Научная статья на тему 'РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ПРЕДИКТИВНОГО АНАЛИЗА РЕСУРСА ЩЕТОК ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА ПО УСЛОВИЯМ ЭКСПЛУАТАЦИИ'

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ПРЕДИКТИВНОГО АНАЛИЗА РЕСУРСА ЩЕТОК ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА ПО УСЛОВИЯМ ЭКСПЛУАТАЦИИ Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
118
24
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ТЯГОВЫЙ ДВИГАТЕЛЬ / ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЩЕТКИ / ИЗНОС ЩЕТОК / РЕЖИМЫ РАБОТЫ / ПРОГНОЗИРОВАНИЕ / КОЛЛЕКТОРНО-ЩЕТОЧНЫЙ УЗЕЛ

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Харламов Виктор Васильевич, Попов Денис Игоревич, Байсадыков Марсель Фаритович, Супоня Дмитрий Викторович

В настоящее время актуальным направлением развития сферы железнодорожного транспорта является снижение эксплуатационных затрат на обслуживание и ремонт коллекторных тяговых электродвигателей (ТЭД). Анализ данных мониторинга работы нового подвижного состава показывает, что одним из элементов, влияющих на надежность работы ТЭД, является коллекторно-щеточный узел (КЩУ). Отказы, связанные с неудовлетворительной работой элементов КЩУ, достигают 30 % от общего числа отказов ТЭД. При работе ТЭД происходит непрерывный процесс механического, электрического и химического взаимодействия электрических щеток с коллектором, ведущий к износу электрических щеток. При проведении исследований авторами предложена математическая модель для определения интенсивности изнашивания электрических щеток. В статье приводятся сведения по разработке подхода, позволяющего использовать данные эксплуатации, фиксируемые бортовой системой мониторинга параметров локомотива, для определения ресурса щеток ТЭД. Для устранения проблем, связанных с обработкой больших массивов значений параметров для расчета, предложено в математической модели интенсивности изнашивания электрических щеток производить разбиение получаемых данных на интервалы с определением средних значений и вероятности попадания по каждому из них, а также приводится методика по реализации предложенного решения. Разработанный подход позволяет исключить необходимость проведения длительных износовых испытаний на ТЭД в эксплуатации и снизить не только временные, но и финансовые затраты. Оценка достоверности разработанного способа осуществлялась путем сопоставления значений величины износа разных типов электрических щеток, установленных на ТЭД локомотивов в эксплуатации, и расчетными значениями.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Харламов Виктор Васильевич, Попов Денис Игоревич, Байсадыков Марсель Фаритович, Супоня Дмитрий Викторович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

DEVELOPMENT OF A PREDICTIVE ANALYSIS METHODOLOGY REGARDING BRUSH LIFE FOR ROLLING STOCK TRACTION MOTORS ACCORDING TO OPERATING CONDITIONS

At this time, an urgent area of development in the field of railway transport is the reduction of operating costs for maintenance and repair of collector traction motors . The analysis of data from the monitoring of new rolling stock shows that one of the elements affecting the reliability during the operation of traction motors is the collector-brush unit. Failures associated with unsatisfactory operation of the collector-brush unit elements reach 30% of the total number for traction motors. At work of traction electric motors there is a continuous process of mechanical, electric and chemical interaction of electric brushes with a collector, leading to deterioration of electric brushes. During the research, the authors proposed a mathematical model to determine the intensity of wear of electric brushes. The paper provides information about developing an approach that allows using the operating data recorded by locomotive on-board parameter monitoring system to determine the service life of traction motor brushes. For elimination of the problem connected with processing of big arrays of parameter values for calculation, in mathematical model of intensity of wear of electric brushes it is offered to divide the received data into intervals with definition of average values and probability of approach for each of them, and also the technique on realization of the offered decision is resulted. The developed approach allows us to eliminate the need for long-term wear tests on traction motors in operation and reduce not only time, but also financial costs. The reliability of the developed method was assessed by comparing the wear values of different types of electric brushes installed on locomotive traction motors in operation with the calculated values.

Текст научной работы на тему «РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ПРЕДИКТИВНОГО АНАЛИЗА РЕСУРСА ЩЕТОК ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА ПО УСЛОВИЯМ ЭКСПЛУАТАЦИИ»

УДК 621.313

В. В. Харламов, Д. И. Попов, М. Ф. Байсадыков, Д. В. Супоня

Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС), г. Омск, Российская Федерация

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ПРЕДИКТИВНОГО АНАЛИЗА РЕСУРСА ЩЕТОК ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА ПО УСЛОВИЯМ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Аннотация. В настоящее время актуальным направлением развития сферы железнодорожного транспорта является снижение эксплуатационных затрат на обслуживание и ремонт коллекторных тяговых электродвигателей (ТЭД). Анализ данных мониторинга работы нового подвижного состава показывает, что одним из элементов, влияющих на надежность работы ТЭД, является коллекторно-щеточный узел (КЩУ). Отказы, связанные с неудовлетворительной работой элементов КЩУ, достигают 30 % от общего числа отказов ТЭД. При работе ТЭД происходит непрерывный процесс механического, электрического и химического взаимодействия электрических щеток с коллектором, ведущий к износу электрических щеток. При проведении исследований авторами предложена математическая модель для определения интенсивности изнашивания электрических щеток. В статье приводятся сведения по разработке подхода, позволяющего использовать данные эксплуатации, фиксируемые бортовой системой мониторинга параметров локомотива, для определения ресурса щеток ТЭД. Для устранения проблем, связанных с обработкой больших массивов значений параметров для расчета, предложено в математической модели интенсивности изнашивания электрических щеток производить разбиение получаемых данных на интервалы с определением средних значений и вероятности попадания по каждому из них, а также приводится методика по реализации предложенного решения. Разработанный подход позволяет исключить необходимость проведения длительных износовых испытаний на ТЭД в эксплуатации и снизить не только временные, но и финансовые затраты. Оценка достоверности разработанного способа осуществлялась путем сопоставления значений величины износа разных типов электрических щеток, установленных на ТЭД локомотивов в эксплуатации, и расчетными значениями.

Ключевые слова: тяговый двигатель, электрические щетки, износ щеток, режимы работы, прогнозирование, коллекторно-щеточный узел.

Viktor V. Kharlamov, Denis I. Popov, Marsel F. Baysadykov, Dmitry V. Suponya

Omsk State Transport University (OSTU), Omsk, the Russian Federation

DEVELOPMENT OF A PREDICTIVE ANALYSIS METHODOLOGY REGARDING BRUSH LIFE FOR ROLLING STOCK TRACTION MOTORS ACCORDING TO OPERATING CONDITIONS

Abstract. At this time, an urgent area of development in the field of railway transport is the reduction of operating costs for maintenance and repair of collector traction motors . The analysis of data from the monitoring of new rolling stock shows that one of the elements affecting the reliability during the operation of traction motors is the collector-brush unit. Failures associated with unsatisfactory operation of the collector-brush unit elements reach 30% of the total number for traction motors. At work of traction electric motors there is a continuous process of mechanical, electric and chemical interaction of electric brushes with a collector, leading to deterioration of electric brushes. During the research, the authors proposed a mathematical model to determine the intensity of wear of electric brushes. The paper provides information about developing an approach that allows using the operating data recorded by locomotive onboard parameter monitoring system to determine the service life of traction motor brushes. For elimination of the problem connected with processing of big arrays ofparameter values for calculation, in mathematical model of intensity of wear of electric brushes it is offered to divide the received data into intervals with definition of average values and probability of approach for each of them, and also the technique on realization of the offered decision is resulted. The developed approach allows us to eliminate the need for long-term wear tests on traction motors in operation and reduce not only time, but also financial costs. The reliability of the developed method was assessed by comparing the wear values of different types of electric brushes installed on locomotive traction motors in operation with the calculated values.

Keywords: traction motor, electric brushes, brush wear, operating modes, prediction, collector-brush assembly.

В настоящее время на сети железных дорог России широко эксплуатируется электроподвижной состав, оснащенный коллекторными тяговыми электродвигателями. Продолжается разработка электровозов и тепловозов новых серий, оснащенных коллекторными ТЭД. Это говорит о том, что отрасль железнодорожных перевозок не планирует в ближайшей перспективе отказываться от тяговых коллекторных двигателей постоянного тока. ТЭД являются одним из ключевых факторов, влияющих на эксплуатационную надежность и работоспособность подвижного состава железных дорог, поскольку их выход из строя является причиной до 30 % отказов электровозов и тепловозов. Расширение локомотивного парка, оснащенного коллекторными ТЭД, во многом ограничивается недостаточной надежностью работы элементов коллекторно-щеточного узла и значительными затратами на его обслуживание в процессе эксплуатации, что часто нивелирует другие их преимущества [2].

Инструментом обеспечения эксплуатационной надежности в настоящее время является относительно затратная система планово-предупредительных ремонтов техники и оборудования железных дорог, которая с учетом необходимости снижения издержек на эксплуатацию подвижного состава в перспективе должна быть замещена сначала системой плановых ремонтов с учетом технического состояния, а затем и системой обслуживания по фактическому техническому состоянию. При этом неизбежно потребуется совершенствование существующих и разработка новых средств технического контроля и диагностики оборудования подвижного состава, в том числе ТЭД.

Анализ неисправностей ТЭД показывает, что в настоящее время наиболее частыми причинами возникновения отказов являются пробой изоляции обмотки якоря, повреждение элементов коллекторно-щеточного узла, нарушение рабочей поверхности коллектора, щеточного аппарата и др. На долю элементов КЩУ приходится более 25 % от общего числа отказов ТЭД. Одним из основных показателей надежности КЩУ является как ресурс его работы в целом, так и составляющих его элементов, в первую очередь таких, как электрические щетки.

В результате анализа работ, посвященных вопросу исследования износа электрических щеток [3 - 6, 11], получена уточненная математическая модель определения интенсивности изнашивания электрических щеток, в которой процесс изнашивания рассматривается как совместное действие трех составляющих: фрикционной, электрокоррозионной, электроэрозионной [7, 9, 10]:

ЛИ

= (П • Рср. щ) • К + (П 4 • 12 • Р. щ) • Кэк + (п-Жи) • К

ср. щ-

эр

(1)

где I - время;

п - частота вращения якоря;

Рсрщ - средняя величина давления на щетку;

1а - ток якоря;

Жи - энергия искрения;

Кф - коэффициент фрикционного износа;

Кэк - коэффициент электрокоррозионного износа;

Кэр - коэффициент электроэрозионного износа.

Коэффициенты составляющих износа Кф, Кэк, Кэр могут быть найдены из опытных данных согласно разработанной методике [9], позволяющей определять их без проведения длительных экспериментальных исследований и применения дорогостоящего оборудования. Представленная математическая модель (1) позволяет определять интенсивность изнашивания электрической щетки в зависимости от основных параметров эксплуатации при их установившихся значениях. Однако стоит учесть, что в процессе эксплуатации частота вращения и ток ТЭД не являются постоянной величиной и подвержены постоянному изменению, обусловленному режимами ведения поезда, в связи с чем будет наблюдаться и постоянное изменение значения ДИ/Д^. Для учета этого воздействия представленная модель (1) может быть

3

уточнена путем замены средних значений параметров п, 1а на данные эксплуатации, получаемые с бортовой системы локомотива.

Системы мониторинга, установленные на современном подвижном составе, позволяют производить фиксацию большинства параметров движения [12], в том числе тока якоря 1а каждого из ТЭД, скорости движения локомотива V, напряжения на двигателях, мощности ТЭД и др. Выходные данные, получаемые с системы мониторинга, представляют собой массивы значений по изменению параметров каждого из установленных ТЭД, регистрируемых с высокой точностью.

Из представленных данных для расчета воспользуемся следующими:

V - скорость движения локомотива, км/ч;

1а - ток якоря ТЭД, А.

В связи с тем, что данные, получаемые с системы мониторинга, фиксируются с шагом до одной секунды, прямое их использование в расчете значительно усложняет его. Для удобства предлагается в математической модели (1) выявлять и использовать наиболее характерные режимы работы ТЭД путем разбиения полученных массивов значений на интервалы с определением средних значений и вероятности попадания по каждому из них. На рисунке 1 в качестве примера приведены гистограммы изменения параметров тепловоза марки 2ТЭ116У, полученных по данным эксплуатации.

|б0000

шт. 120000 кюооо яоооо

N

60000 40000 20000 о

6 10 14 IЯ 22 26 50 34 38 42 46 50 54 кмЧ 62

V -*-

а

]&0000

140000 | 120000 юооои М шоо

Й(Ш> 4(ИЮО ?.(МОО О

Рисунок 1 - Гистограммы изменения параметров локомотива: а - скорость движения, б - ток якоря ТЭД

Для определения интенсивности износа электрических щеток по значениям показателей, полученных из системы мониторинга, получим показатели, подставляемые в математическую модель (1) в тех единицах измерения, для которых были рассчитаны коэффициенты составляющих износа.

Определим линейную скорость движения щетки по поверхности коллектора. Для этого используем данные по изменению скорости движения локомотива V:

V =

л- D„

60

(2)

где Dк. п - диаметр колесной пары локомотива, м;

пк. п - частота вращения колесной пары локомотива, об/мин. Из формулы (2) выразим частоту вращения колесной пары локомотива:

60 •V

п =

к. п

л-Dк п • 3,6

(3)

Дальнейший пересчет частоты вращения ТЭД в линейную скорость перемещения поверхности коллектора относительно щетки производится по формуле:

V =

_ А • пк. п -V

60

(4)

где Dк - диаметр коллектора ТЭД, м;

^ - передаточное отношение зубчатой передачи.

Определим плотность тока, протекающего по щетке, по значениям тока якоря ТЭД, полученным посредством системы мониторинга. Суммарная площадь контакта электрических щеток, установленных на ТЭД, с коллектором может быть рассчитана по формуле:

с = ^ е = ^ Ь 8

щ / 1 тш / 1 щг' щг' '

(5)

г=1

г=1

где т - количество щеток одной полярности, установленных на ТЭД;

Ьщ - ширина щетки (размер щетки вдоль направления линейной скорости поверхности коллектора под серединой щетки), см;

Зщг - глубина щетки (размер щетки вдоль оси вращения якоря), см. Плотность тока в щетке]щ рассчитаем по формуле:

J ш

(6)

В результате получим массив значений по изменению плотности тока в щетке Jщ, выраженной в А/см2.

Переведем значение усилия нажатия, зафиксированное в ходе измерений, в удельное по формуле:

Р

(7)

щ1

где рщ - удельное нажатие на щетку, кг/см ; Р - нажатие на щетку, кг; Сщ1 - площадь одной щетки, см2.

Расчет ресурса работы щеток осуществляется путем определения трех составляющих интенсивности износа.

1) Интенсивность фрикционного износа щеток, мм/ч,

а

щ

щ

ДИф

Д t

= 60 • (V„, • p щ ) • Кф

Расчет производится по среднему арифметическому значению Ук, полученному из массива данных мониторинга.

2) Интенсивность электрокоррозионного износа щеток, мм/ч,

ДИ 3 1 i

L = 60 • (V4 • • p2 ) • К

Д t ' к •/ Щ Гщ/ ;

(9)

Для расчета данной составляющей износа из массивов значений ущ и Ук необходимо рас-

3 1

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

считать массив значений! Ук4 - jЩ . Полученный массив рекомендуется разбить на равные ин-

3 1

тервалы. Пример гистограммы значений! Ук4 - у'щ приведен на рисунке 2. 0.12

N

Ü.0S

0.06

0.04

0,02

IU«L

■ " " - 11 ■ i л i : j - гi" i - ".i о. е.

3 1

V 4 . /2 --

к

Рисунок 2 - Гистограмма изменения значений! VK4 •

3 i

4

к J щ

Далее расчет интенсивности электрокоррозионного износа производится по выражению, мм/ч:

ДИ

60 • кЭк -X

Í 3 1 Ч. j 2

Kj

3 1 Л

V4■ j2. • /(F4- j2)-

Kj щ; ./ I к /j

V

• P2.

щ

(10)

У

где j - количество интервалов разбиения;

Уку - среднее значение скорости на у-м интервале; ущ - среднее значение плотности тока в щетке на у-м интервале;

3 1

'4,

'щ/ у

ЦУ^' У ) / - вероятность попадания значения !Ук4' у'щщ) ву-й интервал:

3 i

4 . ; 'щ

3 1

/(V:- —щ) j

3 1

N(Vк4-j-щ) j

N

(11)

общ

3 1

'4 ,

где N!Vк4 ■ ущщ) - количество точек, попадающих в у-й интервал; ^бщ - общее число точек в массиве.

3) Интенсивность электроэрозионного износа щеток, мм/ч:

А И.

А t

= 60• Кэр-(V -Ж)

эр у кср и /

(12)

При расчете данной составляющей интенсивности износа для каждого из значений тока якоря, содержащегося в массиве, полученном системой мониторинга, необходимо задать значение энергии искрения в зоне контакта «щетка - коллектор». При расчете предлагается степень искрения под щетками (по ГОСТ 183-74) определять косвенно по значению тока якоря ТЭД, по зависимости, которая была определена экспериментальным путем на испытательной станции в сервисном локомотивном депо.

Для объективной оценки энергии искрения при определении значения ДИ предлагается использовать прибор контроля коммутации ПКК-5. Шкала показаний данного прибора имеет относительные единицы, которые соответствуют определенной энергии искрения Жи. Для расчетов шкала показаний прибора ПКК-5 была приведена в соответствие степеням искрения по ГОСТ 183-74 следующим образом: Жи = 0 о. е. - 1 балл, Жи = 15 о. е. - 1Л балла, Жи = 25 о. е. - 11/2 балла. Заданные значения энергии искрения для каждого измерения системы мониторинга образуют собой массив значений Жи к.

Далее интенсивность электроэрозионного износа щеток определяется в соответствии с массивом значений Жи к по выражению, мм/ч:

АИ

эр

А?

= 60 - Кэр-Х^Къ),

(13)

где к - номер значения в массивах скорости Ук и энергии искрения Жи.

Интенсивность износа щетки за один час, обусловленную тремя составляющими, необходимо вычислять по формуле, мм/ч:

АИ А?

60 - Кф У ■ Р +60- К У

ф кср щ эк /—I

'4. У2

3 1 \

Ъ 'щ/ - /(V4-

JтШ )

щ/

Износ на 10000 км можно найти по выражению, мм:

10000 ДИ

ДИ,

V

тср

Д?

•Рщ2 + 60 - Кэр ■ WИk ) . (14)

(15)

где VI ср - средняя скорость движения тепловоза в соответствии с полным массивом данных. Остаточный ресурс щетки вычисляется по формуле, мм:

= И

ДИ

10000

10000

(16)

где Инач - начальная высота щетки, мм;

Lтeк - текущий пробег тепловоза от момента замены щеток, км.

В рамках исследований произведено сопоставление значений величины износа разных типов электрических щеток, установленных на ТЭД ЭД133, полученных при их эксплуатации в составе тепловозов серии 2ТЭ116У, со значениями, полученными с применением разработанного способа определения ресурса электрических щеток ТЭД.

Оценка достоверности математической модели осуществлялась путем сопоставления значений величины износа разных типов электрических щеток, установленных на ТЭД локомотивов в эксплуатации, с расчетными значениями [1]. Полученные результаты представлены на рисунке 3.

к

№ 1(45) 2021

Приведенные результаты подтверждают достаточно высокую достоверность разработанной математической модели определения интенсивности изнашивания электрических щеток. Расхождение в результатах расчетов связано с тем, что при расчете износа электрических щеток не учитывались настройка магнитодвижущей силы добавочных полюсов ТЭД и состояние профиля коллектора ТЭД.

Износ электрических щеток, мм/10000 км

1.4 1.2

1

0.8 0.6 0.4

0.2 0

Производитель 1 Производитель 2 Производитель 3 Производитель 4 Производитель 5

- расчетные значения; ■ - фактический износ Рисунок 3 - Износ электрических щеток за 10 тыс. км пробега

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Полученные в результате расчета величины износа электрощеток, установленных на ТЭД тепловозов 2ТЭ116У, с учетом данных эксплуатации позволили определить соотношение различных составляющих износа, приведенное на рисунке 4.

6 %

32 %

62 %

I - фрикционный износ; - электрокоррозионный; - электроэрозионный Рисунок 4 - Соотношение составляющих износа в условиях эксплуатации

Предложенная математическая модель позволяет с достаточной точностью оценивать ресурс работы электрических щеток с учетом режимов работы ТЭД локомотивов без необходимости проведения длительных износовых испытаний, что ведет к снижению как финансовых, так и временных затрат на проведение исследований. Применение приведенного подхода к расчету износа щеток позволяет с применением данных бортовой системы мониторинга параметров обеспечить минимальную интенсивность изнашивания щеток за счет учета режимов работы локомотива.

Список литературы

1. Байсадыков, М. Ф. Оценка и прогнозирование износа электрических щеток тяговых двигателей с применением теории подобия / М. Ф. Байсадыков, Д. В. Супоня, П. К. Шкодун. -Текст : непосредственный // Технологическое обеспечение ремонта и повышение динамических качеств железнодорожного подвижного состава : материалы V всероссийской научно-технической конференции с международным участием. - Омск : Омский государственный университет путей сообщения, 2019. - C. 222 - 229.

2. Ермолин, Н. П. Надежность электрических машин / Н. П. Ермолин, И. Л. Жирихин. -Ленинград : Энергия, 1976. - 248 с. - Текст : непосредственный.

3. Забоин, В. Н. Научно-методологические основы расчета и проектирования систем токосъема электрических машин : специальность 05.09.01 «Электромеханика и электрические аппараты» : автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук / Забоин Валерий Николаевич ; Санкт-Петербургский технический университет. -Санкт-Петербург, 2004. - 32 с. - Текст : непосредственный.

4. Качин, О. С. Увеличение ресурса скользящего контакта электрических машин : монография / О. С. Качин, С. И. Качин. - LAP LAMBERT Academic Publishing, 2012. - 165 с. -Текст : непосредственный.

5. Крагельский, И. В. Основы расчета на трение и износ / И. В. Крагельский, М. Н. До-бычин, В. С. Комбалов. - Москва : Машиностроение, 1977. - 526 с. - Текст : непосредственный.

6. Мышкин, Н. К. Электрические контакты / Н. К. Мышкин, В. В. Кончиц, М. Брауно-вич. - Долгопрудный : Интеллект, 2008. - 560 с. - Текст : непосредственный.

7. Патент № 2677243 Российская Федерация, МПК H01R 39/58. Способ определения ресурса щеток тяговых коллекторных электродвигателей : № 2017125902 : заявлено 18.07.2017 : опубликовано 16.01.2019 / Харламов В. В., Попов Д. И., Байсадыков М. Ф. ; патентообладатель Омский государственный университет путей сообщения. - 11 с. - Текст : непосредственный.

8. Совершенствование технологии диагностирования технического состояния коллек-торно-щеточного узла тяговых двигателей электровозов : монография / В. В. Харламов, П. К. Шкодун, А. В. Долгова, Д. А. Ахунов. - Омск : Омский государственный университет путей сообщения, 2015. - 198 с. - Текст : непосредственный.

9. Харламов, В. В. Методика определения параметров математической модели износа электрических щеток / В. В. Харламов, М. Ф. Байсадыков, Д. И. Попов. - Текст : непосредственный // Инновационные проекты и технологии в образовании, промышленности и на транспорте : материалы научной конференции. - Омск : Омский государственный университет путей сообщения, 2017. - C. 109 - 116.

10. Харламов, В. В. Определение интенсивности изнашивания электрических щеток коллекторных машин постоянного тока с учетом воздействия профиля коллектора / В. В. Харламов, Д. И. Попов, М. Ф. Байсадыков. - Текст : непосредственный // Проблемы машиноведения : материалы международной научно-технической конференции. - Омск : Омский государственный технический университет, 2019. - C. 302 - 309.

11. Хольм, Р. Электрические контакты / Р. Хольм. - Москва : Издательство иностранной литературы, 1961. - 464 с. - Текст : непосредственный.

12. Электровоз 2ЭС6 «Синара» / под ред. В. В. Брексона. - Верхняя Пышма : ООО «Уральские локомотивы», 2015. - 328 с. - Текст : непосредственный.

References

1. Baysadykov M. F., Shkodun P. K., Suponya D. V. Evaluation and prédiction of traction motor electrical brushes wear using similarity theory [Ocenka i prognozirovanie iznosa elektricheskih shchetok tyagovyh dvigatelej s primeneniem teorii podobiya]. Tekhnologicheskoe obespechenie remonta i povyshenie dinamicheskih kachestv zheleznodorozhnogo podvizhnogo sostava : materialy V

vserossijskoj nauchno-tekhnicheskoj konferencii s mezhdunarodnym uchastiem (Technological support of repair and improvement of dynamic qualities of railway rolling stock : materials of V All-Russian scientific and technical conference with international participation). - Omsk, 2019, pp. 222 - 229.

2. Ermolin N. P., Zhirikhin I. L. Nadezhnost' elektricheskikh mashin [Reliability of electric motors]. Leningrad: Energy Publ., 1976, 248 p.

3. Zaboin V. N. Nauchno-metodologicheskie osnovy rascheta i proektirovaniya sistem tokos'e-ma elektricheskih mashin [Scientific and methodological basis for the calculation and design of current collector systems for electrical machines]. Doctor of engineering sciences thesis, Saint-Petersburg, SPBSTU, 2003, 314 p.

4. Kragelskiy S. V. Osnovy rascheta na trenie i iznos [Basics of calculation for friction and wear]. Moscow: Mechanical Engineering Publ., 1977, 526 p.

5. Kachin O. S., Kachin S. I. Uvelichenie resursa skolzyashchego kontakta elektricheskih mashin : monografiya [Increasing the Service Life of Sliding Contact of Electrical Machines : Monography]. LAP LAMBERT Academic Publishing, 2012, 165 p.

6. Myshkin N. K., Konchic V. V., Braunovich M. Elektricheskie kontakty [Electric contacts]. Dolgoprudny: Intellect Publ., 2008, 560 p.

7. Harlamov V. V., Popov D. I., Baysadykov M. F. Patent RU2677243 C2, 16.01.2019.

8. Harlamov V. V., Shkodun P. K., Dolgova A. V., Ahunov D. A. Improving the technology for diagnosing the technical condition of the collector-brush unit of electric locomotive traction motors: monography [Sovershenstvovanie tekhnologii diagnostirovaniya tekhnicheskogo sostoyaniya kollektorno-shchetochnogo uzla tyagovyh dvigatelej elektrovozov: monografiya]. Omsk: Omsk State Transport University Publ., 2015, 198 p.

9. Kharlamov V. V., Popov D. I., Baysadykov M. F. Method for determining the parameters of the mathematical model of wear of electric brushes [Metodika opredeleniia parametrov ma-tematicheskoi modeli iznosa elektricheskikh shchetok]. Innovatsionnye proekty i tekhnologii v obrazovanii, promyshlennosti i na transporte: Materialy nauchnoi konferentsii (Innovative projects and technologies in education, industry and transport: Materials of the scientific conference). -Omsk, 2017, pp. 109 - 116.

10. Kharlamov V. V., Popov D. I., Baysadykov M. F. Determination wear intensity of electrical brushes in DC machines considering impact of collector's [Opredelenie intensivnosti iznashivaniya elektricheskih shchetok kollektornyh mashin postoyannogo toka s uchetom vozdejst-viya profilya kollektora]. Problemy mashinovedeniya : materialy III Mezhdunarodnoj nauchno-tekhnicheskoj konferencii (Problems of Mechanical Engineering: Materials of the III International Scientific and Technical Conference). - Omsk, 2019, pp. 302 - 309.

11. Holm R. Electricheskie kontakty [Electric contacts]. Moscow: Publishing house of foreign literature, 1961, 464 p.

12. Brexon V. V. Elektrovoz 2ES6 «Sinara» (Electric locomotive 2ES6 «Sinara»). Verknaya Pyshma: «Ural Locomotives» Publ., 2015, 328 p.

ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ

Харламов Виктор Васильевич

Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС).

Маркса пр., д. 35, г. Омск, 644046, Российская Федерация.

Доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Электрические машины и общая электротехника», ОмГУПС.

Тел.: +7 (3812) 31-18-27.

E-mail: HarlamovVV@omgups.ru

INFORMATION ABOUT THE AUTHORS

Kharlamov Viktor Vasilyevich

Omsk State Transport University (OSTU).

35, Marx st., Omsk, 644046, the Russian Federation.

Doctor of Sciences in Engineering, professor, head of the department «Electric machines and electrical engineering», OSTU.

Phone: +7 (3812) 31-18-27. E-mail: HarlamovVV@omgups.ru

Попов Денис Игоревич

Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС).

Маркса пр., д. 35, г. Омск, 644046, Российская Федерация.

Кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры «Электрические машины и общая электротехника», ОмГУПС.

Тел.: +7 (3812) 31-18-27.

E-mail: PopovDI@omgups.ru

Байсадыков Марсель Фаритович

Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС).

Маркса пр., д. 35, г. Омск, 644046, Российская Федерация.

Заведующий лабораториями кафедры «Электрические машины и общая электротехника», ОмГУПС.

Тел.: +7 (3812) 31-18-27.

E-mail: baysadykov.marsel@yandex.ru

Супоня Дмитрий Викторович

Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС).

Маркса пр., д. 35, г. Омск, 644046, Российская Федерация.

Аспирант кафедры «Электрические машины и общая электротехника», ОмГУПС.

Тел.: +7 (3812) 31-18-27.

E-mail: SuponyaDV@omgups.ru

БИБЛИОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СТАТЬИ

Popov Denis Igorevich

Omsk State Transport University (OSTU).

35, Marx st., Omsk, 644046, the Russian Federation.

Ph. D. in Engineering, Associate Professor of the department «Electric machines and electrical engineering», OSTU.

Phone: +7 (3812) 31-18-27. E-mail: PopovDI@omgups.ru

Baysadykov Marsel Faritovich

Omsk State Transport University (OSTU).

35, Marx st., Omsk, 644046, the Russian Federation.

Head of laboratory of the department «Electric machines and electrical engineering», OSTU. Phone: +7 (3812) 31-18-27. E-mail: baysadykov.marsel@yandex.ru

Suponya Dmitry Viktorovich

Omsk State Transport University (OSTU).

35, Marx st., Omsk, 644046, the Russian Federation.

Graduate student of the department «Electric machines and electrical engineering», OSTU. Phone: +7 (3812) 31-18-27. E-mail: SuponyaDV@omgups.ru

BIBLIOGRAPHIC DESCRIPTION

Харламов, В. В. Разработка методики предиктив-ного анализа ресурса щеток тяговых электродвигателей подвижного состава по условиям эксплуатации / В. В. Харламов, Д. И. Попов, М. Ф. Байсадыков, Д. В. Супоня. - Текст : непосредственный // Известия Транссиба. - 2021. - № 1 (45). - С. 2 - 11.

Harlamov V. V., Popov D. I., Baysadykov M. F., Suponya D. V. Development of a predictive analysis methodology regarding brush life for rolling stock traction motors according to operating conditions. Journal of Transsib Railway Studies, 2021, no. 1 (45), pp. 2 - 11 (In Russian).

УДК 621.33

12 1 И. О. Лобыцин , И. А. Панков , А. М. Худоногов

1Иркутский государственный университет путей сообщения (ИрГУПС), г. Иркутск, Российская Федерация; 2Акционерное общество «Научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта» (АО «ВНИИЖТ»), г. Москва, Российская Федерация

ИССЛЕДОВАНИЕ ТВЕРДОСТИ ЛАКОВОГО СЛОЯ ИЗОЛЯЦИОННЫХ ПАЛЬЦЕВ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ЛОКОМОТИВА ПРИ КОНВЕКТИВНОМ И ТЕРМОРАДИАЦИОННОМ СПОСОБАХ СУШКИ

Аннотация. В статье описано исследование механической характеристики полимерной изоляции, в частности, твердости электроизоляционного лакового слоя при различных способах ее сушки. Проанализировано влияние твердости и эластичности высушенного пропиточного материала на надежность изоляционных конструкций при эксплуатации электрического оборудования тягового подвижного состава. Создано и представлено устройство, позволяющее осуществить незатруднительное измерение твердости лаковой пленки на заранее выбранном объекте исследования, которым стал изоляционный палец кронштейна щеткодержателя

В

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.