CC BY
39
2009/1 Известия Петербургского университета путей сообщения
33
• Отчеты по кабельным сетям:
о оснащенность;
о протяженность кабельных линий; о измерения кабелей;
о динамика отклонений от норм сопротивлений; о отказы по кабельным сетям.
• План-фактный анализ технического обслуживания.
• Ведомость по материалам.
Заключение
В заключение можно сказать, что разрабатываемые модули автоматизированной системы управления кабельным хозяйством в достаточной мере покрывают аспекты работы кабельного хозяйства службы Ш. Следует отметить, что крайне важно проработать на опытном полигоне технологию внедрения АСУКХ для эффективного использования системы на дистанциях службы Ш ОАО РЖД.
Библиографический список
1. Организация, планирование и управление в хозяйстве сигнализации и связи / А. И. Брейдо, Н. К. Анисимов. - М. : Транспорт, 1989. - 247 с. - ISBN 5-277-00368-1.
2. Труды Российского научно-исследовательского и проектно-конструкторского института информатизации, автоматизации и связи. Вып. 2. - М. : ЗАО "БизнесПроект", 2005. - 277 с. - ISBN 5-98961-002-5.
Статья поступила в редакцию 15.04.2008;
представлена к публикации членом редколлегии Вл. В. Сапожниковым.
УДК 629.4.027.23
Е. И. Артамонов
ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ИЗНОСА И ОБЗОР КОНСТРУКЦИЙ ФРИКЦИОННЫХ КЛИНЬЕВ ДЛЯ ВЫБОРА ИХ РАЦИОНАЛЬНОЙ КОНФИГУРАЦИИ
Описывается расчет темпа износа клина из чугуна СЧ25 для построения математической модели накопления износов на поверхностях трения. Произведен анализ существующих и проектируемых конструкций для разработки конфигурации нового клина в тележку 18-1711.
фрикционные клинья, износ, пространственный клин.
Proceeding of Petersburg Transport University
ISSN 1815-588 X
34
Известия Петербургского университета путей сообщения 2009/1
Введение
Исследование корреляции между боковым износом гребней колесных пар и параметрами, характеризующими состояние тележек грузовых вагонов, показало, что основное влияние на среднюю толщину гребней колес и их разность оказывает величина завышения фрикционных клиньев. Многими авторами, такими как И. И. Челноков, П. С. Анисимов, М. М. Соколов, В. М. Гарбузов, В. В. Абашкин [1], [2], [3], теоретически и экспериментально показано негативное влияние недостаточности сил трения и сопротивления забеганию боковых рам, вызванных износом фрикционных клиньев, на ходовые качества, воздействие на путь и безопасность движения: при завышении клина вследствие его износа на 10 мм и более возникает вероятность схода порожних вагонов из-за выключения клиновых демпферов из работы. Поэтому для разработки модели накопления износов поверхностей фрикционного клина необходимо собрать статистический материал и тщательно его проанализировать.
1 Разработка модели нарастания износов наклонной и вертикальной поверхностей фрикционного клина
В течение шести месяцев в вагонном депо Тосно Окт. ж. д. обследовано 200 тележек, модернизированных по проекту М1698 и поступивших в деповский ремонт, с пробегом под вагоном от 10 до 160 тыс. км. Из них 11 цистерн для сжиженных газов, 8 платформ-лесовозов, 6 контейнерных платформ, остальные - крытые вагоны. В процессе измерений определялись: износ наклонной и вертикальной поверхности фрикционных клиньев и износы других узлов трения тележки. Все полученные данные были занесены в карты обследования. Каких-либо зависимостей геометрических параметров и механических повреждений тележек от типов обследованных вагонов выявлено не было.
Все обследованные тележки имели фрикционные клинья с плоской наклонной поверхностью из чугуна марки СЧ25, для которых измерялся износ наклонной (рис. 1) и вертикальной (рис. 2) поверхностей. После каждого дня обследования полученные результаты заносились в таблицы, после чего данные были аппроксимированы выражением:
1 = 10 + і • L,
где І0 - средние (медиальные) значения износа при приработке и темпа износа і определялись методом наименьших квадратов по известному пробегу вагона L и измеренному износу I.
Дисперсия результата была оценена по формуле:
s2 = ~NT1 £(1 -(10 + і''L)) ,
ISSN 1815-588 X
Proceeding of Petersburg State Transport University
2009/1 Известия Петербургского университета путей сообщения
35
где I, L - дискретные измененные значения износа и соответствующего пробега вагона.
Максимальная величина износа с доверительной вероятностью Р оценивалась по формуле:
Iр = Iо + i ' L +P-s ,
где в - ширина интервала, определяемая по таблицам [4].
Результаты оценки износов наклонной и вертикальной поверхностей клина представлены в таблице 1.
ТАБЛИЦА 1. Интенсивность износа поверхностей фрикционного клина
Поверхности клина Io, мм i, мм / 10 тыс. км О, мм
Наклонная 2,1 0,27 2,36
Вертикальная 1,2 0,23 1,57
2 Анализ полученных зависимостей интенсивностей износа от пробега
Анализ результатов показал, что на начальном этапе приработки наклонной поверхности клина износ происходит в два раза интенсивнее, чем вертикальной, а затем темпы износов выравниваются.
Фрикционные клинья при пробеге 100 тыс. км имели износы, не допускавшие их дальнейшей эксплуатации, причем во всех клиньях износ наклонной поверхности превышал 2 мм, а в отдельных случаях достигал 10.. .12 мм при износе вертикальной поверхности не более 2 мм.
Значительный разброс в величинах износа клина для одинакового пробега обусловлен многими факторами:
начальным прижатием при установке в подвешивании тележки (занижение клина при сборке тележки не менее 8 и не более 12 мм) [5], [6];
типом и фактической загрузкой вагона в эксплуатации (обследованы цистерны, вагоны-лесовозы, контейнерные платформы, крытые вагоны); маршрутом следования и интенсивностью грузоперевозок.
В связи с тем, что для клинового гасителя колебаний нормированию подлежит величина завышения клина, определяющая коэффициент относительного трения в подвешивании, завышение при износе оценивалось по формуле:
f = lN(L) + It(L) tg a , (1)
cos a
Proceeding of Petersburg Transport University
ISSN 1815-588 X
36
Известия Петербургского университета путей сообщения 2009/1
где In(L), Ij(L) - износы наклонной и вертикальной поверхностей; а - угол наклона клина к горизонтали.
Рис. 1. Результаты оценки износов наклонной поверхности клина: круги - измеренный износ; штриховая линия - максимальный износ; пунктирная линия - средний износ
Рис. 2. Результаты оценки износов вертикальной поверхности клина: круги - измеренный износ; штриховая линия - максимальный износ; пунктирная линия - средний износ
В формуле (1) принято, что в исходном состоянии все клинья в тележках имеют одинаковое занижение. На рис. 3 показан подъем клина в зави-
ISSN 1815-588 X
Proceeding of Petersburg State Transport University
2009/1 Известия Петербургского университета путей сообщения
37
симости от пробега вагона, полученный по результатам измерений, а также аппроксимирующие его среднюю и максимальную величину зависимости. Также на рис. 3 обозначены допускаемый нормативами подъем клина в эксплуатации (не более 12 мм занижение и не более 8 мм завышение) [6] и подъем клина, при котором порожний вагон имеет достаточный коэффициент относительного трения (занижение не более 12 мм, завышение не допускается) [1], [2], [3].
С помощью формулы (1) была построена зависимость завышения клина от пробега вагона (рис. 3).
0 I________d__________I__________________I_____________/-N I /~Ч /~Ч________I___________________I /~Ч______________I___________________I__________________II
0 0 20 40 60 80 100 120 140 160
Пробег, тыс. км
Рис. 3. Результирующий график оценки завышения клина: круги - измеренное завышение; штриховая линия - максимальное завышение; пунктирная линия - среднее значение завышения; штрихпунктирная линия -допускаемое значение завышения [5], [6]; сплошная линия - предельное значение завышения [1], [2], [3] для порожнего вагона для обеспечения достаточного коэффициента относительного трения
3 Выводы об интенсивности износа и надежности фрикционного клина
По результатам расчета завышения клина сделаны выводы: среднее начальное завышение составило 4,2 мм; средний темп роста завышения составил 0,40 мм /10 тыс.км. Проведенные исследования и полученные зависимости говорят о том, что при пробеге 100 тыс. км и более клинья имеют износы, не допускающие их дальнейшей эксплуатации, и существующая конструкция не соот-
Proceeding of Petersburg Transport University
ISSN 1815-588 X
38
Известия Петербургского университета путей сообщения 2009/1
ветствует требованиям к надежности тележки. Фрикционные клинья не обеспечивают межремонтный пробег 160 тыс. км, являяющийся требованием надежности для тележек, модернизированных по проекту М1698.
4 Разработка параметров и конфигурации клинового гасителя нового поколения
Для создания надежной и долговечной конструкции клинового демпфера, обеспечивающего межремонтный пробег тележки в 500 тыс. км, что является требованием к вагонам нового поколения, конфигурация и конструкция клина должны быть изменены. Клиновая система должна обеспечивать повышенное сопротивление забеганию и перекосу боковин, снижение динамического воздействия на путь, стабильность характеристик демпфирования в течение всего межремонтного пробега при снижении нагрузок, действующих на поверхности клина для снижения его износа.
Для выбора рациональной конфигурации клинового гасителя произведен обзор существующих в России (ПО «Уралвагонзавод», ОАО «Руз-химмаш», ВНИИЖТ, НВЦ «Вагоны») и за рубежом (Barber, A.Stucki, Super Service Ride Master, Юникон ЛТД) конструкций, который позволил выявить основные тенденции:
увеличение ширины и площади наклонной поверхности по сравнению с вертикальной;
уменьшение длины клина (вдоль оси пути) для снижения крутящего момента, возникающего при движении клина [2] и изнашивающего вертикальную поверхность по сфере;
увеличение высоты вертикальной поверхности клина для улучшения поступательного движения (существуют также зарубежные конструкции с уменьшенной вертикальной плоскостью);
больший статический прогиб подклиновой пружины по сравнению с пружинами под надрессорной балкой для стабилизации демпфирующей способности клина по мере его износа;
затупление угла наклонной поверхности к горизонтали до 50.. .55°;
выполнение наклонной поверхности пространственного клина в виде двух разнесенных плоскостей под углом 150.156° друг к другу;
установка неметаллических упругих накладок на наклонных поверхностях как плоских, так и пространственных клиньев, взаимодействующих с карманами надрессорной балки.
Заключение
Кроме явных тенденций, в усовершенствовании клиновой системы существуют также спорные вопросы: выбор коэффициента относительного трения для порожнего вагона; уменьшать или увеличивать длину вертикальной поверхности; конструировать пространственный клин в виде од-
ISSN 1815-588 X
Proceeding of Petersburg State Transport University
2009/1 Известия Петербургского университета путей сообщения
39
ной детали или двух разнесенных частей. Спорные вопросы требуют дальнейшей детальной проработки.
С учетом современных требований к клиновой системе совместно с ООО ГСКБВ предложена оптимальная конструкция клина пространственной конфигурации (рис. 4) для тележки 18-1711 с неметаллическими накладками на наклонных поверхностях и углом наклона 55° к горизонтали. Такой клин не только обеспечивает диссипацию вертикальных и горизонтальных сил, но и повышает сопротивление забеганию боковых рам.
Созданы опытные конструкции таких клиньев, которые проходят испытания в тележках.
Рис. 4. Клин пространственной конфигурации с упругими неметаллическими элементами на наклонных плоскостях
Библиографический список
1. Динамика подвижного состава : сб. трудов. - Вып. 298 / ред. И. И. Челноков. -Л. : Транспорт, 1969. - С. 59, 69, 77.
2. Труды ЦНИИ МПС (ВНИИЖТ). - Вып. J№519 / ред. М. Ф. Вериго. - М. : Транспорт, 1974. - С. 164-174.
3. Динамика вагонов. : сб. трудов. - Вып. 311 / ред. И. И. Челноков. - Л. : Транспорт 1970. - 91 с.
Proceeding of Petersburg Transport University
ISSN 1815-588 X
40
Известия Петербургского университета путей сообщения 2009/1
4. Элементарный курс теории вероятностей и математической статистики / А. Н. Бородин. - СПб. : Лань, 1998. - 224 с.
5. Приложение к указанию МПС России № Н-832у от 07 августа 2003 г.
6. Памятка осмотрщику-ремонтнику вагонов по техническому обслуживанию подвижного состава на ПТО. - СПб. : Служба вагонного хозяйства ОАО РЖД, 2007. -С. 24-28.
Статья поступила в редакцию 15.04.2008;
представлена к публикации членом редколлегии И. А. Ивановым.
УДК 681.300
Е. Ю. Бурсиан
МОДЕЛИРОВАНИЕ РАСПОЗНАВАНИЯ РУКОПИСНЫХ СИМВОЛОВ В ТАБЛИЦАХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ КАРТ СИСТЕМ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ АВТОМАТИКИ
Рассматривается моделирование процесса распознавания символов, расположенных в ячейках таблицы технологической карты систем железнодорожной автоматики. Предлагаемые алгоритмы распознавания основываются на построении скелета символа с помощью моделирования распространения плоской волны по изображению символа. Рассматриваемые алгоритмы используются для автоматизации построения электронной базы данных железнодорожной документации.
электронная база данных, OCR-системы, распознавание символов, построение скелета символа, волновой алгоритм.
Введение
Технологические карты систем железнодорожной автоматики представлены на листах документации форматов А0 или А1. Основную площадь листа занимает принципиальная или монтажная схема, имеющая вид таблицы. Линии таблицы построены, как правило, с помощью принтера с высоким качеством печати или с применением матричного принтера старого образца. Ячейки таблицы заполнены либо чертёжными рукописными символами, либо печатным текстом различного качества.
В рассматриваемой ситуации анализ неисправностей по данным чертежам в реальном времени имеет определённые сложности, так как получение информации о технических характеристиках приборов, схемах соединений и комплектации представляет собой трудоёмкую процедуру.
Для построения электронной базы данных исходная документация или её копии сканируются и применяются системы оптического распозна-
ISSN 1815-588 X
Proceeding of Petersburg State Transport University
