Підвищення надійності експлуатації ковзних електричних контактів міського електротранспорту
Loading...
Date
2013
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна
Abstract
UK: Дисертація присвячена вирішенню задачі підвищення надійності експлуатації ковзних контактів міського електротранспорту за допомогою розробки та використання контактів з матеріалів, які володіють підвищеними фізико-, електро- та триботехнічними властивостями. З математичної точки зору, урахувавши напружено-деформований стан робочої поверхні ковзного контакту вперше отримано математичну модель динаміки його зношування для визначених початкових умов, розв’язуючи яку можна знайти знос та визначити утворений переріз при відповідному пробігу та експлуатаційних навантаженнях міського електротранспорту. Також запропоновано вирази для визначення величин зносу матриці та наповнювача, прирівнюючи які можна знайти відношення вмісту складових композиційного матеріалу ковзного контакту міського електротранспорту. Експлуатаційні дослідження показали, що середній питомий знос ковзних контактів знижується в 1,9…9 разів. Залежно від пробігу міського електротранспорту економія міді при застосуванні запропонованих ковзних контактів становить до 0,1 т/рік, а зниження питомих експлуатаційних витрат складає до 25 грн/1000 км пробігу міського електротранспорту.
RU: Диссертация посвящена решению задачи повышения надежности эксплуатации скользящих контактов городского электротранспорта разработкой и использованием контактов из материалов с повышенными физико-механическими, электро- и триботехническими свойствами. С математической точки зрения, учитывая напряженно-деформированное состояние рабочей поверхности скользящего контакта получена математическая модель динамики его изнашивания для определенных начальных условий, решая которую и учитывая геометрию исходного состояния скользящего контакта можно найти смещение, то есть износ, а затем определить образованное сечение при соответствующем пробеге и эксплуатационных нагрузках городского электротранспорта. Обоснована возможность повышения надежности эксплуатации скользящих контактов городского электротранспорта путем применения новых композиционных материалов. Для сравнения тех, что применялись и новых скользящих контактов городского электротранспорта предложена закономерность изменения интенсивности их износа по высоте и ширине. Процессом износа скользящих контактов городского электротранспорта можно управлять изменяя технологические и конструктивные характеристики материала. Предложены составы токосъемных скользящих элементов городского электротранспорта, которые обеспечивают физико-химическое взаимодействие композиционных материалов – матрицы и наполнителя. Кроме того, предложены выражения для определения величин износа матрицы и наполнителя, приравнивая которые можно найти соотношение содержания составляющих композиционного материала скользящего контакта городского электротранспорта. Эксплуатационные исследования показали, что средний удельный износ скользящих контактов снижается в 1,9…9 раз. В зависимости от пробега городского электротранспорта экономия меди при применении предложенных скользящих контактов составляет около 0,1 т/год, а снижение удельных эксплуатационных расходов составляет около 25 грн/1000 км пробега городского электротранспорта.
EN: Dissertation is devoted to the decision of task of rise of reliability of exploitation of sliding contacts of electric city transport by development of new materials with promoted physical and mechanical, with electric and tribotechnical properties. From the mathematical point of view, taking into account the tense-deformed state of working surface of sliding contact the mathematical model of dynamics of his wear for definite initial conditions is got, deciding which and taking into account geometry of the initial state of sliding contact it is possible to find displacement, that is wear, and then to define the well-educated section at the proper run and operating loading of electric city transport. For comparison of those, that were used new sliding contacts of electric city transport conformity to the law of change of intensity of their wear on a height and width is offered. In addition, expressions for determination of sizes of wear of matrix and filling, equating which it is possible to find the relationship of maintenance of constituents of composition material of sliding contact with providing of high reliability, longevity and capacity of electric city transport are offered. Operating researches showed that the middle specific wear of sliding contact went down in 1,9…9 times. Depending on the run of electric city transport the economy of copper at application of the offered sliding contacts makes about 0,1 t/year, and the specific operating cost cutting makes about 25 grn/1000 the km of run of electric city transport.
RU: Диссертация посвящена решению задачи повышения надежности эксплуатации скользящих контактов городского электротранспорта разработкой и использованием контактов из материалов с повышенными физико-механическими, электро- и триботехническими свойствами. С математической точки зрения, учитывая напряженно-деформированное состояние рабочей поверхности скользящего контакта получена математическая модель динамики его изнашивания для определенных начальных условий, решая которую и учитывая геометрию исходного состояния скользящего контакта можно найти смещение, то есть износ, а затем определить образованное сечение при соответствующем пробеге и эксплуатационных нагрузках городского электротранспорта. Обоснована возможность повышения надежности эксплуатации скользящих контактов городского электротранспорта путем применения новых композиционных материалов. Для сравнения тех, что применялись и новых скользящих контактов городского электротранспорта предложена закономерность изменения интенсивности их износа по высоте и ширине. Процессом износа скользящих контактов городского электротранспорта можно управлять изменяя технологические и конструктивные характеристики материала. Предложены составы токосъемных скользящих элементов городского электротранспорта, которые обеспечивают физико-химическое взаимодействие композиционных материалов – матрицы и наполнителя. Кроме того, предложены выражения для определения величин износа матрицы и наполнителя, приравнивая которые можно найти соотношение содержания составляющих композиционного материала скользящего контакта городского электротранспорта. Эксплуатационные исследования показали, что средний удельный износ скользящих контактов снижается в 1,9…9 раз. В зависимости от пробега городского электротранспорта экономия меди при применении предложенных скользящих контактов составляет около 0,1 т/год, а снижение удельных эксплуатационных расходов составляет около 25 грн/1000 км пробега городского электротранспорта.
EN: Dissertation is devoted to the decision of task of rise of reliability of exploitation of sliding contacts of electric city transport by development of new materials with promoted physical and mechanical, with electric and tribotechnical properties. From the mathematical point of view, taking into account the tense-deformed state of working surface of sliding contact the mathematical model of dynamics of his wear for definite initial conditions is got, deciding which and taking into account geometry of the initial state of sliding contact it is possible to find displacement, that is wear, and then to define the well-educated section at the proper run and operating loading of electric city transport. For comparison of those, that were used new sliding contacts of electric city transport conformity to the law of change of intensity of their wear on a height and width is offered. In addition, expressions for determination of sizes of wear of matrix and filling, equating which it is possible to find the relationship of maintenance of constituents of composition material of sliding contact with providing of high reliability, longevity and capacity of electric city transport are offered. Operating researches showed that the middle specific wear of sliding contact went down in 1,9…9 times. Depending on the run of electric city transport the economy of copper at application of the offered sliding contacts makes about 0,1 t/year, and the specific operating cost cutting makes about 25 grn/1000 the km of run of electric city transport.
Description
Захист – 24 жовтня 2013р., Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна
Keywords
надійність експлуатації, ковзні контакти, інтенсивність зносу, математична модель, контактний провід, міський електротранспорт, надежность эксплуатации, скользящие контакты, интенсивность износа, математическая модель, контактный провод, городской электротранспорт, reliability of exploitation, sliding contacts, intensity of wear, mathematical model, contact wire, electric city transport, КрНУ
Citation
Коваль В. А. Підвищення надійності експлуатації ковзних електричних контактів міського електротранспорту : автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.22.09. Дніпропретровськ, 2013. 22 с.