Размер шрифта: A A A
Цвет сайта: A A A A
Основные сведения + Образование + Наука + Международная деятельность + Культура и спорт + Контакты +
Версия для слабовидящих
Поиск EN

НИОКР


Научные и опытно-конструкторские разработки кафедры
Обеспечение рентабельной работы железной дороги предполагает повышение производительности труда, снижение расходов на топливно-энергетические ресурсы (ТЭР) во всех хозяйствах и структурных единицах за счет внедрения прогрессивных технических, технологических и экономических решений.
Для локомотивного хозяйства железной дороги в качестве главного направления совершенствования основной деятельности на кафедре "Электрический железнодорожный транспорт" СамГАПС разработан следующий единый комплекс научных положений повышения безопасности движения и эффективности эксплуатации локомотивов:
- оптимизация процессов взаимодействия колеса и рельса по условиям сцепления с целью повышения тягово-сцепных свойств;
- оптимизация энергетических характеристик систем и узлов локомотивов по экономичности их работы;
- оптимизация технологических процессов эксплуатации, технического обслуживания и ремонта по минимуму расхода материальных ресурсов и трудозатрат.
Выполненные на кафедре теоретические и экспериментальные исследования показали, что предложенный единый комплекс научных положений - имеет актуальное значение и большую практическую значимость для совершенствования основной деятельности локомотивного хозяйства железной дороги.
Далее приводится краткое описание предлагаемых технических и технологических решений.

Раздел 1. Модернизация конструкции локомотивов
1. Повышение надежности силовых цепей локомотивов адаптивной схемой защиты от короткого замыкания и перегрева
Результаты работы:
- Адаптивная схема защиты от короткого замыкания и перегревов.
Отличия от прототипов:
Применена схема защиты от короткого замыкания и перегревов, которая не ликвидирует короткие замыкания, а их предупреждает.

2. Повышение надежности и экономичности электровоза ВЛ10у адаптивным регулированием температуры нагрева тяговых электродвигателей по параметрам силовой цепи обмоток
Результаты работы:
- Блок питания и управления системы охлаждения тяговых двигателей;
- Блок питания и управления системы вспомогательных цепей;
- Блок питания и управления системы зарядки аккумуляторных батарей;
- Оборудование для ремонта и обслуживания электронных блоков в локомотивном депо;
- Электронные блоки управления независимо друг от друга обеспечивают оптимальные режимы работы вспомогательных систем электровоза.
Отличия разработки от прототипов:
Применена схема с оригинальным блоком контроля температуры нагревания тяговых электродвигателей. Управление производительностью мотор-вентилятора производится не по измеряемому фактическому значению температуры нагревания тягового электродвигателя, а по опережающим его значениям параметров силовой цепи электровоза.

3. Повышение топливной экономичности тепловоза в режиме горячего простоя автоматизированным автономным подогревом систем дизеля и обмоток тяговых электродвигателей от внешнего источника электропитания
Результаты работы:
- Система прогрева дизеля;
- Система прогрева тяговых электродвигателей;
- Система подзарядки аккумуляторной батареи;
- Система аварийного сигнала и запуска дизеля;
- Процессор базового модуля;
- Сеть и внешние устройства.
Для обеспечения эксплуатации системы необходим внешний источник питания с напряжением U=380 В
Отличия от прототипов:
Применена схема с унифицированными системами: прогрева воды и масла дизеля, прогрева тяговых электродвигателей, подзарядки аккумуляторной батареи.

4. Снижение расходов на опытную эксплуатацию маневрового газотепловоза экипировкой сжатым природным газом от автозаправщика
Результаты работы:
- Технологический процесс наполнения емкости автогазозаправщика от газонаполнительной компрессорной станции;
- Технологический процесс экипировки газотепловоза сжатым природным газом от автогазозаправщика;
- Устройства пункта экипировки газотепловоза сжатым природным газом ;
- Устройства стыковки емкости автогазозаправшика с раздаточной колонкой газонаполнительной компрессорной станции;
- Устройства стыковки емкости автогазозаправщика с горловиной заправочной емкости газотеплдовоза.
Отличия от прототипов:
Применена схема применения автогазозаправщика для экипировки сжатым природным газом маневрового газотепловоза. Это снижает расходы на опытную эксплуатацию газотепловозов за счет отсутствия затрат на строительство газонаполнительной компрессорной станции.

Раздел 2. Модернизация технологии эксплуатации, ремонта и технического обслуживания локомотивов
5. Повышение долговечности кузовов локомотивов при деповском ремонте применением долговечных лакокрасочных материалов
Результаты работы:
- Технология абразивоструйного удаления с поверхности кузова старого покрытия;
- Технология окрашивания кузова в окрасочно-сушильной камере;
- Технология подготовки лакокрасочных материалов;
- Регламент аттестации качества подготовленной поверхности, лакокрасочных материалов, оборудования, влажности и температуры технологических процессов инспектором надзора качества;
- Камера и оборудование абразивоструйной подготовки поверхности;
- Камера и оборудование окрасочно-сушильных операций;
- Лакокрасочные материалы повышенной долговечности отечественного производства.
Отличия от прототипов:
Применена система аттестации качества подготовки поверхности, качества подготовки лакокрасочных материалов, качества работы оборудования, необходимых значений параметров влажности и температуры технологических процессов Инспектором качества с автоматизированной регистрацией основных параметров наиболее ответственных технологических операций.

6. Повышение безопасности движения и тягово-сцепных характеристик локомотива автоматизированным диагностированием и мониторингом параметров системы "Рессорное подвешивание-Колесо-Рельс" с периодичностью технического обслуживания
Результаты работы:
- Технология автоматизированного диагностирования и мониторинга параметров системы "Рессорное подвешивание-Колесо-Рельс" локомотива;
- Автоматизированная система диагностирования разности нагрузки колеса на рельс по колесам локомотива;
- Технология регулирования жесткости рессорного подвешивания локомотива;
- Механизированный инструмент регулирования рессорного подвешивания;
- Стенд калибрования пружин и рессор рессорного подвешивания;
- Автоматизированная система диагностирования разности кругов катания колес колесных пар локомотива;
- Автоматизированная система диагностирования геометрии профиля бандажа колес колесных пар локомотива;
- Автоматизированная система диагностирования дефектов материала бандажа и колесного центра колесных пар локомотива;
- Автоматизированная система обработки и регистрации результатов диагностирования.
Отличия от прототипов:
Применена схема с автоматизированным диагностированием и мониторингом параметров системы "Рессорное подвешивание-Колесо-Рельс" локомотива с периодичностью технического обслуживания

7. Повышение эксплуатационной надежности соединения "бандаж-колесный центр" колесной пары локомотива автоматизированным диагностированием натяга посадки при перетяжке бандажа и при торможении на затяжном спуске
Результаты работы:
- Система измерений величины натяга посадки бандажа на колесный центр;
- Бортовая система регистрации астрономического времени и температуры бандажа в момент его проворота для всех колес локомотива;
- Автоматизированная система диагностирования и мониторинга величины натяга посадки бандажа при его перетяжке;
- Системы работают в автоматическом режиме без персонала. Работоспособность устройств может быть проверена дистанционно.
Отличия от прототипов:
Применена схема автоматизации регистрации характеристик процесса перетяжки бандажа и сохранения результатов в банке данных по колесным парам, регистрации режима движения локомотива в момент проворота бандажа с измерением температуры бандажа.

8. Повышение эксплуатационных характеристик электровоза 3ВЛ-10уК применением автоматизированного диагностирования и мониторинга температуры и токового распределения тяговых электродвигателей при динамометрических испытаниях с большегрузным поездом
Результаты работы:
- Методика проведения расчетных и экспериментальных работ по определению соответствия техническим требованиям на эксплуатацию тяговых и скоростных характеристик электровоза 3ВЛ-10уК;
- Методика проведения расчетных и экспериментальных работ по оптимизации параметров процесса движения тяжеловесных поездов по заданному участку пути;
- Система контроля температуры по тяговым электродвигателям электровоза 3ВЛ-10уК;
- Система контроля токораспределения по тяговым электродвигателям электровоза 3ВЛ-10уК;
- Система автоматизированной обработки результатов испытаний устройства контроля температуры по тяговым электродвигателям;
- Система автоматизированной обработки результатов испытаний устройства контроля токораспределения по тяговым электродвигателям;
- Нормативы по использованию электровоза 3ВЛ-10уК для вождения тяжеловесных поездов на полигоне железной дороги.
Отличия от прототипов:
Применена система контроля токораспределения по тяговым электродвигателям трехсекционного электровоза ВЛ10К.

9. Снижение технологического запаса и фактического расхода топлива маневровыми тепловозами автоматизированным мониторингом экипировки топливом и посменного расхода топлива на тепловозе
Результаты работы:
- Технология автоматизированного мониторинга топливоиспользования тепловозами;
- Программируемый измеритель уровня топлива в емкости хранения топлива топливной базы;
- Бортовой программируемый измеритель уровня топлива в баке тепловоза;
- Бортовой регистратор режимов работы дизеля и расхода топлива из бака тепловоза;
- Средства дистанционной передачи информации с борта тепловоза в информационный центр;
- Программные аналитические средства;
- Программные средства информационного центра анализируют информацию о расходе топлива с базы хранения, с борта тепловоза и вырабатывают управленческие решения для отдела маркетинга о потребном количестве топлива для парка тепловозов на планируемый период и для депо о техническом состоянии топливной системы того или иного тепловоза.
Отличия от прототипов:
Применена схема с замерами уровня топлива в емкости базы хранения топлива, в баке тепловоза, унифицированными средствами регистрации и передачи информации, оригинальными программными аналитическими средствами.

10. Техническое обучение локомотивных бригад электровоза ВЛ10 с применением Интегрированной образовательной среды "Безопасность движения - Надежность - Экономичность"
Результаты работы:
- Учебный план и программы курсов повышения квалификации машинистов с учетом особенностей вождения большегрузных поездов;
- Автоматизированные программы тестирования "АПТ Электротехника", "АПТ Устройство и ремонт электровозов", "АПТ Управление и техническое обслуживание электровозов", "АПТ Автотормоза", "АПТ Правила технической эксплуатации и безопасность движения".
Отличия от прототипов:
Применена автоматизированная система обучения вождению поездов, поиска неисправностей электровоза ВЛ10 с автоматизированными программами тестирования знаний и навыков машиниста.

11. Повышение надежности аккумуляторной батареи локомотива автоматизированным диагностированием и мониторингом параметров ее технического состояния при техническом обслуживании
Результаты работы:
- Технология автоматизированного диагностирования и мониторинга параметров технического состояния аккумуляторной батареи;
- Технология восстановления старогодных аккумуляторов;
- Устройства диагностирования параметров аккумуляторной батареи;
- Устройства восстановления старогодных аккумуляторов;
- Программные средства автоматизации диагностирования и мониторинга технического состояния аккумуляторных батарей приписного парка локомотивов.
Отличия от прототипов:
Применена система автоматизированного диагностирования и мониторинга параметров технического состояния аккумуляторных батарей локомотивов при техническом обслуживании.

12. Снижение трудоемкости и повышение качества деповского ремонта тяговых электродвигателей локомотивов диагностированием замыкания обмоток якорей и катушек магнитной системы
Результаты работы:
- Технология диагностирования замыкания обмоток якорей и катушек магнитной системы тяговых электродвигателей;
- Устройства контроля замыкания обмоток якорей и катушек магнитной системы.
Отличия от прототипов:
Применено оригинальное устройство контроля замыкания обмоток якорей и катушек магнитной системы.