Помощь в учёбе, очень быстро...
Работаем вместе до победы

Формирование управляющих воздействий на контактной сети с учетом процесса разрегулировок опор

Диссертация: Формирование управляющих воздействий на контактной сети с учетом процесса разрегулировок опор
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Методы исследования. При выполнении работы использованы методы расчетов контактной сети электрифицированных железных дорог, методы строительной механики и механики разрушения, теории надежности. Использованы также методы экспериментальных исследований угла наклона опор с помощью теодолита, устройства для контроля установочных параметров опор контактной сети и прибора УГК -1, разработанного… Читать ещё >

Содержание

  • 1. АНАЛИЗ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ И, ПУБЛИКАЦИИ
    • 1. 1. Обзор публикаций
    • 1. 2. Анализ отказов из-за разрегулировок положения контактных проводов на уровне ЦЭ
    • 1. 3. Анализ отказов из-за разрегулировок положения контактных проводов на уровне Свердловской железной дороги
    • 1. 4. Анализ состояния опор контактной сети на Свердловской железной дороге
    • 1. 6. Выводы
  • 2. РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ РАЗРЕГУЛИРОВОК ПОЛОЖЕНИЯ ОПОРЫ
    • 2. 1. Постановка эксперимента
    • 2. 2. Обработка результатов. j
    • 2. 3. Разработка математической модели расчета угла наклона опоры контактной сети в зависимости от деформационных характеристик грунта
      • 2. 3. 1. Устройство фундаментов. Г
      • 2. 3. 2. Последовательность проектирования фундаментов
      • 2. 3. 3. Способ закрепления опор в различных типах грунтов
      • 2. 3. 4. Расчет прогиба опоры
      • 2. 3. 5. Определение перемещения опоры в зависимости от деформационных характеристик грунта
    • 2. 5. Выводы
  • 3. РАЗРАБОТКА УСТРОЙСТВА ДЛЯ КОНТРОЛЯ УГЛА НАКЛОНА ОПОР КОНТАКТНОЙ СЕТИ
    • 3. 1. Обзор и анализ аналогов
    • 3. 2. Разработка портативного устройства
      • 3. 2. 1. Принцип работы устройства
    • 3. 3. Испытание устройства
    • 3. 4. Выводы
  • 4. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТ
    • 4. 1. Расчет эффективности от проведения мероприятий по регулировки проводов и опор контактной сети
    • 4. 2. Расчет срока окупаемости прибора
    • 4. 3. Расчет среднего ущерба от отказа из-за падения опоры
    • 4. 4. Расчет эксплуатационных расходов на содержание участка контактной сети
    • 4. 4. Выводы

Формирование управляющих воздействий на контактной сети с учетом процесса разрегулировок опор (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Актуальность темы

Опоры контактной сети выступают в качестве несущих конструкций и в значительной степени определяют процессы разрегулировок подвески. Разрегулировка подвески приводит к ухудшению ветроустойчивости, ускорению износа полозов токоприемников и контактного провода, а также нередко сопровождается отказами, которые приводят к длительным задержкам, простою поездов, нарушению движения. Процесс разрегулировок опор и закономерности управляющих воздействий на сегодняшний день малоизученны. В связи с этим тема диссертационной работы весьма актуальна.

Цель диссертационной работы — повышение надежности работы контактной сети на основе формирования управляющих воздействий с учетом процесса разрегулировок опор.

Для достижения указанной цели решались следующие задачи:

• проведен анализ характера разрегулировок опор контактной сети,.

• разработана математическая модель разрегулировок положения опоры в виде марковского процесса, позволяющая сформировать проведение управляющих воздействий по уменьшению угла наклона опоры регулировки зигзага контактного провода,.

• разработана математическая модель для определения угла наклона опоры в зависимости от деформационных характеристик грунта,.

• разработан прибор для контроля угла наклона опор контактной сети. Объектом исследования являются опоры контактной сети участков железной дороги.

Область исследования — взаимодействие токоприемников электроподвижного состава и контактных подвесок. Системы контактных подвесок и токоприемников. Устройства и материалы, снижающие износ контактного провода и обеспечивающие повышение скоростей движения.

Опоры контактной сети, расположенные на участках железной дороги, а также деформационные характеристики грунта, влияющие на их наклон.

Научная проблема формулируется следующим образом: с увеличением срока службы опор число опор, отклонившихся от нормы, растет. Угол наклона опоры с течением времени может превысить допустимый, что способствует процессу разрегулировок проводов контактной подвески, увеличивая их износ и повышая риск отказа. Мероприятий по выявлению оптимального времени проведения технического обслуживания не разработано.

Методы исследования. При выполнении работы использованы методы расчетов контактной сети электрифицированных железных дорог, методы строительной механики и механики разрушения, теории надежности. Использованы также методы экспериментальных исследований угла наклона опор с помощью теодолита, устройства для контроля установочных параметров опор контактной сети и прибора УГК -1, разработанного автором.

Научная новизна работы заключается в решении следующих основных задач:

1. Разработана математическая модель разрегулировок опор контактной сети в виде марковского процесса, на основе которой возможно сформировать необходимое управляющее воздействие.

2. Обоснована возможность оптимизации нормируемых значений углов наклона опор контактной сети.

3. Разработана математическая модель для определения угла наклона опоры контактной сети на основе учета деформационных характеристик грунта.

4. Уточнена классификация типов грунтов при закреплении цельных железобетонных опор в грунт.

5. Разработан новый прибор для контроля углов наклона опор контактной сети, который удобен в эксплуатации. 4.

Практическая значимость исследования. Проведенные исследования позволили усовершенствовать методику проведения измерения углов наклона опор. На основании этого даны практические рекомендации по оптимизации затрат на проведение управляющих воздействий, что дает возможность повысить надежность работы контактной сети.

Разработанный прибор для контроля угла наклона опоры контактной сети позволил сократить время на измерения, упростил работу, нашел практическое применение на Свердловской железной дороге. На защиту выносится:

• математическая модель разрегулировок положения опоры на основе марковского процесса;

• методика расчета по формированию необходимого управляющего воздействия;

• математическая модель для определения угла наклона опоры контактной сети на основе учета деформационных характеристик грунта;

• принцип реализации прибора для измерения углов наклона опор контактной сети УГК-1;

• программное обеспечение, предназначенное для вычисления углов отклонения опор контактной сети.

Реализация результатов работы. Разработанный прибор УГК-1 был внедрен в опытную эксплуатацию на Свердловской железной дороге.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на конференциях, совещаниях, семинарах Уральского государственного университета путей сообщения «Молодые ученые транспорту», г. Екатеринбург (2005;2007 гг.) — международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы автомобильного, железнодорожного и трубопроводного транспорта в Уральском регионе» Пермского государственного технического университета, г. Пермь, 2005 г.- научно-производственной конференции «Состояние безопасности движения на путях общего и необщего пользования», г. Москва, 2008 г.

Результаты диссертационных исследований были доложены на совместном научном семинаре кафедр «Электроснабжение транспорта», «Электрическая тяга» и «Механика деформируемого тела основания и фундаменты» Уральского государственного университета путей сообщения.

Основные положения диссертационной работы были доложены на кафедре «Электроснабжение транспорта» Уральского государственного университета путей сообщения.

Публикации. По теме диссертации было опубликовано 6 печатных работ. Материалы диссертации отражены в отчетах о НИР. Общий объем публикаций около 3 печатных листов, из которых автору принадлежит 2.5 печатных листа. Одна статья опубликована в издании «Транспорт Урала», входящем в Перечень изданий, рекомендованных ВАК для публикации научных результатов диссертаций, остальные статьи опубликованы в журнале «Электрика», сборниках научных трудов УрГУПС, Пермского государственного университета путей сообщения.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, библиографического списка и семи приложений. Содержание изложено на 118 машинописных страницах, в том числе включает 13 таблиц и 31 рисунок, библиографический список содержит 73 наименования.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

В диссертационной работе, на основе построения и дальнейших расчетов математических моделей, а также инструментального контроля с применением теории вероятности и математической статистики дано новое решение актуальной научно-технической задачи по формированию управляющих воздействий контактной сети на основе учета процесса разрегулировок опор.

Проведенные исследования позволяют сформулировать следующие основные результаты и сделать выводы:

1. Разработана математическая модель разрегулировок опор контактной сети в виде марковского процесса. Получены оценки переходных вероятностей. Доказана стационарность описываемого процесса с вероятностью 0,92.

2. По результатам статистического обследования опор контактной сети разработана методика их технического обслуживания с учетом разрегулировок опор.

3. Разработана математическая модель для расчета перемещений характерных сечений опоры, включая угол ее наклона в зависимости от деформационных характеристик грунта при различных нормативных изгибающих моментах. Дополнена классификация типов грунтов для выбора способа закрепления опоры контактной сети. Проведен анализ основных факторов влияющих на увеличения угла наклона опоры контактной сети.

4. Предложен принцип реализации и разработан прибор для контроля угла наклона опор контактной сети, который сокращает время затрачиваемое на измерение (до 10 сек) и упрощает работу.

5. Разработанный прибор для контроля угла наклона опор контактной сети внедрен в опытную эксплуатацию в дорожной электротехнической лаборатории Свердловской железной дороги.

6. Разработан программный продукт для автоматической обработки измерений. Получено свидетельство о регистрации программного продукта.

7. Применение предложенной методики и оборудования позволяет повысить надежность работы контактной сети.

8. Определена экономическая эффективность мероприятий по регулировки контактной подвески и опор контактной сети. Экономический эффект составил 611 500 руб. Рассчитан срок окупаемости прибора для контроля угла наклона опор контактной сети (7 мес.).

Показать весь текст

Список литературы

  1. , В.И. Стратегические направления научно-технического развития ОАО «Российские железные дороги» на период до 2015 г. / В. И. Якунин // Желдорпресинформ. -(http://www.rzd.ru/wps/portal/doc)
  2. , Э.П. Эксплуатация опор контактной сети Текст.: учеб. для инженерно технических работников энергоучастков / Э. П. Селедцов, Е. А. Баранов. — М.: Транспорт, 1970. — 95 с.
  3. , С.А. Проблема реконструкции насыпи железных дорог в условиях сурового климата // Реконструкция городов и геотехническое строительство. — (http://georec.narod.ru/index.htm) .
  4. Указания по техническому обслуживанию опорных конструкций контактной сети. К-146−96. М.: Трансиздат, 1996. — 120 с.
  5. Правила устройств и технической эксплуатации контактной сети электрифицированных железных дорог (ЦЭ-868). Департамент электрификации и электроснабжения Министерства путей сообщения Российской Федерации. — М.: Трансиздат, 2002. — 184 с.
  6. Нормы проектирования контактной сети Текст.: СТН ЦЭ 141−99 -М.: 2001.-112 с.
  7. Инструкции эксплуатации металлических несущих конструкций устройств электроснабжения железных дорог Текст.: ЦЭТ-39. утв. 30.03.1992-М.: Транспорт, 1993.-39 с.
  8. , A.C. Прогнозирование аварийного состояния объектов / A.C. Гликман // Технаучпром. -(http://www.ftnp.ru/prognoz avariy. htm).
  9. , A.A. Обеспечение устойчивости опорных конструкций контактной сети в грунте Текст.// Железнодорожный транспорт. Сер. Электроснабжение железных дорог. М.: ЭИ/ 1ЩИИТЭИ МПС [РФ], 2004.-Вып. 1- С.12−18.
  10. Нормы по производству и приемке строительных и монтажных работ при электрификации железных дорог (устройства контактной сети) Текст.: СТН ЦЭ 12−00 М.: 2000. 117 с.
  11. Условия закрепления фундаментов и опор контактной сети для обычных грунтовых условий Альбом.: 2190. М.: ЦНИИС, 2003. — 48 с.
  12. Результаты обследования ВИКС // Данные вагон лаборатории контактной сети (http://www.svrw.mps/see/viks/).
  13. Анализ бальности за Ш квартал 2007 г. // Данные вагон -лаборатории контактной сети. — (http://www.svrw.mps/see/viks/ viks0307).
  14. , А.Г. Теория и методы расчетов процессов проектирования и технического обслуживания контактной сети.
  15. Текст.: дис. докт. тех. наук: 05.22.07: защищена 22.11.2002: утв. 15.10.2003 /Галкин Александр Геннадьевич. Екатеринбург, 2002. -300с. — Библиогр.: С 287−298.
  16. , A.B. Надежность и диагностика систем электроснабжения железных дорог Текст.: учеб. для вузов ж.-д. транспорта / A.B. Ефимов, А. Г. Галкин. М.: УМК МПС России, 2000 — 512 с.
  17. , С.Б. Механика грунтов, основания и фундаменты Текст.: учеб. пособие для строит, спец. вузов / С. Б. Ухов, В. В. Семенов, В. В. Знаменский [и др.]- под ред. С. Б. Ухова 2-е изд., перераб. и доп. М.: Высш.шк., 2002. — 556 с.
  18. , A.A. Прогноз эксплуатационной надёжности опор контактной сети Текст. // Электрика. 2008. — № 1. — С. 39−43.
  19. Основные вопросы эксплуатации сложных систем Текст.: учебник / В. К. Дедков [и др.]. М.: Высш.шк., 1976. — 406 с.
  20. , А.Г. Разработка моделей разрегулировки зигзагов и уклонов контактных проводов Текст. / А. Г. Галкин: Уральский гос. ун-т путей сообщения. Екатеринбург, 2002. — 22 с. Деп. в ВНИИАС МПС (ЦНИИТЭИ) 20.05.02, № 6382-жд02
  21. , A.A. Обслуживание опор контактной сети Текст./ A.A. Ковалев, А. Г. Галкин // Транспорт Урала. 2008. — № 1. — с 60−64 -издание «Транспорт Урала», входит в Перечень изданий рекомендованных ВАК для публикации научных результатов диссертации.
  22. Механизация работ в хозяйстве электрификации и электроснабжения железных дорог Текст .- М.: Трансиздат, 2006 -464 с.
  23. Основания зданий и сооружений. Текст.: СНиП 2.02.01−83* — М.:1995. -235 с.
  24. , И.И. Проектирование контактной сети электрифицированных железных дорог Текст.: учеб. для вузов / И. И. Власов, Б. Г. Поршнев, A.B. Фрайфельд. М.: Трансжелдориздат, 1959.-299 с.
  25. , В.П. Контактные сети и линии электропередачи Текст.: учеб. для вузов ж.-д. транспорта. / В. П. Михеев — М.: Изд-во Маршрут, 2003.-416 с.
  26. Свайные фундаменты. Текст.: СНиП 2.02.03.-85 -М.: Стройиздат, 1986.-44 с.
  27. Мосты и трубы. Текст.: СНиП 2.05.03.-84* / Госстрой России. М.: ГУЛ ЦПП, 2000. -214 с.
  28. , Ю.И. Расчет и проектирование оснований фундамента промежуточной опоры моста Текст.: методическое пособие к курсовому проектированию. / Ю. И. Яровой, Г. С. Лобанова -Екатеринбург: Изд-во Уральского гос. ун-та путей сообщения, 2003. — 84 с.
  29. Теодолиты. Общие технические условия. Текст.: ГОСТ 10 529–661 997. М.: Изд-во стандартов, 1997. — 27 с.
  30. , В.П. // Информационный листок.- № 4 Э1/1291. В. П. Нехотин, В. М. Радионов. — С-П.: Дорожная электролаборатория Октябрьской железной дороги, 2001.-3 с.
  31. Технико-экономическое обоснование внедрения устройства / изд-во Кабель (http://www.elec.su/bitrix/redirect.php)
  32. , И.Б. Технико-экономические расчеты в эксплуатации железных дорог Текст.- учеб. / И. Б. Сотников, A.A. Ваганов, Ф. С. Гоманков. М.: Транспорт, 1983. — 254 с.
  33. , JI.M. Методика расчета затрат по содержанию контактной сети Текст.: учеб-метод пособие для вузов / JI.M. Алексеева — Екатеринбург: Изд-во Уральского гос. ун-та путей сообщения, 2001. 12 с.
  34. Укрупненные показатели стоимости строительства. Электрификация железных дорог Текст. Контактная сеть Часть 1. -М.: 1982.-187 с.
  35. , JI.M. Расчет годовых текущих затрат на содержание контактной сети Текст.: методическое руководство по дипломному проектированию для студентов специальности 100 400 «Электроснабжение» / JI.M. Алексеева Екатеринбург: УрГУПС, 1999.- 11 с.
  36. , Е.Г. Эксплуатационная проверка задачи «Систематизация сводных данных по отказам устройств электроснабжения» Текст. // Повышение эффективности работы электрифицированных участков: сб. науч. тр. М.: ВНИИЖТ, Транспорт. — 1985. — С. 132−139.
  37. , С.М. Повышение надежности устройств электроснабжения электрифицированных железных дорог. Текст. М.: Транспорт, 1985. — 301 с.
  38. Технический анализ работы хозяйства электроснабжения в 1997. Текст. М., ПМП МПС, 1998.- 86 с.113
  39. Технический анализ работы хозяйства электроснабжения в 1998. Текст. М., ПМП МПС, 1999.- 106 с.
  40. Технический анализ работы хозяйства электроснабжения в 1999. Текст. М., ПМП МПС, 1991.- 108 с.
  41. Технический анализ работы хозяйства электроснабжения в 2000. Текст. -М., ПМП МПС, 2001.- 102 с.
  42. , Ю.Е. Ресурсосбережение при сооружении и эксплуатации контактной сети. Текст. / Ю. Е. Купцов // Локомотив. — 1996. — № 11 — С. 33−35.
  43. , Ю.Е. Ресурсосбережение в контактной сети: что мешает? Текст. / Ю. Е. Купцов // Локомотив. -2000. № 4. — С.33−36.
  44. Технический анализ работы хозяйства электроснабжения Свердловской железной дороги за 1997 г. Текст. Екатеринбург, 1998.- 130 с.
  45. Технический анализ работы хозяйства электроснабжения Свердловской железной дороги за 1998 г. Текст. Екатеринбург, 1999.- 124 с.
  46. Технический анализ работы хозяйства электроснабжения Свердловской железной дороги за 1999 г. Текст. Екатеринбург, 2000−138 с.
  47. Технический анализ работы хозяйства электроснабжения Свердловской железной дороги за 2000 г. Текст. Екатеринбург, 2001−134 с.
  48. Расчет надежности. Основные положения. Текст.: ГОСТ 27.301−95.- Введ. 1997−01−01.-М.:Изд-во стандартов, 1996.-15 131 с.
  49. Надежность в технике. Методы оценки показателей надежности по экспериментальным данным. Текст.: РД 50−690−89, Введены в действие 1991−01−01. -М.: Издательство стандартов, 1990. 132 с.
  50. , A.B. Модель железобетонной опоры контактной сети как объекта диагноза. Текст.: Труды академии / А. Г. Галкин, В. П. Герасимов, К. Л. Костюченко. Екатеринбург: УрГАПС, 1995. -Вып.З (85). — С. 24−28.
  51. Система технического обслуживания и ремонта техники. Термины и определения. Текст.: ГОСТ 18 322–78. Введ. 1980−01−01- взамен ГОСТ 18 322–73. М.: Издательство стандартов, 1986. — 14 с.
  52. , В.П. О периодичности работ по текущему ремонту контактной сети Текст. / В. И. Коротких // Повышение надежности контактной сети и токосъема: сб. науч. тр. ВНИИЖТ. М.: Транспорт, 1982. — Вып. 644. — С. 21 — 26.
  53. , H.H. Эксплуатационная надежность контактной сети как системы. Текст. / H.H. Волков, JI.C. Панфиль. // Энергоснабжение электрических железных дорог: сб. науч. тр. — Омск: ОмИИТ, 1970. -Т 113.-С 87−91.
  54. , Л.С., Критерии надежности устройств контактной сети электрических железных дорог. Текст. / Л. С. Панфиль, H.H. Волков // Энергоснабжение электрических железных дорог: сб. науч. тр. — Омск: ОмИИТ, 1972. Том 137. — С. 87−92.
  55. , Л.С. Определение эксплуатационной надежности контактной сети Текст. / Л. С. Панфиль // Повышение надежности устройств энергоснабжения на Зап.-Сиб. ж. д.: сб. науч. тр. М.: ВНИИЖТ, 1966. -Вып. 319:-С 92−95.
  56. , А.Г. Структурирование элементов и конструкций контактной сети Текст. / А. Г. Галкин // Железнодорожный транспорт сегодня и завтра: Тез. докл. Юбилейной науч.-техн. конф. УрГАПС. -Екатеринбург, 1998. -Ч. 1. С. 95−96.
  57. , А.П., Вклад ЦНИИС в электрификацию отечественных железных дорог Текст. / А. П. Чучев, В. П. Шурыгин // Трансп. Строительство. 1995. — № 11−12. — С. 19−22.
  58. , А. Планирование ремонта и технического обслуживания контактной сети с применением вычислительной техники Текст. // Ж.д. трансп. за рубежом. Сер. Электрификация. Автоматика и связь. АСУ: ЭИУЦНИИТЭИ МПС. 1992. — Вып. 10. -С. 5 — 9.
  59. , Г. Подготовка и проведение работ по техническому содержанию контактной сети Текст. // Ж.д. трансп. за рубежом. Сер. Электрификация. Автоматика и связь. АСУ: ЭИ/ЦНИИТЭИ МПС. -1992.-Вып. 10.-С. 9−14.
  60. Хан, Г. Статистические модели в инженерных задачах. Текст. / Г. Хан, С. Шапиро. -М.: Мир, 1969. 345 с.
  61. , A.B. Электроснабжение электрифицированных железных дорог. Текст. — М.: Транспорт, 1971. 296 с.
  62. , Б.А. Справочник по расчету надежности аппаратуры радиоэлектроники и автоматики Текст. / Б. А. Козлов, И. А. Ушаков. М.: Изд-во «Советское радио», 1975. — 472 с.
  63. , В.В. Методы теории вероятностей и теории надежностей в расчетах сооружений Текст. /В.В. Болотин. М.: Стройиздат, 1982.-351 с.
  64. , Д.Б. Задачи и методы линейного программирования Текст. / Д. Б. Юдин, Е. Г. Голыптейн. М.: Изд-во Советское радио, 1964.736 с.
  65. , Е.С. Исследование операций: задачи, принципы, методология. Текст. / Е. С. Вентцель. М.: Наука, 1988. — 208 с.
  66. Рисунок А.1 Деформации земляного полотна железных дорог России от силморозного пучения
  67. По данным ВИКС по району контактной сети станции Ревда, в I квартале 2008 года недопустимый зигзаг наблюдался у опор (таблица Б. .).
Заполнить форму текущей работой

Пора сдавать?