К 105-летию Омского государственного университета путей сообщения

Ученые ОмГУПСа – транспорту
Разработки-Исследования-Эксперименты

Экспериментальный комплекс для исследований контактных подвесок и токоприемников


Вернуться к содержанию рубрики

Версия для печати

Г.П. Маслов, доктор технических наук, профессор
О.А. Сидоров, кандидат технических наук, доцент

Одной из важнейших проблем электрической тяги является обеспечение надежного и экономичного токосъема. В ОмГУПСе на протяжении многих лет проводятся работы, связанные с решением этой проблемы. На кафедре «Электроснабжение железнодорожного транспорта» разработана теория износа контактирующих элементов токосъемных устройств, обобщенные расчетные схемы токоприемников и контактных подвесок.

Для проведения экспериментальных исследований разработаны устройства и аппаратура, обеспечивающая регистрацию контактного нажатия и аэродинамического воздействия на токоприемник. Созданы системы автоматического диагностирования контактной сети, выполнены работы по измерению износа двойных контактных проводов, регистрации показаний жесткости подвески, уклонов проводов, контроля отходящих ветвей, сопряжений и секционных изоляторов при проверке контактной сети на боковых путях станций с помощью дрезины-лаборатории.

Проведение испытаний в лабораторных условиях существующих и разрабатываемых токосъемных устройств позволяет получить значительный экономический эффект за счет уменьшения объема и сроков линейных испытаний, требующих затрат на содержание электровозов и вагонов-лабораторий, на задержки поездов за счет «окон».

Рис. 1

В лаборатории токосъема ОмГУПСа, носящей имя профессора В. П. Михеева, созданы все условия для проведения комплексных испытаний токоприемников электроподвижного состава и отдельных узлов контактной сети, а также устройств токосъема монорельсовых транспортных систем и метрополитена. Стенды позволяют проводить весь спектр токовых и динамических испытаний токосъемных устройств (рис. 1). Статические и временные характеристики токоприемников электроподвижного состава магистральных дорог исследуются с помощью переносных модулей диагностики. Трибологические исследования токосъемных материалов проводятся на специализированном стенде с возможностью пропуска постоянного и переменного тока до 1500 А.

Кольцевой стенд для исследования взаимодействия контактной сети и токоприемников электроподвижного состава (рис. 2) позволяет оценивать контактное нажатие с учетом аэродинамического воздействия, токовой нагрузки, наличия стрелы провеса и зигзага контактных проводов в широком скоростном диапазоне. Стенд обеспечивает получение данных о нагреве контактных пластин токоприемника, вертикальных перемещениях и ускорениях его основных узлов.

Рис. 2
Рис. 3

Комплекс предназначен для проведения исследований статических и динамических характеристик токоприемника, его нагрузочной способности, параметров качества токосъема по кривой контактного нажатия, полученной с помощью выборки из массива данных ресурсных испытаний, паспортизации основных параметров полозов токоприемников и экологических характеристик.

Линейный стенд для исследования статических и динамических характеристик элементов контактной подвески и токоприемников магистрального электроподвижного состава и монорельсового транспорта (рис. 3) позволяет измерять и анализировать высотное положение, жесткость, зигзаг проводов контактной подвески. Модель токоприемника оснащена предохранительным устройством и дистанционным управлением.

Комплекс предназначен для проведения исследований влияния натяжения и расположения струн на жесткость и высотное положение контактной подвески, линий влияния отжатия при движении токоприемника по контактной подвеске, характеристик токоприемников и токопроводов монорельсового транспорта, параметров подопорного узла и предохранительных устройств токоприемников.

Универсальный стенд для исследования эксплуатационных характеристик токоприемников магистрального электроподвижного состава предназначен для исследования частотной характеристики токоприемника магистрального электроподвижного состава, влияния высотного положения токоприемника на его поперечную и продольную жесткость, а также демпфирующих элементов на качество токосъема, работу предохранительных устройств токоприемников. Стенд включает в себя генератор вертикальных колебаний контактной подвески, ударный модуль для имитации продольных динамических воздействий на токоприемник. Стенд позволяет имитировать ударные нагрузки от элементов контактной сети, проводить паспортизацию токоприемников по существующим нормативам, осуществлять регулировку и настройку основных характеристик.

Стенд для исследования малогабаритных токоприемников предназначен для исследования параметров и характеристик токоприемников монорельсового транспорта и метрополитена, позволяет исследовать статические, динамические и экологические характеристики малогабаритных токоприемников при скорости до 500 км/ч, оценивать характеристики контактных пар, прогнозировать износ контактных элементов токоприемников и проводов. Комплекс предназначен для проведения исследований статических характеристик малогабаритных токоприемников, взаимодействия токоприемников монорельсового транспорта и метрополитена с жестким токопроводом, износа контактных пар устройств токосъема, акустического шума и радиопомех, генерируемых малогабаритными токоприемниками.

Планируется разработать цикл лабораторных работ по оценке температурного состояния основных токоведущих и изолирующих элементов устройств электроснабжения. Для указанных целей необходим портативный компьютер, обладающий вычислительной мощностью, достаточной для работы программного пакета Math Lab + Simulink под управлением операционной системы Windows XP, который используется для типовых переносных термоизмерительных комплексов (тепловизоров).

Каждый из указанных стендов должен обслуживаться своей рабочей станцией, так как лабораторные работы выполняются фронтальным методом - бригада из четырех студентов осуществляет исследование на одной стендовой установке. Только при соблюдении этого условия возможно обеспечение техники безопасности, адекватное восприятие студентами получаемой информации и личное участие каждого во всех операциях.

В настоящее время комплекс используется для проведения научных исследований по ряду проблем, связанных с токосъемом при увеличении скоростей движения на магистральных железных дорогах и на других видах транспорта. Кроме того, все лабораторные установки используются и в учебном процессе, позволяя с максимальной наглядностью продемонстрировать процессы, сопровождающие работу токосъемных устройств скоростного электрического транспорта.
 

Закон о рекламе

 

Кольцо Патриотических Ресурсов

Хостинг от AGAVA
Яндекс цитирования