Удосконалення методу стендових випробувань ковзних контактів електротранспорту
Loading...
Date
2021
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро
Abstract
UKR: Мета. Основною метою цієї роботи є комплексне дослідження порядку проведення стендових випробувань сильнострумового ковзного контакту електротранспорту, що в комплексі створює підґрунтя для розробки рекомендацій щодо вдосконалення стандартного методу проведення таких випробувань. Методика. Дослідження ґрунтується на таких класичних наукових методах: перший – це спостереження та обробка результатів реального експерименту в лабораторних умовах; другий – розробка математичної моделі для визначення впливу температури в зоні ковзного контакту на знос контактного проводу, із подальшим визначенням ресурсу цього ковзного контакту. Результати. У ході дослідження розроблено перелік рекомендацій щодо порядку проведення та змісту програми-методики стендових випробувань вставок струмоприймачів електротранспорту. На підставі науково обґрунтованих результатів можна стверджувати, що їх упровадження дозволить скоротити часові, енергетичні та інші витрати під час проведення обов’язкових стендових випробувань нових зразків вставок струмоприймачів. Наукова новизна. За допомогою неруйнівного контролю температури в місці струмознімання сильнострумового ковзного контакту, з урахуванням граничного значення температури під час процесу струмознімання, уперше отримано значення сталої часу нагрівання системи «фрагмент вставки – кільце з контактного проводу» для різних типів матеріалів вставок, що дозволяє прогнозувати остаточний результат стендових випробувань як успішний або неуспішний уже на початковій стадії випробувань (перші 10 тис. проходжень диска). На основі статистичної обробки експериментальних даних отримано залежності величини зносу контактного проводу від кількості проходжень випробного стенда, що створює умови для прогнозування щодо еталонного зразка значення зносу контактного проводу під час стендових випробувань. Практична значимість. Експериментально доведено, що залежність величини зносу контактного проводу від кількості проходжень диска випробного стенда має лінійний характер, що дозволяє здійснювати прискорені ресурсні випробування елементів сильнострумового ковзного контакту зі збереженням адекватності отриманих результатів. У цілому комплексне застосування розроблених рекомендацій створює умови для заощадження часових, енергетичних та інших витрат під час проведення стендових випробувань ковзних контактів електротранспорту.
ENG: Purpose. The work is aimed to present the results of a comprehensive study of the bench testing procedure of high-current sliding contact of electric transport, which together provide a basis for proposals, recommendations for improving the standard method of these tests. Methodology. The research is based on two classical methods of scientific research. The first one is the observation and processing of the results of a real experiment in the laboratory; the second is the development of mathematical model for determining the temperature effect in the area of sliding contact on the wear of the contact wire, with subsequent determination of the resource of this sliding contact. Findings. The result of these studies is a list of recommendations on the procedure and content of the program-methodology of bench tests of inserts of current collectors of electric transports. The obtained scientifically substantiated results will allow to assert that their introduction will reduce time, energy and other expenses for performing obligatory bench tests of new samples of current collector inserts. Originality. By means of non-destructive temperature control at the point of current collection of high-current sliding contact, taking into account the temperature limit value during current collection process, for the first time the values of the heating time constant of the «insert fragment – contact wire ring» were obtained for different insert materials. This makes it possible to predict the final result of bench tests as successful or unsuccessful already at the initial testing stage (the first 10 thousand disk passes). Based on statistical processing of experimental data, the dependences of the contact wire wear on the number of test bench passes were obtained, which creates conditions for forecasting the value of contact wire wear during bench tests relative to the reference sample. Practical value. It is experimentally proved that the dependence of the contact wire wear on the number of passes of the test bench disk is linear, which allows accelerated resource testing of high-current sliding contact elements while maintaining the adequacy of the results. In general, the comprehensive application of the received recommendations creates conditions for saving time, energy and other costs when conducting bench tests of sliding contacts of electric transport.
ENG: Purpose. The work is aimed to present the results of a comprehensive study of the bench testing procedure of high-current sliding contact of electric transport, which together provide a basis for proposals, recommendations for improving the standard method of these tests. Methodology. The research is based on two classical methods of scientific research. The first one is the observation and processing of the results of a real experiment in the laboratory; the second is the development of mathematical model for determining the temperature effect in the area of sliding contact on the wear of the contact wire, with subsequent determination of the resource of this sliding contact. Findings. The result of these studies is a list of recommendations on the procedure and content of the program-methodology of bench tests of inserts of current collectors of electric transports. The obtained scientifically substantiated results will allow to assert that their introduction will reduce time, energy and other expenses for performing obligatory bench tests of new samples of current collector inserts. Originality. By means of non-destructive temperature control at the point of current collection of high-current sliding contact, taking into account the temperature limit value during current collection process, for the first time the values of the heating time constant of the «insert fragment – contact wire ring» were obtained for different insert materials. This makes it possible to predict the final result of bench tests as successful or unsuccessful already at the initial testing stage (the first 10 thousand disk passes). Based on statistical processing of experimental data, the dependences of the contact wire wear on the number of test bench passes were obtained, which creates conditions for forecasting the value of contact wire wear during bench tests relative to the reference sample. Practical value. It is experimentally proved that the dependence of the contact wire wear on the number of passes of the test bench disk is linear, which allows accelerated resource testing of high-current sliding contact elements while maintaining the adequacy of the results. In general, the comprehensive application of the received recommendations creates conditions for saving time, energy and other costs when conducting bench tests of sliding contacts of electric transport.
Description
Д. Устименко: ORCID 0000-0003-2984-4381; Аль Саід Ахмад, Мохаммад Ахмад Діаб: ORCID 0000-0003-4056-1040
Keywords
електротранспорт, сильнострумовий ковзний контакт, вставка струмоприймача, знос контактного проводу, стендові випробування, electric transport, high-current sliding contact, current collector insert, contact wire wear, bench tests, КЕТЕМ
Citation
Устименко Д. В., Аль Саід Ахмад, Мохаммад Ахмад Діаб. Удосконалення методу стендових випробувань ковзних контактів електротранспорту. Наука та прогрес транспорту. 2021. № 5(95). С. 17–26. DOI: 10.15802/stp2021/253557.