Повышение эффективности пневматической тормозной системы грузового подвижного состава в режиме зарядки и отпуска тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Хамнаева Алёна Александровна

• Хамнаева Алёна Александровна
• кандидат наук
• 2023

Оглавление диссертации кандидат наук Хамнаева Алёна Александровна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ ТОРМОЗНОЙ СИСТЕМЫ ГРУЗОВОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Теоретические предпосылки оценки эффективности пневматической тормозной системы железнодорожного подвижного состава

1.2 Актуальные вопросы эксплуатации тормозной техники грузового отечественного подвижного состава

1.3 Анализ методов, способов и средств повышения эффективности тормозной системы

1.4 Взаимосвязь между пневматическими процессами и тормозным эффектом поезда

1.5 Анализ остаточного тормозного эффекта в режиме зарядки и отпуска на основе обработки файлов регистрации параметров движения поезда

Постановка задач диссертационной работы

ГЛАВА 2. КОМПЛЕКС МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ РАБОТЫ ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ ТОРМОЗНОЙ СИСТЕМЫ ПОЕЗДА В РАЗЛИЧНЫХ РЕЖИМАХ

2.1. Особенности моделирования пневматических систем на основе классических аналитических уравнений

2.1.1 Моделирование пневматических процессов тормозной системы на основе уравнения Навье - Стокса

2.1.2 Моделирование пневматических процессов тормозной системы на основе уравнения Бернулли

2.1.3 Применение уравнения диафрагменного расхода жидкости и коэффициентов заполнения емкостей применительно к пневматическим процессам

2.2 Моделирование пневматических процессов в режиме зарядки и отпуска с использованием аппроксимационного подхода

2.3 Моделирование тормозного пути в зависимости от динамики тормозной силы

2.4 Моделирование тормозной силы с учетом особенностей работы тормозного оборудования

Выводы по главе

ГЛАВА 3. МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДА

3.1 Методика определения показателей работы тормозного оборудования по файлам регистрации параметров движения поезда

3.2 Методика математической обработки кривой скорости поезда на основе графоаналитического дифференцирования

3.3 Методика определения неоднородности распределения тормозной силы по составу

Выводы по главе

ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПНЕВМАТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ, РАЗРАБОТКА И ИСПЫТАНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ ТОРМОЗНОЙ СИСТЕМЫ

4.1 Результаты обработки эксплуатационных данных с файлов регистрации параметров движения поезда по предложенным методикам

4.2 Программно-аппаратный комплекс мониторинга пневматических процессов воздухораспределителя усл. №

4.3 Программно-аппаратный комплекс мониторинга пневматических процессов тормозной системы поезда

4.4 Результаты экспериментальных исследований пневматических процессов воздухораспределителя усл. № 483 в лабораторных условиях

4.5 Результаты экспериментальных исследований пневматических процессов в системе питательная магистраль - тормозная магистраль на реальном поезде

4.6 Предлагаемые способы и устройства повышения эффективности работы пневматической тормозной системы в режиме отпуска и зарядки

4.6.1 Модернизация крана машиниста №394 в режиме зарядки и отпуска

4.6.2 Модернизация воздухораспределителя грузового подвижного состава усл. №

4.7 Алгоритм отпуска тормозов после модернизации контура ликвидации сверхзарядного давления крана машиниста усл. №394 и воздухораспределителя усл. №483

4.8 Моделирование движения поезда по спуску с применением торможения со штатной схемой отпуска тормозов

4.9 Моделирование циклического торможения при движении поезда по

спуску с модернизированным тормозным оборудованием

Выводы по главе

ГЛАВА 5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРЕДЛАГАЕМЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ

5.1 Технико-экономическое обоснование модернизации тормозного оборудования

5.1.1 Расчет капитальных вложений при модернизации крана машиниста и воздухораспределителя

5.1.2 Расчет эффектообразующей составляющей от увеличения участковой скорости

Заключение

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Приложение А

Приложение Б

Приложение В

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение эффективности пневматической тормозной системы грузового подвижного состава в режиме зарядки и отпуска»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования. С развитием мировой экономики и конкуренции на всех мировых рынках повышается значимость логистики производства. Мировая экономика требует от производителей высокой дисциплины производства, снабжения, соблюдения условий торговых договоров. Железные дороги России - крупный участник логистических цепочек как внутри страны, так и за ее пределами при реализации импорта и экспорта продукции и сырья. Россия осуществляет транзит грузов, являясь транспортным коридором для международного рынка. Важнейшими показателями конкурентоспособности транспорта являются его безопасность и скорость, так как именно эти показатели важны для функционирования экономики. В свою очередь, обеспечение данных показателей относится к вопросу развития тормозной техники, и особое значение они приобретают с ростом массы поездов [5, 87].

В совершенствовании тормозных систем подвижного состава кроется огромный потенциал для увеличения массы и скоростей движения грузовых поездов [10, 11], которые ограничиваются способностью поезда к безопасной остановке. Именно по этой причине первый фактор ограничения максимально допустимой скорости движения [113,145,147] - это тормозная эффективность, то есть фактическое тормозное нажатие колодок поезда, отнесенное к его массе.

Данная диссертационная работа направлена на повышение скорости работы тормозной системы (ТС) и повышение эффективности ТС подвижного состава в режиме отпуска и зарядки, что позволит повысить безопасность движения и улучшить показатели перевозочного процесса, такие как техническая скорость и пропускная способность.

Соответствие диссертации паспорту научной специальности 2.9.3 -«Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация». Диссертационная работа соответствует формуле специальности пункту 5 «Подвижной

состав, тормозное оборудование и устройства электроснабжения нового поколения, повышающие безопасность движения поездов и пропускную способность железных дорог» и пункту 7 «Тяговые и тормозные расчеты. Тяговые и тормозные качества подвижного состава. Обеспечение безопасности движения подвижного состава».

Степень разработанности темы. Вопросами исследования тормозных систем и управления тормозами грузового подвижного состава железных дорог занимались такие ученые, как Ф.П. Казанцев, И.К. Матросов, В.М. Казаринов, Б.Л. Карвацкий, В.Р. Асадченко, В.Г. Иноземцев, В.В. Крылов, В.И. Крылов, Л.Е. Венцевич, М.И. Глушко, В.А. Карпычев, А.Н. Савоськин, В.И. Попов, В.А. Нехаев, В.В. Лосев, А.Б. Удальцов, В.Ю. Бубнов, П.Б. Сергеев, Ф.В. Яр-ковский, А.П. Буйносов и другие.

Были проанализированы патенты авторов в области модернизации пневматических тормозов железнодорожного подвижного состава [95-109]: Горю-нова Г.Н., Поспеловой Е.Е., Зубкова В.Ф., Козлова А.Н., Сливинского Е.В., Ма-ликова Н.В., Казаринова А.В., Стебкова Ф.В., Фокина А.Н. и другие.

Объект исследования: тормозная система поезда.

Предмет исследования: пневматические процессы в тормозной системе поезда.

Целью диссертационной работы является повышение безопасности движения грузовых поездов и пропускной способности железных дорог путем модернизации тормозного оборудования и совершенствования методов управления тормозами в режиме зарядки и отпуска, ускоряющих пневматические процессы.

Для достижения указанной в диссертационной работе цели необходимо решить ряд следующих задач:

1) проанализировать факторы, влияющие на скорость протекания пневматических процессов и существующие способы и средства ускорения работы тормозной системы;

2) разработать математические модели пневматических процессов в режиме зарядки и отпуска;

3) смоделировать изменение тормозной силы в процессе торможения и отпуска на основе уравнения движения поезда;

4) разработать методики исследования процессов торможения, зарядки и отпуска на основе данных из файлов регистрации параметров движения поезда;

5) произвести экспериментальные исследования пневматических процессов тормозной системы грузового подвижного состава с применением современного цифрового оборудования;

6) предложить способы и средства повышения эффективности работы тормозного оборудования грузового подвижного состава в режиме отпуска и зарядки;

7) обосновать влияние предложенных решений на безопасность движения, пропускную и провозную способности, а также определить технико-экономическую эффективность от их внедрения.

Научная новизна:

1) предложена методика уточненного расчета фактической тормозной силы поезда по данным натурного листа с учетом загрузки вагонов, режимов ВР и величины разрядки тормозной магистрали;

2) получена математическая модель нестационарных процессов в ПМ подвижного состава на основе аппроксимации экспериментальных данных, позволяющая определять динамику расхода воздуха из главных резервуаров в режиме зарядки и отпуска;

3) разработана методика определения ускорения замедления и тормозной силы в процессе торможения, отпуска и зарядки по файлам регистрации параметров движения поезда;

4) получена математическая модель замедления поезда с учетом скорости протекания пневматических процессов, учитывающая коэффициент изменения тормозной силы в процессе торможения и отпуска.

Теоретическая и практическая значимость исследования:

Разработаны научно-обоснованные технические и технологические решения, позволяющие ускорить работу автоматических пневматических тормозов грузового подвижного состава в режиме зарядки и отпуска и повысить безопасность движения при вождении тяжеловесных и длинносоставных поездов. А также предложена методика моделирования движения поезда в режиме зарядки и отпуска.

Практическая значимость заключается в следующем:

1) разработан новый алгоритм управления тормозами подвижного состава в режиме зарядки и отпуска, позволяющий повысить участковую скорость и снизить вероятность истощения тормозной системы за счет усиленного питания тормозных приборов;

2) предложено устройство ускоренной ликвидации сверхзарядного давления автоматических тормозов грузового подвижного состава, позволяющее сократить интервалы между торможениями за счет сокращения времени зарядки и отпуска тормозов поезда;

3) разработана система мониторинга пневматических процессов в тормозной системе грузового подвижного состава с беспроводной синхронизацией данных по времени, позволяющая вести сбор данных в разных точках тормозной системы поезда для исследования скорости пневматических процессов;

4) предложено устройство защиты воздухораспределителя от перезарядок, повышающее стабильность работы тормозного оборудования за счет ограничения давления в рабочей камере воздухораспределителя условный № 483;

5) разработан лабораторный стенд исследования пневматических процессов тормозного оборудования в различных режимах, позволяющий выявить зависимости скорости протекания пневматических процессов от различных параметров управляющих воздействий.

Методы исследования. В ходе диссертационной работы применялись классические методы статистической обротки данных, метод аппроксимации

экспериментальных данных, методы аналитического решения уравнений при моделировании физических процессов, осуществлялось планирование экспериментов, применялись методики технико-экономического расчета эффективности предложенных решений.

Вычисления осуществлялись в прикладных программных пакетах Microsoft Excel 2016®, MathCad, программирование микроконтроллера Arduino Uno осуществлялось в среде Arduino IDE, интерфейс программного обеспечения был создан в среде Processing, печатная плата микросхемы была спроектирована в программе Sprint Layout 6.

Экспериментальные исследования проводились на базе ФГБОУ ВО «Иркутского государственного университета путей сообщения» в лаборатории «Безопасность движения и автотормоза», а также на поезде станции «Иркутск-Сортировочный» с применением разработанного и изготовленного цифрового оборудования.

Достоверность научных положений и результатов обоснована теорией и подтверждена при помощи экспериментальной проверки сходимости. Полученные результаты погрешности для предложенных математических моделей находятся в пределах 7%.

Реализация результатов работы:

1) На базе мотор-вагонного депо Иркутск-Сортировочный внедрена система мониторинга пневматических процессов тормозной системы подвижного состава с дистанционной передачей данных, для проведения комплексной диагностики пневматического тормозного оборудования в процессе ремонта. Данные, полученные при помощи системы, позоляют более точно выявить неисправности тормозного оборудования и производить оценку работы тормозной системы в различных режимах управления тормозами.

2) На базе эксплуатационного локомотивного депо Иркутск-Сортировочный внедрена система мониторинга пневматических процессов тормозной

системы подвижного состава с дистанционной передачей данных, для проведения оценки экспериментальных режимов работы тормозной системы грузовых поездов, отработки режимов торможения и отпуска. Данные, полученные при помощи системы, используются в работе по повышению безопасности движения поездов и разработке инструкций по управлению пневматическими тормозами тяжеловесных грузовых поездов.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

1) уточненная математическая модель и методика расчета фактической тормозной силы с учетом распределения тормозной силы по поезду;

2) новый алгоритм управления тормозами в режиме зарядки и отпуска, отличающийся повышенной скоростью срабатывания тормозов и снижением истощимости ТС при циклических торможениях;

3) математическая модель нестационарных процессов в питательной магистрали (ПМ) пневматической ТС подвижного состава, включающая в себя аналитическое описание снижения расхода воздуха при насыщении ТС в режиме отпуска и зарядки;

4) методика определения продольно-динамических сил в процессе торможения по файлам регистрации параметров движения поезда, с применением графоаналитического подхода, подобранного с учетом инерционности ТС поезда и программно-аппаратной части системы САУТ-ЦМ и РПС;

5) математическая модель замедления поезда с учетом скорости протекания пневматических процессов, учитывающая коэффициент изменения тормозной силы в процессе торможения и отпуска.

Апробация результатов работы. Основные положения, результаты и выводы диссертационной работы доложены, обсуждены и получили положительные отзывы на всероссийских и международных научно-технических конференциях: Международная научно-практическая конференция «Транспортная инфраструктура сибирского региона» (Иркутск, 2019, 2020, 2021); Междуна-

родная научно-техническая конференция «Локомотивы. Транспортно-техноло-гические комплексы XXI век» (Санкт-Петербург, 2018) Международная научно-практическая конференция «Разработка и эксплуатация электротехнических комплексов и систем энергетики наземного транспорта» (Омск, 2018, 2020); Всероссийская научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Наука и молодежь» (Иркутск, 2018, 2019, 2020, 2021); Молодежная научно-практическая конференция «Байкал - территория инноваций» в рамках конкурса программы УМНИК (2018, 2019), на расширенном заседании кафедры «Электроподвижной состав» ИрГУПС (г. Иркутск, 2022); на заседании кафедры «Электрическая тяга» ПГУПС (г. Санкт-Петербург, 2022); на заседании кафедры «Тяговый подвижной состав» МИИТ (г. Москва, 2023).

Личный вклад соискателя. Автор формулировал цель и задачи научного исследования, осуществлял разработку и проектирование измерительных комплексов, планировал эксперимент и участвовал в его проведении, осуществлял обработку экспериментальных данных и математическое моделирование, разрабатывал технические решения по модернизации тормозного оборудования.

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 17 работ, включая 5 статей в периодических журналах, рекомендованных ВАК, 1 статья, входящая в перечень базы Scopus, зарегистрировано 6 объектов интеллектуальной собственности.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, заключения, приложения, списка использованных источников из 147 наименований и содержит 199 страниц машинописного текста, 92 рисунка и 10 таблиц.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ ТОРМОЗНОЙ СИСТЕМЫ ГРУЗОВОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Теоретические предпосылки оценки эффективности пневматической тормозной системы железнодорожного подвижного состава

Эффективность тормозной системы определяет безопасность движения поездов [113]. Она влияет на скорость срабатывания тормозов, на скорость протекания пневматических процессов в тормозной магистрали, снижает влияние человеческого фактора на работу тормозной системы за счет уменьшения времени от управляющего воздействия машиниста до срабатывания тормозов [81, 83, 85, 103, 105]. Другими словами, улучшает управляемость тормозной системой. От эффективности работы тормозной системы зависит удобство управления тормозами и, как следствие, интегральное значение скорости.

К пониманию термина «эффективность» существуют разные подходы. Эффективность тормозной системы, согласно инструкциям и правилам расчетов на железнодорожном транспорте [113, 115], - комплексный фактор, определяющий длину тормозного пути. Согласно ГОСТ 34703 2020 [31] эффективность тормозной системы - параметр, характеризующий способность тормозной системы реализовывать требуемый уровень тормозной силы ПС. Ее можно разделить на две составляющие, которые имеют взаимное влияние. Первая составляющая - расчетный тормозной коэффициент, вторая - эффективность пневматических и механических процессов, определяющая скорость срабатывания тормозов. В классическом понимании эффективность систем - это отношение результата к затратам [71], такой подход применительно к тормозной системе является более научным. Научный подход к определению эффективности тормозов состоит в определении отношения погашенной энергии поезда на заданном интервале к сумме затрат энергии на работу тормозов, приведение их в

действие и восполнение потерь, связанных с утечками воздуха из тормозной системы.

Численное значение коэффициента, отражающего эффективность пневматических тормозов, предложил доктор технических наук Карпычев В. А. [71]

ом' 2

^ —

э Птс(Х2-Х1)+/хХ|2ДПЗАТ^Х'

;х1

где Х1, Х2 - соответственно точка начала торможения и окончание торможения;

Х2-Х1 - есть величина тормозного пути;

ПТС - величина затрат энергии тормозной системой (в питающих емкостях и другие затраты, позволяющие реализовать необходимую тормозную силу) на момент расположения поезда в точке начала торможения;

интегральное выражение учитывает дополнительные затраты энергии тормозной системы, реализуемые в течение самого процесса торможения (например, утечки воздуха в тормозной магистрали);

ДМ - разница между энергией поезда в точке 1 и в точке 2.

Если рассмотреть порядок значения энергии, которую теряет поезд вследствие торможения или гасит, двигаясь по спуску, и порядок энергии, затраченной на нагнетание сжатого воздуха, приведение в действие фрикционных тормозов и восполнение потерь, можно заметить, что эффект существенно превышает затраты [8, 79, 90, 94]. Для грузовых поездов кэ может находиться в диапазоне от 20 до 60 относительных единиц, такая высокая энергетическая эффективность системы наблюдается потому, что фрикционные тормоза гасят энергию поезда за счет сил трения, возникающих на уровне молекулярного взаимодействия трущихся материалов. Так для гашения кинетической энергии поезда на 800 МДж может хватить 25 МДж энергии, затраченной на работу компрессора [12, 13, 123, 142].

Важным фактором в эффективности работы тормозов является время набора тормозной силы. Для прижатия тормозных колодок к колесам требуется

одинаковое количество воздуха как при медленном, так и при быстром их заполнении. Однако скорость наполнения существенно влияет на величину погашенной энергии на заданном интервале, другими словами, чем короче тормозной путь, тем больше энергии гасится на заданном интервале пути. При усиленном питании тормозных приборов общие затраты на работу тормозов существенно не увеличатся, а эффект в виде снижения механической энергии поезда заметно увеличится на заданном интервале пути [71, 113, 115].

В техническом понимании тормозной эффект оценивается через расчетный тормозной коэффициент, зная который, можно определить тормозной путь при помощи номограммы, полученной экспериментальным путем [31, 32, 34]. В инженерных расчетах принято пренебрегать энергией, затрачиваемой на срабатывание тормозов в силу ее небольшого значения по отношению к эффекту, такой подход лишает возможности анализировать эффективность тормозной системы в полной мере, однако существенно снижает трудоемкость вычислений при оценке эффективности тормозов в задачах по составлению режимных карт и т.д.

Расчетным тормозным коэффициентом поезда называется отношение суммы тормозных расчетных сил нажатия всех тормозных колодок (накладок) поезда к массе поезда [37, 115] и определяется по формуле (1.1)

_ £Кр (1.1)

* № + Ру)'

где ^Кр - сумма тормозных расчетных сил нажатия, кН;

Q - масса состава, тс;

Py - учетная масса локомотива, тс.

Специалистами ВНИИЖТ разработаны номограммы для определения тормозного пути в зависимости от расчетного тормозного коэффициента, которые определены экспериментальным путем и приведены в Правилах тяговых расчетов [115] для площадок и спусков с шагом по уклону 2%о (для грузовых и пассажирских поездов) и представлены на рисунке 1.1. Из данных номограмм

можно сделать вывод, о том, что величина тормозного коэффициента определяет длину тормозного пути [14]. Можно заметить, увеличение длины тормозного пути происходит при понижении тормозного коэффициента. При этом зависимость имеет нелинейный характер. В данных расчетах также учитывается подготовительный тормозной путь, который включает время срабатывания тормозов [30].

л.; [ и I 11

Рисунок 1.1 - Номограмма для определения тормозного пути грузового поезда в зависимости от расчетного коэффициента, скорости начала торможения и

крутизны спуска

Длина тормозного пути определяется эффективностью работы тормозной системы и обладает важным значением при определении технической и участковой скоростей [113].

Если тормозной путь укладывается в один блок-участок с определенной скоростью, как показано на рисунке 1.2, то эта скорость является допустимой, соответственно, чем выше эффективность работы тормозов, тем больше разрешенная скорость движения поезда [114].

Согласно Правилам по техническому обслуживанию тормозного оборудования и управления тормозами грузового подвижного состава [114], на каждые 100 тс веса поезда или состава устанавливаются нормы единого наименьшего тормозного нажатия для максимально допустимых скоростей движения поездов по участкам с наибольшим руководящим спусками и соответствующие расстояния тормозного пути.

Причем, если установленные нормы не соблюдаются, согласно Правилам, необходимо ввести ограничение по допустимой скорости движения: для грузовых и хозяйственных поездов ограничить скорость движения на 2 км/ч на каждую недостающую тонну тормозного нажатия, по сравнению с требуемым.

Движение

О

Пассажирский поезд

Допустимые

Грузовой поезд скорости

- движения

оо оо оо оо N

Путь, м

Рисунок 1.2 - Тормозной путь поезда в пределах блок-участка

На сегодняшний день конструкционная скорость грузовых вагонов, составляющих более 90% парка, равна 120 км/ч, грузовых локомотивов -110 км/ч, а допустимая скорость движения - 80-90 км/ч, для порожних составов - 100 км/ч, что говорит об актуальности увеличения тормозной эффективности, которая может потенциально позволить увеличить скорость движения состава [18, 38, 60, 80, 142, 146].

Также влияние скорости срабатывания тормозов на тормозной путь доказаны в практической эксплуатации подвижного состава, частично учитываются машинистами при управлении поездом, так как машинист использует время отпуска двух хвостовых вагонов, замеряемое при полной пробе тормозов. [113] Существующая методика оценки эффективности пневматических тормозов поезда, которая увязывает его параметры и длину тормозного пути, не учитывает пневматические процессы тормозной системы, так как аналитические выражения для оценки эффективности тормозов в качестве параметра используют расчетный тормозной коэффициент, вычисляемый на основе установившегося значения тормозной силы, при этом переходные процессы считаются мгновен-

ными и не зависящими от конфигурации тормозной системы, то есть параметров пневматических процессов тормозной системы поезда, которые требуют проведения дополнительного исследования.

1.2 Актуальные вопросы эксплуатации тормозной техники грузового отечественного подвижного состава

Современные отечественные тормозные системы грузовых поездов отвечают требованиям, которые необходимо соблюдать для обеспечения безопасного движения поездов, и они оказывают непосредственное влияние на пропускную и провозную способность железной дороги[143]. Но, несмотря на свое широкое применение, имеют недостатки, которые значительно влияют на тормозную эффективность [135, 137, 144].

Как известно, высокая эффективность срабатывания тормозов позволяет повысить участковую скорость, что, в свою очередь, приводит к увеличению пропускной и провозной способности железной дороги [16, 54].

Тормозные системы состоят из пневматического и механического оборудования [9]. Именно в пневматической части содержатся сложные устройства, которые придают тормозам такие их свойства, как автоматичность, прямодей-ствие, неистощимость, но, с другой стороны, особенности их функционирования могут стать причиной возникновения неисправности [30, 56, 68, 76].

Несоблюдение инструкций, устанавливающих правила работы с пневматическим оборудованием, может привести и к ряду неисправностей, таких как перезарядка, истощение и появление ползунов на поверхности катания колеса [49].

В правилах управления тормозами железнодорожного подвижного состава прописаны пункты, связанные с недостатками применяемой тормозной системы на отечественном грузовом подвижном составе.

Согласно правилам управления тормозами, торможение при следовании по спуску производится циклически [113]. Цикл состоит из торможения и отпуска. Существуют ограничения в алгоритме осуществления торможения, например, последующую ступень торможения на 0,03 МПа больше первоначальной ступени возможно осуществлять после зарядки рабочих камер воздухораспределителей не менее, чем через 60 секунд. Так же при следовании по спуску время выдержки между торможениями должно быть не менее 60 секунд, с целью предупреждения истощения тормозов подвижного состава. Время следования поезда на одной ступени торможения на спуске ограничено, не должно превышать 2,5 минуты, если существует необходимость продолжения торможения, то необходимо увеличить разрядку тормозной магистрали, но общая величина разрядки не должна превышать 0,15 МПа, так как при разрядке, превышающей 0,15 МПа, увеличения эффекта торможения не наступит [114].

На основании этого можно сделать вывод, что компания ОАО «РЖД» борется с последствиями недостатков тормозной системы, усложняя работу машиниста за счет введения дополнительных ограничений. Необходимость соблюдения данных ограничений увеличивает вероятность ошибок со стороны машинистов, а точные следования инструкциям снижают скорость действий и принятия решений, провозную способность железных дорог в целом [84, 85, 91, 109].

В процессе обоснования актуальности диссертационного исследования была рассмотрена динамика изменения основных показателей компании за последние годы, а точнее - за период с 2010 года по 2020 год. В 2011 году был достигнут показатель грузооборота 1989 года - пикового по значению за историю советских железных дорог. В 90-е годы наблюдался спад грузоперевозок, а с 2000 года началось восстановление объема перевозок, которое завершилось в 2011 году. С 2011 года наблюдается рост грузооборота, превышающий объемы советского периода, это говорит о том, что инфраструктура и подвижной состав, производительность которых заложены в том самом советском периоде,

исчерпывают свой предел и выходят на новый уровень эффективности [54, 62, 63, 133].

Активный и стабильный рост грузооборота можно увидеть на рисунке 1.3 (а), из которого виден стабильный рост грузовых перевозок. На рисунке 1.3(б) видна динамика изменения пассажирооборота. В связи с развитием других видов транспорта для пассажиров, пассажирские перевозки по железной дороге не выросли с 2011 года, однако и не снизились, а значит, продолжают занимать свое место в графике движения поездов.

Все эти факторы, безусловно, ведут к обострению необходимости повышения производительности железной дороги, увеличению пропускной способности, в том числе за счет повышения скоростей движения [132].

Рисунок 1.3 - Технико-экономические показатели работы ОАО «РЖД»

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Хамнаева Алёна Александровна, 2023 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Абрамович, Г. Н. Прикладная газовая динамика [Текст] / Г. Н. Абрамович. - М. : Наука, 1991. - 600 с.

2. Андерсон, Д. Вычислительная гидромеханика и теплообмен [Текст] / Д. Андерсон, Дж. Таннехилл, Р. Плетчер. - М. : Мир, 1990. - 384 с.

3. Анисимов, П. С. Силовая характеристика тормозной рычажной передачи вагонов [Текст] / П. С. Анисимов, П. Земмлер// Вестник ВНИИЖТ, 1987. - № 8. - С. 37-40.

4. Антропов, А. Н. Выбор тормозных средств для скоростного грузового поезда «Восток-Запад» [Текст] / А. Н. Антропов, М. И. Глушко // Тяжелое машиностроение, 2004. - № 11.- С. 17-18.

5. Антропов, А. Н. Совершенствование тормозных средств применительно к транзитным грузовым поездам международных транспортных коридоров [Текст] / А. Н. Антропов, М. И. Глушко // Транспорт Урала, 2007. - № 4. - С. 54-57.

6. Антропов, А. Н. Средства управления автотормозами поезда [Текст] /

A. Н. Антропов, М. И. Глушко // Тяжелое машиностроение, 2005. - № 4. - С. 38-39.

7. Асадченко, В. Р. Автоматические тормоза подвижного состава [Текст] /

B. Р. Асадченко. - М. : Маршрут, 2006. - 392 с.

8. Асадченко, В. Р. Расчет пневматических тормозов железнодорожного подвижного состава [Текст] / В. Р. Асадченко. - М. : Маршрут, 2004. - 120 с.

9. Афонин, Г. С. Устройство и эксплуатация тормозного оборудования подвижного состава [Текст] / Г. С. Афонин, В. Н. Барщенков, Н. В. Кондратьев. - М. :Издат. центр «Академия», 2006. - 304 с.

10. Бороненко, Ю. П.О проекте создания инновационного грузового подвижного состава [Текст] / Ю. П. Бороненко, А. М. Орлова, Л. В. Цыганская, В. А. Решетов, Е. А. Рудакова // Вагоны и вагонное хозяйство. - 2011. - № 1. - С. 35-37.

11. Бороненко, Ю. П. Подвижной состав XXI века: идеи, требования, проекты [Текст] / Ю. П. Бороненко, А. В. Третьяков, А. М. Орлова // Вагоны и вагонное хозяйство. - 2011. - № 3.-

C. 4-6.

12. Бубнов, В.Ю. Уменьшение продольных усилий в автосцепках вагонов при движении тяжеловесных и длинносоставных грузовых поездов [Текст] : дисс. ... кан. техн. наук : 05.22.07 /

B.Ю. Бубнов. - Санкт-Петербург, 2006. - 192 с.

13. Буйносов, А. П. Метод определения производительности компрессоров локомотива [Текст] / А. П. Буйносов, Е. В. Федоров // Научно-технический вестник Поволжья № 9. - 2018. -

C. 39-41.

14. Буйносов, А. П. Совершенствование метода расчета длины тормозного пути железнодорожного подвижного состава / А. П. Буйносов, Е. В. Федоров // Известия Транссиба. -2018. - № 1(33). - С. 13-22.

15. Венцевич, Л. Е. Локомотивные устройства обеспечения безопасности движения поездов и расшифровка информационных данных их работы [Текст] / Л. Е. Венцевич. - М. : ФГБОУ «УМЦ ЖДТ», 2013. - 328 с.

16. Венцевич, Л. Е. Тормоза подвижного состава железных дорог [Текст] / Л. Е. Венце-вич. - М. : ФГБОУ «УМЦ ЖДТ», 2010. - 276 с.

17. Венцевич, Л. Е. Тормоза железнодорожного подвижного состава. Устройства обеспечения безопасности движения поездов. Вопросы и ответы [Текст] / Л. Е. Венцевич. - М. : ФГБОУ «УМЦ ЖДТ», 2013. - 468 с.

18. Воротилкин, А. В. Инновационные перспективы тягового электроподвижного состава [Текст] / А. В. Воротилкин, Н. Л. Михальчук, Н. Л. Рябченок, Т. Л. Алексеева // Мир транспорта. - 2015. - № 6. - С. 62-76.

19. Галай, Э. И. Тормозные системы железнодорожного транспорта. Конструкция тормозного оборудования [Текст] / Э. И. Галай, Е. Э. Галай. - Изд-во образования Респ. Бе- ларусь, Белорус. гос. ун-т трансп. Гомель. :Белгут, 2010. - 315 с.

20. Гладышев, Н. Н. Гидрогазодинамика : конспект лекций [Текст] / Н. Н. Гладышев. -СПб. : ГОУВПО СПбГТУРП, 2012. - 159 с.

21. Глушко, М. И. Обеспечение автоматичности действия тормозов [Текст] / М. И. Глушко // Вестник ВНИИЖТ, - 1984. - № 8. - С. 34-38.

22. Глушко, М. И. Совершенствовать инструкцию автотормозов [Текст] / М. И. Глушко // Железнодорожный транспорт, - 1974. - № 1. - С. 29-32.

23. Глушко, М. И. Контроль состояния тормозной сети поезда [Текст] / М. И. Глушко, Ю. В. Зыков // Вестник ВНИИЖТ, - 1985. - № 5. - С. 30-33.

24. Глушко, М. И. Совершенствование технологии опробования автотормозов [Текст] / М. И. Глушко // Повышение надежности и совершенности ремонта вагонов : сб. науч. тр., - 1982. - № 652. - С. 30-35.

25. Глушко, М. И. Роль человеческого фактора в условиях нарушения безопасности движения [Текст] / М. И. Глушко // Железнодорожный транспорт. - 2014. - № 2. - С. 31-34.

26. Гогричиани, Г. В. Выбор метода расчета динамики пневматической тормозной системы длинносоставного поезда в зависимости от практического использования результатов [Текст] / Г. В. Гогричиани, В. В. Крылов // Межвуз. сб. науч. тр. - 1984. - № 82. - С. 61-70.

27. Гогричиани, Г. В. Перспективы развития динамических моделей пневматических тормозных систем поездов [Текст] / Г. В. Гогричиани, В. В. Крылов, А. В. Казаринов // Вестник ВНИИЖТ. - 1989. - № 5. - С. 29-32.

28. Гогричиани, Г. В. Переходные процессы в пневматических системах [Текст] / Г. В. Гогричиани, А. В. Шипилин. - М. : Машиностроение, - 1986. - 160 с.

29. Гогричиани, Г. В. Алгоритм расчета переходных процессов в пневматической тормозной магистрали грузового поезда [Текст] / Г.В. Гогричиани, В.В. Крылов, В.Н. Ефремов, Н.Н. Петров, Т.И. Королева // Вестник ВНИИЖТ. - 1990. - № 6. - С. 30-33.

30. ГОСТ 33943-2016. Надежность железнодорожного тягового подвижного состава. Термины и определения. - М. :Стандартинформ, 2017. - 20 с.

31. ГОСТ 20911-89. Техническая диагностика. Термины и определения. - М. : Изд-во стандартов, 1991. - 20 с.

32. ГОСТ 33724.1-2016. Оборудование тормозное пневматическое железнодорожного подвижного состава. Требования безопасности и методы контроля. Ч. 1. Воздухораспределители, краны машиниста, блоки тормозные, изделия резиновые уплотнительные. - М. : Изд-во стандартов, 2016. - 56 с.

33. Гребенюк, П. Т. Зависимость продольных усилий от характеристик тормозов поезда [Текст] / П. Т. Гребенюк // Конструкция и эксплуатация тормозов в тяжеловесных грузовых поездах : сб. - М. : Вестник ВНИИЖТ, 1975. - С. 51-56.

34. Гребенюк, П. Т. О характеристиках тормозов с учетом динамики поезда [Текст] / П. Т. Гребенюк // Исследование автотормозов железнодорожного транспорта: сб., - 1977. - С. 4-16.

35. Гребенюк, П. Т., Правила тормозных расчетов : тр ВНИИЖТ [Текст] /П. Т. Гребенюк. - М. :Интекст, 2004. - 115 с.

36. Гребенюк, П.Т., Правила тяговых расчетов для поездной работы : ВНИИЖТ и МПС [Текст] / П.Т. Гребенюк, А.Н. Долгонов, О.А. Некрасов, А.Л. Лисицын, П.П. Стромский, А.П. Боровиков, Т.С. Чужакова и др. - М.: Транспорт, 1985. 287 с.

37. Гребенюк, П. Т. Тормозные расчеты подвижного состава. Достижения науки и техники в производство: ВНИИЖТ. [Текст] / П. Т. Гребенюк, Е. В. Клыков. - М.: Транспорт, 1969.

- 72 с.

38. Гребенюк, П. Т. Тяговые расчеты [Текст] / П. Т. Гребенюк, А. Н. Долганов, Л. И. Скворцова // Справочник. - М. : Транспорт, 1987. - 272 с.

39. Грищенко, А. В. Изменение системы технического обслуживания локомотивов [Текст] / А. В. Грищенко, В. В. Грачев, Д. Н. Курилкин, М. А. Шрайбер // Наука и образование транспорту. - 2017. - № 1. - С. 25-27.

40. Гурьянова, К. Н. Математический анализ [Текст] / К. Н. Гурьянова, У. А. Алексеева, В. В. Бояршинов ; М-во образования и науки РФ, Урал. федер. ун-т. - Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та, 2014. - 330 с.

41. Дульский, Е. Ю. Реверсивный инжиниринг в производстве деталей и узлов подвижного состава [Текст] / Е. Ю. Дульский, П. Ю. Иванов, А. А. Хамнаева ,Я. Ю. Низовцева, В .Д. Шестакова // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. - 2020. - №4 (68).- с. 150-158.

42. Елсаков, Г. М. Исследование приборов управления тормозами [Текст] / Г. М. Елсаков // Сборник научных трудов. - УЭМИИТ. - 1975. - № 47. - С. 92-97.

43. Жуков, Н. П. Гидрогазодинамика[Текст] / Н. П. Жуков. - Тамбов : ТГТУ, 2011. - 92 с.

44. Зарубин, В. С. Моделирование : учебное пособие для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению информатика и вычислительная техника [Текст] / В. С. Зарубин. - М.: Академия, 2013. - 335 с.

45. Иванов, П. Ю. Исследование коэффициента запаса по нажатию колодки на колесо при торможении подвижного состава [Текст] / П. Ю. Иванов, А. А. Корсун, А. А. Хамнаева, Е. Ю. Дульский, А. С. Борутенко // Наука и молодежь: сборник трудов Пятой Всероссийской практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (апрель-май 2019 г.). -Иркутск: ИрГУПС, 2019. - 866 с. - с. 3-10.

46. Иванов, П. Ю. Контур ликвидации сверхзарядного давления воздухораспределителя подвижного состава железных дорог / П. Ю. Иванов, Н. Л. Михальчук, Е. Ю. Дульский, А. И. Романовский // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. - 2019. - № 1(61). - С. 82-90. - Б01 10.26731/1813-9108.2019.1(61).82-90.

47. Иванов, П. Ю. Повышение управляемости тормозов поезда [Текст] / П. Ю. Иванов, Н. И. Мануилов, Е. Ю. Дульский // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование.

- 2018 - № 1 (57). - С. 103-109.

48. Иванов, П. Ю. Применение аддитивных технологий при проектировании и изготовлении автотормозного оборудования [Текст] / П. Ю. Иванов, А. А. Хамнаева, Е. Ю. Дульский, Н. Н. Новиков, Н. С. Горубунова // Молодая наука Сибири. 2021. № 1 (11). С. 4450.

49. Иванов, П. Ю. Теоретические исследования особенностей моделирования процесса фрикционного торможения поездов [Текст] / А. А. Корсун, П. Ю. Иванов, А. А. Хамнаева, Е. Ю. Дульский // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. - 2020. - №4 (68).- с. 150-158.

50. Иванов, П. Ю. Причины самопроизвольного срабатывания автотормозов в грузовых поездах [Текст] / П. Ю. Иванов, Н. И. Мануилов, Е. Ю. Дульский // Известия Транссиба / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2017. - № 2 (30). - С. 17-25.

51. Иноземцев, В. Г. Автоматические тормоза [Текст] / В. Г. Иноземцев, В. М. Казари-нов, В. Ф. Ясенцев. - М. : Транспорт, 1981. - 464 с.

52. Иноземцев, В. Г. Устройство и ремонт тормозного и пневматического оборудования по- движного состава [Текст] / В. Г. Иноземцев, И. В. Абашкин. - М. : Транспорт, 1977. - 366 с.

53. Иноземцев, В. Г. Тормозное и пневматическое оборудование подвижного состава [Текст] / В. Г. Иноземцев, И. В. Абашкин. - М. : Транспорт, 1984. - 342 с.

54. Иноземцев, В. Г. Тормоза железнодорожного подвижного состава: вопросы и ответы [Текст] / В. Г. Иноземцев. - М. : Транспорт, 1987. - 207 с.

55. Иноземцев, В. Г. Эффективность тормозных средств, скорость движения и межпоездной интервал [Текст] / В. Г. Иноземцев // Вестник ВНИИЖТ. - 1975. - № 5. - С. 4-5.

56. Иноземцев, В. Г. Тормоза железнодорожного подвижного состава [Текст] / В. Г. Иноземцев. - М. : Транспорт, 1979. - 169 с.

57. Иноземцев, В. Г. Повышение надежности воздухораспределителя № 270.005 [Текст] / В. Г. Иноземцев // Электрическая и тепловозная тяга. -1976. - № 4. - С. 29-30.

58. Иноземцев, В. Г. Воздухораспределитель № 483М [Текст] / В. Г. Иноземцев // Электрическая и тепловозная тяга. - 1987. - № 12. - С. 8-9.

59. Иноземцев, В. Г. О расчете некоторых параметров тормозных систем [Текст] / В. Г. Иноземцев // Исследования работы автоматических тормозов подвижного состава : сб. -1966. - С. 37-59.

60. Иноземцев, В. Г., Дмитриев А. В. К вопросу об автоматичности действия тормозов [Текст] / В. Г. Иноземцев, А. В. Дмитриев // Исследование автотормозной техники на железных дорогах СССР : сб. - 1961. - С. 147-156.

61. Иноземцев, В. Г. Нормы и методы расчета автотормозов [Текст] / В. Г. Иноземцев, П. Т. Гребенюк. - Транспорт, 1971. - 56 с.

62. Иноземцев, В. Г. Управление автотормозами и тягой грузовых поездов весом 6-8 тыс. т [Текст] / В. Г. Иноземцев // Электрическая и тепловозная тяга. - 1975. - № 11. - С. 29-30.

63. Инструкция по обеспечению безопасности движения поездов при производстве путевых работ : распоряжение ОАО «РЖД» от 29 дек. 2012 г. № 2790р [Электронный ресурс] // СПС «КонсультантПлюс» (дата обращения: 28.10.2018 г).

64. Инструкция по организации обращения грузовых поездов повышенной массы и длины на железнодорожных путях общего пользования ОАО «РЖД» :распоряжение ОАО «РЖД» от 28 авг. 2012 г. № 1704р [Электронный ресурс] // СПС «КонсультантПлюс» (дата обращения: 14.10.2018).

65. Ионов, В. Н. Применение микроконтроллеров: схемы, алгоритмы, программы [Текст], 2-е изд. перераб. - М. :Издат. дом «Додэка-ХХ1», 2006. - 288 с.

66. Казаринов, В. М. Расчет и исследование автотормозов [Текст] / В. М. Казаринов, Б. Л. Карвицкий. - М. :Трансжелдориздат, 1961. - 231 с.

67. Казаринов, В. М. Теоретические основы проектирования и эксплуатации автотормозов [Текст] / В. М. Казаринов, В. Г. Иноземцев, В. Ф. Ясенцев // М. : Транспорт, 1968. -400 с.

68. Казаринов, В. М. Автотормоза [Текст] / В. М. Казаринов. - М. : Транспорт, 1974. -

240 с.

69. Карминский, Д. Э. К вопросу об ускорении растормаживания вагонов [Текст] / Д. Э. Карминский, О. Н. Афанасьев // Труды РИИЖТ, 1974. Вып. 104. -С. 80-87.

70. Карпычев, В. А. Качественная оценка влияния подвижностей колесной пары на работу тормозного блока дискового тормоза для железнодорожного транспорта [Текст] / В. А. Кар-пычев, А. А. Мошков // Наука и техника транспорта. - 2014. - № 1. - С. 72-78.

71. Карминский, Д. Э. Научные методы регулировки тормозных рычажных передач [Текст] / Д. Э. Карминский, В. И. Резников // Повышение эффективности автотормозов : сб. -Ростов-н/Д. -1972. - С. 3-19.

72. Карпычев, В. А. Разработка метода системного анализа автотормоза грузового подвижного состава [Текст]: дис. доктор техн. наук : 05.22.07 / В. А. Карпычев. - Москва, 2000 -316 с.

73. Крылов, В. И. Приборы управления тормозами [Текст] / В. И. Крылов, В. В. Крылов, В. Н. Лобов. - М. : Транспорт, 1982. - 136 с.

74. Крылов, В. И. Автоматические тормоза подвижного состава [Текст] / В. И. Крылов, В. В. Крылов. - М. : Транспорт, 1983. - 360 с.

75. Крылов, В. И. Справочник по тормозам [Текст] / В. И. Крылов, А. Н. Перов, А. К. Озолин, Н. Н. Климов. - М. : Транспорт, 1975 - 448 с.

76. Кулага, А. А. Методика расчета газодинамических процессов в тормозной магистрали / А. А. Кулага, И. В. Тельнов, А. Н. Шамаков // Транспортное дело России. - 2018. - № 3. - С. 120-124.

77. Кулага, А. А. Недостатки грузового воздухораспределителя / А. А. Кулага, И. В. Тельнов, А. Н. Шамаков // Транспортное дело России. - 2018. - № 2. - С. 88-90.

78. Лекомцев, П. Л. Гидрогазодинамика : курс лекций [Текст] / П. Л. Лекомцев, Е. В. Дресвянникова // Ижевск: ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА, 2010. - 133 с.

79. Лосев, В.В. Автоматическое микропроцессорное управление пневматическими тормозами грузового поезда [Текст] : автореферат дис. ... кан. техн. наук : 05.22.07. - Москва, 1996. - 24с.

80. Мазнев, А. С. Повышение эффективности электроподвижного состава [Текст] /

A. С. Мазнев, А. М. Евстафьев // Железнодорожный транспорт. - 2010. - № 9. - С. 33-36.

81. Макаров, В. В. Как повысить участковую скорость в грузовом движении [Текст] /

B. В. Макаров, А. М. Худоногов // Локомотив, 2016. - № 10 (718). - С. 43-51.

82. Мануилов, Н. И. Анализ влияния человеческого фактора на безотказную работу тормозного оборудования поездов [Текст] / Н. И. Мануилов, П. Ю. Иванов, Е. Ю. Дульский // Наука вчера, сегодня, завтра. - 2016. - № 12 (34). - С. 48-57.

83. Мануилов, Н. И. Исследование работы стабилизатора крана машиниста усл. № 395 [Текст] / П. Ю. Иванов, Н. И. Мануилов, А. М. Худоногов, Е. Ю. Дульский // Инновационные проекты и технологии машиностроительных производств: материалы II Всероссийской науч.-техн. конф. / Омский гос. ун-т путей сообщения. - Омск, 2017. - 217 с. - С. 63-69.

84. Мануилов, Н. И. Интеллектуальная система тормозной сети поезда [Текст] / П. Ю.

Иванов, Н. И. Мануилов, Е. Ю. Дульский // Наука и молодежь: сб. тр. II Всерос. науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. - Иркутск : ИрГУПС, 2016. - 845 с. - С. 150- 156.

85. Мануилов, Н. И. Влияние изменения климатических параметров на состояние тормозной сети поезда в период следования поезда по гарантийному участку [Текст] / П. Ю. Иванов, Н. И. Мануилов, Е. Ю. Дульский // Наука и молодежь : сб. тр. Ш Всерос. науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. - Иркутск : ИрГУПС, 2017. - 865 с. - С. 915.

86. Мануилов, Н. И. Совершенствование методов и средств диагностики тормозной сети поезда [Текст] : дисс. ... кан. техн. наук : 05.22.07 / Н.И. Мануилов. - Иркутск, 2019. - 190 с.

87. Михалев, А. Н. Выбор метода исследования неустановившихся процессов в пневматической тормозной системе поезда [Текст] / А. Н. Михалев // Сборник научных трудов. -1974. - № 38. - С. 43-53.

88. Михальчук, Н. Л. Определена концепция перспективных локомотивов [Текст] / Н. Л. Михальчук // Локомотив. - 2018. - № 1 (733). - С. 6-9.

89. Моисеев, Б. В. Термодинамические процессы во влажном воздухе. Методические указания для студентов специальности ПТ [Текст] / Б. В. Моисеев, Ю. П. Яблонский. - Тюмень : ТюмГАСА, 2002. - 21 с.

90. Мосолов, Д. Н. Учебное пособие по курсу «Электротехника и электроника» [Текст]/ Д. Н. Мосолов. - М. : ФГБОУ МЭСИ, 2008. - 195 с.

91. Николаев, А. Ю. Устройство и работа электровоза ВЛ80с : учеб. пособие [Текст] / А. Ю. Николаев, Н. В. Сесявин. - М. : Маршрут, 2006. - 512 с.

92. Об утверждении Правил технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации [Электронный ресурс] : приказ Минтранса России от 21.12.2010 № 286 в ред. от 25.12.2015 // СПС «Консультант Плюс» (дата обращения: 11.09.2020).

93. Орлов, С. А. Программная инженерия : учеб. для вузов. Стандарт третьего поколения [Текст] / С. А. Орлов. - СПб. : Питер, 2016. - 688 с.

94. Орлов, С. А. Теория и практика языков программирования : учеб. для вузов. Стандарт третьего поколения [Текст] / С. А. Орлов. - СПб. : Питер, 2013. - 640 с.

95. Панькин, Н. А. Уравнение движения поезда для обобщенных тяговых расчетов [Текст] / Н. А. Панькин // Сборник научных трудов. - ВНИИЖТ. - 1989. - С. 15-21.

96. Пат. 2740624 Российская Федерация, МПК 51 В 60 Т 13/26. Двухтрубная тормозная система железнодорожного подвижного состава [Текст] / А. А. Хамнаева, П. Ю. Иванов, А. М. Худоногов, Е.Ю. Дульский, А.А. Корсун; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО Иркутский гос. ун-т путей сообщения. - № 2020121882; заявл. 26.06.2020, опубл. 18.01.2021, Бюл. № 2. - 8с.

97. Пат. №2 2729907 Российская Федерация, МПК 51 В 60 Т 17/22. Способ диагностики и контроля тормозной сети поезда [Текст] / А. А. Хамнаева, А. М. Худоногов, Н. И. Мануилов, П. Ю. Иванов, Е. Ю. Дульский ; заявитель и патентообладатель Иркут. гос. ун-т путей сообщения. - № 2019142062; заявл. 16.12.19; опубл. 13.08.2020, Бюл. № 23. - 12 с.

98. Пат. 122960 Российская Федерация, МПК В 60 Т 13/26, В 60 Т 13/66. Тормозная система грузового вагона [Текст] / Г. Н. Горюнов, М. Д. Касандров, Ю. П. Бороненко, Л. В. Цыганская, Н. В. Смирнов, Н. А. Собержанский, М. И. Набиуллин, А. В. Маненков, В. М. Мишин; заявитель и патентообладатель Петербургский гос. ун-т путей сообщения, ОАО «Рузаевский завод хим. машиностроения»; № 2012129799/11; заявл. 13.07.2012; опуб. 20.12.2012,

Бюл. № 35. - 9 с.

99. Пат. 2139210 С1 Российская Федерация, МПК В 60Т 13/26. Пневматическая часть тормозной системы железнодорожного транспортного средства [Текст] / А.С. Аввакумов; заявитель и патентообладатель Московский гос. Ун-т путей сообщения № 2012112111/11; заявл. 10.04.2012; опубл. 20.07.2013, Бюл. №20. - 8 с.

100. Пат. 147004 U1 Российская Федерация, МПК В60Т 17/08. Тормоз железнодорожного транспортного средства [Текст] / Е.А. Дроздов; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Дальневосточный государственный университет путей сообщения» № 2014124866/11; заявл. 18.06.2014; опубл. 27.10.2014, Бюл. № 30. - 33 с.

101. Пат. 2693596 С1 Российская Федерация, МПК В60Т 13/26. Тормозная система скоростного железнодорожного вагона (варианты) [Текст] / В. Ф. Зубков, А. М. Хохулин, М. Н. Цибизов, Е.Н. Киреева, С.Б. Крылова; заявитель и патентообладатель Акционерное общество Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава № 2018132140; заявл. 10.09.2018; опубл. 03.07.2019, Бюл. № 19. - 12 с.

102. Пат. 163165 U1 Российская Федерация, МПК В60Т 13/26. Воздухораспределитель тормозной системы железнодорожного подвижного состава [Текст] / А. Н. Козлов, И. А. Колеватых, Ф.В. Стребков, А.Н. Фокин; заявитель и патентообладатель Открытое акционерное общество «Ритм» Тверское производство тормозной аппаратуры № 2015147902/11; заявл. 27.10.2015; опубл. 10.07.2016, Бюл. № 19. - 12 с.

103. Пат. 176235 U1 Российская Федерация, МПК В60Т 13/26. Магистральная часть воздухораспределителя тормозной системы железнодорожного подвижного состава [Текст] / Ф. В. Стребков, А.Н. Фокин, И.А. Колеватых; заявитель и патентообладатель Открытое акционерное общество «Ритм» Тверское производство тормозной аппаратуры № 2017111457; заявл. 05.04.2017; опубл. 12.01.2018, Бюл. № 2. - 12 с.

104. Пат. № 206783 Российская Федерация, МПК 51 В 60 Т 15/18. Устройство защиты воздухораспределителя грузового подвижного состава железных дорог от перезарядки [Текст] / А.А. Хамнаева, П.Ю. Иванов, А.М. Худоногов, Н.И. Мануилов, А.А. Корсун, Е.Ю. Дульский // заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО Иркутский гос. ун-т путей сообщения. - № 2020118053; завл. 21.05.2020; опубл. 28.09.2021, Бюл. № 28. - 6 с.

105. Пат. № №200172 Российская Федерация МПК 51 В 50 Т 15/04. Устройство ускоренной ликвидации сверхзарядного давления автоматических тормозов грузового подвижного состава [Текст] / А. А. Хамнаева, П. Ю. Иванов, А. М. Худоногов, Н. И. Мануилов, А. А. Корсун, Е. Ю. Дульский // заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО Иркутский гос. ун-т путей сообщения. - № 2020118054; завл. 21.05.2020; опубл. 08.10.2020, Бюл. № 28. - 7 с.

106. Пат. 177820 Российская Федерация, МПК В 60 Т 15/04, В 60 Т 15/36. Устройство повышения чувствительности крана машиниста при поддержании зарядного давления в тормозной магистрали [Текст] / Н. И. Мануилов, П. Ю. Иванов, Е. Ю. Дульский; заявитель и патентообладатель Иркут. гос. ун-т путей сообщения. - № 2017119694; заявл. 05.06.2017; опубл. 13.03.2018, Бюл. № 8. - 2 с.

107. Пат. 2662295 Российская Федерация, МПК В 60 Т 17/22. Способ интеллектуальной диагностики тормозной сети поезда и устройство для его реализации [Текст] / Н. И. Мануилов, П. Ю. Иванов, Е. Ю. Дульский ; заявитель и патентообладатель Иркут. гос. ун-т путей сообщения. - № 2016137211; заявл. 16.09.2016; опубл. 25.07.2018, Бюл. № 21. - 2 с.

108. Пат. 186503 Российская Федерация, МПК 51 В 60 Т 15/04. Устройство автоматической ликвидации сверхзарядного давления крана машинист усл. №394 (395) [Текст] / Н. И. Мануилов, П. Ю. Иванов, Е. Ю. Дульский ; заявитель и патентообладатель Иркут. гос. ун-т путей сообщения. - № 2017147091; заявл. 29.12.17; опубл. 22.01.2019, Бюл. № 3. - 2 с.

109. Пат. 122960 Российская Федерация, МПК B 60 T 13/26, B 60 T 13/66. Тормозная система грузового вагона [Текст] / Г. Н. Горюнов, М. Д. Касандров, Ю. П. Бороненко, Л. В. Цыганская, Н. В. Смирнов, Н. А. Собержанский, М. И. Набиуллин, А. В. Маненков, В. М. Мишин; заявитель и патентообладатель Петербургский гос. ун-т путей сообщения, ОАО «Рузаевский завод хим. машиностроения»; № 2012129799/11; заявл. 13.07.2012; опуб. 20.12.2012, Бюл. № 35.- 9 с.

110. Пат. 2252824 Российская Федерация, МПК В 60 Т 17/ 22. Способ определения фактического объема пневматических питательных сетей локомотива [Текст] / А. Н. Антропов, М. Глушко, В. Е. Лыхин, Г. С. Боярских ; заявитель и патентообладатель гос. унит. предп. «Уральское отделение Всероссийского научно-исследовательского института железнодорожного транспорта» Министерства путей сообщения РФ. - № 2003108208/11, 24.03.2003; заявл. 05.12.1989; опубл. 15.09.2006, Бюл. № 17. - 3 с.

111. Полякова, В. В. Основы теории статистики [Текст] / В. В. Полякова, Н. В. Шаброва. М-во образования и науки Рос. Федерации, Урал. федер. ун-т. - 2-е изд.,испр. и доп. - Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та, 2015 - 148 с.

112. Попов, В. Е. Повышение эффективности тормозных систем подвижного состава на основе совершенствования процессов управления автотормозами грузовых поездов [Текст]: дис. ... доктора техн. наук : 05.22.07 / В. Е. Попов. - М., 1992. - 407 с.

113. Попов, В. Е. Электронная схема имитационной математической модели газодинамических процессов пневматических тормозов подвижного состава [Текст] / В. Е. Попов // Сборник научных трудов. - ВНИИЖТ. - 1989. - С. 28-39.

114. Правила технического обслуживания тормозного оборудования и управления тормозами железнодорожного подвижного состава [Электронный ресурс] : протокол заседания Со вета по железнодорожному транспорту государств-участников Содружества от 6-7 мая 2014 г. № 60 // СПС «КонсультантПлюс» (дата обращения: 12.12.2021).

115. Правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации [Электронный ресурс] : приказ Минтранса России от 21.12. 2010 г. № 286 // СПС «Консультант-Плюс» (дата обращения: 11.09.2018).

116. Проект «Концепция реализации комплексного научно-технического проекта «Цифровая железная дорога»» [Электронный ресурс] / А. А. Бородин, В. О. Байков. - Москва, 2018. - 91 с. - Режим доступа: https://www.samgups.ru/ units/ Proekt%20koncepcii%20cifr.%20 dorogi. pdf.

117. Расчет и проектирование пневматической и механической частей тормозов вагонов: учеб. пособие для студентов технических вузов [Текст] / П. С. Анисимов, В. А. Юдин, А. Н. Шамаков, С. Н. Коржин. - М. : Маршрут, 2005. - 248 с.

118. Савельев, И. В. Курс общей физики. В 4 т. Т. 1. Механика. Молекулярная физика и термодинамика: учеб. пособие [Текст] / И. В. Савельев. - М. :Кнорус, 2012. - 528 с.

119. Савоськин, А. Н. Выбор модели взаимодействия колеса и рельса для исследования горизонтальных колебаний экипажа [Текст] / А. Н. Савоськин, А. П. Васильев // Транспорт: наука, техника, управление. - 2017. - № 10. - С. 16-20.

120. Свид. № 2020660869 Российская Федерация. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ. Мониторинг газодинамических процессов воздухораспределителя грузового подвижного состава [Текст] / А. А. Хамнаева, П. Ю. Иванов,

A. М. Худоногов, Н. И. Мануилов, А. А. Корсун, Е. Ю. Дульский // заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО Иркутский гос. ун-т путей сообщения - № 2020660007; заявл. от 04.06.2020; опубл. 15.09.2020 - 4 с.

121. Свид. № 2020660868 Российская Федерация. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ. Сбор и обработка данных с тензометрических датчиков пневматического оборудования [Текст] / А.А. Хамнаева, П.Ю. Иванов, А.М. Худоногов, Н.И. Мануилов, А.А. Корсун, Е.Ю. Дульский // заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО Иркутский гос. ун-т путей сообщения - № 2020660007; заявл. от 04.06.2020; опубл. 15.09.2020 - 4 с.

122. Сергеев, П.Б. Разработка метода расчета рациональных режимов пневматического торможения грузовых поездов [Текст] : дисс. ... кан. техн. наук : 05.22.07 / П.Б. Сергеев. - Омск, 2004. - 195 с.

123. Синицын, В. В. Теоретическое определение предельных значений выхода штока для тормозных систем грузовых вагонов с раздельным торможением [Текст] / В. В. Синицын,

B. В. Кобищанов // ВЕСТНИК РГУПС. - 2016. - № 4. - С. 70-76.

124. Хакимзянов, Г. С. Математическое моделирование : учеб. пособие / Г. С. Хакимзянов. - Новосиб. гос. ун-т. - Новосибирск : РИЦ НГУ, 2014. - 263 с.

125. Хамнаева, А. А. Зарубежный опыт повышения эффективности пневматических тормозов [Текст] / А. А. Хамнаева, А. М. Худоногов, П. Ю. Иванов, Е. Ю. Дульский, Н. И. Мануилов, А. А. Корсун // Локомотив № 11 (767) - Москва: Российские железные дороги, 2020. - 49 с. - с. 36-37.

126. Хамнаева, А. А. Моделирование расхода сжатого воздуха пневматических систем на примере работы тормозов поезда в режиме зарядки и отпуска / А. А. Хамнаева // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. - 2022. - № 3(75). - С. 130-138.

127. Хамнаева, А. А. Основные законы газодинамики пневматических автоматических автотормозов подвижного состава [Текст] / А. А. Хамнаева, П. Ю. Иванов // Актуальные направления научных исследований: перспективы развития: материалы VI Международный научно - практическая конференция. - Чебоксары, 2018. - 196 с. - с. 130-133.

128. Хамнаева, А. А. Отказы тормозного оборудования в среде «Человек - поезд -технология - среда» [Текст] / А. А. Хамнаева, П. Ю. Иванов // Актуальные направления научных исследований: перспективы развития: материалы VI Международный научно - практическая конференция. - Чебоксары, 2018. - 196 с. - с. 144-147.

129. Хамнаева, А. А. Повышение эффективности работы тормозной системы пассажирских поездов [Текст] / А. А. Хамнаева, П. Ю. Иванов, А. А. Корсун, А. И. Романовский, А. С. Борутенко // Транспорт: наука, техника, управление. Научный информационный сборник.-Москва, 2020. - с. 76 - с. 39-43.

130. Хамнаева, А. А. Снижение энергопотребления электровоза при управлении пневматическими тормозами грузового поезда [Текст] / А. А. Хамнаева, А. М. Худоногов, П. Ю. Иванов // Разработка и эксплуатация электротехнических комплексов и систем энергетики и наземного транспорта: Материалы третьей международной научно-практической конференции с международным участием - ОмГУПС, Омск, 2018. 335 с. - с. 143-152.

131. Хамнаева, А. А. Сравнительный анализ тормозных систем подвижного состава с

однотрубным и двухтрубным питанием[Текст] / А. А. Хамнаева, П. Ю. Иванов, Е. Ю. Дульский, А. А. Корсун, С. В. Трескин // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. 2020. № 3 (79). С. 35-42.

132. Хоменко, А. П. Экспертный взгляд на развитие восточного полигона [Текст] / А. П. Хоменко, В. А. Начигин, В. В. Криворотова // Транспортная инфраструктура Сибирского региона. - 2017. - Т. 1. - С. 39-40.

133. Хоменко, А. П. Комплексная полигонная технология эксплуатационной работы [Текст] / А. П. Хоменко, В. Ф. Фролов // Железнодорожный транспорт, 2016. - № 2. - С. 43-46.

134. Хрусталев, Б. М. Техническая термодинамика [Текст] / Б. М. Хрусталев, А. П. Несенчук, В. Н Романюк. - Минск : УП «Технопринт», 2004. - 486 с.

135. Худоногов, А. М. Интеллектуальная система диагностики тормозной сети поезда [Текст] / А. М. Худоногов, П. Ю. Иванов, Н. И. Мануилов, Е. Ю. Дульский // Известия петербургского университета путей сообщения, - 2018. Т. 15, № 1. - С. 130-135.

136. Худоногов, А. М. Исследование причин самопроизвольного срабатывания автотормозов грузовых поездов [Текст] / П. Ю. Иванов, Н. И. Мануилов, А. М. Худоногов, Е. Ю. Дульский // Транспортная инфраструктура Сибирского региона: материалы VIII Международной науч. - практ. конф. 2017 г. Иркутск: В 2 т. - Иркутск: ИрГУПС, 2017. - 864 с. -С.399-404.

137. Худоногов, А. М. Определение причин самопроизвольных срабатываний тормозов поезда в границах красноярской железной дороги [Текст] / А. М. Худоногов, П. Ю. Иванов, Н. И. Мануилов, Е. Ю. Дульский // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование, 2018. - № 3 (59)- С. 68-76.

138. Черный, Г. Г. Газовая динамика [Текст] / Г. Г. Черный. - М. : Наука, 1988. -424 с.

139. Черный, И. А. Некоторые задачи неустановившегося движения газа в газопроводе [Текст] / И. А. Черный // Сборник научных трудов. - М. - Л.: Гостоптехиздат. - 1951. - С. 233263.

140. Шамолин, М. В. Высшая математика [Текст] / М. В. Шамолин. - М.: Экзамен, 2008.

- 909 с.

141. Шашкин, А. П. Основы прикладной газодинамики [Текст] / А. П. Шашкин. - Новосибирск : НГУ, 2001. - 91 с.

142. Электровоз 2ЭС5К (3ЭС5К) «Ермак» : руководство по эксплуатации. 8 т. [Текст]. -Новочеркасск : НЭВЗ, 2004. - 1357 с.

143. Ярковский, Ф. В. Технология расчетного моделирования пневматической части тормозных систем железнодорожного состава [Текст] : автореферат дис. ... кан. техн. наук -05.22.07 / Моск. гос. ун-т путей сообщ. (МИИТ) МПС РФ. - Москва, 2003. - 22с.

144. Manuilov N. I. The construction of intelligent detection system for railway track // Proceedings of the 6 International Symposium on Innovation and Sustainability of Modern Railway ISMR 2018. Copyright© 2018, pp 49-56

145. Khamnaeva, A. A. Modeling the temperature of the shoe during braking, depending on its mass and geometry / A.A. Khamnaeva, P.Yu. Ivanov, E.Yu. Dulskiy // Materials of the International Conference "Scientific research of the SCO countries: synergy and integration" - Reports in English (May 14, 2020. Beijing, PRC). pp - 171. pp. 101-108/

146. Khamnaeva, A. A. Reliability analysis of power equipment of traction rolling stock within the Eastern region / A.A. Khamnaeva, A.M. Khudonogov, I.A. Khudonogov, P.Yu. Ivanov, E.Yu.

Dulskiy, I.O. Lobytsin // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 760 (2020) 012018.

147. Khamnaeva, A. A. Study of the influence of the brake shoe temperature and wheel tread on braking effectiveness / A.A. Khamnaeva, A.M. Khudonogov, P.Yu. Ivanov, E.Yu. Dulskiy // EMMFT 2019: Journal ofPhysics: Conference Series 1614 (2020) 012086 doi:10.1088 /1742-6596/1614/1/012086.

Приложение А

АКТ ВНЕДРЕНИЯ

системы мониторинга пневматических процессов тормозной системы подвижного состава с дистанционной передачей данных в Мотор-вагонное депо Иркутск-Сортировочный - СП Восточно-Сибирской дирекции мотор-вагонного подвижного состава - СП Центральной дирекции мотор-вагонного

Мы, нижеподписавшиеся, заместитель начальника мотор-вагонного депо Иркутск-Сортировочный по ремонту Васильев A.A., доцент кафедры «Электроподвижной состав» (ЭПС) Иркутского государственного университета путей сообщения (ИрГУПС) Иванов П.Ю., доцент кафедры «Вагоны и вагонное хозяйство» (ВиВХ) Дульский Е.Ю., аспират кафедры ЭПС ИрГУПС Хамнаева A.A., аспирант кафедры ЭПС ИрГУПС Корсун A.A., аспирант кафедры ВиВХ Емельянов Д.О., машинист тепловоза, инженер ИрГУПС Ковшин A.C., составили настоящий акт о том, что на базе мотор-вагонного депо внедрена система мониторинга пневматических процессов тормозной системы подвижного состава с дистанционной передачей данных, для проведения комплексной диагностики пневматического тормозного оборудования в процессе ремонта. Данные, полученные при помощи системы, позволяют более точно выявлять неисправности тормозного оборудования и производить оценку работы тормозной системы в различных режимах управления тормозами.

подвижного состава филиала ОАО «РЖД»

18.03.2022 г.

Аспирант Аспирант

Заместитель начальника мот депо по ремонту

К.т.н., доцент Аспирант

Машинист, инженер ИрГУП

победителя программы «УМНИК»

повышения эффективности пневматическую тормозные систем подвижного состава»

Генеральный директор С.Г. Поляков^^^Х

ФОНД СОДЕЙСТВИЯ

ИННОВАЦИЯМ

Хамнаева Ялена Яле^сандровна

с проектом: «(Разработку тезрюлогии управления автотормозами поезда для

Приложение В

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

(19)

гч Г--тО О

см

Э СИ

ни

(1!)

200 172 31 111

(51) МПК В60Т15/04

(2006.01)

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ

(12) ФОРМУЛА ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

(52) СПК

В60Т15/04 (2020.05)

(21>(22) Заявка: 2020118054, 21.05.2020

(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 21.05.2020

Дата регистрации: 08.10.2020

П риоритет(ы):

(22) Дата подачи заявки: 21.05.2020

(45) Опубликовано: 08.10.2020 Бюл. № 28

Адрес для переписки:

664074, г. Иркутск-74, ул. Чернышевского, 15, ФГБОУ ВО "ИрГУПС", Патентно-лицензионный отдел, начальнику отдела, Е.В. Хитровой

(72) Автор(ы):

Иванов Павел Юрьевич (1Ш), Хамнаева Алена Александровна (1Ш), Худоногов Анатолий Михайлович (КИ), Дульский Евгений Юрьевич (ГШ), Мануйлов Никита Игоревич (1Ш), Корсун Антон Александрович (1Ш), Маярчук Полина Евгеньевна (1Ш), Трескин Сергей Викторович (К и)

(73) Патентообладателей): Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВО ИрГУПС) (1Ш)

(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: БЦ 1177191 A1.07.09.1985.SU 1131713 А1. 30.12.1984. СМ 205632473 и, 12.10.2016. СЫ 87107872 А, 10.08.1988.

(54) Устройство ускоренной ликвидации сверхзарядного давления автоматических тормозов грузового подвижного состава

(57) Формула полезной модели Устройство для реализации ускоренной ликвидации сверхзарядного давления автоматических тормозов грузового подвижного состава, отличающееся тем, что ликвидация сверхзарядного давления происходит ускоренно до определенного значения, имеющего величину выше зарядного на, с помощью клапана, конструктивно находящегося в корпусе, в котором находится регулировочная пружина, распирающая между собой клапан и центрирующую шайбу, упирающуюся в регулировочный стакан, вкрученный в корпус клапана, осуществляющего сброс избыточного давления из уравнительной камеры в атмосферу, при достижении установленного давления в уравнительном резервуаре Рзар+ давление ликвидируется стабилизатором.

Л С

м о о

-ч го

Стр. 1