 г. в 11 час. 00 мин. на заседании диссертационного совета Д 218.007.01 при Омском государственном университете путей сообщения (ОмГУПСе) по адресу: 644046, г. Омск, пр. Маркса, 35, ауд. 112.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета. Автореферат разослан января 2005 г.

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

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор

Г.П. Маслов

Омский гос. университет путей сообщения, 2005

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Транспортная стратегия России, принятая 3 декабря 2003 г. на Всероссийском совещании в Кремле, наметила направления развития транспортной системы страны, в том числе создание транспортных коридоров "Европа - Азия" и "Север - Юг", в которых основную роль будут играть электрические железные дороги.

В последние годы продолжает расширяться полигон магистральных электрифицированных железных дорог. Программой электрификации Министерства путей сообщения РФ предусмотрено до 2010 г. внедрить электрическую тягу на линиях общей длиной 7,8 тыс. км.

Согласно "Стратегической программе развития компании ОАО "Российские железные дороги", проект которой принят 11 июня 2004 г., одним из важнейших требований к железным дорогам является безопасность движения пассажирских поездов.

В связи с этим повышенные требования предъявляются к безопасности движения, в том числе связанной с надежностью токосъемных устройств, и к уменьшению износа дефицитных контактных материалов. Для повышения надежности работы токосъемных устройств необходимо оборудовать токоприемники средствами, сохраняющими их в аварийных режимах (продольные удары о препятствия на контактной сети, удары при подъеме и опускании токоприемника, горизонтальные силы от контактного провода при его смещении, аэродинамическое воздействие, продолжительное время опускания токоприемника, подъем на высоту более допустимой и др.).

Для снижения повреждений токосъемных устройств требуется своевременное реагирование токоприемника при продольных динамических возмущениях.

Цель работы - обеспечение опускания токоприемника электроподвижного состава в условиях продольных динамических возмущений за счет использования в токоприемниках предохранительных устройств.

Для достижения указанной цели в диссертационной работе поставлены следующие задачи:

1) провести анализ работ, связанных с обеспечением аварийного опускания токоприемника при ударе его полоза о препятствие на контактной сети;

2) разработать метод расчета взаимодействия токоприемника и контактной подвески в условиях продольных динамических возмущений;

3) создать новые технические решения и на их базе конструкции предохранительных устройств для эксплуатирующихся токоприемников, обеспечивающих их аварийное опускание при ударе о препятствие на контактной сети;

4) разработать методики и оборудование, обеспечивающее проведение испытаний предохранительных устройств;

5) провести испытания предохранительных устройств и оценить технико-экономическую эффективность предлагаемых технических решений.

Научная новизна работы заключается в следующем.

1. Предложен метод расчета взаимодействия токоприемника и контактной подвески в условиях продольных динамических возмущений.

2. Разработана методика расчета параметров предохранительных устройств для конкретной конструкции токоприемников (симметричный полупантограф).

3. Разработана методика лабораторных испытаний предохранительных устройств токоприемников с учетом ударов о "жесткие" точки и препятствия для прохода на контактной сети.

Достоверность научных положений и выводов обоснована теоретически и подтверждена результатами экспериментальных исследований, проведенных на действующих электрифицированных участках Западно-Сибирской железной дороги. Расхождение результатов исследований с экспериментальными данными составляет 9,5 %.

Практическая ценность работы заключается в следующем.

1. Предложенный метод расчета взаимодействия токосъемных устройств при продольных динамических возмущениях позволяет рассчитывать траекторию движения полоза при ударе токоприемника о препятствие на контактной сети.

2. Созданные новые конструкции предохранительных устройств токоприемников сохраняют токосъемные устройства при наездах на препятствия путем отключения силовой цепи электроподвижного состава и аварийного опускания токоприемника.

3. Разработанные методики экспериментальной проверки характеристик и параметров предохранительных устройств токоприемников, а также универсальный стенд, обеспечивают проведение исследований работы предохранительных устройств токоприемников электроподвижного состава в лабораторных условиях.

Методы проведения исследований. Теоретические и экспериментальные исследования проведены на основе методов системного подхода, математического моделирования на ПЭВМ с использованием универсальной математической программы MathLab. Экспериментальные исследования проводились на лабораторных установках и на участках электрических железных дорог.

Реализация результатов работы. Разработанное предохранительное устройство токоприемников ПР-2 передано для опытной эксплуатации на вагоне-лаборатории контактной сети Западно-Сибирской железной дороги.

Разработанный стенд для испытания предохранительных устройств реализован в лаборатории "Контактные сети и линии электропередачи" ОмГУПСа, используется в учебных и научных целях.

Апробация работы. Основные положения, выводы и рекомендации диссертационной работы докладывались и обсуждались на III научно-практической конференции "Безопасность движения поездов" (МИИТ, г. Москва, 2002 г.), на региональной научно-практической конференции "Вузы Сибири и Дальнего Востока - Транссибу" (СГУПС, г. Новосибирск, 2002 г.), на IV меж-

дународной научно-технической конференции "Состояние и перспективы развития электроподвижного состава" (г. Новочеркасск, 2003 г.), на всероссийской научно-практической конференции "Проблемы и перспективы развития железнодорожного транспорта" (УрГУПС, г. Екатеринбург, 2003 г.), на международном симпозиуме "ЕИташ' 2003" - "Электрификация и научно-технический прогресс на железнодорожном транспорте" (ПГУПС, г. Санкт-Петербург, 2003 г.), на всероссийской научно-практической конференции "Актуальные проблемы развития транспорта России" (РГУПС, г. Ростов-на-Дону, 2004 г.), на научно-технических семинарах кафедры "Электроснабжение железнодорожного транспорта" ОмГУПСа (г. Омск, 2002 - 2004 гг.).

Публикации. Осн овное содержание работы опубликовано в девяти печатных работах, которые включают в себя пять статей и четыре тезиса докладов, из которых две статьи и два тезиса с международным участием.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, заключения, библиографического списка и двух приложений. Общий объем - 136 страниц печатного текста, в том числе 47 рисунков, шесть таблиц, 128 источников и приложения на 10 страницах.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

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

В первом разделе выполнен анализ известных предохранительных устройств токоприемников, рассмотрены их особенности и факторы, вызывающие повреждения токосъемных устройств.

Анализ работы хозяйства электроснабжения Западно-Сибирской железной дороги показал, что в 2003 г. было допущено 381 повреждение устройств контактной сети, которые привели к повреждению 99 токоприемников электроподвижного состава: воздушные стрелки - 35 %; контактные провода - 20 %; зажимы и детали - 9 %; струны - 5 %; фиксаторы — 11%; несущие тросы - 4 %; фиксирующие тросы - 3 %; шлейфы и электрические соединители - 2 %; секционные изоляторы — 9 %; подвесные и фиксаторные изоляторы - 3 %.

На основании анализа отказов токосъемных устройств выявлены основные факторы их возникновения: горизонтальное смещение контактного провода, продольные удары по полозу или системе подвижных рам токоприемника, подъем на высоту более допустимой, аэродинамическое воздействие и др.

Предохранительные устройства предназначены для сохранения токоприемников и контактной сети при неисправностях контактной подвески и предотвращения перерастания этих неисправностей в серьезные аварии.

В настоящее время предохранительными устройствами оборудуются только токоприемники, предназначенные для скоростного движения. Однако эти токоприемники на отечественных железных дорогах по существу находятся только в стадии испытаний. Существующие же токоприемники, эксплуати-

рующиеся со скоростями до 120 км/ч, таких устройств не имеют, и по этой причине отступления от правил содержания контактной сети и токоприемников всегда приводят к их повреждениям.

В России работы, посвященные исследованиям предохранительных устройств токоприемников, велись в открытом акционерном обществе "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт электровозостроения" (ОАО "ВЭлНИИ"), Всероссийском научно-исследовательском институте железнодорожного транспорта (ВНИИЖТе), Омском государственном университете путей сообщения (ОмГУПСе), Петербургском государственном университете путей сообщения (ПГУПСе), закрытом акционерном обществе "Спецремонт" и других организациях. Проблемам предохранения контактной сети и токоприемников в аварийных режимах посвящены работы В. А. Вологина, В. П. Михеева, Г. П. Маслова, А. В. Плакса, Л. Н. Решетова, И. А. Беляева, О. И. Позднякова, О. А. Сидорова и других специалистов. За рубежом аналогичные вопросы разрабатывали Н. МоНет, Е. Lengfelder, W. Dozler, W. Beck, L. Schmidt, V. Masek, S. Bartels и др.

Анализ известных предохранительных устройств токоприемников позволил составить их классификацию по защищаемым элементам: 1) для полозов -устройства, обеспечивающие удержание проводов на роге или раме, опускание при срыве угольной вставки; 2) для кареток - устройства, позволяющие полозу упруго отклоняться; 3) для системы подвижных рам - устройства, обеспечивающие упругое отклонение, складывание, опускание при исчезновении проводов, удержание в опущенном положении; 4) предохранительные устройства, которые отключают силовую цепь электроподвижного состава (быстродействующий или главный выключатели) и одновременно опускают токоприемник.

Таким образом, для обеспечения работоспособности токосъемных устройств в условиях продольных динамических возмущений необходимо разрабатывать и применять автоматические предохранительные устройства, которые позволят при ударе полоза о неисправный элемент контактной сети опустить токоприемник под нагрузкой.

Во втором разделе предложен метод расчета взаимодействия токоприемника с контактной подвеской при возникновении продольных динамических возмущений, который сводится к теоретическому определению траекторий движения элементов токоприемников (полозов, рам и т. д.).

Исследования по моделированию и оценке ударных взаимодействий в системе "токоприемник - контактная подвеска" проводили В. П. Михеев, А. В. Плакс, В. А. Нехаев, В. М. Павлов, О. А. Сидоров, В. И. Себелев и др. Кроме того, проблемами ударных явлений занимались О. Д. Алимов, В. А. Би-дерман, Я. Г. Пановко, С. П. Тимошенко и др.

Проведенный анализ методов расчета взаимодействия токоприемников с контактными подвесками показал, что в большинстве своем они учитывают только вертикальные перемещения подвижных масс токоприемника, а продольные перемещения и силы, имеющие место при переходных режимах работы (продольные удары о препятствия на контактной сети, выезд за габарит,

подъем на высоту более допустимой, проход спецчастей контактной сети и др.), не принимаются во внимание. Это обстоятельство требует создания методов расчета траекторий движения элементов токоприемников (полозов, рам и т. д.) при создании и использовании предохранительных устройств, встраиваемых в различные узлы токоприемников.

Наиболее интересен ударный процесс, когда в конструкции токоприемника имеется устройство, позволяющее ему упруго отклониться и предотвращающее его разрушение. Также большой интерес представляют траектории движения соударяющихся тел и их колебания. При наезде токоприемника на препятствие на контактной сети возникает ударный процесс. Для упрощения примем, что ударная нагрузка имеет мгновенный импульсный характер, действием не мгновенных сил за время удара можно пренебречь.

Для решения поставленной задачи о взаимодействии токоприемника с препятствием на контактной сети рассмотрим следующую расчетную схему (рис. 1). При рассмотрении взаимодействия токосъемных устройств, примем, что контактная подвеска имеет форму прямой и обладает абсолютной жесткостью; токоприемник имеет две степени свободы; силами трения пренебрегаем; колебания электроподвижного состава не учитываются.

а б

Рис. 1. Расчетные схемы для составления уравнений движения токоприемника при наезде на препятствие на контактной сети: а — удар токоприемника о препятствие; б - отклонение токоприемника

Дифференциальные уравнения движения имеют вид (у+сиу + сп<р = 0, \(р + с21у + с22<р = 0,

(1)

где

ЖЧЦ1 Л1/»

р I р р

прод>

(2)

у - высота касания токоприемником подвески, м; - угол отклонения токоприемника от вертикали, рад; / - высотное положение рам токоприемника, м;

Жр - жесткость системы подвижных рам токоприемника (подъемных пружин), Н; Жщх,д - продольная жесткость токоприемника, Н/м; т - приведенная масса токоприёмника, кг.

Для определения устойчивости рассматриваемой системы необходимо решить следующее характеристическое уравнение

Я4 +А2(Сп +С22) + с11с22 ~с12с21 О)

Таким образом, для того чтобы рассматриваемая система после возмущения оставалась в окрестности положения равновесия, необходимо, чтобы выполнялось следующее неравенство:

О<спс22-спс21 <^£и±£22^ . (4)

Подставляя необходимые значения в неравенство, получаем, что рассматриваемая система обладает необходимой устойчивостью.

Для определения движения системы, возникающего после однократного горизонтального удара по приведенной массе токоприемника, необходимо сформулировать начальные условия

Ф0 = 0; ф0=—-т1

Вращающее движение ci S

ф = —-sin kt, (5)

mkl

наибольшее отклонение от: и! „ =-

Фтах тЫ

Предложенный метод расчета взаимодействия токоприемника с контактной подвеской при возникновении динамических воздействий, основанный на том, что удар является мгновенным, прямым и центральным, действием не мгновенных сил за время удара пренебрегаем, позволяет учитывать горизонтальные продольные силы и отклонения, а также определить траекторию движения полоза токоприемника при наезде на препятствие на контактной сети.

С использованием данного метода расчета взаимодействия токоприемника с контактной подвеской при возникновении ударных воздействий

0 20 40 60 км/ч 100

1 - горизонтальное смещение полоза токоприемника; 2 - вертикальное смещение полоза токоприемника

Рис. 2. Зависимости отклонения полоза токоприемника от скорости движения при ударе о препятствие

получены расчетные траектории движения токоприемника (рис. 2) и установлено, что при этом происходит отрыв полоза от контактного провода на расстояние 100 - 200 мм в зависимости от скорости движения.

В третьем разделе рассмотрено влияние процесса токосъема на физические показатели контактных проводов, предложены конструкции и методика расчета параметров предохранительных устройств токоприемников.

В процессе пережога и отжига контактного провода его механические характеристики изменяются (на поверхности появляются каверны, корольки и наплывы), что отрицательно влияет на износостойкость и прочность материала, также в эксплуатации провод нагревается не только от тяговых токов, но и от токов собственных нужд электроподвижного состава и электроснабжения вагонов, которые необходимо учитывать при расчетах.

Предохранительное устройство для системы подвижных рам токоприемника, встроенное в синхронизирующую тягу, должно содержать пружинящий элемент, деформирующийся от действия продольной силы в случае удара полоза о препятствие на контактной сети.

Усилия, возникающие в синхронизирующей тяге токоприемника, от приложенной к верхнему узлу продольной силы определяются по выражению

где - сила, приложенная к верх-

нему узлу, Н; с - длина нижних штанг системы подвижных рам токоприемника, мм; d - радиус кривошипа синхронизирующей тяги, мм; - угол наклона нижних штанг к горизонтали, град; - угол наклона синхронизирующей тяги к горизонтали, град; угол наклона кривошипа к горизонтали, град.

Расчеты показали, что усилия, возникающие в синхронизирующей тяге, зависят от высоты подъема токоприемника. Из графика для токоприемника Л-13У (рис. 3) видно, что при максимальной высоте подъема полоза усилия в тяге возрастают в 50 раз по сравнению силой, приложенной к верхнему узлу.

Расчет характеристик и параметров предохранительного устройства, встроенного в синхронизирующую тягу, зависит от геометрических размеров звеньев (расстояний и углов) механизма токоприемника. Исходными данными для расчета являются значения передаточных функций перемещений, сил.

Рис. 3. Зависимость усилий, юзвикающих в синхронизирующей

тяге, от высоты токоприемника при при =10 Н

При продольных возмущениях устройство обеспечивает упругое отклонение и складывание рам. Это свойство рамы оценивается характеристикой продольной жесткости, которая определяется по формуле:

р

_ * продр

"-пред р Д ' (8)

"пред р

где РПродр - продольная сила приложенная к полозу токоприемника, Н; Дпрояр -продольное перемещение рам токоприемника, мм.

Тогда жесткость пружины предохранительного устройства, встроенного в синхронизирующую тягу,

Р

_ 'продт

(9)

""-продт

"прод.т

где -продольная сила, воздействующая в тяге токоприемника, Н;

-продольное перемещение тяги токоприемника, мм. Величины продольной силы и продольного перемещения следует нормировать. Их значения определяются путем анализа экспериментов, проводимых для конкретных конструкций токоприемников. Высоту подъема токоприемника следует выбирать среднюю, наиболее вероятную.

На основании классификации предохранительных устройств была составлена структура многофункциональных предохранительных устройств (рис. 4), воздействующих на силовую цепь электроподвижного состава. Данная структура может быть реализована для любого конструктивного исполнения устройств блоков.

Исходя из изложенных требований, разработаны конструкции двух предохранительных устройств - ПР-1 и ПР-2, которые отключают, в случае необходимости, силовую цепь электроподвижного состава и опускают токоприемник.

Рис. 4. Структурная схема многофункциональных предшхршппелвншк устройств

Разработанное предохранительное устройство ПР-2 (рис. 5) встраивается в синхронизирующую тягу токоприемника и состоит из телескопически связанных частей (1 и 1') с пружинными элементами (2 и 2') и золотником 3, перекрывающим своим штоком 4 отверстие 5 для выхода сжатого воздуха в атмосферу. В состав устройства входит также реле давления, срабатывающее при уменьшении давления на 0,05 МПа, и электропневматический клапан, обеспечивающий выпуск воздуха в атмосферу из подъемно-опускающего механизма.

Рис. 5. Схема предохранительного устройства ПР-2

В случае необходимости устройства можно дополнить блоком опускания токоприемника при подъеме на высоту более допустимой, который представляет собой разобщительный (двухходовый) кран, устанавливаемый на основании токоприемника и подключаемый к пневматической системе.

Рассмотрим работу разработанных устройств. При продольном ударе о препятствие на контактной сети рамы токоприемника начинают наклоняться в направлении, противоположном движению электровоза. Усилия от удара передаются в синхронизирующую тягу, вызывают смещение штока 4 устройств. Через открывшееся отверстие 5 сжатый воздух начинает выходить из подъемно-опускающего механизма. При уменьшении давления более допустимого (установленного уставкой) срабатывает реле давления. Происходит разрыв питания электромагнитного вентиля выключателя, и он отключается. Одновременно с этим электропневматический клапан с большим выходным отверстием опускает токоприемник. После опускания токоприемника поршень устройства занимает свое начальное положение (токоприемник готов к работе).

В четвертом разделе описаны методики лабораторных и линейных испытаний предохранительных устройств токоприемников.

Физическое моделирование предохранительных устройств производилось на специализированном лабораторном стенде, разработанном в ОмГУПСе, в котором используются контактная подвеска КС-160 и масштабная модель токоприемника магистрального электроподвижного состава.

Методика проведения статической проверки предохранительных устройств, обеспечивающих упругое отклонение (складывание) рам токоприемника, заключается в определении передаточных функций (рис. 6), необходимых для расчета значения жесткости синхронизирующей тяги конкретной конструкции токоприемника (см. выше). Экспериментальным путем были определены функции перемещений и усилий для токоприемника Л 13-У, которые представлены на рис. 7.

Из полученных зависимостей (рис. 7, а) видно, что чем больше рабочая высота подъема токоприемника, тем большее перемещение верхнего узла необходимо обеспечить, чтобы сработало предохранительное устройство, т. е. при минимальной рабочей высоте подъема токоприемника система подвижных рам должна будет отклоняться на незначительную величину, следовательно, не произойдет касания контактной подвески рамами токоприемника. Так, при высоте подъема токоприемника Ял, равной 720 мм, для перемещения синхронизирующей тяги на 40 мм необходимо отклонить верхний узел на 300 мм, а при Нл = 1820 мм - на 600 мм (в два раза больше).

а б

Рис. 7. Зависимости передаточных функций для токоприемника Л-1 ЗУ: а - перемещения тяги 5т при передвижении верхнего шарнира 8Л; б - усилия в тяге при продольной нагрузке верхних шарниров

Из графиков (рис. 7, 6) видно, что при увеличении высоты подъема токоприемника происходит возрастание усилий, возникающих в синхронизирующей тяге при постоянной продольной нагрузке, а значит, предохранительное устройство сработает быстрее. Так, при Н„ = 720 мм и нагрузке Рпрод.л, равной 50 Н, усилия в синхронизирующей тяге Рщювл составляют 100 Н, а при Ял = 1820 мм Рпроат = 230 Н.

По методике рассмотренной выше рассчитано, что для токоприемника Л-13У продольная жесткость предохранительных устройств, которые встраиваются в синхронизирующую тягу, составляет 25 кН/м.

Для проведения динамических испытаний предохранительных устройств токоприемника автором разработан специализированный стенд (рис. 8). Предложенная копровая установка представляет собой маятник 3 с бойком 4. Для ограничения подъема токоприемника 1 устанавливается ограничитель 5 (имитатор контактной подвески). К бойку 4 крепится препятствие. Для снятия характеристик работы предохранительного устройства при разной высоте токоприемника 1 маятник 3 выполнен телескопическим, для этого в нем имеются отверстия и с помощью винтов выставляется разная длина (диапазон - от 400 до 1900 мм).

Для имитации перемещения контактной подвески (стрелы провеса) копровая установка закрепляется на колебательном стенде 2, что позволяют исследовать ударные процессы при воздействии повышенного и пониженного контактного нажатия.

Порядок испытаний предохранительных устройств на копровой установке следующий: на токоприемник ставится предохранительное устройство, маятник отводится в крайнее положение и фиксируется механической защелкой, при расцеплении защелки под тяжестью своего веса маятник падает и при ударении препятствием по полозу токоприемника срабатывает предохранительное устройство.

Линейные испытания натурных образцов предохранительных устройств проводились следующим образом. На токоприемник электроподвижного состава устанавливается предохранительное устройство и настраивается так, чтобы оно не сработало от силы трения полоза о контактный провод. После этого на контактной подвеске (в любой точке пролета) монтируется препятствие (зажим, струна и др.). Электроподвижной состав набирает заданную скорость и наезжает токоприемником на препятствие. Таким образом, производят серию наездов на препятствие при различной скорости и высоте подъема токоприемника. При проведении линейных испытаний с помощью видеокамеры фиксируются траектория движения полоза и время срабатывания устройства. После этого выдается заключение о работоспособности испытываемых устройств.

В пятом разделе рассмотрены результаты экспериментальных исследований предложенных предохранительных устройств токоприемников и их технико-экономическая эффективность.

Лабораторные испытания производились по приведенной выше методике с токоприемником Л-13У. При проведении динамических испытаний получены зависимости высоты токоприемника от времени для предохранительных устройств ПР-1 и ПР-2 (соответственно рис. 9, аи рис. 10, а) при скорости движения 20 км/ч. Продифференцировав зависимости высоты подъема полоза от времени, получили зависимости скорости движения полоза от высоты (рис. 9, б и рис. 10, б). Кроме того, токоприемник с предохранительным устройством ПР-2 был испытан на стенде ОмГУПСа для исследования взаимодействия токоприемников с контактной сетью при скоростях движения 25 - 45 км/ч, но на одной высоте подъема токоприемника (рис. 11).

Рис. 8. Схема копровой установки ОмГУПСа для испытания предохранительных устройств токоприемников

Рис. 9. Результаты лабораторных испытаний устройства ПР-1:

а - зависимости высоты полоза токоприемника от времени; б - зависимости скорости движения от высоты токоприемника

Рис. 10. Результаты лабораторных испытаний устройства ПР-2:

а - зависимости высоты полоза токоприемника от времени; б - зависимости скорости движения от высоты токоприемника

а б ,

Рис. 11. Траектория отклонения полоза токоприемника, оборудованного устройством ПР-2, при скорости движения 25 км/ч (а) и 45 км/ч(а)

Кроме того, чем на большую высоту поднят токоприемник, тем быстрее он начинает опускаться (т. к. тяги подъемно-опускающего механизма имеют свободный ход - механизм свободного расцепления). Так, при высоте 1420 мм время срабатывания предохранительного устройства составляет 1,0 - 1,2 с, а при 1820 мм - 0,7 - 1,0 с.

Линейные испытания разработанных автором предохранительных устройств токоприемника проводились на Омском отделении Западно-Сибирской железной дороги. Устройствами оборудовался токоприемник Л-13 У, установленный на крыше автомотрисы АРВ-1. Из полученных кривых (рис. 12) видно, что наиболее быстрое отклонение токоприемника, а значит, и срабатывание устройства, происходит при более высоких скоростях движения.

2000

ш

| 1000 н,

100

о

--5 км/ч;...... 10 км/ч; — - 5 км/ч; ......10 км/ч;

----15 км/ч;-20 км/ч ----15 км/ч;-20 км/ч

а б

Рис. 12. Результаты линейных испытаний предохранительных устройств ПР-1 (а) и ПР-2 (б)

Проведенные лабораторные и линейные испытания доказали работоспособность предохранительных устройств ПР-1 и ПР-2, которые обеспечивают быстродействие и постоянство возвращающей силы во всем диапазоне рабочей высоты для заданного токоприемника. Использование предохранительных устройств обеспечивает опускание токоприемника в течение 1,5 - 2,5 с в зависимости от высоты подъема. Жесткостью пружин предохранительного устройства определяется его рабочий ход, от которого зависит, опустится токоприемник или только отклонится.

Достоверность научных положений и выводов обоснована теоретически и подтверждена результатами экспериментальных исследований, проведенных на действующих электрифицированных участках Западно-Сибирской железной дороги. Расхождение результатов исследований с экспериментальными данными составляет 9,5 %.

Предохранительное устройство ПР-2 передано для опытной эксплуатации на вагоне-лаборатории контактной сети Западно-Сибирской железной дороги.

Затраты на изготовление одного устройства ПР-2 составляют 3,1 тыс. р. Ожидаемый чистый дисконтированный доход от модернизации токоприемников предохранительными устройствами в одном локомотивном депо с парком 100 электровозов за пять лет службы составит 7826 тыс. р. (срок окупаемости равен 0,3 г.) за счет уменьшения на 35 % повреждений токосъемных устройств.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

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

1. Проведен анализ повреждений токосъемных устройств, который позволил констатировать, что обеспечить надежную работу токоприемника в переходном режиме (горизонтальное смещение контактного провода, продольные удары о препятствия на контактной сети, подъем на высоту более допустимой, аэродинамическое воздействие и др.) можно за счет использования предохранительных устройств, обеспечивающих автоматическое отключение силовой цепи электроподвижного состава и опускание токоприемника.

2. Предложен метод расчета взаимодействия токоприемника, оборудованного предохранительным устройством, с контактной подвеской при возникновении мгновенных ударных воздействий, который позволил определить траектории движения токоприемника и установить, что при этом происходит отрыв полоза от контактного провода на расстояние 100 — 200 мм в зависимости от скорости движения.

3. Предложен метод расчета параметров предохранительных устройств с учетом усилий, возникающих в синхронизирующей тяге, которые в зависимости от высоты подъема токоприемника превышают силу удара в 50 раз.

4. Разработаны и изготовлены предохранительные устройства ПР-1 и ПР-2, состоящие из двух телескопически сочлененных частей с пружинящими элементами, которые обеспечивает автоматическое отключение силовой цепи и опускание токоприемника в условиях продольных динамических воздействий.

5. Проведены лабораторные и линейные испытания, которые показали, что созданные предохранительные устройства обеспечивают надежное аварийное опускание токоприемника в течение 1,5 — 2,5 с (опускание верхнего узла на высоту 300 - 400 мм от контактного провода происходит за 0,2 - 0,3 с) и позволяют отключать силовую цепь электроподвижного состава.

6. Показано, что внедрение предохранительных устройств в масштабе одного локомотивного депо с парком 100 электровозов позволит получить ожидаемый чистый дисконтированный доход в размере 7826 тыс. р. за счет снижения эксплуатационных расходов, связанных с затратами на восстановление поврежденных токоприемников, контактной сети и от задержек поездов.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах

1. Михеев В.П. Обеспечение безопасности функционирования токоприемников электроподвижного состава путем применения предохранительных и диагностических устройств / В.П. Михеев, И.Е. Чертков, М.Е. Чертков// Безопасность движения поездов: Материалы III науч.-практ. конф. / МИИТ. М., 2002. С. ^31 - ^32.

2. Михеев В.П. Обеспечение безопасности скоростных международ-

ных перевозок за счет совершенствования токоприемников электроподвижного состава/В.П. Михеев, В.М. Павлов, И.Е. Чертков//ВузыСибири и Дальнего Востока - Транссибу: Материалы регион, науч.-практ. конф. / Сибирский гос. ун-т путей сообщения. Новосибирск, 2002. С. 309 - 312.

3. Михеев В.П. Анализ предохранительных устройств токоприемников, обеспечивающих безопасность движения поездов /В. П. Михеев, И.Е. Чертков // Вестник инженеров-электромехаников ж.-д. транспорта: Междунар. межвуз. сб. науч. тр. / Самарская гос. акад. путей сообщения. Самара, 2003. Вып. 1.С. 114-118.

4. Чертков И.Е. Предотвращение отжигов и пережогов контактных проводов за счет применения предохранительных устройств токоприемников, обеспечивающих отключение тока электроподвижного состава /И.Е. Чертков // Тез. докл. XXX межвуз. науч. конф. студентов и аспирантов. / Самарская гос. акад. путей сообщения. Самара, 2003. С. 34, 35.

5. Михеев В.П. Применение на токоприемниках электроподвижного состава предохранительных устройств и аппаратуры диагностики / В .П. Михеев, И.Е. Чертков, М.Е. Чертков //Состояние и перспективы развития электроподвижного состава: Тез. докл. IV междунар. науч.-техн. конф. / Всерос. науч.-исслед. и проектно-конструкторский ин-т электровозостроения. Новочеркасск, 2003. С. 273 - 275.

6. Чертков И.Е. Совершенствование узлов токоприемников электроподвижного состава, влияющих на количество и степень повреждений контактных подвесок /И.Е. Чертков // Проблемы и перспективы развития железнодорожного транспорта: Материалы всерос. науч.-практ. конф. / Уральский гос. ун-т путей сообщения. Екатеринбург, 2003. С. 145 - 154.

7. Михеев В.П. Разработка и исследование автоматических предохранительных устройств токоприемников электроподвижного состава, обеспечивающих безопасность движения скоростных поездов / В.П. Михеев, И.Е. Чертков// Исследования процессов взаимодействия объектов железнодорожного транспорта с окружающей средой: Сб. науч. ст. / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2003. С. 119 - 133.

8. Михеев В.П. Совершенствование конструкций и эксплуатации токоприемников электроподвижного состава /В.П. Михеев, И.Е. Чертков, М.Е. Чертков //Электрификация и научно-технический прогресс на железнодорожном транспорте: Материалы II междунар. симпозиума"Е11гат 2003" / ПГУПС. СПб, 2003. С. 393 - 398.

9. Смердин А.Н. Предпосылки создания токоприемника для эксплуатации со скоростями до 250 км/ч / А.Н. Смердин, И.Е. Чертков, М.Е. Чертков// Актуальные проблемы развития транспорта России: стратегические, региональные, технические: Тр. междунар. науч. конф. / Ростовский гос. ун-т путей сообщения. Ростов-на-Дону, 2004. С. 65, 66.

Типография ОмГУПСа, 2005 г. 644046, г. Омск, пр. Маркса, 35. Тираж 100 экз. Заказ 37.

\

21 L.^

Введение.

1. Условия работы токоприемников при наезде на препятствие на контактной сети.

1.1. Характеристика условий работы токоприемников при взаимодействии с контактной подвеской.

1.2. Анализ повреждений токосъемных устройств, связанных с наездом на препятствия на контактной сети.

1.3. Анализ известных предохранительных устройств, обеспечивающих сохранность токоприемников и контактной сети.

1.3.1. Предохранительные устройства верхнего узла токоприемников.

1.3.2. Предохранительные устройства системы подвижных рам токоприемников

1.3.3. Предохранительные устройства для локализации препятствий на контактной подвеске.

1.4. Обеспечение работоспособности токоприемников в аварийном режиме

1.5. Выводы.

2. Расчет взаимодействия токоприемника с контактной подвеской при возникновении продольных динамических возмущений.

2.1. Анализ методов расчета взаимодействия токоприемников с контактными подвесками.

2.1.1. Анализ методов расчета взаимодействия, учитывающих контактную подвеску с сосредоточенными параметрами.

2.1.2. Анализ методов расчета взаимодействия, учитывающих контактную подвеску с распределенными параметрами.

2.2. Разработка метода расчета взаимодействия токоприемника с контактной подвеской при наезде на препятствие.

2.3. Выводы.

3. Разработка предохранительных устройств токоприемников, воздействующих на силовую цепь электроподвижного состава.

3.1. Влияние процесса токосъема на физические показатели контактных проводов.

3.1.1. Электрическая дуга и ее влияние на качество токосъема.

3.1.2. Характеристики электрических параметров токоприемников.

3.1.3. Отжиги и пережоги контактных проводов.

3.2. Показатели, определяющие параметры работы предохранительных устройств.

3.3. Предлагаемая методика расчета параметров предохранительных устройств

3.4. Разработка конструкций предлагаемых предохранительных устройств

3.5. Выводы.

4. Методика испытаний предохранительных устройств токоприемников

4.1. Методы и виды испытаний предохранительных устройств токоприемников

4.2. Методика макетных испытаний предохранительных устройств.

4.3. Методика лабораторных испытаний предохранительных устройств.

4.3.1. Статическая проверка.

4.3.2. Динамическая проверка.

4.3.2.1. Анализ известных стендов для динамических испытаний токоприемников

4.3.2.2. Стенд ОмГУПСа для испытания предохранительных устройств токоприемников

4.4. Методика линейных испытаний предохранительных устройств.

4.5. Выводы.

5. Экспериментальные исследования предложенных предохранительных устройств токоприемников и их технико-экономическая эффективность

5.1. Результаты лабораторных испытаний и их анализ.

5.2. Результаты линейных испытаний и их анализ.

5.3. Оценка экономической эффективности использования предохранительных устройств токоприемников.

5.4. Выводы.

Транспортная стратегия России, принятая 3 декабря 2003 г. на Всероссийском совещании в Кремле, наметила направления развития транспортной системы страны, в том числе создание международных транспортных коридоров "Европа - Азия" и "Север - Юг", в которых основную роль будут играть электрические железные дороги.

Кроме того, опыт отечественных и зарубежных специалистов, накопленный в ходе международных симпозиумов "Екгаш - 2001, 2003" в Санкт-Петербурге, подтвердил заинтересованность иностранных фирм в надежном, скоростном и экономичном способе перевозки контейнерных грузов из Азии в Европу, как основной альтернативе морскому сообщению.

В последние годы продолжает расширяться полигон магистральных электрифицированных железных дорог. Программой электрификации Министерства путей сообщения Российской Федерации предусмотрено до 2010 г. внедрить электрическую тягу на железнодорожных линиях общей длиной 7,8 тыс. км, в том числе на переменном токе - 7,1 тыс. км (91 %). Также предусматривается перевод ряда участков, электрифицированных ранее на постоянном токе, на переменный ток.

Повышение скоростей движения электроподвижного состава на действующих отечественных магистралях является закономерным результатом научно-технического прогресса, позволяющим ускорить перевозки грузов и пассажиров. В соответствии с программой "Развитие скоростного и высокоскоростного движения пассажирских поездов в России на период 2000-2015 гг." к 2015 г. протяженность железных дорог в России с эксплуатационными скоростями 160-200 км/ч составит свыше 8 тыс. км.

Согласно "Стратегической программе развития компании ОАО "Российские железные дороги", проект которой принят 11 июня 2004 г., одним из важнейших требований к железным дорогам является безопасность движения пассажирских и грузовых поездов.

В связи с этим повышенные требования предъявляются к безопасности движения, в том числе связанной с надежностью токосъемных устройств, и к уменьшению интенсивного износа дефицитных контактных материалов. Для повышения надежности работы токосъемных устройств необходимо оборудовать токоприемники средствами, сохраняющими их в аварийных режимах (продольные удары о препятствия на контактной сети, удары при подъеме и опускании токоприемника, горизонтальные силы от контактного провода при его смещении, аэродинамическое воздействие, продолжительное время опускания токоприемника и наезд на поврежденный участок, подъем на высоту более допустимой и др.).

Для снижения повреждений токосъемных устройств требует своевременное реагирование токоприемника при продольных динамических возмущениях. Это подтверждается также "Перечнем актуальных проблем научно технического развития железнодорожного транспорта для разработки их докторантами, аспирантами и сотрудниками вузов отрасли в 2001 - 2002 годах" от 17.11.2000 г. № М-2775у, п. 1. Ресурсосберегающие технологии, п. 7. Повышение безопасности движения.

Цель работы - обеспечение опускания токоприемника электроподвижного состава в условиях продольных динамических возмущений за счет использования в токоприемниках предохранительных устройств.

Для достижения указанной цели в диссертационной работе поставлены следующие задачи:

1) провести анализ работ, связанных с обеспечением аварийного опускания токоприемника при ударе его полоза о препятствие на контактной сети;

2) разработать метод расчета взаимодействия токоприемника и контактной подвески в условиях продольных динамических возмущений;

3) создать новые технические решения и на их базе конструкции предохранительных устройств для эксплуатирующихся токоприемников, обеспечивающих их аварийное опускание при ударе о препятствие на контактной сети;

4) разработать методики и оборудование, обеспечивающее проведение испытаний предохранительных устройств;

5) провести испытания предохранительных устройств и оценить технико-экономическую эффективность предлагаемых технических решений.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Предложен метод расчета взаимодействия токоприемника и контактной подвески в условиях продольных динамических возмущений.

2. Разработана методика расчета параметров предохранительных устройств для конкретной конструкции токоприемников (симметричный полупантограф).

3. Разработана методика лабораторных испытаний предохранительных устройств токоприемников с учетом ударов о "жесткие" точки и препятствия для прохода на контактной сети.

Достоверность научных положений и выводов обоснована теоретически и подтверждена результатами экспериментальных исследований, проведенных на действующих электрифицированных участках Западно-Сибирской железной дороги. Расхождение результатов исследований с экспериментальными данными составляет 9,5 %.

Практическая ценность работы заключается в следующем:

1. Предложенный метод расчета взаимодействия токосъемных устройств при продольных динамических возмущениях позволяет рассчитывать траекторию движения полоза при ударе токоприемника о препятствие на контактной сети.

2. Созданные новые конструкции предохранительных устройств токоприемников сохраняют токосъемные устройства при наездах на препятствия путем отключения силовой цепи электроподвижного состава и аварийного опускания токоприемника.

3. Разработанные методики экспериментальной проверки характеристик и параметров предохранительных устройств токоприемников, а также универсальный стенд, обеспечивают проведение исследований работы предохранительных устройств токоприемников электроподвижного состава в лабораторных условиях.

Методы проведения исследований. Теоретические и экспериментальные исследования проведены на основе методов системного подхода, математического моделирования на ПЭВМ с использованием универсальной математической программы МаЙгЬаЬ. Экспериментальные исследования проводились на лабораторных установках и на действующих токоприемниках электроподвижного состава магистральных электрических железных дорог.

Реализация результатов работы. Разработанное предохранительное устройство токоприемников ПР-2 передано для опытной эксплуатации на вагоне-лаборатории контактной сети Западно-Сибирской железной дороги.

Разработанный стенд для испытания предохранительных устройств реализован в лаборатории "Контактные сети и линии электропередачи" ОмГУПСа, используется в учебных и научных целях.

Апробация работы. Основные положения, выводы и рекомендации диссертационной работы докладывались и обсуждались на III научно-практической конференции "Безопасность движения поездов" (МИИТ, г. Москва, 2002 г.), на региональной научно-практической конференции "Вузы Сибири и Дальнего Востока - Транссибу" (СГУПС, г. Новосибирск, 2002 г.), на IV международной научно-технической конференции "Состояние и перспективы развития электроподвижного состава" (г. Новочеркасск, 2003 г.), на всероссийской научно-практической конференции "Проблемы и перспективы развития железнодорожного транспорта" (УрГУПС, г. Екатеринбург, 2003 г.), на международном симпозиуме "Eltrans' 2003" - "Электрификация и научно-технический прогресс на железнодорожном транспорте" (ПГУПС, г. Санкт-Петербург, 2003 г.), на всероссийской научно-практической конференции "Актуальные проблемы развития транспорта России: стратегические, региональные, технические" (РГУПС, г. Ростов-на-Дону, 2004 г.), на научно-технических семинарах кафедры "Электроснабжение железнодорожного транспорта" ОмГУПСа в 2002-2004 гг.

Публикации. Основное содержание работы опубликовано в девяти печатных работах, которые включают пять статей и четыре тезиса докладов. Материалы диссертации вошли в отчет по научно-исследовательской работе, выполненный по заказу предприятий МПС РФ.

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

1. Проведен анализ повреждений токосъемных устройств, который позволил констатировать, что обеспечить надежную работу токоприемника в переходном режиме (горизонтальное смещение контактного провода, продольные удары о препятствия на контактной сети, подъем на высоту более допустимой, аэродинамическое воздействие и др.) можно за счет использования предохранительных устройств, обеспечивающих автоматическое отключение силовой цепи электроподвижного состава и опускание токоприемника.

2. Предложен метод расчета взаимодействия токоприемника, оборудованного предохранительным устройством, с контактной подвеской при возникновении мгновенных ударных воздействий, который позволил определить траектории движения токоприемника и установить, что при этом происходит отрыв полоза от контактного провода на расстояние 100 - 200 мм в зависимости от скорости движения.

3. Предложен метод расчета параметров предохранительных устройств с учетом усилий, возникающих в синхронизирующей тяге, которые в зависимости от высоты подъема токоприемника превышают силу удара в 50 раз.

4. Разработаны и изготовлены предохранительные устройства ПР-1 и ПР-2, состоящие из двух телескопически сочлененных частей с пружинящими элементами, которые обеспечивает автоматическое отключение силовой цепи и опускание токоприемника в условиях продольных динамических воздействий.

5. Проведены лабораторные и линейные испытания, которые показали, что созданные предохранительные устройства обеспечивают надежное аварийное опускание токоприемника в течение 1,5 - 2,5 с (опускание верхнего узла на высоту 300 - 400 мм от контактного провода происходит за 0,2 - 0,3 с) и позволяют отключать силовую цепь электроподвижного состава.

6. Показано, что внедрение предохранительных устройств в масштабе одного локомотивного депо с парком 100 электровозов позволит получить чистый дисконтированный доход в размере 7826 тыс. р. за счет снижения эксплуатационных расходов, связанных с затратами на восстановление поврежденных токоприемников, контактной сети и от задержек поездов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

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

2. Инструкция о порядке использования токоприемников электроподвижного состава при различных условиях эксплуатации / ЦТ-ЦЭ-844 от 03.08.01 г. М., 2001. 16 с.

3. Сборник технических указаний и информационных материалов по контактной сети электрифицированных железных дорог / МПС СССР. М.: Транспорт, 1985. 93 с.

4. Анализ работы хозяйства электроснабжения в 2001 году / МПС РФ (ЦЭ) от 11.03.2002 г. № М-2437. М., 2002. 122 с.

5. Анализ работы хозяйства электроснабжения в 2002 году / МПС РФ (ЦЭ) от 04.03.2003 г. № Р-2199. М., 2003. 121 с.

6. Анализ технического состояния электровозного парка по сети железных дорог России за 2000 год / МПС РФ (ЦТ) от 20.04.01 г. № ЦТЭ-Р-17. М., 2001.89 с.

7. Купцов Ю.Е. Новости стальных магистралей // Локомотив. 2002. № 1. С. 42-43.

8. Михеев В.П. Особенности узлов и характеристик перспективных токоприемников. Омский ин-т инж. ж.-д. трансп. Омск, 1991. 67 с.

9. Пат. № 2201355 на изобретение РФ. Токоприемник с активным регулированием подвижной системы для электровозов / Моисеев В.И., Плакс A.B., Комарова O.A., Флоринский В.Ю. // Бюл., 2003, № 3.

10. Купцов Ю.Е. Беседы о токосъеме, его надежности, экономичности и о путях совершенствования. М.: "Модерн-А", 2001. 256 с.

11. Технические нормы на устройства контактной сети и токоприемники электроподвижного состава. Требования к системам токосъема. М., 1999. 27 с.

12. Беляев И.А. Взаимодействие токоприемника и контактной сети при высоких скоростях движения. М., 1968. 160 с.

13. Беляев И.А. Токоприемник автоуправляемой системы для электроподвижного состава. // Железные дороги мира. 1974. №9. С. 3 7.

14. А. с. 1749072 SU. Токоприемник / Поздняков О.И. // Бюл., 1992, № 27.

15. Беляев И.А., Бердзенишвили Б.Г., Михеев В.П., Шиян В.А. Токоприемники электроподвижного состава. М.: Транспорт, 1970. 192 с.

16. Пат. 252158 ФРГ, МКИ5 В 60 L 5/28. Schutzanordnung an Scherenstromabnehmern gegen Zerstörung bei Fahrleitungsschaden / Moller H., Böttcher W. //Опубл. 09.12.87.

17. А. с. 1684121 SU. Токоприемник / Сидоров О.А, Михеев В.П., Емельянов А.Г., Ступаков С.А. // Б.И., 1991, № 38.

18. Пат. № 4146119 США, кл. 191/55, В 60 L 5/08. Impact-resistant carbon current collectors / King W. // Опубл. 27.03.79.

19. Свид. № 34903 на полез, мод. РФ. Контактная вставка токоприемника электроподвижного состава. / Угрюмов В.В., Егоров В.В. Зайцев В.А., Власов Е.И., Самошкин С.И. // Бюл., 2003, № 35.

20. Свид. № 31360 на полез, мод. РФ. Полоз токоприемника электроподвижного состава. / Калинин Н.М., Злотин В.Е., Злотников И.С. // Бюл., 2003, № 22.

21. Свид. № 30316 на полез, мод. РФ. Токосъемный элемент токоприемника электрического транспортного средства. / Перов A.B., Дедух С.Л., Колио-горов Д.Ю. // Бюл., 2003, № 18.

22. Свид. № 30678 на полез, мод. РФ. Токосъемный элемент электрического транспортного средства. / Самодурова М.Н., Барков Л.А. // Бюл., 2003, № 19.

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

24. А. с. 541691 (СССР). Токоприемник электроподвижного состава / Михеев В.П., Павлов В.М., Завьялов Н.Д. // Б. И., 1977, №1.

25. A.c. 1482833 (СССР). Токоприемник транспортного средства / Александров И.Б., Бухман В.В., Папуга М.Д., Колесник А.П. // Б.И., 1989, № 20.

26. Электровозы ВЛ10 и ВЛ10У: Руководство по эксплуатации / Под ред. O.A. Кикнадзе. М.: Транспорт, 1981. 519 с.

27. Пат. 295321 ФРГ, МКИ5 В 60 L 5/30. Schleifstuckfederung für einzeln abgefederte Schleifstucke / Moller H. // Опубл. 31.10.91.

28. Заявка 3828889 ФРГ, МКИ5 В 60 L 5/28. Vorrichtung zur Schnellabsenkung von Stromabnehmern elektrisch angetriebener Fahrzeuge / Beck W., Lengfelder E. // Опубл. 08.03.90.

29. А. с. 846323 (СССР). Верхний узел токоприемника транспортного средства / Паштала A.C., Суматохин B.C., Олефир Б.И., Гриненко П.И. // Б.И., 1981, №26.

30. Пат. № 2191707 на изобретение РФ. Верхний узел токоприемника наземного электротранспорта / Белов В.В., Белик H.A., Соколов П.П., Маз-нев A.C. // Бюл., 2002, № 30.

31. Пат. № 2194631 на изобретение РФ. Асимметричный токоприемник для электроподвижного состава / Шерстков С.В., Чернов А.И. // Бюл., 2002, № 35.

32. Патент № 2194630 на изобретение РФ. Асимметричный токоприемник для электрического подвижного состава / Чернов А.И., Шерстков С.В. // Бюл., 2002, № 35.

33. Пат. № 2194629 на изобретение РФ. Асимметричный токоприемник электроподвижного состава / Свердлов В.Я., Чернов А.И. // Бюл., 2002, № 35.

34. Свид. № 29503 на полез, мод. РФ. Токоприемник электропоезда / Ла-манов A.B., Милованов В.К., Миронос Н.В. и др. // Бюл., 2003, № 14.

35. А. с. 1237488 (СССР). Механизм антипараллелограмма токоприемника электроподвижного состава / Александров И.Б., Бухман В.Е., Колесник А.П., Папуга М.Д. // Б.И., 1986, № 22.

36. А. с. 539793 (СССР). Токоприемник для электроподвижного состава с автоматическим аварийным опусканием / Михеев В.П., Завьялов Н.Д., Федотов A.B. // Б.И., 1976, №47.

37. A.c. 1418110 (СССР). Токоприемник транспортного средства / Александров И.Б., Бухман В.Е., Папуга М.Д. // Б.И., 1988, №31.

38. A.c. 1564015 (СССР). Токоприемник транспортного средства / Александров И.Б., Бухман В.Е., Папуга М.Д., Колесник А.П. // Б.И., 1990, № 18.

39. A.c. 1632823 (СССР). Токоприемник / Гапчинский Е.С., Тимченко H.A., Пономаренко Н.В., Натаров П.В. // Б.И., 1991, № 9.

40. Пат. 280937 ФРГ, МКИ5 В 60 L 5/28. Anordnung zum selbsttätiger Entspannen der Federn von Scherenstromabnehmern / Schmidt L. // Опубл. 25.07.90.

41. A.c. 1171376 (СССР). Токоприемник транспортного средства / Пига-лов В.П., Ананьин Г.Н., Некрасов О.Б. // Б.И., 1985, № 29.

42. Пат. 280936 ФРГ, МКИ5 В 60 L 5/28. Vorrichtung zum manuellen Entspannen der Federn an Scherenstromabnehmern / Schmidt L. // Опубл. 25.07.90.

43. Свид. № 28345 на полез, мод. РФ. Токоприемник для электровозов / Моисеев В.И., Плакс A.B., Осипов С.А., Комарова O.A., Флоринский В.Ю. // Бюл., 2003, № 8.

44. А. с. 537861 (СССР). Устройство для опускания токоприемника / Михеев В.П., Павлов В.М. // Б.И., 1976, № 45.

45. А. с. 431045 (СССР). Токоприемник для электроподвижного состава с автоматическим аварийным опусканием / Беляев И.А. и др. // Б.И., 1974, № 21.

46. А. с. 1518160 (СССР). Токоприемник транспортного средства с автоматическим аварийным опусканием / Шерстков С.В., Чернов А.И. // Б.И., 1989, №40.

47. Пат. 300358 ФРГ, МКИ5 В 60 L 5/16. Stromabnehmer / Utrecht W. // Опубл. 03.09.90.

48. Пат. 388805 ФРГ, МКИ5 В 60 L 5/28. Vorrichtung zum Schnellabsenkung von Stromabnehmern elektrisch angetriebener Fahrzeuge mit pneumatischem Antrieb / Lengfelder Ed. // Опубл. 26.09.90.

49. Заявка 3926109 ФРГ, МКИ5 В 60 L 5/16. Vorrichtung zum Schnellabsenkung eines Stromabnehmers / Bartels S. // Опубл. 14.02.91.

50. Пат. 263064 Чехословакия, МКИ5 В 60 L 5/28. Regulacni zarizeni sberace elektrickeho proudu elektrickych lokomotiv / Masek V. // Опубл. 15.01.90.

51. Спасский И.Д, Мещанинов A.A., Плохута И.Н., Потемкин Э.К., Край-нов С.В. "Сокол" расправляет крылья. // Локомотив. 1998. № 4. С. 29 35.

52. А. с. 66787 (СССР). Устройство для устранения искрения на токоприемниках контактного электровоза / Файбисович И.Л. // Опубл. 31.08.46.

53. А. с. 62333 (СССР). Устройство для предотвращения искрения на токоприемниках электровозов / Файбисович И.Л. // Опубл. 31.08.46.

54. Möller Н., Hulin В. Бортовая система обнаружения посторонних объектов в габарите контактной подвески. // Железные дороги мира, 2003. № 12.

55. Комарова O.A. Особенности взаимодействия токоприемника с контактной подвеской при высоких скоростях движения электропоездов: Автореферат дис. канд. техн. наук. Санкт-Петербург, 2004. 23 с.

56. Михеев В.П. Совершенствование токоприемников электровозов. // Электромеханика. Новочеркасск, 1986. № 5. С. 50 55.

57. Михеев В.П., Лисунов В.Н. О базовом отечественном токоприемнике электроподвижного состава железных дорог. // Тез. науч.-техн. конф. / Омский гос. ин-т инж. ж.-д. транспорта. Омск, 1984. С. 121-122.

58. Михеев В.П. Токосъемные устройства для высокоскоростных поездов // Железнодорожный транспорт. 1997, № 6. С. 46 — 48.

59. Михеев В.П., Смердин А.Н., Чертков И.Е., Чертков М.Е. Применениев контактной сети встроенных диагностических устройств //Актуальные проблемы Транссиба на современном этапе: Тез. науч.-практ. конф. / СГУПС. Новосибирск, 2001. С. 306 307.

60. Пат. № 2222794 на изобретение РФ. Устройство автоматизированной системы испытаний токоприемников / Михеев В.П., Отраднов O.A., Чертков И.Е., Чертков М.Е. // Бюл., 2004, № 3.

61. Пат. № 2222795 на изобретение РФ. Устройство автоматизированной системы испытаний токоприемников / Михеев В.П., Отраднов O.A., Чертков И.Е., Чертков М.Е., Смердин А.Н. // Бюл., 2004, № 3.

62. Плакс A.B. Исследование работы пантографов при высоких скоростях движения // Сборник ЛИИЖТа / М.: Трансжелдориздат, 1957. Вып. 155.

63. Nibler Н. Dinamisches Verhalten von Fahrleitung und Stromabnehmer bei elektrischen Hauptbahnen// Glasers Analen. 1949, № 11-12,1950, № 1.

64. Власов И.И. Механические расчеты вертикальных цепных контактных подвесок // Труды ЦНИИ / М.: Трансжелдориздат, 1957. Вып. 138.

65. Марквардт Г.Г. Условия работы и расчет контактной подвески. М., Желдориздат, 1958. 78 с.

66. Фрайфельд A.B. Проектирование контактной сети. М.: Транспорт, 1984. 327 с.

67. Сибата М. Исследование динамики взаимодействия токоприемников и контактной сети. Перевод № 973. Всесоюзн. торг. палата, 1972. 114 с.

68. Михеев В.П., Себелев В.И., Абдулин Э.Р. Взаимодействие токоприемников с контактными подвесками, выраженными распределенными параметрами // Межвуз. сб. науч. тр. / Омская гос. акад. путей сообщения. Омск, 1998. С. 40-43.

69. Фрайфельд A.B. Обеспечение надежного токосъема при высоких скоростях движения // Транспортное строительство, 1970, № 12. С. 36 37.

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

71. Фрайфельд A.B., Вологин В.А. К вопросу о выборе длины пролета контактных подвесок по условиям токосъема // Транспортное строительство, 1970, № 4. С. 49-51.

72. Михеев В.П., Сидоров O.A. Совершенствование систем контактноготокосъема с жестким токопроводом: Монография. Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2003. 182 с.

73. Ефимов A.B. Определение надежности системы "токоприемник контактная сеть" с помощью имитационного моделирования. Уральская гос. акад. путей сообщения. Екатеринбург, 1996. Вып. 5 (87). Ч. 2. С. 3.

74. Poetsch G. et al. Моделирование взаимодействия токоприемника с контактной подвеской // Железные дороги мира, № 4. 2002.

75. Борисов С.И., Зуев Ф.Г. Основы технической механики и детали механизмов приборов. М.: Машиностроение, 1977. 341 с.

76. Яблонский A.A. Курс теоретической механики. Ч. 2. Динамика. М.: Высшая школа, 1977. 430 с.

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

78. Батуев Г.С., Голубков Ю.В., Ефремов А.К., Федосов A.A. Инженерные методы исследования ударных процессов. Машиностроение, 1969. 251 с.

79. Пановко Я.Г. Введение в теорию механического удара. Главная редакция физико-механической литературы издательства "Наука", 1977. 224 с.

80. Стихановский Б.Н. Механика удара: Учебное пособие. Омск, Изд-во ОмГТУ, 2002. 200 с.

81. Behrends D. et al. Контактные подвески и токоприемники для высокоскоростных линий // Elektrische Bahnen, 1999, № 10. S. 333 339.

82. Saxena R. Модернизация контактной сети при движении поездов с более высокой скоростью // Железные дороги мира. 2000. № 7.

83. Cabirol M. Совершенствование токоприемников // Revue Générale des Chemins de Fer, № 4, 2001. P. 79 84.

84. ГОСТ 12058-72 с доп. от 13.10.1983 г. Токоприемники электроподвижного состава магистральных железных дорог. Общие технические условия. М., Госстандарт, 1972,1984.

85. Токоприемник Т магистрального электровоза. Технические условия ТУ 16-89 ДТЖИ.685.121.008 ТУ, утв. 06.12.1989 г.

86. Токоприемник Л. Технические условия ТУ 16-89 ДТЖИ.685.121.008 ТУ, утв. 30.09.1989 г.

87. Раков В.А. Локомотивы отечественных железных дорог (1845 -1955 гг.). М., Транспорт, 1995. 564 с.

88. Раков В.А. Локомотивы отечественных железных дорог (19561975 гг.). M., Транспорт, 1995. 544 с.

89. Раков В.А. Локомотивы и моторвагонный подвижной состав железных дорог Советского Союза (1976-1985 гг.). М.: Транспорт, 1990. 238 с.

90. Лисицин А.Л., Котельников A.B., Якимов Г.Б. Перспективы развития электрифицированных железных дорог // Железнодорожный транспорт. 2001, №8. С. 20-24.

91. Михеев В.П., Феоктистов В.П., Чертков И.Е. Этапы развития электроподвижного состава отечественных железных дорог. М., МНИТ. 2003. 72 с.

92. Рубчинский З.М., С.И. Соколов С.И. Электропоезда. М.: Транспорт, 1983.415 с.

93. Жутар и др. Исследование дугообразования при отрывах токоприемника // Железные дороги мира. 1990. №11. С.24 28.

94. Сердинов С.М. Повышение надежности устройств электроснабжения электрифицированных железных дорог. М.: Транспорт, 1985. 301 с.

95. Брон О.Б., Сушков Л.К. Потоки плазмы в электрической дуге выключающих аппаратов. Ленинград: "Энергия", 1975. 212 с.

96. Тепляков В.Б. Защита контактной сети по тепловому режиму при различных циклах тяговой нагрузки: Автореферат дис. канд. техн. наук. Самара, 2003. 24 с.

97. Беляев И.А., Вологин В.А. Взаимодействие токоприемников и контактной сети. М.: Транспорт, 1983. 191 с.

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

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

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

101. ГОСТ 20.57.406-81. Изделия электронной техники, квантовой электроники и электрические: методы испытаний. М., Госстандарт, 1988. 192 с.

102. ГОСТ 16962.2-90. Изделия электротехнические. Методы испытаний на стойкость к механическим внешним воздействующим факторам. М., Изд-во стандартов, 1990. 204 с.

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

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

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