CC BY
20
сообщения (ОмГУПС)
Маркса пр., д. 35, г. Омск, 644046, Российская Федерация.
Кандидат технических наук, доцент кафедры «Теоретическая электротехника», ОмГУПС.
Тел.: (3812) 31-06-88.
E-mail: [email protected]
Пашкова Наталья Викторовна
Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС).
Маркса пр., д. 35, г. Омск, 644046, Российская Федерация.
Кандидат технических наук, доцент кафедры «Теоретическая электротехника», ОмГУПС.
Тел.: (3812) 31-06-88.
E-mail: [email protected]
БИБЛИОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СТАТЬИ
Ковалева, Т. В. Математическая модель системы тягового электроснабжения переменного тока с учетом волновых процессов [Текст] / Т. В. Ковалева, О. О. Комякова, Н. В. Пашкова // Известия Транссиба / Омский гос. ун-т путей сообщения. - Омск. - 2017. -№ 4(32). - С. 77 - 88.
35, Marx av., Omsk 644046, Russia. Cand. Tech. Sci., the senior lecturer of the department «Theoretical the electrical engineer», OSTU. Phone: (3812) 31-06-88. E-mail: [email protected]
Pashkova Natalia Viktorovna
Omsk State Transport University (OSTU). 35, Marx av., Omsk 644046, Russia. Cand. Tech. Sci., the senior lecturer of the department «Theoretical the electrical engineer», OSTU. Phone: (3812) 31-06-88. E-mail: [email protected]
BIBLIOGRAPHIC DESCRIPTION
Kovaleva T. V., Komyakova O. O., Pashkova N. V. Mathematical model of the railway transport alternating current traction power supply system with wave processes consideration. Journal of Transsib Railway Studies, 2017, vol. 32, no 4, pp. 77 - 88 (In Russian).
УДК 621.332.33(043)
1 2 3
О. А. Лукьянова , С. В. Заренков , И. Л. Саля
1 3 Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС), г. Омск, Российская Федерация, 2ООО «Техносканер», г. Омск, Российская Федерация
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СИЛЫ СУХОГО ТРЕНИЯ В УЗЛАХ КРЕПЛЕНИЯ ПОВОРОТНЫХ КОНСОЛЕЙ НА ИЗМЕНЕНИЕ
НАТЯЖЕНИЯ ПО ДЛИНЕ АНКЕРНОГО УЧАСТКА ЭЛЕКТРИФИЦИРОВАННОЙ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ МАГИСТРАЛИ
Аннотация. Повышение скоростей движения на железнодорожных магистралях предъявляет жесткие требования к опорным и поддерживающим конструкциям контактной сети, а также к параметрам и показателям контактной подвески. Наличие сухого трения в узлах крепления консолей оказывает отрицательное влияние на точность регулировки проводов контактной подвески и на ее параметры. В статье приведены результаты исследований величины сухого трения в узлах крепления консоли в зависимости от типа контактной подвески и предложен способ уменьшения трения в узлах крепления консоли. Представлены результаты расчетов влияния трения в узлах крепления консоли на изменение натяжения по длине анкерного участка.
Ключевые слова: высокоскоростная магистраль, контактная сеть, контактная подвеска, натяжение, поддерживающие конструкции, консоль, узел крепления, сухое трение, коэффициент трения, подшипник.
1 2 3
Olesya A. Lukyanova , Semen V. Zarenkov , Ilya L. Salya
1 3 Omsk State Transport University (OSTU), Omsk, the Russian Federation, 2LLC «Technoscaner», Omsk, the Russian Federation,
88 ИЗВЕСТИЯ Транссиба № 4(32) 2017
i
INVESTIGATION OF THE DRY FRICTION POWER INFLUENCE IN THE UNITS OF THE MOUNTING CONVOYS ON THE CHANGE OF ANCHOR SITE LENGTH TENSION OF THE OF THE ELECTRIFICATED RAILWAY
Abstract. The traffic speed increasing on the railways makes strict requirements to the supporting and supporting structures of the contact network, as well as to the parameters and indicators of the contact suspension. The presence of dry friction in the cantilever attachment points indicates a negative effect on the accuracy of adjusting the wires of the contact suspension and on its parameters. The article presents the results of studies of the dry friction value in the console fastening points depending on the type of the contact suspension and suggests a method for reducing friction in the console attachment points. The results of calculations of the effect of friction in the console attachment points on the tension variation along the length of the anchor section are presented.
Keywords: high-speed main, contact network, contact suspension, tension, supporting structures, bracket, attachment point, dry friction, coefficient offriction, bearing.
Высокоскоростная железнодорожная магистраль - это специализированная выделенная железнодорожная линия, обеспечивающая движение поездов со скоростью свыше 250 км/ч. В Российской Федерации в рамках реализации Программы организации скоростного и высокоскоростного железнодорожного сообщения до 2030 года предусмотрено создание сети скоростных и высокоскоростных маршрутов (высокоскоростных линий - порядка 4,3 тыс. км и скоростных линий - более 7,5 тыс. км) [1]. Ключевыми проектами высокоскоростных магистралей станут линии:
Москва - Казань - Екатеринбург, протяженность - 1 532 км;
Москва - Санкт-Петербург, протяженность - 659 км;
Москва - Ростов-на-Дону - Адлер, протяженность - 1 540 км.
Для достижения высоких скоростей движения требуется обеспечить надежный токосъем, т. е. качественную передачу электроэнергии токоприемнику. Контактная сеть представляет собой комплекс устройств для передачи электроэнергии от тяговых подстанций к электроподвижному составу через токоприемники. Контактная подвеска - система проводов контактной сети, взаимное расположение которых, способ механического соединения, материал и сечение обеспечивают необходимое качество токосъема. Конструкция контактной подвески определяется целесообразностью, эксплуатационными условиями (максимальной скоростью движения, наибольшей силой тока, снимаемого одним токоприемником), климатическими условиями. Необходимость обеспечения надежного токосъема при возрастающих скоростях движения и мощности электроподвижного состава определила изменение конструкций контактной подвески, а также поддерживающих и опорных устройств [2].
Консоли относятся к классу поддерживающих устройств контактной сети, предназначенных для закрепления проводов контактной подвески в определенном положении относительно оси пути, уровня головки рельса, земли и других сооружений. Консоли, установленные в любых климатических условиях, типах местности, контактной подвески должны обеспечивать перемещение проводов и тросов контактной подвески в вертикальной и горизонтальной плоскости, т. е. конструкция поворотного типа является обязательной при соблюдении требований, направленных на увеличение скоростей движения подвижного состава.
Беспрепятственное перемещение проводов вдоль анкерного участка является обязательным условием при температурной компенсации проводов, при этом необходимо учитывать, что изменение натяжения проводов и тросов по длине анкерного участка не должно превышать 5 % для скоростей движения электроподвижного состава свыше 250 км/ч.
В 2005 - 2009 гг. на участке Октябрьской железной дороги Лихославль - Калашниково были проведены эксперименты для определения натяжения контактных проводов и несущих
№ 4(32) 2017 ИЗВЕСТИЯ Транссиба 89
е
тросов контактной подвески КС-200-06, адаптированной для скоростей движения до 250 км/ч [3, 4].
Результаты экспериментов подтвердили изменение натяжения проводов и тросов по длине анкерных участков (минимальное значение натяжения контактных проводов и несущих тросов было зафиксировано в середине анкерного участка (рисунок 1)).
К, Т
109
111
113
115
117
119
121
123
125
опоры
129
N
Рисунок 1 - Результаты измерения натяжения проводов и троса по длине анкерного участка: Т - натяжение несущего троса; К - натяжение контактных проводов;
N - номер опоры от компенсатора до средней анкеровки
Влияние климатических факторов на изменение натяжения проводов и тросов контактной подвески обусловлено нестабильностью температуры окружающей среды, осадками, наличием гололеда, ветровыми воздействиями [5, 6]. Влияние конструктивных факторов в данной области исследования (наличие трения в узлах крепления поворотных консолей, в элементах крепления контактного провода и несущего троса, в блочно-полиспасных компенсаторах, угол анкеруемой ветви) мало изучено в силу отсутствия методов их количественной оценки и большого разнообразия конструкции контактных подвесок. Узлы крепления консоли, как элементы конструкции контактной сети, установлены на каждой консольной и переходной опорах, причем на последних в количестве до трех пар (для скоростей движения до 400 км/ч). Поэтому суммарное влияние трения в узлах крепления консолей на изменение натяжения по длине анкерного участка может достигать значительного накопительного эффекта. Таким образом, решение данного вопроса является актуальной задачей при реализации высокоскоростного движения.
Возможность поворота консоли для перемещения проводов обеспечивает механизм узлов крепления, с помощью которых происходит присоединение консоли к опоре. На рисунке 2 представлена классификация узлов крепления консоли [7].
Установка узлов крепления в подавляющем большинстве случаев производится параллельно оси опоры, в зарубежных странах практикуют способ присоединения узла под углом к опоре таким образом, чтобы он являлся продолжением кронштейна.
При разнообразии типов узлы крепления имеют одинаковый принцип работы, основанный на вращении поворотной петли на вертикально установленной в скобе оси. Качество работы узлов крепления, т. е. обеспечение беспрепятственного поворота консоли в случае перемещения проводов контактной подвески, зависит от вертикальности положения шарниров относительно оси пути. Поэтому очень важным является соблюдение соосности и вертикальности узлов крепления при монтаже и в течение всего срока эксплуатации, а также своевременное устранение каких-либо отклонений от штатного положения. По длине анкерного участка устанавливается в среднем 20 опорных и поддерживающих конструкций. Для удо-
№ 4
влетворительной компенсации температурного удлинения проводов и поддержания натяжения в пределах нормативных значений требуется обеспечить бесперебойную работу всех элементов. Момент сопротивления повороту определяется потерями на трение в шарнирах узлов крепления. Величина потерь на трение в паре «поворотная петля - ось» определяет сопротивление повороту консоли под действием несущего троса и оказывает существенное влияние на стабильность величины его натяжения. При заклинивании хотя бы одного узла крепления неизбежен сбой в функционировании устройств с последующим отклонением от норм параметров и показателей контактной сети.
Рисунок 2 - Классификация узлов крепления консоли к опоре
Для предотвращения подобных последствий требуется уделить внимание данному вопросу и исследовать величину силы трения в узлах крепления консоли в зависимости от типа контактной подвески, а также предложить способ уменьшения силы трения в узлах крепления консоли.
В лаборатории «Конструкции контактных сетей, линий электропередачи и токосъема» Омского государственного университета путей сообщения на кафедре «Электроснабжение железнодорожного транспорта» разработан стенд (устройство) для исследования сухого трения в узлах крепления консоли (рисунок 3) [8]. Устройство предназначено для измерения силы трения в узлах крепления поворотной консоли. Устройство состоит из консоли, измерительного и возвращающего блоков, блока нагружения.
№ 4(32) 2017 ИЗВЕСТИЯ Транссиба 91
Консоль 1 посредством узлов крепления 2 устанавливается на опору или фрагмент опоры 3, закрепленный на основании 4. Узлы крепления выполнены с возможностью монтажа консоли постоянного или переменного тока на железобетонные или металлические стойки. В точке крепления несущего троса производится монтаж комплекса устройств, который состоит из трех частей: измерительного блока, возвращающего блока и блока нагружения. Измерительный блок состоит из троса 5, прикрепленного в точке крепления несущего троса, динамометра 6, лебедки 7 и измерительной шкалы 8. Возвращающий блок представляет собой пружину 9, жестко закрепленную одним концом на консоли в точке крепления несущего троса, а другим концом - на неподвижной балке. Блок нагружения представляет собой подставку с грузами 10, прикрепленную в точке крепления несущего троса, данный блок предназначен для имитации веса контактной подвески и позволяет исследовать трение в узлах крепления консоли различного типа.
Рисунок 3 - Схема устройства для исследования трения в узлах крепления консоли
Принцип работы устройства. Посредством лебедки и троса на консоль прикладывается горизонтальное усилие, которое постепенно увеличивается. В момент сдвига консоли из первоначального положения, означающего достижение силы, приложенной к консоли, силы трения в шарнире, на динамометре фиксируется значение силы, с которой лебедка тянет трос. Затем посредством лебедки, троса и пружины производится возвращение консоли в исходное положение. Снятые показания динамометра заносятся в таблицу и используются для расчета коэффициентов трения испытуемых узлов крепления.
Для расчета коэффициентов трения в узлах крепления составлена математическая модель консоли. В штатном положении на консоль контактной сети действует внешняя нагрузка от веса контактной подвески, собственного веса консоли, ветрового воздействия на контактные провода и тросы и др. [9]. Указанная нагрузка передается на узлы крепления (кинематические пары), возникает трение, которое может быть учтено в дальнейших расчетах в виде момента сил трения. В зависимости от направления опорной реакции относительно оси
вращения различают вращательные кинематические пары с радиальной и осевой нагрузкой, т. е., в каждой из двух кинематических пар возникает момент сил трения, зависящий от осевой и от радиальной составляющей опорной реакции.
Для определения нагрузок составляется расчетная схема, которая позволяет найти внешнюю нагрузку от веса самой консоли (рисунок 4).
На рисунке 4 положения центров масс отдельных элементов обозначены окружностями.
Рисунок 4 - Расчетная схема для определения центра массы консоли
Масса каждого элемента обозначена далее шг (индекс г соответствует индексу длины /¡), а ее координаты в осях хоу - усг и хсг (г е 1; 18). Из расчетной схемы получаем следующие соотношения для определения положения центра массы консоли (ус, хс):
Р = агссов у = аг^ ф = аг^
/10 +116
Н - 15 -(( + 1и - /26 ~ /27 ) р- 18 Р
>/17 + (/10 +116 - /26 - 127 ) С08 Р- 18 Э1П Р- /1 - 12
Н - / - /26 вт р- /9 сов Р + /12 сов Р - (/16 + /24
(/10 - /24 - /26 ) °о8 Р - /9 Э1п р - /12 вт р - /1
Л
вт Р
+/2
Ё Уа
(1)
Ус ="
Ё Ш
Ё х
Ё ш
Далее составляется расчетная схема, которая позволяет найти опорные реакции, влияющие на момент сил трения (рисунок 5).
На рисунке 5 представлены следующие опорные реакции:
- X - радиальная опорная реакция в верхнем узле крепления;
- ХВ - радиальная опорная реакция в нижнем узле крепления;
- Ул - осевая опорная реакция в верхнем узле крепления;
¿=1
¡=1
¡=1
X. =
¡ =1
- ХА - осевая опорная реакция в нижнем узле крепления. Кроме реакций на рисунке 5 представлены внешние нагрузки:
- Рк - вес консоли (для консоли КС-160 Рк = 877 Н);
- Ркп - горизонтальная нагрузка от зигзага;
- РНТ1 - вертикальная нагрузка от несущего троса;
- РНТ2 - горизонтальная нагрузка от несущего троса.
Рисунок 5 - Расчетная схема для определения опорных реакций
Для учета горизонтальных нагрузок от несущего троса Т и расчета влияния момента сил трения Мтр в шарнирах опоры на падение натяжение несущего троса ДТ составлена расчетная схема, представленная на рисунке 6.
Рисунок 6 - Расчетная схема (вид сверху) для определения уменьшения силы натяжения несущего троса из-за сил трения в шарнирах опоры
Составив уравнения равновесия для расчетной схемы в осях х и у (рисунок 5), получаем следующие значения опорных реакций:
1
У = У =—(Р + Р V
В 2 V к НТ\)'
ХА н ((НТ1 ((1 + 12 + 119 + 120 + 121) РКП ^ + РК Хс ) + РНТ2 ;
(2)
н
X = X — Р — Р
ЛВ ЛА НТ2 -'кп-
При помощи полученных выражений для опорных реакций можно рассчитать момент сил трения в узлах крепления консоли согласно формулам (3) и (4):
2 (( — г2)
М =4-НРк + РНТ1)/ +
тр 3 (я2 — г2 V к НТ1;
+ (Н (РНТ1 ((1 + 12 + 119 + 120 + 121) — РКП А + РКХс ) + РНТ2 ^ ' Г ' / + ^
+ {Н (РНТ1 ((1 + 12 + 119 + 120 + 121) — РКПА + РК Хс ) — РКП ^ ' Г ' / .
где Я и г - наружный и внутренний радиусы площадки трения в шарнире.
Формула (3) составлена с учетом трения скольжения двух типов поверхностей в шарнире: плоской (нижняя поверхность скольжения, коэффициент / и цилиндрической (боковая поверхность скольжения, коэффициент /).
Для расчета момента сил трения в качестве коэффициентов сил трения / и /р используются значения, полученные экспериментально.
Составив сумму моментов относительно точки А для расчетной схемы в осях х и г (рисунок 6), получаем следующее падение силы натяжения в опоре:
М = Мтр /((1 + /2 + /19 + /20 + ¡21). (4)
Для получения исходных данных, используемых при расчете изменения натяжения проводов и тросов контактных подвесок, проведены экспериментальные исследования, в которых были задействованы стандартные узлы крепления (скобы в форме швеллера со скошенными углами и петли, выполненные при помощи сварки); стандартные узлы крепления, расклиненные в процессе эксплуатации; цельнолитые узлы крепления ЗАО «Универсал -контактные сети».
На рисунке 7 приведены испытываемые узлы крепления и также результаты расчетов на основе экспериментально полученных данных (коэффициенты трения по плоской / и цилиндрической /г поверхностям) в зависимости от типа контактной подвески.
В результате расчетов было выявлено, что стандартные расклиненные узлы крепления имеют наибольшие значения коэффициентов сухого трения при вращении консоли. Узлы крепления, подвергнутые сильному износу в процессе эксплуатации и имеющие дефекты, необходимо заменять на исправные. Цельнолитые узлы крепления при вращении консоли имеют наименьшие значения коэффициентов сухого трения по сравнению со стандартными узлами крепления.
С целью уменьшения трения в узлах крепления консоли были проведены исследования. Величина момента трения в узлах крепления консоли определяется коэффициентом трения пары «сталь - сталь» и составляет 0,8. Применяемые узлы крепления являются необслуживаемыми, и в них не применяется смазка, что обусловливает сухой режим трения. Отсутствие защитной смазки вызывает коррозию соприкасаемых поверхностей и способствует значительному увеличению трения, что приводит к повышению значения момента сопротивления повороту консолей при температурном изменении длины несущего троса, это снижает стабильность натяжения несущего троса на длине анкерного участка и, в итоге, эффективность токосъема.
Для исключения перечисленных выше недостатков предлагается узел крепления консоли, имеющий конструкцию жестко закрепленной скобы на опоре, в которой установлены ось и поворотная петля, дополнительно снабдить подшипником скольжения, размещенным в по-
№ 4(32) 2017 ИЗВЕСТИЯ Транссиба 95
воротной петле и взаимодействующим с вертикальной осью [10]. Подшипник скольжения может быть выполнен из антифрикционного и силового слоев, обладает эффектом самосмазывания и не нуждается в обслуживании в течение всего срока эксплуатации. Коэффициент трения пары «сталь - подшипник» составляет 0,04. Для того чтобы выполнить исследования силы трения в предложенном, снабженном подшипником узле крепления, цельнолитые узлы крепления были дополнены подшипником из фторопласта. Коэффициент трения пары «сталь - фторопласт» составляет 0,04.
7>
хг
Л гС Г ^
□ -/г
Рисунок 7 - Стандартные (а), стандартные расклиненные (в), цельнолитые (д) узлы крепления и соответствующие диаграммы коэффициентов трения (б, г, е)
б
а
в
г
е
д
На рисунке 8 приведены цельнолитой узел крепления, дополненный подшипником из фторопласта и результаты расчетов на основе экспериментально полученных данных (коэффициенты трения по плоской / и цилиндрической /г поверхностям) в зависимости от типа контактной подвески.
а б
Рисунок 8 - Цельнолитой (а) узел крепления, дополненный подшипником из фторопласта, и диаграммы коэффициентов трения для данного узла крепления (б)
В результате расчетов было определено, что дополнение узла крепления подшипником из фторопласта позволило уменьшить значения коэффициентов сухого трения по плоской / и цилиндрической /г поверхностям в среднем минимум в 1,18 и 1,16 раза соответственно.
На рисунках 9 - 12 представлены графики изменения натяжения по длине анкерного участка для контактных подвесок постоянного и переменного тока.
49
Ц 44
а
- 39 ¡34 ® 29
а 19
3
О 14 9
21.ОС У = -0,0008х3 + 0,0282х 2 - 0,35б8х-г21,332
20.72 20.45 20.31 20Д5 20.0 19,93 19.85 19.75 .Х9ЛА 19,7; 19.70
'13.5С 13.3 С 13.14 13 0Г 12.88 12.78 17 7(1 ^ 1 12.63 12.57 12,52 12.48 12.46
,0005х3т0;0
81х-* - 0,2484х . 1э.732
-К. кН -Т. кН
Номер опоры а
Рисунок 9 - График изменения натяжения по длине анкерного участка с учетом трения в узлах крепления консоли для контактной подвески КС-160 постоянного (а) и переменного (б) тока
_49
Щ 44
з 39
I 34
I 29
Я 24 к 73:
Ш 19
36.00 59 35.25 34.97 34.73 34.54 34.39 34.26 34.17 34.10 34.05 34.03
у = -0.0011х3 -т- 0.03 9х2 - 0 1 5189х —36 484
1 ' I
_20,25 20,00 19.79 19.61 19.46
33.91-
19,33 19.22 19.13 19.06 19,00 18.95 1 8 92
О
у14-О.ОООбх3 + 0.0219х2 - 0.3122х + 20.543
и!___
7 8 омер опоры
а
10
11
12
13
•К.кИ
18,83-Т, кН
49
1 44
39
34
£ 29
73 24
19
Г) 14
9
1
У = -0,0002х3 -г 0,0107х2- -0,1712х-г20,1б1
20.ОС 19.86 19,74 19,63 19,55 19.47 19.41 19.36 19.32 19.29 19 27 19.26
18.00 - 17.86 17.73 У = 17.63 17.53 17.45 -0.0002х3.±..0.0097х 17.38 17.32 17.27 17.23 17Л9 17 17 2-0 1693^ + 18 16 ' '
19,24
17.13
-К. кН
-т. кН
6 7В Номер опоры
10
11
12
13
Рисунок 10 - График изменения натяжения по длине анкерного участка с учетом трения в узлах крепления консоли для контактной подвески КС-200 постоянного (а) и переменного (б) тока
49
44
% 39
$ 34
о
я и 29
33 к 24
гГ;
К 19
I 1
14
9
48,00 47,46 47,00 46,62 46,3 46.0Е 45.85 45.68 45 56 | 45.46 45.40 45,37
У = -0,0014х3 + С ,0519х 2 - 0,6919х + 4 8,646
20.00 19.75 19.54 19.37 19.22 19.09 18.98 18.90 1К 82 18 77 1 8 72 18 69
у = - О.ОООбх3+ 0.0216х2 -0.308Х + 20.289
18.60-
-К,кН -Т, кН
6 7 8 Номер опоры
10 11 12
13
Рисунок 11 - График изменения натяжения по длине анкерного участка с учетом трения в узлах крепления консоли для контактной подвески КС-250 постоянного тока
49 £44 - 39
I 34
1 29
Р
й 24 Э 19
а
О 14 9
= -0,0004х3 + ' 1 1 I 0.0193х2- 0.3081х+ 36,29
36.00 5
35.75 35.53 35,34 35.18 35.05 34.94 34.85 34.78 34.73 34.69 34.67
.28,00 27,79 27,60 27,44 27,30 27.18 27 08 26,99 26,92 26,87 26,82 26,80
У — 0.0003 х3 + 0,015х2-0,2554х + 2Б,241
1 1 1
34.63
26.75
-К, кП
-Т. кН
6 7 8 Номер опоры
10 11
12 13
Рисунок 12 - График изменения натяжения по длине анкерного участка с учетом трения в узлах крепления консоли для контактной подвески КС-400 переменного тока
Согласно выполненным расчетам изменение натяжения по длине анкерного участка для отдельных типов контактных подвесок превышает нормы отклонения от номинального значения (таблица), что является недопустимым при высоких скоростях движения.
Изменение натяжения проводов контактных подвесок
Изменение натяжения,% Тип контактной подвески
КС-160-3 КС-160-25 КС-200-3 КС-200-25 КС-250-3 КС-400
АК 6,62 6,22 5,81 3,80 5,79 3,81
АТ 8,30 5,05 7,01 4,83 7,00 4,46
Допустимое АК ,Т, % 10,00 10,00 5,00 5,00 5,00 5,00
Данные результаты приведены для расчета изменения натяжения по длине анкерного участка прямого пути с вертикально выставленными опорами. Однако в условиях эксплуатации опорные и поддерживающие конструкции изменяют свое положение, оказывая влияние на численное значение натяжения и других параметров и показателей контактной подвески, что отрицательно сказывается на качестве токосъема и скорости движения подвижного состава. Предложено техническое решение, снижающее силу трения в узлах крепления консолей, что улучшает параметры токосъема при высокоскоростном движении.
Список литературы
1. Стратегия развития железнодорожного транспорта в РФ до 2030 года. Распоряжение Правительства Российской Федерации от 17 июня 2008 г. № 877-р. [Текст]. - М., - С. 6 - 10.
2. Сидоров, О. А. Исследование влияния натяжения проводов на качество токосъема [Текст] / О. А. Сидоров, С. В. Заренков, О. А. Ходунова // Вестник РГУПСа / Ростовский гос. ун-т путей сообщения. - Ростов-на-Дону. - 2013. - № 2 (50). - С. 54 - 60.
3. Заренков, С. В. Совершенствование методов расчета и измерения эластичности цепных контактных подвесок [Текст]: Дис... канд техн. наук / Заренков Семен Вальрьевич. -Омск, 2009. - С. 101 - 110.
4. Заренков, С. В. Совершенствование измерительных устройств и методов исследования влияния параметров контактной подвески на изменение натяжения проводов [Текст] / С. В. Заренков, О. А. Ходунова // Инновационный транспорт. - 2013. - № 1 (7). - С. 18 - 22.
5. Фрайфельд, А. В. Проектирование контактной сети. [Текст] / А. В. Фрайфельд, Г. Н. Брод. - М.: Транспорт, 1991. - 335 с.
6. Кудряшов, Е. В. Метод расчета эластичности контактной подвески на основе простой конечно-элементной модели. Измерения эластичности [Текст] / Е. В. Кудряшов, С. В. Зарен-ков, О. А. Ходунова // Известия Транссиба / Омский гос. ун-т путей сообщения. - Омск. -2011. - № 4 (8). - С. 16 - 26.
7. Михеев, В. П. Контактные сети и линии электропередач [Текст] / В. П. Михеев. - М.: Маршрут, 2003. - 421 с.
8. Сидоров, О. А. Исследование влияния силы трения в узлах крепления поворотной консоли на изменение натяжения проводов по длине анкерного участка [Текст] / О. А. Сидоров, С. В. Заренков, О. А. Ходунова // Транспорт Урала / Уральский гос. ун-т путей сообщения. - Екатеринбург. - 2013. - № 3 (38). - С. 103 - 106.
9. Марквардт, К. Г. Контактная сеть. [Текст] / К. Г. Марквардт. - М.: Транспорт, 1994. -335 с.
10. Пат. 143722 Российская Федерация, МПК В60М 1/23. Узел крепления консоли контактной подвески железной дороги на опоре [Текст] / Буталов С. Л., Беляев Н. В.; заявлено 11.02.2014; Опубл. 27.07.2014. Бюл. № 21.
№ 4(32) 2017 ИЗВЕСТИЯ Транссиба 99
References
1. Strategiya razvitiya zheleznodorozhnogo transporta v RF do 2030 goda. Rasporyazheniye Pravitel'stva Rossiyskoy Federatsii ot 17 iyunya 2008 g. № 877-r (Strategy for the development of rail transport in the Russian Federation until 2030. Order of the Government of the Russian Federation of June 17, 2008). № 877-r. pp. 6 - 10.
2. Sidorov O. A., Zarenkov S.V., Khodunova O. A. Investigation of the effect of wire tension on the quality of a current collector [Issledovaniye vliyaniya natyazheniya provodov na kachestvo tokos"yema]. VestnikRGUPS, 2013, №2 (50). pp. 54 - 60.
3. Zarenkov S. V. Sovershenstvovaniye metodov rascheta i izmereniya elastichnosti tsepnykh kontaktnykh podvesok (Improvement of methods for calculating and measuring the elasticity of chain contact pendants). Thesis. Omsk, 2009. pp. 101 - 110.
4. Zarenkov S. V., Khodunova O. A. Perfection of measuring devices and methods for studying the influence of the parameters of the contact suspension on the change in the tension of the wires [Sovershenstvovaniye izmeritel'nykh ustroystv i metodov issledovaniya vliyaniya parametrov kon-taktnoy podveski na izmeneniye natyazheniya provodov]. Innovative transport, 2013. №1 (7). pp. 18 - 22.
5. Freifeld A.V, Brod G. N. . Proektirovanie kontaktnoj seti. 3-e izd., pererab. i dop. (Designing the contact network. 3rd ed., revised and additional ). Мoscow: Transport, 1991. 335 p.
6. Kudryashov E. V. Method for calculating the elasticity of the contact suspension based on a simple finite element model. Measurements of elasticity [Metod rascheta elastichnosti kontaktnoy podveski na osnove prostoy konechno-elementnoy modeli. Izmereniya elastichnosti]. Izvestiya Transsiba. 2011. № 4 (8). P. 16 - 26.
7. Mikheev V. P. Proyektirovaniye kontaktnoy seti. 3-ye izd., pererab. i dop (Contact networks and power lines). Moscow: Marshrut, 2003. 421 p.
8. Sidorov, O. A., Zarenkov S. V., Khodunova O. A. Investigation of the effect of frictional force in the nodes of fastening the rotary console on the change in the tension of wires along the length of the anchor section [Issledovaniye vliyaniya sily treniya v uzlakh krepleniya povorotnoy konsoli na izmeneniye natyazheniya provodov po dline ankernogo uchastka]. Transport of the Urals, 2013. №3 (38). pp. 103 - 106.
9. Marquardt K. G. Kontaktnaya set'. 4-ye izd., pererab. i dop [Contact network. 4 th ed., revised and additional]. Мoscow: Transport, 1994. 335 p.
10. Butalov S. L., Belyaev N. V. PatentRU143722, IPCB60M1/23. 27.07.2014.
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ
Лукьянова Олеся Андреевна
Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС).
Маркса пр., д. 35, г. Омск, 644046, Российская Федерация.
Преподаватель кафедры «Электроснабжение железнодорожного транспорта», ОмГУПС. Тел.: +7 (3812) 37-60-82. E-mail: [email protected]
INFORMATION ABOUT THE AUTHORS
Lukyanova Olesya Andreevna
Omsk State Transport University (OSTU).
35, Marx st., Omsk, 644046, the Russian Federation.
Teacher of the department «Power supply of Rail-
Transport», OSTU.
Phone: +7 (3812) 37-60-82.
E-mail: [email protected]
Заренков Семен Валерьевич Zarenkov Semyon Valerevich
ООО «Техносканер». LLC «Technoscaner».
Октябрьская ул., 159, г. Омск, 644007, Россий- 159, Oktyabrskaya st., Omsk, 644007, the Russian
ская Федерация. Federation.
Директор, кандидат технических наук. Director, Ph. D. in Engineering.
100 ИЗВЕСТИЯ Транссиба № 4(32) 2017
i
Саля Илья Леонидович
Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС).
Маркса пр., д. 35, г. Омск, 644046, Российская Федерация.
Кандидат технических наук, доцент кафедры «Информатика, прикладная математика и механика», ОмГУПС.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СТАТЬИ
Лукьянова О. А. Исследование влияния силы сухого трения в узлах крепления поворотных консолей на изменение натяжения по длине анкерного участка электрифицированной железнодорожной магистрали / О. А. Лукьянова, С. В. Заренков, И. Л. Саля // Известия Транссиба / Омский гос. ун-т путей сообщения. - Омск. - 2017. - № 4(32). - С. 88 - 101.
Salya Ilya Leonidovich
Omsk State Transport University (OSTU). 35, Marx st., Omsk, 644046, the Russian Federation. Ph. D. in Engineering, Associate Professor of the department «Computer science, Applied Mathematics and Mechanics», OSTU.
BIBLIOGRAPHIC DESCRIPTION
Lukyanova O. A., Zarenkov S. V., Salia I. L. Investigation of the influence of the dry friction power in the units of the mounting convoys on the change of tension on the length of the anchor site of the electrificated railway. Journal of Transsib Railway Studies, 2017, vol. 32, no 4, pp. 88 - 101 (In Russian).
УДК 621.331УДК 629.4
М. М. Никифоров, С. Ю. Ушаков, А. Л. Каштанов
Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС), г. Омск, Российская Федерация
ТЕХНОЛОГИЯ УЧЕТА РАСХОДА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ЭЛЕКТРОПОДВИЖНЫМ СОСТАВОМ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ КОМПЛЕКСОВ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ТАКИМ КОМПЛЕКСАМ
Аннотация. В статье выполнен анализ текущего состояния учета электроэнергии на электроподвижном составе. Показаны основные недостатки существующей системы учета электроэнергии на тягу поездов. Представлены технические требования к информационно-измерительным комплексам учета электроэнергии для электроподвижного состава. Описаны технология учета потребления электроэнергии на тягу поездов при наличии на электроподвижном составе информационно-измерительных комплексов учета электроэнергии и порядок обработки результатов измерений, в том числе минимально необходимый перечень фиксируемых в процессе поездки параметров. Приведен порядок расчета расхода электроэнергии электроподвижным составом в границах произвольной зоны учета электроэнергии. Рассмотрены перспективы применения предложенных разработок на сети железных дорог для обеспечения мониторинга энергоэффективности перевозочного процесса.
Ключевые слова: тяга поездов, электроподвижной состав, учет электроэнергии.
Mikhail M. Nikiforov, Sergey Yu. Ushakov, Alexey L. Kashtanov
Omsk State Transport University (OSTU), Omsk, the Russian Federation
THE TECHNOLOGY OF ELECTRICITY ACCOUNTING ON THE ROLLING STOCK WITH THE USE OF INFORMATION-MEASURING
COMPLEXES AND TECHNICAL REQUIREMENTS FOR SUCH COMPLEXES
Abstract. The article analyzes the current state of electricity measuring on the electric rolling stock. The main shortcomings of the existing electric power measuring systems for train traction are shown. The technical requirements for information-measuring systems of electricity accounting on electric rolling stock are presented. The technology of electricity accounting on the rolling stock with the use of information-measuring complexes and the procedure for pro-
