Отчет антиплагиат Кабдулин А.В. (1220007), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Нарушение ц елостности изолятора.Очистить изолятор. Заменить изолятор.Оц енка показателей надеж ности токоприемникаНадежность является одним из самых важных показателей деталей и устройств современной техники. От нее зависяттакие характеристики, как качество, эффективность, безотказность, риск, готовность, живучесть. Техника может бытьэффективной только при условии, если она имеет надежность.[10]Эффективнымспособом поддержания требуемой эксплуатационной надёжности токоприёмника является контрольего основных параметров и показателей в эксплуатации, при техническом обслуживании и ремонте. Следовательно,вопросы совершенствования средств контроля и диагностирования токоприёмника остаются актуальными. В процессетокосъема внутри полоза и на участке контактного провода, непосредственно связанного с полозом, происходитпостоянное изменение распределения плотности электрического тока.
Это изменение связано с величиной тока,потребляемого ЭПС,переходным сопротивлением подвижного электрического контакта токосъемная пластина –контактный провод, расположением контактного провода на полозе токоприемника.В данном проекте определение поля плотности тока при токосъеме сводилось только к расчету теплового (резистивного)действия электрического тока.
Электромагнитные поля, электроэрозионные процессы, возникающие при токосъеме, вданном случае не рассматривались и не учитывались. Исходными данными являются параметры контактного провода иполоза, значения тока, потребляемого ЭПС, сила нажатия полоза токоприемника на токосъемные пластины. Основнымкритерием качества токосъема принято считать силу нажатия токоприемника на контактный провод. Поэтому необходимоопределить, как она влияет на распределение поля плотности тока и вызываемого этим полем нагрева зоны переходаконтактный провод – полоз токоприемника.Качество ремонта является одним из важнейших факторов, влияющих наэксплуатационную надёжность токоприёмников. Так согласно официальной статистике Департамента Локомотивногохозяйства около 70 % всех причин неудовлетворительного технического состояния электрической аппаратуры так илииначе связаны с качеством технологических операций и "человеческим фактором" при ремонте и техническомобслуживании.Оценка степени влияния перечисленных факторов, требует более подробного рассмотрения вопросов эксплуатациитокоприёмников на сети железных дорог.Расследования случаев отказов электрической аппаратуры показали следующее:- распределение "виновников" неисправностей за 2015 г.: деповской ремонт и техническое обслуживание - 57,8 (57,3)%; эксплуатация – 27,7 (25,5) %; заводской ремонт – 13,8 (13,8) %;- прочие причины - 1,2 (2,9) %.Таким образом, основные причины отказов электрических аппаратов в эксплуатации закладываются при ремонте итехническом обслуживании, суммарная доля которых составила[7]71,1 % в 2014 г.
и 71,6 % в 2015 г.от общего количества причин неисправностей.Механические повреждения при взаимодействии контактной сети и токоприемников не вызываются токосъемом какпроцессом передачи электроэнергии от контактной сети к ЭПС, но они нарушают этот процесс, нередко вызываязначительные задержки движения поездов.
По данным, опубликованным Центральным научно-исследовательскиминститутом информации и технико-экономических исследований железнодорожного транспорта (ЦНИИТЭИ) около 77 %всех случаев отказов токоприёмников происходит по вине неудовлетворительного состояния или отказов контактнойсети.После анализа влияния на токораспределение по пластинам сил их нажатия на контактный провод можно сделать вывод,что чем более равномерно распределено нажатие, тем более равномерно распределена токовая нагрузка междупластинами.
Если нажатие распределено между пластинами неравномерно, то на пластину с большим нажатиемприходится большая часть тока ЭПС, а на пластину с меньшим нажатием – соответственно меньшая. Таким образом,распределение силы нажатия полоза токоприемника на контактный провод между токосъемными пластинами играетпервостепенную роль в распределении тока в контактном проводе и полозе при токосъеме и в вызываемом этимраспределением резистивном нагреве.В [7]случае отказа токоприемника прекращ ается обеспечение подвиж ного состава э лектрической э нергией. Это мож ет привести квременным, э кономическим или материальным потерям.
Чтобы избеж ать э того, необходимо точно определять ресурстокоприем ика и его э лементов, а так ж е назначать текущ ие и капитальные ремонты. Далее будет произведен расчетнадеж ности конструкц ии токоприемника и составляющ их его э лементов и подсистем для оц енки показателей надеж ности,обеспечивающ их надеж ный, э кономичный и э кологичный токосъем.Объектом исследования является токоприемник, предназначенныйдля применения на линиях с модернизированной инфраструктурой системы токосъема.[10]Конструкц ия токоприемника представляет собой асимметричный пантограф.Важ ным фактором надеж ного токосъема является такж е сила и постоянство контактного наж атия во всех точках подвески,величина тягового тока, а такж е во всем диапазоне скоростей движ ения э лектроподвиж ного состава.Малая парусность – э то ещ е один показатель токоприемника любого э лектроподвиж ного состава: под воздействием сильноговетра он не подниматься самопроизвольно и не вызывает опасного отж атия контактного провода.http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.24316553&repNumb=17/2301.01.2003АнтиплагиатРасчет надеж ности токоприемника ведется методомструктурных схем.
Этот метод применяется для простых систем при следующих условиях:- элементы систем рассматриваются как одноотказные;- система представляется в виде единой структурной схемы, состоящей из суммы последовательных и параллельныхсоединений элементов, подсистем;- в структурной схеме одно и тоже событие должно представляться в виде одного элемента, подсистемы, то есть должнасоблюдаться ординарность.Методика построения структурной схемы включает следующие основные этапы:- составление принципиальной схемы на основе изучения конструкции функциональной системы;- составление структурной схемы, на которой прямоугольником обозначается событие безотказной работы элемента, асоединяющая линия обозначает связь – последовательность реализации событий безотказной работы системы в целом(последовательное или параллельное соединение);- составляется уравнение для оценки вероятности безотказной работы системы.[22]Для определения времени безотказной работы токоприемника используем формулуРтк(t)=Ркарt+ Рспрt+ Рпомt+ Роснt++ Ризолt+ Ру.уt++ Рсар(t), (1.1)где t – расчетное время, t = 8760 ч.Время t выбрано исходя из методики расчета.[10]Результаты расчетов приведены на время, большее срока служ бы токоприемника;Ртк(t) –вероятность безотказной работы токоприемника;Ркар(t) – вероятность безотказной работы подсистемы «каретка»;Рспр(t) – вероятность безотказной работы подсистемы «система подвижных рам»;Рпом(t) – вероятность безотказной работы подсистемы «подъемно-опускающий механизм»;Росн(t) – вероятность безотказной работы подсистемы «основание»; t выбрано исходя из методики расчета.[10]Результаты расчетов приведены на время, большее срока служ бы токоприемника;Ризол(t) –вероятность безотказной работы изолятора;Ру.у(t) – вероятность безотказной работы подсистемы «система автоматического регулирования»;Рсар(t) – вероятность безотказной работы подсистемы «система автоматического регулирования».Таблица 1.3 – Рассчитанные параметры элементов токоприемникаЭлементИнтенсивность отказов, λi 10-6 1/чВероятность безотказной работы, РВремя наработки на отказ, Т, чВставка1,1100,97049533900900Накладка0,0010,999973019109Каркас0,0250,9993257074 10Шунт2,2000,942369566454454Вал0,0200,9994605295 10Подшипник0,8750,9766682931142857РКЭ9,0000,784407047111111Демпфер0,0300,99919090333333333http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.24316553&repNumb=18/2301.01.2003АнтиплагиатИзолятор0,0500,9986518692 107Основание0,0050,9998651052 108Рычаг0,0040,999892082250 106Пружина0,0120,99967628283333333Корпус0,0050,9998651052 108Цепная передача2,1750,999993301459770Воздушный фильтр0,2000,9946183735 106Пневморегулятор2,1000,944915588476190Электропневматический клапан0,9000,9760097331111111Пневматический дроссель0,8000,9786466411,25 106Датчик скорости0,4000,9892657082,5 106Датчик искрения0,1000,9973055561 107Блок управления0,8000,9786466411,25 106Согласно таблице 1.3 элементами, обладающими наименьшей надежностью, являются резинокордный элемент, цепнаяпередача и пневморегулятор.
При эксплуатации токоприемника этим элементам следует уделять повышенное внимание.[10]Таблиц а 1.4 – Рассчитанные параметры подсистем токоприемникаПодсистемаВероятность безотказной работы, PВремя наработки на отказ, Т, чКаретки0,9999999811,4 1012Система подвижных рам0,9965267652517762Подъемно-опускающий механизм0,780906458109102[10]Управляющ ие устройстваhttp://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.24316553&repNumb=19/2301.01.2003Антиплагиат0,967495305816327Система автоматического регулирования[10]0,968113656832592В результате расчетов, проведенных для всех э лементов и подсистем токоприемника, определяем вероятность безотказнойработы токоприемникаРтк(t)=Ркар(t)∙Рспр(t)∙Рпом(t)∙Ртк(t)∙Рдем(t)∙Рш(t)∙Ризо(t)∙Ру.у(t)∙Рсар(t), (2)Ртк(t)=0,999999981 0,996526765∙0,780906458∙0,999999345∙0,996678733 1 ∙ 0,967495305∙0,968113656=0,750398136.Таким образом, средняя наработка на отказ рассмотренного токоприемника составляет 10000 часов при вероятностибезотказной работы токоприемника 90 %, что соответствует техническим требованиям, предъявляемым к разрабатываемомутокоприемнику.
Элементами, имеющ ими наименьшее время наработки на отказ при вероятности безотказной работы90 %, являются: резинокордный э лемент – 3800 часов, ц епная передача – 15728 часов и пневморегулятор – 16289 часов.1.3 Математическая модель работы токоприемникаДля токоприемника как для модели диагностики в настоящ ее время сущ ествует несколько расчетных схем взаимодействиятокоприемника с контактной сетью, позволяющ их составить математические модели и определить влияние параметров,входящ их в качестве коэ ффиц иентов в систему дифференц иальных уравнений, описывающ их состояние токоприемника.Однако использование определенных таким способом диагностических параметров не дает полной картины проц ессадиагностирования, так как анализируются только установившиеся реж имы работы токосъемных устройств (их взаимодействие), апереходные реж имы (подъем и опускание токоприемника, вынос контактного провода на рог полоза, наезд на препятствия и др.)не принимаются во внимание.1.4 Выбор диагностических параметров токоприемникаВыбор диагностических параметров в установившемся реж име основан на анализе математической модели токоприемника.Основными диагностическими параметрами, которые необходимо контролировать с помощ ью встроенных устройств диагностики,являются контактное наж атие токоприемника на контактный провод, перекос полоза и износ контактных вставок (пластин).выбираются следующ ие диагностические показатели токоприемника:а) для встроенных устройств диагностики:- контактное наж атие токоприемника на контактный провод;- перекос полоза токоприемника при движ ении;- износ контактных вставок (пластин) полоза.б) для внешних устройств диагностики:- статическое наж атие на контактный провод вдиапазоне рабочей высоты ( активное и пассивное);- разница между наибольшим и наименьшим[18]диапазоне[16]нажатиями [18]приодностороннем движении[16]токоприемникаврабочей высоты;- двойная величина трения в шарнирах, приведенная к контактной поверхности полозов;- опускающая сила в диапазоне рабочей высоты;-[16]времяподъема токоприемника от[18]сложенногоположения до максимальной рабочей высоты при номинальномдавлении сжатого воздуха;- время опускания токоприемника от максимальной рабочей высоты [16]до слож енного полож ения при номинальном давлении сж атого воздуха;- скорость и ускорение при подъеме токоприемника в момент касания контактного провода;- скорость и ускорение при опускании в момент касания амортизаторов основания токоприемника;- износ контактных пластин и геометрические параметры полоза.1.4.1 Разработка алгоритма диагностирования токоприемниковСтруктура алгоритма (программы) диагностирования токоприемника определяется спец ифичностью его конструкц ии и условиямиего диагностирования.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
