Поліпшення зчеплення коліс з рейками шляхом удосконалення системи керування рейковим транспортним засобом - Автореферат

АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук Поліпшення зчеплення коліс з рейками шляхом удосконалення системи керування рейковим транспортним засобомРобота виконана на кафедрі „Залізничний транспорт” навчально-наукового інституту рейкового транспорту Східноукраїнського національного університету імені Володимира Даля Міністерства освіти та науки України Офіційні опоненти доктор технічних наук, доцент, МАСЛІЄВ Вячеслав Георгійович, Національний технічний університет “Харківський політехнічний інститут”, професор кафедри „Електричний транспорт та тепловозобудування” кандидат технічних наук, доцент, КРАМАР Микола Максимович, Східноукраїнський національний університет імені Володимира Даля, доцент кафедри "Прикладна математика" Захист відбудеться “05 ”липня 2004 р. о 13-00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 29.051.03 Східноукраїнського національного університету імені Володимира Даля за адресою: 91034, м. З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Східноукраїнського національного університету імені Володимира Даля за адресою: 91034, м.Застосування даних систем визначає технічний рівень рейкового транспортного засобу і дозволяє поліпшити його техніко-економічні параметри, що багато в чому залежать від принципів і алгоритмів керування мікропроцесорної системи. Від рівня реалізації зчеплення коліс локомотивів з рейками визначається багато технічних і економічних показників роботи залізниць (маса і швидкість руху поїздів, витрата енергії, витрати на експлуатаційні і відновні роботи й ін.). У ряді випадків для поліпшення зчеплення коліс з рейками пропонується збільшення кількості піску, подаваного локомотивами на рейки, тому що через низьку вартість пісок є основним матеріалом, що застосовується для підвищення тертя у контакті колесо-рейка. Рішення даних задач з урахуванням трибологічного стану, кінематики і динаміки контактування коліс з рейками забезпечить поліпшення зчіпних якостей рейкового транспортного засобу в режимі тяги і гальмування. ? розробити математичну модель просторового руху рейкового транспортного засобу, що враховує характеристики тягового електроприводу, фізико-механічні процеси в контакті при наявності мікропроцесорної системи керування;Представлені основні шляхи рішення задачі за рахунок використання алгоритмів керування рейковим транспортним засобом, що враховують реальний стан обєкта регулювання. У першому розділі проведено аналіз досліджуваного питання й огляд літератури, звязаної з тематикою дисертації, а також сформульовані мета і задачі дослідження. Виконаний провідними виробниками залізничного рухомого складу пошук можливостей підвищення зчіпних властивостей показав наявність значних технічних складностей реалізації зазначених можливостей стосовно до колекторних тягових електродвигунів і привів до створення локомотивів з безколекторними тяговими двигунами. Аналіз літератури показав, що у всіх розробках простежується єдиний підхід до рішення задачі оптимізації використання зчеплення локомотивом. Важливо відзначити, що за кордоном на локомотивах з асинхронним тяговим електроприводом для поліпшення зчіпних властивостей локомотивів використовуються не природні жорсткі характеристики асинхронного тягового електродвигуна (АТЕД) при фіксації частоти струму статора, а досить складні алгоритми динамічного регулювання сили тяги колісних пар на основі спостереження за швидкістю прослизання.Для рішення задачі прийняті й обґрунтовані подальші допущення: контактуючі тіла зовсім пружні, однорідні й ізотропні (задовольняється закон Гука); у зоні контакту мають місце тільки пружні деформації; розміри контактних площадок менше розмірів контактуючих тіл; матеріали колеса і рейки мають однакові пружні властивості. Таким чином, контактна задача стаціонарного котіння з прослизанням і зчепленням формулюється так: при заданих функціях , , , в області Е знайти вектор-функції і , де визначається в ході рішення задачі, причому швидкість дійсного ковзання може бути записана в наступному вигляді: Оператор являє собою швидкість пружних деформацій, а - вектор жорсткого ковзання. Аналіз формули швидкості жорсткого ковзання показав: якщо критичне ковзання на характеристиці зчеплення перевищує 1%, то в зоні контакту взагалі може не бути зони зчеплення при будь-якому ковзанні, і впливом пружних властивостей контактуючих тіл на поле дійсних ковзань у зоні контакту можна зневажити. Рішення задачі котіння з ковзанням, що враховувало би вплив пружних властивостей матеріалів колеса і рейки на поле дійсних ковзань і вплив тепловиділення в зоні контакту на фрикційні властивості поверхонь, у даний час не отримано.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ