ISSN: 1814-3520(print)
ISSN: 2500-1590(online)
12+
Научный журнал «Вестник Иркутского государственного технического университета»
Поиск по сайту

К ВОПРОСУ О МАТЕМАТИЧЕСКОМ МОДЕЛИРОВАНИИ РЕЖИМОВ НЕПРЕРЫВНОГО ПОДБРАСЫВАНИЯ ЩЕТКИ В КОНТАКТНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯХ С КОЛЛЕКТОРОМ

2018 / Том 22 №1 (132) 2018 [ Машиностроение и машиноведение ]

ЦЕЛЬ. Данное исследование связано с разработкой теоретических основ динамики контактной группы элементов коллекторно-щеточного узла. Рассматриваются динамические взаимодействия щетки с коллектором в условиях вибрационного нагружения со стороны корпуса тягового электродвигателя. МЕТОДЫ. Особенностью исследования является учет возможности нарушения неудерживающего контакта «щетка - коллектор» в результате вибрационных воздействий внутренних и внешних силовых факторов. Предлагается метод построения математических моделей на основе использования обобщенной функции зазора, представляющий аналитический аппарат учета неудерживающих связей. Построение математической модели предполагает на первичном этапе допустимость сведения расчетной схемы к взаимодействию материальной частицы с вибрирующей поверхностью в гравитационном поле. В рамках рассматриваемой модели учитываются нестандартные силовые факторы путем введения дополнительной квазипостоянной силы, приложенной к щетке. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ. Показано воздействие силовых факторов на режимы непрерывного подбрасывания щетки. Сформулированы аналитические условия, отражающие особенности взаимодействия щетки на интервале подъема и падения на поверхность коллектора. Представлены результаты численного моделирования силовых факторов для режимов периодического нарушения контакта с непрерывным подбрасыванием щетки. ВЫВОДЫ. Разработанная математическая модель взаимодействия элементов коллекторно-щеточного узла с использованием функции зазора позволяет учитывать возможности нарушения контакта в сложных формах взаимодействия щетки с коллектором и может быть использована для создания устройств регулирования режимов контактирования щетки с поверхностью коллектора.

Ключевые слова:

коллекторно-щеточный узел, тяговый двигатель, неудерживающие связи, нарушение контакта, функция зазора, непрерывное подбрасывание

Авторы:

Библиографический список:

  1. Karnovsky I.A., Lebed E. Theory of Vibration Protec-tion. Springer International Publishing. Switzerland, 2016. 708 p.
  2. Rocard Y. General Dynamics of Vibrations. Paris: Masson, 1949. 458 p
  3. Clarence W. de Silva. Vibration. Fundamentals and Practice. Boca Raton, London, New York, Washington, D.C.: CRC Press, 2000. 957 p.
  4. Harris С.М. Сrеdе C. E. Shock and Vibration Handbook. New York: McGraw – Hill Book Со, 2002. 1457 p.
  5. Front Matter, In Power Electronics Handbook (Fourth Edition), edited by Muhammad H. Rashid, Butterworth-Heinemann, 2018. 1510 p.
  6. Блехман И.И. Теория вибрационных процессов и устройств. Вибрационная механика и вибрационная техника. СПб.: ИД «Руда и металлы», 2013. 640 с.
  7. Пановко Г.Я. Динамика вибрационных технологических процессов: монография. М.: Изд-во Института компьютерных технологий, 2006. 176 с.
  8. Елисеев А.В., Сельвинский В.В., Елисеев С.В. Динамика вибрационных взаимодействий элементов технологических систем с учетом неудерживающих связей: монография. Новосибирск: Наука, 2015. 332 с.
  9. Копылов Ю.Р. Динамика процессов виброударного упрочнения: монография Воронеж: ИПЦ «Научная книга», 2011. 568 с.
  10. Гончаревич И.Ф., Фролов. К.В. Теория вибрационной техники. М.: Наука, 1981. 320 с.
  11. Бочаров В.И., Захаров В.И., Коломейцев Л.Ф. и др. Тяговые электродвигатели электровозов; под ред. В.Г. Щербакова. Новочеркасск: Агентство «Наутилус», 1998. 672 с.
  12. Орленко А.И., Петров М.Н., Терегулов О.А. Комплексная диагностика тягового электродвигателя электровоза: монография. Красноярск: Изд-во ООО «Поликом», 2016. 218 с.
  13. Орленко А.И., Петров М.Н., Терегулов О.А. Исследование повреждений подвижного состава железной дороги сибирского региона: монография. Красноярск: Изд-во КрИЖТ ИрГУПС, 2016. 198 с.
  14. Шантаренко С.Г., Кузнецов В.Ф., Пономарев Е.В., Тараненко В.А. Повышение качества токосъема в контакте «щетка–коллектор» тягового электродвигателя электровоза 2ЭС6 // Омский научный вестник. 2016. № 5 (149). С. 77–80.
  15. Авилов В.Д. Оптимизация коммутационного процесса в коллекторных электрических машинах постоянного тока: монография. Омск: Изд-во ОмГУПС, 2013. 356 с.
  16. Авилов В.Д. Влияние соотношения воздушных зазоров в магнитной цепи дополнительных полюсов тяговых и других электрических машин на условия коммутации // Пути повышения энергетической эффективности магистральных электровозов: межвуз. сб. науч. тр. Омск: Изд-во ОмИИТ, 1984. С. 55–61.
  17. Авилов В.Д., Харламов В.В., Нехаев В.А., Шкодун П.К. Влияние динамического взаимодействия железнодорожного пути и локомотива на качество функционирования тягового электродвигателя // Ресурсосберегающие технологии на железнодорожном транспорте: материалы Всерос. науч.-техн. конф. с междунар. участием (Красноярск, 19–21 мая 2005 г.). Красноярск: Гротеск, 2005. С. 433–438.
  18. Авилов В.Д., Харламов В.В., Грязнов П.А., Сергеев Р.В. Перспектива повышения качества работы коллекторно-щеточного узла машин постоянного тока // Исследование процессов взаимодействия объектов железнодорожного транспорта с окружающей средой: сб. ст. по результатам выполнения программы фундаментальных и поисковых научно-исследовательских работ за 1997 год. Омск: Изд-во ОмГУПС, 1997. С. 55–61.
  19. Харламов В.В. Методы и средства диагностирования технического состояния коллекторно-щеточного узла тяговых электродвигателей и других коллекторных машин постоянного тока: монография Омск: Изд-во ОмГУПС, 2002. 233 с.
  20. Харламов В.В., Безбородов Ю.Я., Козлов В.Н. Диагностика состояния коллекторно-щеточного узла машин постоянного тока Коммутация в тяговых электродвигателях // Коммутация в тяговых электродвигателях и других коллекторных машинах: межвуз. темат. сб. науч. тр. Омск: Изд-во ОмИИТ, 1985. С. 44–47.
  21. Карасев М.Ф., Беляев В.П., Козлов В.Н., Трушков А.М., Авилов В.Д., Елисеев С.В. Оптимальная коммутация машин переменного тока: монография. М.: Транспорт, 1967. 180 c.
  22. Елисеев С.В., Лоткин О.И. Условия существования и нарушения контакта для систем с неудерживающими связями // Труды ОМИИТа. 1966. Вып. 69. С. 93–99.
  23. Елисеев С.В., Марков К.К. Некоторые вопросы динамики колебательного процесса при неудержи-вающих связях // Механика и процессы управления: сб. ст. Иркутск: Изд-во ИПИ, 1971. С. 71–83.
  24. Eliseev A.V., Artyunin A.I., Eliseev S.V. Generalized gap function in the dynamic interaction problems of elements of vibrational technological machines with “not holding” ties // Vibroengineering Procedia. Kaunas, Lithuania. October 2016. Vol. 8. Р. 495–500.
  25. Eliseev A.V., Artyunin A.I., Sigachev N.P., Sitov I.S. Unilateral constraints in vibrating technological processes: mathematical models, features of interaction of elements // The fifth International Symposium on Inno-vation and Sustainability of Modern Railway (ISMR'2016). Nanchang, China, October 20–21, 2016. Р. 261–269.
  26. Eliseev A.V., Sitov I.S. Model problems of dynamics of mechanical vibration systems with unilateral constraints // Proceedings of the fourth international symposium on innovation & Sustainability of modern railway (ISMR'2014). Irkutsk: Publishing by Irkutsk State Transport University, 2014. Р. 181-185.
  27. Ситов И.С., Елисеев А.В. Теоретические основы процессов взаимодействия материальной частицы с вибрирующей поверхностью с неудерживающими связями // Системы. Методы. Технологии. 2012. № 4 (16). С. 19–29.
  28. Елисеев А.В. Особенности взаимодействия материальной частицы с вибрирующей поверхностью в зависимости от дополнительной силы с неудерживающей связью // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2013. № 3. С. 9–15.

Файлы:

Язык

Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная
Количество скачиваний:8191