CC BY
2
УДК 621.332.33(043)
А. А. Ковалев, Д. В. Глазов
Уральский государственный университет путей сообщения (УрГУПС), г. Екатеринбург, Российская Федерация
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ И МЕТОДОВ МОНТАЖА ФИКСИРУЮЩИХ УСТРОЙСТВ КОНТАКТНОЙ СЕТИ ПРИ ВЫСОКОСКОРОСТНОМ ДВИЖЕНИИ НА ЭТАПЕ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Аннотация. В статье описывается подход к выработке методики расчета и монтажа консолей для высокоскоростных контактных подвесок, приводится определение оптимального положения фиксатора при расчетах контактных подвесок и проектировании консолей. При проведении исследования авторы предлагают не рассматривать влияние на качество токосъема подсистемы «желе¡подорожный путь подвижной состав», а оценивать как оказывающую более сильное влияние на качество токосъема подсистему «консоли с фиксатором провода контактной сети токоприемник».
Для этого рассмотрена схема загру.жения дополнительного фиксатора под воздействием контактной сети. Авторы предлагают при проектировании участков контактной сети использовать методику определения для каждой опоры угла наклона дополнительного фиксатора и проектировать консоль индивидуально с учетом параметров для каждой конкретной опоры. Это становится возмож ным при применении точного расчета консолей специальными программами по каждой опоре, тем самым сводит к минимуму человеческий фактор и позволяет избегать ошибки при регулировке полож ения консолей, их сборке, монтаже. Поэтому рассчитанную для конкретного места консоль нет необходимости регулировать, она будет легка в изготовлении и монтаже.
В результате для проектирования контактной подвески авторы настаивают на пересмотре подхода к проектированию консолей. Это в свою очередь позволяет изменить подход к проектированию фиксаторов как главных элементов в консоли, влияющих на качество токосъема. Но применение описанного в статье метода расчета фиксатора невозможно без индивидуального расчета параметров каждой консоли в специальной программе. Авторы статьи показывают пример паспорта опоры, который является одним из документов, формируемых программой. Документ содержит исчерпывающую информацию для изготовления консоли с индивидуальными параметрами.
Ключевые слова: фиксатор, консоль, дополнительный фиксатор, изменение направления контактных проводов, геометрия консоли, оптимальное положение фиксатора.
Alexey A. Kovalev, Denis V. Glazov
Ural State University of Railway Transport (USURT), Ekaterinburg, the Russian Federation
IMPROVEMENT OF DESIGN AND METHODS OF INSTALLATION OF CONTACT NETWORK FIXING DEVICES FOR HIGH-SPEED TRAFFIC
AT THE DESIGN STAGE
Abstract The article describes an approach to developing a methodology for calculating and mounting cantilevers for high-speed contact suspensions, determining the optimal position of the latch when calculating contact suspensions and designing cantilevers. When conducting the study, the authors suggest not to consider the impact on the quality of current collection of the subsystem «railway track rolling stock», but to evaluate the subsystem as having a stronger impact on the quality of current collection: «Cantilevers with a lock wires of the contact network pantograph».
For this ¡mrpo.se, the scheme of loading an additional retainer under the influence of a contact network is considered. The authors propose to use a methodology for determining the angle of inclination of the cantilever for each pole when designing sections of the contact network and design it individually, taking into account the parameters for each specific pole. This becomes possible when using precise calculation of steady arm by special programs for each pole, thereby minimizing the human factor and avoiding errors when adjusting the position of cantilevers, their assembly, installation. Therefore, there is no need to adjust the cantilever designed for a specific location, it will be easy to manufacture and install.
As a result, for the design of the contact suspension, the authors insist on a revision of the approach to the design of cantilevers. This, in turn, allows you to change the approach to the design of damps, as the main elements in the console that affect the quality of current collection. But, the application of the method of calculating the lock described in the article is also not possible without an individual calculation of the parameters of each cantilever in a special program. The authors of the article show an example of a pole report, which is one of/he documents generated by the programme. The document contains exhaustive information for manufacturing a cantilever with individual parameters.
Keywords: retainer, cantilever, steady arm, changing the direction of the contact wires, cantilever geometry, optimal position of the retainer.
2 ИЗВЕСТИЯ Транссиба ШЦН №(57 —2024- i
== ■
Актуальность темы обусловлена увеличивающейся потребностью в фиксирующих конструкциях контактной сети (консолях и фиксаторах) с улучшенными характеристиками, которые позволят повысить качество монтажа и избежать ошибок на стадии их проектирования [1 — 3].
В рамках исследования авторы предлагают не рассматривать влияние на качество токосъема подсистемы «железнодорожный путь - подвижной состав», а оценить как оказывающую более сильное влияние на качество токосъема подсистему «консоли с фиксатором - провода контактной сети - токоприемник».
Для выработки оптимальных технических решений конструкций контактной сеги необходимо исходить из того, что задача поддерживающих и фиксирующих конструкций контактной сети -фиксировать в пространстве провода контактной подвески, в общем случае несущий трос и контактный провод, и при этом должны выполняться следующие условия:
фиксирующие конструкции (консоли и фиксаторы) должны обеспечивать оптимальное положение контактного провода и несущего троса, позволяющее получать наилучшее качество токосъема, т. е. максимально реализовывать замысел проектировщика, теоретические расчеты специалистов;
поддерживающие конструкции (опоры, фундаменты, анкеры, порталы) должны обеспечивать достаточную прочность, воспринимая на себя механические воздействия и деформации из-за различных климатических изменений; т. е. строительные конструкции должны под действием нагрузок не изменять характеристики контактной подвески, изменяя геометрию в пределах допустимых деформаций (например, прогиб менее 1/150 длины линейного элемента конструкции, если это не критично для других конструкций контактной сети).
Если проектирование строительных конструкций и в дальнейшем их установка является достаточно простой задачей, то создание оптимального комплекса фиксирующих конструкций сложнее:
имеется множество возможных вариантов конструкций. Кроме того, фиксирующие конструкции сложнее технически (имеют множество деталей в узлах со взаимным воздействием друг на друга);
замысел проектировщика и конструктора гораздо труднее реализуется при монтаже; требуется множество регулировок, часто не обеспечивающих необходимой точности.
Следует отметить, что замысел проектировщика, проектирующего систему контактной сети, необходимо реализовывать при монтаже очень точно, иначе нельзя ожидать в эксплуатации запроектированного специалистом качества токосъема. При компьютерном моделировании системы контактной сети специалисты задшот
- точные координаты фиксации несущего троса и контактного провода в пространстве;
- определенные реакции со стороны фиксатора при воздействии (отжатии контактного провода) токоприемником, волновых процессов при прохождении токоприемника по участку и пр.
Очевидно, что, применяя имеющиеся в настоящее время конструкции консолей и фиксаторов и существующие методы их изготовления и монтажа, нельзя говорить о гарантированной реализации замысла проектировщика и соответственно о заложенном проектом качестве токосъема.
Именно от взаимной работы элементов «консоль с фиксатором - провода контактной сети» зависит главным образом качество токосъема. Для этого определим следующее:
способ и метод проектирования системы «консоль - фиксатор», которые позволят точно и гарантированно реализовать при строительстве замысел специалистов проектировщиков;
конструкцию фиксатора, которая обеспечивает при предложенном способе проектирования и монтажа улучшенные характеристики токосъема.
Конструкция фиксатора с оптимальными параметрами. Фиксаторы контактной сети, применяемые в настоящее время, различны:
изготавливаются из различных материалов, часто это сталь или сплавы алюминия;
ШЦВ7) —мал ИЗВЕСТИЯ Транссиба 3
= -
имеют разную форму дополнительного фиксатора - прямую, изогнутую, с переломом; имеют разную форму и конструкцию стойки фиксатора в зависимости от количества контактных проводов. Для двух кон тактных проводов это чаще всего литое изделие, штампованное, для одиночного контактного провода это либо литое изделие, штампованное, либо вертикальная труба со специальным креплением одного дополнительного фиксатора;
имеют или не имеют ветровых струн, препятствующих «раскрытию фиксатора» из специальной пружинистой стальной проволоки в форме «булавки»;
имеют гибкую или жесткую поддерживающую связь основного стержня фиксатора, идущую от консоли к основному стержню фиксатора. Такая поддерживающая связь выполняется или в виде стального тросика, или в виде трубы для особых условий по воздействию ветра;
имеют на стойке фиксатора офаничитель подъема дополнительного фиксатора (для литых стоек фиксатора это болт, регулирующий подъем дополнительного фиксатора) или не имеют его. При проектировании фиксатора необходимо учитывать следующие требования: фиксаторы должны иметь возможность свободного перемещения в горизонтальной и вертикальной плоскостях до заданных пределов;
ГОСТ 32679-2017 Контактная сеть железной дороги [4] rio максимальному огжатию дополнительного фиксатора токоприемником 250 мм (в TSI ENE имеется указание по отжатию до 225 мм для фиксаторов, имеющих конструкцию, ограничивающую подъем, и до 280 мм, если фиксатор не имеет искусственного устройства ограничения подъема);
конструкция фиксатора должна обеспечивать загрузку опорных струн не менее 15 Н; при монтаже двух и более контактных подвесок конструкция дополнительного фиксатора должна обеспечивать свободный подъем контактной подвески, смонтированной рядом (например, на переходной опоре «В» или на воздушной стрелке);
конструкция, форма и длина дополнительного фиксатора должна обеспечивать безопасную эксплуатацию соответствующего типа токоприемника (с типовой шириной 1900 или 1600 мм);
дополнительный фиксатор должен быть загружен горизонтальными силами со стороны контактного провода на величину не менее 80 Н (экспертная оценка авторов статьи) [5].
Наряду со всеми различиями разные типы конструкции фиксаторов имеют одно сходство, что в дальнейшем реализуется при монтаже: фиксированное для определенного типа консоли и фиксатора вертикальное расстояние от контактного провода до основного стержня фиксатора, так называемое значение Нф (таблица 1).
Таблица 1 - Величина //ф согласно правилам содержания контактной сети, питающих линий, шунтирующих линий и линий электропередачи [6]
Участки установки фиксатора со скоростью движения свыше 120 км/ч до 160 км/ч Минимальное допустимое расстояние по вертикали, мм, от контактного провода до основного стержня фиксатора
прямого обратного
Прямые и кривые участки радиусом более 2000 м Кривые участки радиусом до 2000 м 400 350 500 450
Понимая все недостатки нормативной литературы, Е. В. Кудряшовым [7] предложено не применять на практике заложенное в нормах значение #ф, поскольку с помощью него невозможно обеспечить допустимое огжатие контактного провода на величину до 250 мм. Было предложено задать оптимальное для каждого типа фиксатора и значения радиуса кривой (величины Нх) вертикальное расстояние от шарнира крепления дополнительного фиксатора до контактного провода.
Величина Я*
- определяет износ контактного провода (место контакта токоприемника и провода);
- влияет на загрузку опорных струн (работу всего узла, фиксирующего контактный провод);
-определяет величину отжатия контактного провода.
4 ИЗВЕСТИЯ Транссиба ШЦН ш И ¡¡на
—= ■
Решено, что оптимальным положением дополнительного фиксатора является вариант, когда ближняя к поворотному шарниру половина дополнительного фиксатора горизонтальная, как на рисунке 1 (фиксатор с переломом, классический дополнительный фиксатор КС-109).
Рисунок 1 - Величина//» при определении оптимального положения фиксатора
Таким образом, рекомендовалось проектировать фиксаторы с величиной Н3 = 300 мм, где это возможно. На кривых малого радиуса, где существенно значение горизонтального усилия от излома контактных проводов, требуется уменьшить значение Я. Применение унифицированных значений На или #ф позволяет упростить проектирование, вводя единообразие, поддерживая таким образом потребности в большом объеме проектирования.
Рассмотрим схему (рисунок 2) загружения дополнительного фиксатора под воздействием контактной сети.
_е
-п
Ч
Рисунок 2 - Схема загружения дополнительного фиксатора контактной сети
На дополнительный фиксатор в точке крепления контактного провода действуют как горизонтальные Рг, так и вертикальные силы Л. Горизонтальные силы Рё - это усилие со стороны контактных проводов, вызванное изменением направления проводов, в общем слу чае это зигзаг или другое изменение направления контактных проводов (в кривом участке пути, при уходе проводов на анкеровку и пр.). Вертикальные силы Л определяются частью веса самого дополнительного фиксатора (часть веса при этом воспринимается в шарнирном узле у стойки дополнительного фиксатора), а также весом контактных проводов, которые воспринимает фиксатор (оставшийся вес контактных проводов воспринимают опорные струны и передают нагрузку на несущий или рессорный трос) [8]. Сила Л является результирующей от горизонтальной силы Ря и вертикальной силы Ру.
Очевидно, что все имеющиеся методики проектирования фиксаторов имеют существенный недостаток. Задавая, т. е. фиксируя, значение Я« для определенных типов фиксаторов, мы не учитываем реальное «равновесное» положение фиксатора по углу В (рисунок 3). Дополнительный фиксатор всегда монтируется под углом, который определяется высотой Я? и не соответствует углу (5. Это означает, что при моделировании подвески не учитывается не только фактический вес
ИЗВЕСТИЯ Транссиба
фиксатора, который может быть различным в зависимости от производителя, но и фактически действующая горизонтальная сила Рш, действующая со стороны контактных проводов на дополнительный фиксатор [9].
Расчеты и моделирование с учетом фактического положения фиксатора (не оптимального -«равновесного») показывают существенное влияние этого фактора на качество токосъема. Фактически происходит перераспределение нагрузки от веса контактных проводов между фиксатором и опорными струнами. Причем перераспределение происходит бессистемно, сопровождаясь небольшим, но важным изменением конструктивной высоты (высоты между несущим тросом и контактным проводом). Таким образом, необходимо при проектировании найти методику определения для каждой опоры угла В и проектировать консоль индивидуально с учетом параметров для каждой конкретной опоры [10].
Способ и метод конструирования и монтажа консоли. Назначение консолей и фиксаторов -фиксировать в пространстве контактный провод и несущий трос с проектными параметрами, как указано выше. К точности монтажа предъявляются все более высокие требования с учетом увеличивающихся скоростей движения поездов. Регулировка консоли должна позволять монтировать ее с точностью до миллиметров. Фактически же, консоль - это всегда устройство, имеющее множество элементов, которые можно смонтировать в разных положениях, тем самым мы имеем риск смонтировать консоль, которая будет отличаться от задуманной проектировщиком. Кроме того, часто сама конструкция консоли и способы ее регулировки не позволяют смонтировать контактную сеть в пространстве с проектными параметрами с миллиметровой точностью. Так, сейчас в эксплуатации имеются консоли с регулировочными узлами, расположенными на наклонной балке, или консоли, в которых регулировочные положения изменяются с шагом в несколько сантиметров. Такие консоли нельзя использовать при высоких скоростях движения. В частности, такими недостатками характеризуются наклонные швеллерные консоли.
Чтобы монтировать контактную сеть с требуемой для скоростной контактной подвески точностью, необходимо выполнить следующие условия:
применять конструкции консолей с горизонтальной регулировкой несущего троса и, по возможности, контактного провода, которые при этом не изменяют конструктивной высоты;
отказаться от проектирования консолей типоразмерами, т. е. отказаться от применения одной универсальной консоли на несколько габаритных положений, пусть даже с небольшими различиями;
при расчете положения фиксатора учитывать его наклон, как указано выше;
6 ИЗВЕСТИЯ Транссиба ^ №-41574-2024
~ л
выполнять расчет геометрии консолей в проекте индивидуально для каждой консоли с учетом фактического положения опоры с консолыо (с учетом уклона ближней к пути грани опоры, возвышения рельса в месте установки опоры, высоты контактного провода, конструктивной высоты подвески, бокового усилия на фиксатор со стороны контактного провода, расстояния от фиксатора до опорных струн, величины зигзага и пр.).
Общий принцип расчета геометрии консоли приведен на рисунке 4. Вид паспорта консоли, рассчитанной для изготовления, приведен на рисунке 5.
Ввод исходных данных об опорах по всему анкерному участку
Уклон ближней к пути грани опоры, возвышение рельса в месте установки, расстояние
УОФ - УТР
Рисунок 4 - Порядок расчета геометрии консоли
Реконструкция контактной сети иа участке N
КАРТА ОПОРЫ № PR187
Контактная подвеска 2хНлОл-ЮО + М-120
Тип струн 4БСМ2
ОСНОВНЫЕ ДАННЫЕ ОПОРЫ
Пикет опоры
Опора стоит слева от пути (по ходу килом.), с габаритом -3.66 м на уровне УГР
Отклонение передней грани в поле составляет -12 мм/м
Радиус кривой (центр кривой слева) -1367
Возвышение рельса (правый рельс выше) -2 мм
Зигзаг контактной подвески от опоры 0.15 м
Высота КП 6.5 м
Конструктивная высота 1.8 м
Высота верхнего хомута (от уровня нижнего из двух рельсов) 8.167 м
Расстояние между хомутами (по вертикали) 2.16 м
Расстояние от грани опоры до поворотной петли 0.150 м Ограничительный болт стойки фиксатора отрегулировать для обеспечения свободного хода дополнительного фиксатора.
Размеры консоли: АИОп 70/80 - 1-1.А
(В 128-1 А)
Путь:1, АУ:1Х
с опоры PR155 по PR11
Рисунок 5 - Общий вид паспорта для изготовления консоли по результатам расчета
Только применяя точный расчет консолей специальными программами по каждой опоре, можно свести к минимуму человеческий фактор и избежать ошибок при регулировке положения консолей, их сборке, монтаже [11]. Рассчитанную для конкретного места консоль нет необходимости регулировать, ее легко изготовить и смонтировать. Только такой подход позволяет реализовать расчетные проектные параметры контактной подвески.
Итак, для проектирования контактной подвески в настоящее время необходимо пересмотреть подход к проектированию консолей. Требуется индивидуальный расчет консолей специальной программой. Это позволит изменить подход к проектированию фиксаторов как главных элементов в консоли, влияющих на качество токосъема. Применение описанного в статье метода расчета фиксатора невозможно без индивидуального расчета параметров каждой консоли в специальной программе.
Список литературы
1. Ковалев, А. А. Методика определения геометрических параметров консолей / А. А. Ковалев, А. Ю. Иванищев. - Текст : непосредственный // Транспорт Урала. - 2018. -№ 2 (57). - С. 73-76.
2. Галкин, А. Г. Влияние угла наклона опоры на высоту подвеса контактного провода относительно уровня головки для скоростных и высокоскоростных контактных подвесок / А. Г. Галкин, А. А. Ковалев, А. В. Микава- Текст : непосредственный // Известия Транссиба. -2018. -№4(36). -С. 69-75.
3. Микава, А. В. Разработка математической модели положения консоли по высоте опоры / А. В. Микава, А. А. Ковалев. - Текст : непосредственный // Инновационный транспорт. -2016.-№2(20).-С. 42-49.
4. ГОСТ 32679-2014. Контактная сеть железной дороги. Технические требования и методы контроля. - Москва : Стандартинформ, 2015. - 11 с. - Текст : непосредственный.
5. Ковалев, А. А. Повышение эластичности контактной подвески за счет применения методики индивидуального расчета консолей / А. А. Ковалев, Д. В. Глазов, А. Ю. Иванищев. -Текст : непосредственный // Транспорт Урала. - 2021. - № 2 (69). - С. 93-96.
6. Правила содержания контактной сети, питающих линий, отсасывающих линий, шунтирующих линий и линий электропередачи. - Москва : Центрмаг, 2022. - 192 с. - Текст : не посредствен и ы й.
7. Кудряшов, Е. В. Механические расчеты контактных подвесок на основе статических конечноэлементных моделей / Е. В. Кудряшов. - Текст : непосредственный // Известия Петербургского университета путей сообщения. - 2010. - № 3 (24). - С. 258-269.
8. Ковалев, А. А. Применение современных методов моделирования для повышения надежности устройств контактной сети железнодорожного транспорта / А. А. Ковалев, Ф. С. Несмелов. - Текст : непосредс твенный // Инновационный транспорт. - 2012. - № 1 (2). -С. 49-52.
9. Расчетные параметры контактных подвесок. - Санкт-Петербург : ФО «УКС», 2003. 239 с. - Текст : непосредственный.
10. Energy TSI Commission Regulation (EU) No 1301/2014 of 18 November 2014, 2014, 39 p.
11. Galkin A., Kovalev A., Okunev A. Assessing remained service time of contact-line support under the constant load. Advances in Intelligent Systems and Computing, 2020, vol. 1115, pp. 693-702.
12. Бутенко, E. А. Совершенствование технологии обслуживания контактной сети / Е. А. Бутенко, А. Н. Смердин, В. М. Павлов. Текст : непосредственный // Инновационные проекты и технологии в образовании, промышленности и на транспорте : материалы научной конференции / Омский гос. ун-т путей сообщения. - Омск, 2022. - С. 120-125.
13. Разработка устройств непрерывного контроля технического состояния контактной сети на основе современных технических решений / О. А. Сидоров, А. П. Смердин,
8 ИЗВЕСТИЯ Транссиба Щ^И ЯШ (57 —2024- I
—= ■
Е. А. Бутенко [и др.]. - Текст : непосредственный // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. - 2022. - № 4 (65). - С. 118-124.
References
1. Kovalev A.A., Ivanischev A.Yu. Methodology for detennining the geometric parameters of consoles. Transport Urala - Transport of the Urals, 2018, no. 2 (57), pp. 73-76 (In Russian).
2. Galkin A.G., Kovalev A.A., Mikava A.V. The influence of the angle of inclination of the support on the height of the suspension of the contact wire relative to the level of the head for highspeed and high-speed contact suspensions. Izvestiia Transsiba - Journal ofTranssib Railway Studies, 2018, no. 4 (36), pp. 69-75 (In Russian).
3. Mikava A. V., Kovalev A. A. Development of a mathematical model of the console position in the height of the support. Innovatsionnyi transport - «Innotrans» Journal, 2016, no. 2 (20), pp. 42-49 (In Russian).
4. GOST 32679-2014. Contact line for railway. Technical requirements and control methods. Moscow, Standartinform, 2015. 11 p. (In Russian).
5. Kovalev A.A., Glazov D.V., Ivanischev A.Yu. Increasing the elasticity of the contact suspension by applying the methodology of individual calculation of consoles. Transport Urala -Transport of the Urals, 2021, no. 2 (69), pp. 93-96 (In Russian).
6. Maintenance rules for overhead catenary, feeder lines, suction lines, shunt lines and power lines. Moscow, Centrmag Publ., 2022, 192 p.
7. Kudryashov E. V. Mechanical calculations of contact suspensions based on static finite element models. Izvestiia Peterburgskogo universiteta putey soobschenia - Proceedings of Petersburg Transport University, 2010, no. 3 (24), pp. 258-269 (In Russian).
8. Kovalev A.A., Nesmelov F.S. Application of modern modeling methods to improve the reliability of railway contact network devices. Innovatsionnyi transport - «Innotrans» Journal, 2012, no. I (2), pp. 49-52 (In Russian).
9. Design parameters of contact suspensions. Saint-Petersburg, UKS Publ., 2003,239 p. (In Russian).
10. Energy TS1 Commission Regulation (EU) No 1301 /2014 of 18 November 2014, 2014, 39 p.
11. Galkin A., Kovalev A., Okunev A. Assessing remained service time of contact-line support under the constant load. Advances in Intelligent Systems and Computing, 2020, vol. 1115, pp. 693-702.
12. Butenko E.A., Smerdin A.N., Pavlov V.M. Improvement of the contact network maintenance technology. Innovacionnye proekty i tekhnologii v obrazovanii, promyshlennosti i net transports. Materialy XVI nauchnoy konferencii, posvyaschennoy Drtyu Rossiisckoi nauki [Innovative projects and technologies in education, industry and transport. Materials of the XVI scientific conference dedicated to the Day of Russian Science], Omsk, 2022, pp. 120-125 (In Russian).
13. Sidorov O.A., Smerdin A.N., Butenko E.A., Ermachkov G.R., Filippov V.M. Development of devices for continuous monitoring of the technical condition of the contact network based on modern technical solutions. Izvestiia vysshikh uchebrtykh zavedenii. E/ektromekhanika - Russian Electromechanics, 2022, no. 4 (65), pp. 118-124 (In Russian).
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ
Ковалев Алексей Анатольевич
Уральский государственный университет путей сообщения (УрГУПС).
Колмогорова ул., д. 66, г. Екатеринбург, 620034, Российская Федерация.
Кандидат технических наук, доцент кафедры «Электроснабжение транспорта», УрГУПС. Тел.:+7 (343) 221-24-78. E-mail: [email protected]
INFORMATION ABOUT THE AUTHORS
Kovalev Alexey Anatolievich
Ural State University of Railway Transport (USURT).
66, Kolmogorova st., Ekaterinburg, 620034, the Russian Federation.
Ph D in Engineering, associate professor, head of the department «The supply of transport», USURT. Phone: +7 (343)221-24-78. E-mail: [email protected]
ИШ^М ИЗВЕСТИЯ Транссиба 9
Глазов Денис Вячеславович
Уральский государственный университет путей сообщения (УрГУПС).
Колмогорова ул., д. 66, г. Екатеринбург, 620034, Российская Федерация.
Аспирант кафедры «Электроснабжение транспорта», УрГУПС.
Тел.:+7 (343) 221-24-78.
E-mail: [email protected]
БИБЛИОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИС АНИЕ СТАТЬИ
Ковалев, А. А. Совершенствование конструкции и методов монтажа фиксирующих устройств контактной сети при высокоскоростном движении на этапе проектирования / А. А. Ковалев, Д. В. Глазов. - Текст : непосредственный // Известия Транссиба. - 2024. — № 1 (57).-С. 2-10.
Glazov Denis Vyacheslavovich
Ural State University of Railway Transport (USURT).
66, Kolmogorova St., Ekaterinburg, 620034, the Russian Federation.
Postgraduate student of the department «The supply of transport», USURT.
Phone: +7 (343)221-24-78.
E-mail: [email protected]
BIBLIOGRAPHIC DESCRIPTION
Kovalev A.A., Glazov D.V. Improvement of design and methods of installation of contact network fixing devices for high-speed traffic at the design stage. Journal ofTrcmssib Railway Studies, 2024, no. I (57), pp. 2-10 (In Russian).
УДК 621.336.3
О. А. Сидоров, M. С. Михайлов
Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС), г. Омск, Российская Федерация
ИССЛЕДОВАНИЕ ТОКОПРИЕМНИКОВ ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОСТАВА, ОСНАЩЕННЫХ ВНУТРИПРУЖИННЫМИ ПНЕ В МОЭЛ ЕМЕНТАМ И
В КАРЕТКАХ
Аннотация. Статья посвящена исследованию токоприемников, оснащенных системой автоматического регулирования и управляемыми упругими элементами в каретках. От обеспечения надежного токосъема зависит функционирование скоростного электроподвижного состава. Поэтому для повышения качества токосъема широкое распространение получают системы автоматического регулирования статического нажатия токоприемника. Однако их применение изменяет сжатие пружин кареток, что в конечном итоге может привести к «пробоям» пружин кареток и отрывам. Для решения этой проблемы предлагается применять в каретках внутрипружинные пневмоэлементы, обладающие изменяемой статической характеристикой. Система автоматического регулирования такого токоприемника должна осуществлять одновременное управление статическим нажатием токоприемника и статической характеристикой кареток. Авторами предложена и описана система автоматического регулирования статического нажатия рам токоприемника и статической характеристики кареток, в которой в качестве упругих управляемых элементов используются внутрипружинные пневмоэлементы. Описан алгоритм работы системы автоматического регулирования токоприемника, оснащенного управляемыми упругими элементами в каретках. Для проверки перспективности предложенной системы автоматического регулирования разработана трехмассовая математическая модель токоприемника, оснащенного внутри пружинными пневмоэлементами в каретках. Разработанная математическая модель реализована в программном комплексе MATLAB Simulink. Выполнена модернизация испытательной установки для получения статических характеристик кареток токоприемников, оснащенных внутрипружинньши пневмоэлементами. Полученные результаты свидетельствуют о возможности применения внутрипружштых пиевмоэлемеитов в каретках токоприемников при применении системы автоматического регулирования, которая позволяет избежать полного сжатия упругих элементов кареток, приводящего к вертикальным ударам, вызывающим резкий рост контактного нажатия и отрывы.
Исследование выполнено при финансовой поддержке РИФ в рамках научного проекта № 23-29-10188.
Ключевые слови: токосъем, токоприемник, система автоматического регулирования, каретки, управляемый упругий элемент, внут/уипружинныи пнеамоэлемент. контактное на.ж-атие.
Oleg A. Siclorov, Mikhail S. Mikhailov
Omsk State t ransport University (OSTU), Omsk, the Russian Federation
RESEARCH OF ELECTRIC ROLLING STOCK PANTOGRAPHS EQUIPPED WITH INTRA-SPRING PNEUMATIC ELEMENTS IN THE PANHEAD SUSPENSION
Abstract. The article is devoted to the research of a pantograph equipped with an automatic control system and controlled elastic elements in a panhead suspension. The functioning of high-speed electric rolling stock depends on
10 ИЗВЕСТИЯ ТранссиШ^^и"^7'
