Критерии статической устойчивости режимов боксования Текст научной статьи по специальности «Математика»

Функция NetShedule GraphMaker spu2-2 Разрабатываемо е приложение

добавление, удаление, редактирование событий и работ + + + +

расчет параметров графика + - - +

сохранение графика в файл + + + +

построение сетевого графика работ - - + +

сортировка работ - - + +

создание таблицы параметров работ - + + +

выбор работ из перечня - - - +

проверка наличия ошибок - - - +

В результате сравнительного анализа было установлено, что ни один из аналогов не удовлетворяет всем описанным требованиям [3].

Таким образом, в ходе исследования были рассмотрены основные методы управления строительством, разработан проект, позволяющие автоматизировать построение сетевых графиков и расчёт их параметров.

Литература

1. Иванов М. Ю. Автоматизация сетевого планирования и управления. - Системы. Методы. Технологии. - 2013 № 2 (18), с. 63-69.

2. Очиров В. С. Организация строительно-монтажных работ, учебное пособие. -Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ, 2006. - 84 с.

3. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.freeware.ru/program_prog_id_26635.html.

Критерии статической устойчивости режимов боксования

Сопижук А. Н.

Сопижук Александр Николаевич / Sopizhuk Alexander Nikolaevich - преподаватель, кафедра вагонов и вагонного хозяйства, механический факультет, Омский государственный университет путей сообщения, г. Омск

Аннотация: в статье описывается методика анализа критериев статической устойчивости режимов боксования. В процессе анализа определяются условия статической устойчивости режимов боксования лимитирующих, компенсирующих и боксующих колёсных пар локомотива при ухудшающихся условиях сцепления и скорости скольжения.

Ключевые слова: локомотив, режимы боксования, коэффициент сцепления.

Полученные ранее соотношения позволяют анализировать поведение на пределе по сцеплению тепловозов, имеющих различные решения в структуре систем регулирования, формирующей внешнюю характеристику тягового генератора, а также различную конструкцию экипажа. Такой анализ даёт возможность увидеть особенности работы разных в конструктивном отношении тепловозов, понять явления, происходящие при боксовании и найти такие конструктивные решения, при которых работа локомотива на пределе по сцеплению наиболее эффективна [1].

89

Тепловоз, работающий на пределе по сцеплению, является элементом сложной динамической системы. Для таких систем весьма важным является требование ее статической устойчивости, т. е. устойчивости равновесных режимов. Поэтому, в дальнейшем рассматриваются условия, при которых режимы боксования локомотива остаются статически устойчивыми и вводятся критерии, характеризующие запас устойчивости при работе на пределе по сцеплению.

Несмотря на статическую устойчивость режимов боксования работа тепловоза может по каким либо причинам оставаться неудовлетворительной. Поэтому в качестве показателя качества работы тепловоза на пределе по сцеплению применяются коэффициенты использования сцепного веса тепловоза в режиме боксования и коэффициент тяги, реализованный в этих же режимах. Наконец, режим работы тепловоза может быть не выгодным из-за больших потерь мощности, идущей на тягу, при боксовании. Поэтому необходимо производить и энергетический анализ работы тепловоза на пределе по сцеплению.

Ответ на поставленные вопросы, может быть получен, при решении систем уравнений для чего должны быть заданы [2]:

1) мощность, подводимая к тяговым электродвигателям перед началом боксования лимитирующей колёсной пары (Pro, квт);

2) сила тяги колёсной пары перед началом боксования (F0, кН);

3) гибкость внешней характеристики тягового генератора (Дг, Ом);

4) закон распределения сцепного веса по отдельным колёсным парам;

5) характеристика намагничивания электродвигателя вида ^Ф = f (1ДВ);

у = J (V )

у J ск

6) относительная характеристика сцепления 0 ;

7) начальная скорость поступательного движения локомотива, определяемая по мощности тепловоза Pro и начальной силе тяги ZF0 (V0, м/сек);

Область решений системы может быть представлена:

У

01

у (F ;F ;... F ;F )

01 si s2 sk k

или

у = у (F ;F ;... F ;F )

02 02 s2 si sk k

у = у (F ;F ;... F ;F )

0k 0k sk s(k +1) si k

у = у (V ;F ;F ;...F ;F)

01 01 ck 1 5 2 53 sk к

у = у (V ;F ; F ; ...F ;F )

02 02 ck 2 s1 s3 sk к

(1)

(2)

у = у (V ^ ;^ ^)

0к 0к екк $(к +1) s 2 к

В зависимости от числа одновременно боксующих колёсных пар область решений (1) или (2) может быть представлена семействами из одного, двух, трёх и т. д. равенств, а также графически. Можно избежать необходимости выполнять графические построения решения (2), если воспользоваться характеристиками боксования вида БдВ = / (УСК), которые связывают между собой (1) и (2). При этом достаточно иметь совмещённые на одном графике решения вида (1) соответствующие этим режимам работы характеристики боксования БдВ = / (УСК).

Если по оси ординат откладывать величину физического коэффициента сцепления

V , а по оси абсцисс соответствующую этому коэффициенту сцепления величину

силы тяги, которую развивает колёсная пара, то полученная графическая зависимость определяет или необходимую величину физического коэффициента сцепления для реализации задаваемой силы тяги колёсной пары, или величины сил тяги, которые развиваются колёсными парами при наличии избыточного скольжения при заданном значении физического коэффициента сцепления (или изменение этой силы тяги при изменении физического коэффициента сцепления в некотором интервале).

V = [(V ).

Таких зависимостей вида о дв оказывается столько, сколько колёсных пар принято одновременно боксующими. Эти зависимости различны для колёсных пар, вступивших в режим боксования первыми и для колёсных пар, начавших боксование последними; также для одних и тех же колёсных пар они оказываются разными при изменении числа одновременно боксующих колёсных пар (это проявляется влияние перераспределения сцепного веса локомотива при боксовании) [3]. Наконец, для каждой колёсной пары число кривых в каждом режиме боксования определяется тем рядом значений параметра Дг, которое рассматривается.

Решение системы уравнений можно выполнять не только для заданной гибкости внешней характеристики тягового генератора Дг , но и при ряде фиксированных приращениях напряжения Ди. Такие решения удобны тем, что позволяют, не проводя дополнительных вычислений, оценивать влияния на тяговые параметры локомотива различных способов регулирования подводимой к тяговым электродвигателям мощности или скачков напряжения генератора.

Когда в нашем распоряжении имеются подобные зависимости для каждой колёсной пары из числа одновременно боксующих, то может быть найдена и общая сила тяги всех боксующих колёсных пар как при заданном коэффициенте сцепления

V , так и изменение общей силы тяги с изменением V .

Боксование всегда начинается с боксования группы лимитирующих колёсных пар (рис. 1) и только в том случае, если коэффициент сцепления V не зависящий от

конструкции локомотива, стал меньше, чем V

Ом '

Рис. 1. К определению критериев статической устойчивости режимов боксования (области неустойчивых режимов заштрихованы) боксование только лимитирующей группы

колёсных пар

По мере ухудшения условий сцепления ( У становится всё меньше) боксование лимитирующих колёсных пар развивается. Сила тяги боксующей колёсной пары и её

У = f (F ).

скорость скольжения определяется графиком зависимости 0 дв при

F = f (и ).

выбранном значении параметра Дг, и характеристикой боксования дв ск при том же значении Дг.

В зависимости от величины гибкости внешней характеристики тягового генератора Дг сила тяги компенсирующих колёсных пар может возрастать или оставаться постоянной. Соответственно возрастает или остаётся постоянной (при Дг = 0) и коэффициент тяги ф компенсирующей колёсной пары. Как было показано

ранее, величина ф может быть выражена при известном значении Дг через силу тяги лимитирующей колёсной пары [4].

Если теперь совместить на одном графике зависимости Vо д® и ^к У( дв), то полученная точка пересечения определит как величину силы тяги боксующей колёсной пары перед началом дальнейшего

распространения режима боксования, так и критическую скорость скольжения, и саму величину коэффициента сцепления V , падение ниже которой вызывает начало

боксования колёсных пар, работавших до этого, как компенсирующие.

Дальнейший анализ развития боксования при ухудшающихся условиях сцепления

V = У ) V = У (р )

уже нужно производить, используя зависимости 0 дв и к дв для нового числа одновременно боксующих колёсных пар, учитывая, что они различны для колёсных пар, работавших до этого как лимитирующие или как компенсирующие.

Используя только что описанную методику анализа, можно определить как условия статической устойчивости режимов боксования лимитирующих, компенсирующих, а также боксующих колёсных пар локомотива при ухудшающихся условиях сцепления, а так же и скорости скольжения, которые могут приобретать отдельные колёсные пары в режиме боксования, влияют на качественные показатели работы локомотива.

Литература

1. Гарг В. К. Динамика подвижного состава / В. К. Гарг, Р. В. Дуккипати. Пер. с англ. под ред. Н. А. Панькина. М.: транспорт, 1988. - 391 с.

2. Правила тяговых расчетов для поездной работы / МПС СССР. - М.: Транспорт, 1985. - 287 с.

3. Кузьмич В. Д. Теория локомотивной тяги: учеб. Для вузов ж.-д. транспорта / В. Д. Кузьмич, В. С. Руднев, С. Я. Френкель; под ред. В. Д. Кузьмича - М.: Маршрут, 2005 - 448 с.

4. Бирюков И. В. Тяговые передачи электроподвижного состава железных дорог / И. В. Бирюков, А. И. Беляев, Е. К. Рыбников. М.: Транспорт, 1986. - 256 с.

Применение датчика с чувствительным элементом в робототехнике Сергеев А. А.

Сергеев Алексей Андреевич /Sergeev Alexey Andreevich - студент, кафедра автомобилей и технологических машин (АТМ), автодорожный факультет, Пермский национальный исследовательский политехнический университет, г. Пермь

Аннотация: данная статья посвящена созданию и применению тактильного датчика. Этот датчик, на мой взгляд, сможет помогать человечеству в операциях сборки, шлифования, полировки и др. В работе рассматриваются основные функции и способ расчета корректирующих движений датчика. Кроме того, использовались неординарные технические решения, позволив выполнять операции более независимые от человеческого вмешательства, в результате чего появилась возможность исполнять операции без непосредственного надзора. Ключевые слова: тактильный датчик, чувствительный элемент, вектор коррекции, система координат, дискретизация.