CC BY
36
90
Современные технологии - транспорту
учетом ничтожно малой величины потери пара через лабиринтные уплотнения вала паровой турбины. Это позволит исключить влияние расходомерного устройства на параметры свежего пара перед турбиной и приблизит величину противодавления к номинальной.
5. Тепловой эксплуатационный режим элементов ПТГ-1500 во время проведения обследования (подшипников, корпуса редуктора и корпуса электрогенератора) находился в рекомендуемых инструкцией по эксплуатации пределах.
6. Коэффициент использования тепловой энергии пара в паротурбогенераторе ПТГ-1500 определяется по формуле:
Лисп
к
i - и
0,92,
tt
где i - энтальпия пара в паровом коллекторе котлоагрегатов ДКВР-10-13.
Следовательно, 4% тепловой энергии теряется при транспортировании пара от здания котельной к машинному залу агрегата ПТГ-1500, а с учетом прямой и обратной линий паропровода доля потерь тепловой энергии на транспортировку пара составляет 8%.
Библиографический список
1. Буянов А. Б. Перспективы применения паровых турбин на предприятиях железнодорожного транспорта / А. Б. Буянов // Вестник ПГУПС. - Вып. 3. - 2006. - С. 26-28.
2. Киселев И. Г. Нагнетатели и тепловые двигатели на железнодорожном транспорте / И. Г. Киселев, А. Б. Буянов. - М.: Маршрут, 2005. - 331 с.
УДК 656.25
С. М. Веселков
АЛГОРИТМИЗАЦИЯ СИНТЕЗА СХЕМ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ АВТОМАТИКИ
Проектирование систем железнодорожной автоматики является задачей повышенной ответственности. В ближайшие годы планируется оборудование сети железных дорог современными системами автоматики. Поэтому возникает необходимость быстрого и качественного выполнения большого объёма проектных работ и, следовательно, развития средств проектирования. В статье рассматриваются основные задачи развития систем автоматического проектирования и пример разработки алгоритмов синтеза схем управления стрелками.
2006/4
Proceedings of Petersburg Transport University
Современные технологии - транспорту
91
автоматический синтез, алгоритм автоматизации, принципиальные схемы, топологический принцип, программный модуль, интерактивный режим.
ISSN 1815-588 X. Известия ПГУПС
2006/4
92
Современные технологии - транспорту
Введение
Системы железнодорожной автоматики и телемеханики непрерывно развиваются, становятся более эффективными в управлении и удобными в обслуживании, их использование уменьшает эксплуатационные расходы, связанные с перевозочной деятельностью железных дорог.
Возникает необходимость замены старых систем электрической централизации на новые. Поэтому проектирование электрической централизации остаётся актуальной задачей.
В результате выполнения Программы комплексной модернизации средств ЖАТ на важнейших участках сети с применением отечественных микропроцессорных устройств на период 2006-2010 гг. планируется провести комплексную модернизацию средств ЖАТ на полигоне около четырех тысяч километров. На 12 важнейших участках сети планируется оборудовать стрелки микропроцессорными системами ЭЦ 9573.
Основные задачи автоматизации проектирования схем ЖАТ
Рис. 1. Структура задач автоматизации проектирования
Структура задач развития программных средств для проектирования современных систем показана на рисунке 1.
1 Методы и алгоритмы автоматизации проектирования
Важнейшим направлением является повышение объёма схем, синтезируемых программно, и, следовательно, разработка новых программных модулей. Можно выделить пять принципов автоматизированного синтеза в соответствии с рисунком 2.
2006/4
Proceedings of Petersburg Transport University
Современные технологии - транспорту
93
1. Использование данных схематического плана станции. Этот принцип является общим и необходимым.
2. Топологический принцип: схемы синтезируются по топологии путевого развития станции, и электрические цепи повторяют линии схематического плана станции.
3. Индивидуальный принцип синтеза: элементам путевого развития ставятся в соответствие принципиальные схемы.
4. Использование готовых фрагментов типовых схемных решений с последующим их соединением и размещением.
5. Построение электрических цепей с использованием функций алгебры логики.
Рис. 2. Взаимосвязь методов проектирования
2 Уровень автоматизации проектирования
В зависимости от возможностей автоматического синтеза все схемы можно разделить на три категории:
синтезируемые автоматически с помощью программного обеспечения;
схемы, для которых существует перспектива автоматизации и разработки соответствующих программных модулей;
схемы, для которых автоматизация проектирования затруднительна.
Характеристика современного объёма автоматизации проектирования для вновь проектируемых систем схематично изображена на рисунке 3.
Согласно данной характеристике, в зависимости от системы проектирование 60-80% объёма принципиальных схем не автоматизировано. Поэтому важной задачей является разработка методов и алгоритмов автоматизации проектирования и программных средств для их реализации. Разработки алгоритмов и соответствующих программных продуктов должны быть актуальными, учитывающими планы и потребности отрасли в проектировании. Такие методы и алгоритмы должны синтезировать как можно
ISSN 1815-588 X. Известия ПГУПС
2006/4
94
Современные технологии - транспорту
большее количество схем для всех проектируемых систем ЭЦ и в первую очередь ориентированы на микропроцессорные системы.
Современный объём автоматизации проектирования
принципиальных схем
ПЕРЕЧЕНЬ СХЕМ
Схемы ТРЦ
1. Схемы управления
стрелками,
2. Схемы включения поездных светофоров
3. Схемы включения маневровых светофоров
4. Схемы ТРЦ
:-----Схемы ТРЦ
Схемы ТРЦ
1. Схема функциональных узлов
2. Схема установки и размыкания маршрутов
НАИМЕНОВАНИЕ СИСТЕМЫ
ОБЪЕМ СХЕМ В%
ЗЦ-Ет
I I цм/
ЭЦ-МПК
эц-к
ЭЦ-12
13,5%
13,5%
1. Схема соединения
^_ _6локов____
2. Схемы ТРЦ
Схемы ТРЦ
БМРЦ
13,5%
Рис. 3. Показатели уровня автоматизации проектирования
3 Проблема графического отображения
Особой проблемой является правильное и корректное отображение синтезируемых схем на чертежах. Необходимо решить следующие задачи.
1. Организация переходов между листами при разбивке и размещении схем. Между листами чертежей должны быть организованы ссылки, корректно согласовывающие изображаемые на них части схем.
2. Корректная компоновка графических и текстовых элементов схем. Разбивка на листы должна осуществляться оптимальным образом, чтобы свободное пространство каждого листа было использовано максимально и при этом не было наложений графических и текстовых элементов.
Проблемой графического отображения схем является также необходимость постоянного пополнения библиотек статических элементов. Специфика и многообразие элементов схем железнодорожной автоматики и их параметров требует большого количества статических элементов для их изображения. При изменении некоторых параметров элемента схемы необходимо использовать другой статический элемент для его изображения.
2006/4
Proceedings of Petersburg Transport University
Современные технологии - транспорту
95
Это может вызвать несогласованность по размерам нового элемента с остальной схемой. Одним из вариантов решения этой проблемы является использование динамических элементов.
Задачей является доработка существующего программного обеспечения, синтезирующего схемы для оптимального и корректного графического размещения элементов схем. Необходимо также решать эту задачу при разработке новых алгоритмов и программного обеспечения.
4 Разработка схемных фрагментов
Последней разработкой являются алгоритмы автоматизированного синтеза схем управления стрелками для системы ЭЦ-12-00.
Рис. 4. Примеры фрагментов схем управления стрелками
Синтез схем осуществляется в соответствии с индивидуальным принципом. При этом используются фрагменты схем.
Для удобства автоматизации проектирования схемы управления и замыкания стрелок целесообразно рассматривать как семь отдельных схем. Для каждой из них разработан свой алгоритм автоматизации.
ISSN 1815-588 X. Известия ПГУПС
2006/4
96
Современные технологии - транспорту
Схемы разбиваются наиболее оптимальным способом на фрагменты, примеры которых показаны на рисунке 4. В названиях элементов используется символ «i», который затем заменяется названием объекта схематического плана станции.
5 Разработка алгоритмов синтеза схем
Задачами САПР является сокращение сроков проектирования и повышение качества изготовления проектов. С этой целью при проектировании используются типовые проектные решения, а также разрабатываются алгоритмы автоматического синтеза электрических схем.
Общий алгоритм, разработанный для автоматизированного синтеза схем управления и замыкания стрелок системы ЭЦ-12-00, приведён на рисунке 5. Все операторы действия в общем алгоритме представляют собой отдельные детализирующие алгоритмы (рис. 6).
Для удобства автоматизации проектирования схемы управления и замыкания стрелок целесообразно рассматривать как семь отдельных схем.
Схема группового комплекта. Представляет собой схему аппаратуры, являющейся общей для всех стрелок.
Схема включения реле ПВУ, ГУ, ГУ1, ВЗ. Эта схема может составляться из однотипных фрагментов, число которых определяется числом стрелок. Принципиальное отличие от остальных имеют лишь первый и последний фрагменты схемы.
Схема организации шин ПВУ, СФ, РЕВ. Данная схема может быть составлена из различных фрагментов, среди которых имеются как однотипные, так и уникальные, зависящие от исходных данных.
Схема отключения стрелок от управления, предназначенная для включения и отключения управления той или иной стрелки при индивидуальном управлении стрелками с пульта ДСП. Схема формируется из однотипных (кроме первого) фрагментов, число которых зависит от количества стрелок на станции.
Схема реле СВ, предназначенная для выбора стрелки, для которой посылается управляющий приказ при индивидуальном управлении. Схема формируется из однотипных фрагментов, число которых определяется количеством стрелок на станции.
Схема индикации. Показывает состояние стрелки на пульте ДСП при индивидуальном управлении. Схема формируется из однотипных фрагментов, число которых определяется количеством стрелок на станции.
Схема управления стрелочным электроприводом. Для каждой стрелки в зависимости от её характеристик выбирается соответствующий схемный фрагмент.
Формирование схем осуществляется последовательно. Для каждой из них разработан свой алгоритм автоматизации.
2006/4
Proceedings of Petersburg Transport University
Современные технологии - транспорту
97
( Начало )
V
1 Считывание данных СПС
Формирование схем группового комплекта
Формирование схемы включения реле ПВУ, ГУ, ГУ1,ВЗ
Формирование схемы шин ПВУ, СФ, РЕВ
► п л Г
Формирование схемы отключения стрелок от управления
я 1 Г
Формирование схемы реле СВ
п 1
Формирование схем индикации
7 t
Формирование схем управления СЭП
и
Конец
Рис. 5. Общий алгоритм синтеза схем управления и замыкания стрелок
Первым этапом алгоритма (оператор 2) является считывание данных схематического плана. Этот этап подразумевает чтение и конвертирование программным модулем файла однониточного плана во внутренний буфер
ISSN 1815-588 X. Известия ПГУПС
2006/4
98
Современные технологии - транспорту
в удобный для анализа формат. Затем осуществляется формирование схем группового комплекта аппаратуры - оператор 3 общего алгоритма.
Рис. 6. Алгоритм синтеза схемы отключения стрелок от управления
2006/4
Proceedings of Petersburg Transport University
Современные технологии - транспорту
99
Схемы группового комплекта могут иметь несколько вариантов исполнения. Каждый вариант представляет собой отдельный схемный фрагмент, который выбирается программно в зависимости от исходных данных. При выборе нужного схемного фрагмента учитываются следующие условия: наличие диспетчерского управления, наличие двукратного перевода стрелок, способ организации перевода стрелок (последовательный или параллельный).
Затем, если перевод стрелок осуществляется последовательно, формируются схемы включения реле ПВУ, ГУ, ГУ1, ВЗ, а также схемы организации шин ПВУ, СФ и РЕВ - операторы 5 и 6 общего алгоритма соответственно. Если же возможен одновременной перевод двух и более стрелок на станции, то операторы 5 и 6 не выполняются: после формирования схемы группового комплекта сразу начинается формирование схемы отключения стрелок от управления - оператор 7.
Формирование схемы включения реле ПВУ, ГУ, ГУ1 и ВЗ возможно как для стрелок с двукратным переводом, так и для стрелок с однократным переводом. Для определения наименований реле и релейных контактов проверяется наличие спаренности для каждой стрелки. Сначала синтезируется часть схемы, соответствующая нечётной горловине станции, затем -соответствующая чётной.
Схема организации шин ПВУ, СФ и РЕВ синтезируется с учётом наличия местного управления в горловинах станции и спаренности стрелок.
Схема отключения стрелок от управления (оператор 7) формируется в зависимости от наличия диспетчерского управления на станции и спаренности стрелок (рис. 6).
При формировании схемы индикации (оператор 8) проверяется только наличие спаренности стрелок.
Для каждой стрелки выбирается соответствующий фрагмент со схемой управления электроприводом. Выбор фрагмента зависит от способа организации перевода стрелок на станции (последовательный или параллельный), наличия автовозврата стрелки в нормальное положение после проследования поезда.
Заключение
В зависимости от количества условий, которые проверяются в схемах электрической централизации, а также от возможных вариантов построения той или иной схемы могут составляться алгоритмы автоматизированного синтеза различной сложности. Поэтому очевидны основные задачи автоматизации проектирования: достижение максимального использования исходной информации для проектирования (электронные файлы); разработка алгоритмов автоматизации синтеза схем, оптимальная и корректная компоновка схем и их графическое отображение.
ISSN 1815-588 X. Известия ПГУПС
2006/4
100
Современные технологии - транспорту
Библиографический список
1. Кононов В. А. Основы проектирования электрической централизации промежуточных станций : учеб. пособие для вузов ж.-д. трансп. / В. А. Кононов, А. А. Лыков, А. Б. Никитин; ред. В. А. Кононов. - М.: УМК МПС России, 2002. - 316 с.
2. Правдин Н. В. Основы автоматизации проектирования железнодорожных
станций : монография / Н. В. Правдин, А. К. Головнич, С. П. Вакуленко;
ред. Н. В. Правдин. - М.: Маршрут, 2004. - 400 с.
3. Сапожников В. В. Принципы построения комплексной системы автоматизации проектирования железнодорожной автоматики и телемеханики // В. В. Сапожников, М. Н. Василенко // Автоматика, связь и информатика. - 1990. - № 10. - С. 4-7.
УДК 629.4.027.11 Д. П. Кононов
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДИССИПАТИВНЫХ СВОЙСТВ УПРУГОЙ СИСТЕМЫ СТАНОК-ПРИСПОСОБЛЕНИЕ-ИНСТРУМЕНТ-ДЕТАЛЬ ПРИ ОБРАБОТКЕ ЭЛЕМЕНТОВ КОЛЁСНОЙ ПАРЫ РЕЗАНИЕМ
Вибрации при обточке элементов колёсных пар накладывают ограничение на увеличение производительности точения. Рассмотрены методы уменьшения вибраций при резании и управления автоколебаниями. Представлены резцы для обточки цельнокатаных колёс, позволяющие повысить стойкость пластин режущего инструмента.
колёсная пара, вибрации, автоколебания, демпфирование, диссипативные связи, режущий инструмент.
Введение
Анализ работ [1]-[4] даёт возможность утверждать, что вибрации режущего инструмента являются одной из трудноразрешимых проблем при обработке заготовок резанием. Они резко ухудшают качество изделий, снижают производительность обработки и стойкость инструмента. Особенно сильно эти показатели зависят от интенсивности автоколебаний. Поэтому задача повышения виброустойчивости технологической системы станок-приспособление-инструмент-деталь (СПИД) приобретает решающее значение.
1 Физические механизмы возмущения вибраций при резании
Возрастающие требования к производительности и точности работы станков постоянно заставляют заниматься проблемой обеспечения виброустойчивости точения.
2006/4
Proceedings of Petersburg Transport University
