Обобщенная оценка технического состояния функциональных подсистем энергетической установки тепловоза

2. Автоматизированная система управления надежностью локомотивов (АСУНТ). Концепция ТМХ-Сервис [Текст] / К. В. Липа, В. И. Гриненко и др. / ТМХ-Сервис. - М., 2012. - 160 с.

3. Мониторинг технического состояния локомотивов по данным бортовых микропроцессорных систем управления [Текст] / К. В. Липа, В. И. Гриненко и др. / ТМХ-Сервис. - М., 2013. - 156 с.

4. Лакин, И. К. Модуль статистики ЕСМТ. Алгоритмы функционирования. Технические требования [Текст] / И. К. Лакин, А. А. Аболмасов, А. В. Скребков. / ТМХ-Сервис. - М., 2014. - 41 с.

5. Мельников, В. А. Автоматизированное рабочее место диагностирования тепловоза по данным бортовой микропроцессорной системы управления [Текст] / В. А. Мельников, А. А. Аболмасов // Перспективы развития сервисного обслуживания локомотивов: Материалы междунар. науч.-практ. конф. / ТМХ-Сервис. - М., 2014. - С. 222.

6. Адлер, Ю. П. Статистическое оценивание [Текст] / Ю. П. Адлер, В. Г. Горский - М.: Статистика, 1976. 598 с.

7. Вентцель, Е. С. Теория вероятностей [Текст] / Е. С. Вентцель. - М.: Наука, 1969. - 576 с.

References

1. Valiev M. Sh. Povyshenie effektivnosti raboty teplovozov sredstvami bortovykh sistem diagnostic (DPU efficiency increasing by means of onboard diagnostic systems). PhD thesis, St. Pe-tersburgh, 2011, 161 p.

2. Lipa K. V., Grinenko V. I., Liangasov S. L., Lakin I. K., Abolmasov A. A., Mel'nikov V. A. Avtomatizirovannaia sistema upravleniia nadezhnost'iu lokomotivov (ASUNT). Kontseptsiia TMKh-Servis (Automatical locomotive reliability control system (ASUNT). The concept by TMH-Service). Moscow: TMKh-Servis, 2012, 160 p.

3. Lipa K. V., Grinenko V. I., Liangasov S. L., Lakin I. K., Abolmasov A. A., Mel'nikov V. A., Grinenko A. V. Monitoring tekhnicheskogo sostoianiia lokomotivov po dannym bortovykh mikro-protsessornykh sistem upravleniia (Locomotive technical state monitoring by means of onboard microprocessor control systems). Moscow: TMKh-Servis, 2013, 156 p.

4. Lakin I. K., Abolmasov A. A., Skrebkov A. V. Modul' statistiki ESMT. Algoritmy funktsionirovaniia. Tekhnicheskie trebovaniia (ESMT statistic module. Algorithms of functioning). Moscow: TMKh-Servis, 2014, 41 p.

5. Mel'nikov V. A., Abolmasov A. A. Automated locomotive diagnostic workplace by means of onboard microprocessor control system data [Avtomatizirovannoe rabochee mesto diagnostiro-vaniia teplovoza po dannym bortovoi mikroprotsessornoi sistemy upravleniia]. Materialy Pervoi mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii «Perspektivy razvitiia servisnogo obslu-zhivaniia lokomotivov» (First international science and practical conference materials «Locomotive service prospects»). - Moscow, 2014, p. 222.

6. Adler. Iu. P. Statisticheskoe otsenivanie (Statistical evaluation). Moscow: Statistika, 1976, 598 p.

7. Venttsel' E. S. Teoriia veroiatnostei (Probability theory). Moscow: Science, 1969, 576 p.

УДК 629.424.1

В. А. Михеев

ОБОБЩЕННАЯ ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПОДСИСТЕМ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ ТЕПЛОВОЗА

В статье рассматривается подход к обобщенной оценке технического состояния функциональных подсистем энергетической установки тепловоза, основанный на сведении частных параметров, выделенных по результатам анализа граф-модели, к одномерной временной функции с использованием математического выра-

ШЩШ ИЗВЕСТИЯ Транссиба 29

жения нелинейного среднего. Представлены результаты обобщенной оценки технического состояния топливной системы энергетической установки.

Энергетическая установка представляет собой иерархически сложную систему тепловоза, включающую в себя ряд взаимосвязанных функционально самостоятельных подсистем (рисунок 1). В процессе эксплуатации функциональные подсистемы энергетической установки тепловоза подвержены многочисленным неисправностям и отказам, приводящим к изменению технического состояния с соответствующим снижением технико-экономических показателей и эксплуатационной надежности. Достоверная оценка фактического технического состояния подсистем в процессе эксплуатации даст возможность определить уровень работоспособности всей энергетической установки в данный момент времени, выявить ее соответствие техническим требованиям, сделать заключение о возможности ее дальнейшей эксплуатации и в конечном итоге назначить комплекс требующихся ремонтных или обслуживающих воздействий.

Рисунок 1 - Функциональные подсистемы энергетической установки

Организация достоверной оценки технического состояния функциональных подсистем энергетической установки осложняется необходимостью включения в процедуру идентификации фактического состояния значительного числа разнородных физических величин, признаков и их параметров, отражающих функциональные процессы и взаимодействия различных узлов и деталей подсистем, которые необходимо обрабатывать комплексно. Такое количество информации может трактоваться неоднозначно, что способствует возникновению ошибок первого и второго рода [1]. Поэтому возникает необходимость выделить наиболее значимый информационно емкий признак, а именно выявить информативный обобщающий параметр состояния функциональных подсистем энергетической установки. Суть рассматриваемого подхода заключается в том, что процесс постепенного изменения уровня работоспособности, характеризуемый многими компонентами (физическими величинами, признаками, параметрами), описывается одномерной функцией Вчисленные значения которой зависят от контролируемых компонентов процесса [2].

Для нахождения обобщающего параметра необходимо определить наиболее рациональную совокупность частных параметров технического состояния функциональных подсистем, которые затем свертываются к обобщенному. Наиболее строгим подходом к определению совокупности частных параметров является путь, основанный на построении и анализе модели исследуемого объекта.

Использование конкретной модели обусловливается спецификой рассматриваемого объекта. Функциональные подсистемы энергетической установки относятся к классу непрерывных объектов и характеризуются многоэлементной блочной структурой, значительной мощностью входных и выходных параметров, упорядоченностью связей и разнородностью процессов функционирования. Одним из путей математического описания подобных сложных объектов представляется путь составления граф-модели [3 - 6]. Функционирующий сложный объект представляется топологическим пространством и изображается в виде графа, отобра-

30 ИЗВЕСТИЯ Транссиба № 1(21) 2015

—— = 1 V

жающего существенные свойства функционирования объекта и множество взаимосвязей его параметров. Под топологическим пространством понимается пара Т = (X, @), где Х- конечное абстрактное множество X = \ху,...,х1}; 0 - топология, определенная в множестве Х заданием на нем бинарного отношения ф, связывающего две точки - х (xi е X) и х. (ху е X), причем хI Ф х] [3, 7]. Реализацию предлагаемого подхода рассмотрим на примере топливной системы.

Функциональная блок-схема топливной системы тепловозного дизеля [8] представлена на рисунке 2, где То - температура окружающей среды; ТТБ - температура топлива в топливном баке (ТБ); ИТБ - уровень топлива в ТБ; СТБ - количество топлива, забираемого из ТБ; Нф.г - давление потока топлива после фильтра грубой очистки (ФГО); Сф.г - количество топлива, проходящего через ФГО; Тф.г - температура топлива после ФГО; птн - частота вращения вала топливоподкачивающего насоса (ТПН); Ртн - давление топлива перед фильтром тонкой очистки (ФТО); Ттн - температура топлива после ТПН; Gт.н - количество топлива, подведенного к ФТО; Рф.т - давление топлива после ФТО; Тф.т - температура топлива перед ФТО; Gф.т - количество топлива, прошедшего через ФТО; Ркт - давление топлива в надплунжерном пространстве ТНВД; ТКТ - температура топлива в КТ; Gкт - количество топлива, подведенного к топливному насосу высокого давления (ТНВД); /р - выход реек ТНВД; пд - частота вращения коленчатого вала дизеля; Рн.д - давление топлива в трубопроводах высокого давления на входе в топливную форсунку (Ф); Gн.д - цикловая подача топлива ТНВД; Тн.д - температура топлива после ТНВД; Рт - давление, впрыскиваемого в цилиндр, топлива; qц - цикловая подача топлива; Тт - температура впрыскиваемого топлива; Р'кт - давление топлива в топливном коллекторе (КТ); G'кт - количество топлива, поступающего в КТ; Р'тн -давление топлива после ТПН; G'т.н - производительность ТПН; GпК - количество топлива, сливаемого через предохранительный клапан (ПК); GПр.К - количество топлива, сливаемого через перепускной клапан (ПрК); ТТП - температура топлива на входе в ТП; Gв.п - количество воды, проходящей через топливоподогреватель (ТП); Рвп - давление потока воды на входе в ТП; Твп - температура воды на входе в ТП; Т,вп - температура воды на выходе из ТП; Р'вп - давление воды на выходе из ТП; Gтп - количество топлива, сливаемого в ТБ из ТП; ТТП - температура топлива на выходе из ТП.

Рисунок 2 - Функциональная блок-схема топливной системы:

Составление модели функционирования топливной системы тепловозного дизеля Gт.с(X, и) с использованием метода граф-описания предполагает задание в топологическом пространстве конечного множества функциональных параметров, образующих конечное множество вершин графа Х, соответствующих причинно-следственных связей между ними,

№ 1(21) ЛЛИ С ИЗВЕСТИЯ Транссиба 31

=2015

образующих конечное множество ребер U (Х nU = 0 ) и трехместного предиката P(x, u, y), x, y e X и u £ U [3, 7].

В работе [3] к выделению рекомендованы следующие конечные множества параметров: входные параметры (множество K) - параметры воздействий других объектов или окружающей среды; выходные параметры (множество R) - параметры рассматриваемого объекта, воздействующие на другие объекты и системы; параметры процесса функционирования (множество F) - характеристики множества подпроцессов, составляющих основной процесс функционирования топливной системы; структурные параметры (множество E) и дефекты (множество D). Выделим параметры указанных множеств на основе рассмотрения физических процессов, отражающих сущность функционирования топливной системы и работоспособность ее структурных элементов.

В качестве входных параметров (множество K) в соответствии с функциональной блок-схемой (см. рисунок 2) рассматриваются температура окружающего воздуха; выход рейки топливного насоса и частота вращения коленчатого вала дизеля - 1р и пд; температура, давление и расход воды ТП - Твп, Рвп и Овп; частота вращения привода ТПН - пТПН. Основными выходными характеристиками процесса функционирования топливной системы (множество R) служат цикловая подача, температура и давление впрыска топлива - двп, Твп и Рвп.

Параметры множества F выделим на основе анализа подпроцессов функционирования. Межблочные взаимосвязи функциональных элементов топливной системы низкого давления можно охарактеризовать уравнением Бернулли для реальной жидкости, которое для рассматриваемой системы запишется в виде [9, 10]:

^ + Р„/

где zTi, z- - высота расположения центра тяжести соответственно i-го и j-го сечений потока над плоскостью сравнения (напор положения или уровень жидкости); Ртг/ (рт g) - напор давления потока топлива; )/(2g) - скоростной напор потока топлива; h- - потерянная удельная энергия потока или потеря напора топлива на участке i - j (гидравлические потери напора); ит = GJ ют - средняя скорость топлива на участке; Рт - давление в центре тяжести рассматриваемого сечения; Gt - расход (поток) топлива; ют - живое сечение потока топлива; рт - плотность жидкости; а - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения скоростей по сечению потока.

Производительность ТПН является одним из важнейших параметров топливной системы тепловозного дизеля, которая характеризуется количеством массовой подачи топлива, проходящего через систему в единицу времени:

gt.k = йт.н Q.K Рт Пт.н ,

где цтн - коэффициент подачи насоса; Стн - постоянная для данного типа насоса; рт - плотность топлива, которая представляется функцией рабочей температуры топлива в ТБ; птн -частота вращения привода ТПН.

Фильтры тонкой и грубой очистки топлива ФТО и ФГО как элементы гидравлической цепи представляют собой местные сопротивления, для которых на основании уравнения Бернулли можно записать [9, 10]:

Рт.ф = Рт.н _ ^т.ф ртЦ\ф /2 ,

где ^т.ф - коэффициент гидравлического сопротивления фильтра; Ртн, Рт.ф - соответственно давление до и после фильтра; рт - плотность топлива; ит.ф - средняя скорость топлива в фильтре.

32 ИЗВЕСТИЯ Транссиба 1(21) 2015

= _

Клапаны ПрК и ПК топливной системы представляют собой подпружиненные шарики, закрывающие отверстия для перепускания топлива. Потери напора на клапанах представляют собой потери в местных сопротивлениях [9, 10]:

¿кл =^т.ф Рт^.ф/2 .

Процесс формирования закона подачи топлива в топливной системе высокого давления определяется следующими основными параметрами: Рт, ит, рт - давление, скорость движения и плотность топлива; ётвд - внутренний диаметр нагнетательного трубопровода; сп - скорость плунжера; /и - площадь поперечного сечения иглы форсунки; то - время движения плунжера на активной части хода; 2 - жесткость пружины иглы форсунки; Ри - давление топлива под иглой при ее отрыве от седла; Ро - давление среды в цилиндре дизеля; /к - площадь поперечного сечения нагнетательного клапана; у - величина подъема нагнетательного клапана;

- коэффициент расхода для всасывающего окна; цо - коэффициент расхода отсечного окна; цс - коэффициент расхода эффективного сечения распылителя форсунки. Параметры сп, то, Ро определяют режим работы дизеля, /к, до, у - техническое состояние ТНВД, а /и, 2,

- техническое состояние форсунки.

Исходя из вышеизложенного основной цикл работы топливной системы отображаем множеством взаимосвязанных функциональных параметров (множество Р), представляющих давление (Ртн, Рф.т, ..., Ркт), температуру (Тф.г, Ттн, ..., ТКТ) и скорость движения сред (иф.т, ..., ифД расход рабочих сред ^т.ш GПК, GКТ) и гидравлические потери напора (Ьф.п Ьф т, ., ЬПК), оказывающих наибольшее влияние на процесс течения потока топлива и его параметры.

Указанные выше параметры соответствуют режиму нормального функционирования, поэтому для распознавания возможных неисправностей необходимо ввести структурные параметры (множество Е) и дефекты (множество П).

Глубина исследования в нашем случае распространяется до агрегатов и отдельных узлов топливной системы и не рассматривает ее отдельных элементов, поэтому описание структурных параметров подмножества Е здесь и далее реализуем в терминах теории размытых категорий [3]: Еф.г - техническое состояние ФГО; ЕТПН - техническое состояние ТПН; Еф.т -техническое состояние ФТО; ЕПК и ЕПрК - техническое состояние ПК и ПрК; ЕКТ - техническое состояние КТ; Ен.д - техническое состояние ТНВД; Еф - техническое состояние Ф. Множество структурных параметров отображается на графе в виде прообразов [3].

Параметры Е^ выделили по следующим соображениям. Основываясь на анализе функциональной схемы и ее содержательного описания, можно констатировать, что в целом снижение давления на входе в ТНВД в эксплуатации может произойти вследствие увеличения перепада давления на ФТО в результате загрязнения фильтрующего элемента (Еф.т), уменьшения производительности и давления, создаваемого топливоподкачивающим насосом, из-за износа его деталей (ЕТПН), загрязнении ФГО (Еф.г), а также нарушениями в работе клапанов ПК и ПрК (ЕПК и ЕПрК). Техническое состояние топливной подсистемы высокого давления характеризуется техническим состоянием ТНВД и Ф (Ен.д и Еф). Возникающие в них неисправности ведут к изменению закона топливоподачи, что в конечном счете сказывается на надежности и экономичности тепловозного дизеля.

Каждый структурный параметр представляется возможным состоянием - дефектом, под которым понимаем несоответствие группы структурных параметров допустимым значениям. Число дефектов в структурных элементах топливной системы принимаем конечным и будем рассматривать как один обобщенный, влияющий на параметры Ег-.

Составленная методом граф-описания модель нормального функционирования топливной системы тепловозного дизеля представлена на рисунке 3. Ориентированный граф Gт.с в пространстве параметров является конечным и содержит вершины трех видов: стоковые (только входящие ребра), истоковые (только исходящие ребра) и смешанные (как входящие, так и исходящие ребра).

№ 1(21) ЛЛИ С ИЗВЕСТИЯ Транссиба 33

=2015

Рисунок 3 - Граф-модель топливной системы Отс

Полученная граф-модель топливной системы в пространстве параметров позволяет осуществить процедуру выбора частных параметров технического состояния. Для анализа полученных граф-моделей и установления наиболее рационального подмножества частных параметров (множества В) был применен метод покрытия таблицы расстояний [3, 4], который базируется на оценке элементов модели, упорядочивании вершин в соответствии со значением принятого показателя эффективности, нахождении маршрутов отображения дефектов в графе. Математически задача выделения совокупности частных параметров технического состояния решена нахождением внешне устойчивого подмножества (ВУПа) - Т ориентированного двудольного графа, такого, что Т ^ Х и истинно логическое высказывание [х е Х,х е Т(Гх п Т )], где Гх - под-

множество, образованное отображением вершины х в множестве Х; V - квантор общности [3]. В результате получили схему покрытия в виде двудольного графа (рисунок 4), представляющую собой искомое множество частных параметров топливной системы.

Исходя из того, что выделенные частные параметры технического состояния имеют различную размерность, они приводятся к единой системе безразмерного нормированного исчисления:

{В}

Гт

Рисунок 4 - Двудольный граф соответствия топливной системы

к к)-к

к.

где ¿¿(¿) - текущее значение 1-го частного параметра; Ь1н - допустимое значение 1-го частного параметра в соответствии с нормативной документацией.

Допуски на значения параметров Ь1н могут быть эксплуатационными или ремонтными. Эксплуатационные допуски устанавливаются системой эксплуатационно-технической документации, а также технологическими указаниями по выполнению регламентных работ. Ремонтные допуски определяются в ремонтной документации или в производственно-технологической документации.

В результате получаем совокупность безразмерных величин {&г.н(0, Ртн(0, Нф.г(0, Рт.н(0, Ркт(0, СКг(0, Рф.т(0}, которые посредством математического выражения нелинейного среднего сводим к обобщенному параметру:

34 ИЗВЕСТИЯ Транссиба _№ 1

^ (/) = Ф«... [^.н (')>- +Ф[Рт.Н (')]ФР'» + ФЯф.г [Нф.г (/)>. + Фр,, [Кн ()]Ф,„ +

фс + Фр + ФЯ + Фр +

^т.н рт.н Нф.г рт.н

1 1 1 +ФРКТ [РКТ к+ Фвв [Ят ('+ ФРф.т [рф.т кЖ

+Фр +Фе + Фр

рКТ ЯКТ рф.т

где Ф; - весовой коэффициент (линейная функция оценок каждого /-го частного параметра),

Ф = ^е г + ,

здесь Уе, V», - коэффициенты значимости; 0Ь ог- - относительные оценки частных параметров по показателям достоверности контроля, чувствительности и информативности.

Таким образом, свертывание совокупности безразмерных величин частных параметров технического состояния с использованием математического выражения нелинейного среднего позволяет получить одномерную функцию обобщенной параметрической оценки уровня работоспособности функциональных подсистем. Получаемый при этом информационно емкий признак удовлетворяет требованиям достоверности контроля, чувствительности и информативности. Кроме того, оценка уровня работоспособности по обобщенному параметру позволяет прогнозировать временную функцию £е(0, а следовательно, и характер изменения работоспособности во времени.

Выполненные исследования позволяют рекомендовать для выделения наиболее рациональной совокупности частных параметров функциональных подсистем применять аппарат теории графов. Использование метода граф-описания позволяет получить математическую модель функциональной подсистемы, а известный набор средств анализа топологического пространства - искомое множество частных параметров.

Список литературы

1. Бервинов, В. И. Техническое диагностирование локомотивов [Текст] / В. И. Бервинов / УМК МПС РФ. - М., 1998. - 193 с.

2. Машошин, О. Ф. Диагностика авиационной техники [Текст] / О. Ф. Машошин / Московский гос. техн. ун-т гражданской авиации. - М., 2007. - 141 с.

3. Диагностирование на граф-моделях: На примерах авиационной и автомобильной техники [Текст] / Я. Я. Осис, Я. А. Гельфандбейн и др. - М.: Транспорт, 1991. - 244 с.

4. Харламов, В. В. Методы и средства диагностирования технического состояния коллек-торно-щеточного узла тяговых электродвигателей и других коллекторных машин постоянного тока [Текст] / В. В. Харламов / Омский гос. ун-т путей сообщения. - Омск, 2002. -233 с.

5. Сковородников, Е. И. Моделирование процессов функционирования дизель-генераторной установки тепловоза с целью оптимизации количества параметров контроля [Текст] / Е. И. Сковородников, В. А. Михеев // Транспорт Урала / Уральский гос. ун-т путей сообщения. - Екатеринбург. - 2009. - № 1 (20). - С. 59 - 62.

6. Анисимов, А. С. Методы исследования взаимовлияния параметров функционирования тепловоза [Текст] / А. С. Анисимов, В. А. Михеев, Ю. Б. Гришина // Известия Транссиба / Омский гос. ун-т путей сообщения. - Омск. - 2010. - № 1 (1). - С. 2 - 8.

7. Емеличев, В. А. Лекции по теории графов [Текст] / В. А. Емеличев, О. И. Мельников. -М.: Наука, 1990. - 383 с.

8. Тепловоз 2ТЭ116 [Текст] / С. П. Филонов, А. И. Гибалов и др. - М.: Транспорт, 1996. -334 с.

№.1!251) ИЗВЕСТИЯ Транссиба 35

9. Справочник по гидравлическим сопротивлениям [Текст] / Под ред. М. О. Штейнберга. -М.: Машиностроение, 1992. - 672 с.

10. Чиняев, И. А. Судовые системы [Текст] / И. А. Чиняев. - М.: Транспорт, 1984. - 216 с.

References

1. Bervinov V. I. Tekhnicheskoe diagnostirovanie lokomotivov (Technical diagnostics locomotives). Moscow: UMK MPS RF, 1998, 193 p.

2. Mashoshin O. F. Diagnostika aviatsionnoi tekhniki (Diagnosis of aeronautical engineering). Moscow, 2007, 141 p.

3. Osis Ia. Ia. Diagnostirovanie na graf-modeliakh: Na primerakh aviatsionnoi i avtomobil'noi tekhniki (Diagnosing on graph models: Examples of aviation and automotive technology). Moscow: Transport, 1991, 244 p.

4. Kharlamov V. V. Metody i sredstva diagnostirovaniia tekhnicheskogo sostoianiia kol-lektorno-shchetochnogo uzla tiagovykh elektrodvigatelei i drugikh kollektornykh mashin posto-iannogo toka (Methods and tools for diagnosing technical condition number of reflex-brush assembly traction motors and other collector cars post-direct current). Omsk, 2002, 233 p.

5. Skovorodnikov E. I., Mikheev V. A. [Modelirovanie protsessov funktsionirovaniia dizel'-generatornoi ustanovki teplovoza s tsel'iu optimizatsii kolichestva parametrov kontrolia]. Transport Urala - Transport of the Urals, 2009, no. 1 (20), pp. 59 - 62.

6. Anisimov A. S., Mikheev V. A., Grishina Iu. B. Methods of interference parameters functioning locomotive [Metody issledovaniia vzaimovliianiia parametrov funktsionirovaniia teplovoza] Izvestiia Transsiba - The Trans-Siberian Bulletin, 2010, no. 1 (1), pp. 2 - 8.

7. Emelichev V. A., Mel'nikov O. I. Lektsii po teorii grafov (Lectures on graph theory). Moscow: Nauka, 1990, 383 p.

8. Filonov S. P., Gibalov A. I. Teplovoz 2TE116 (Locomotive 2TE116). Moscow: Transport, 1996, 334 p.

9. Shteinberga M. O. Spravochnikpo gidravlicheskim soprotivleniiam (Handbook of hydraulic resistance). Moscow: Mashinostroenie, 1992, 672 p.

10. Chiniaev I. A. Sudovye sistemy (Ship Systems). Moscow: Transport, 1984, 216 p.

УДК 629.4

В. А. Нехаев, В. А. Николаев, Е. П. Челтыгмашев

ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА РАСЧЕТНОЙ СХЕМЫ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ЭКИПАЖА ДЛЯ ОЦЕНКИ ИМПУЛЬСНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ СО СТОРОНЫ ПУТИ

Сформирована математическая модель, описывающая динамику механической колебательной системы «железнодорожный экипаж - путь» в продольной вертикальной плоскости симметрии. Выполнено эквивалентное преобразование ее расчетной схемы. Рассмотрены способы линеаризации нелинейных характеристик. Сформирована модель «обобщенного» экипажа для оценки действующих на него ударных импульсов со стороны стыков рельсов.

Натурные испытания подвижного состава и практика его эксплуатации, особенно на дорогах Сибирского региона с повышенной жесткостью пути в зимнее время, показывают, что импульсное воздействие со стороны стыков рельсов оказывает значительное влияние на тяговые свойства локомотива, на работоспособность узлов его экипажной части, а также на надежность боковых рам грузовых вагонов, вызывая в них трещины и изломы, угрожающие безопасности движения поезда.

36 ИЗВЕСТИЯ Транссиба _№ 1(21) 2015

= _