Высокая аварийность контактной сети по причине некачественных зажимов делает очевидным необходимость внедрения входного контроля токопроводящих зажимов и их диагностики в период эксплуатации неразрушающими методами.

В результате проведенных исследований нами рекомендован для оценки дефектности структуры зажимов акустический метод - метод вынужденных колебаний, реализуемый на базе цифрового анализатора спектра с применением преобразователей с рабочей полосой частот 1…40 кГц. Внедрение метода осуществлено в виде измерительного комплекса ВКЗ-1 на Забайкальской железной дороге.

Еще одна проблема, связанная с эксплуатацией болтовых зажимов, - ухудшение с течением времени контакта с проводом по причинам окисления и ослабления натяга. Вследствие этого происходит увеличение переходного сопротивления с последующим перегревом и провода, и зажима.

Уменьшение электросопротивления зажима возможно только за счет снижения величины переходных электросопротивлений. Известно, что это уменьшение достигается подбором материала контактного зажима, созданием соответствующего покрытия и увеличением площади контакта. Для серийно изготавливаемых зажимов уменьшение переходного электросопротивления достигается обычно путем увеличения площади контакта за счет увеличения момента затяжки. При этом площадь контакта увеличивается вследствие деформации контактных площадок и проникновения более твердого (алюминиевая бронза) материала в более мягкий (холоднотянутая медь).

В настоящее время эксплуатируются зажимы КС-053-4. На рабочей поверхности этих зажимов со стороны, предназначенной для соединения с контактным проводом, выполнены поперечные зубцы. Это позволяет увеличить площадь контакта путем проникновения зубцов в поверхность контактного провода. Зажим КС-053-4 конструктивно имеет в области касания с поверхностью контактного провода 122 зубца, которые имеют форму усеченной пирамиды. Теоретически, если предположить, что все зубцы зажима войдут в провод на величину выступа, площадь контакта составит около 200 мм2. При сечении контактного провода 100 мм2 этого вполне достаточно для надежной работы зажима.

В целях установления реально возникающей площади контакта проводились исследования, где фиксировались изменения площади контакта в зависимости от величины момента затяжки. В эксперименте использовался контактный провод, не бывший в эксплуатации. Анализ полученных результатов показывает, что даже при моменте затяжки 50 Нм суммарная площадь контакта составляет около 50 мм2, хотя нормативный момент затяжки 40 Нм. Результаты свидетельствуют о том, что плотность тока в месте контакта более чем в два раза будет превышать допустимую, что приведет к перегреву зажима и провода. Кроме того, имеет место еще один отрицательный фактор. Проникновение зубцов зажима в контактный провод равносильно внесению дефектов в структуру материала провода с далеко идущими последствиями.

В режиме эксплуатации контактная пара провод - контактный зажим испытывает циклы нагрева и охлаждения, при этом происходит деформация контактных площадок, предопределяющая изменение электросопротивления. Моделирование процесса термоциклирования проводили на специально разработанном стенде, момент затяжки составлял 50 Нм. Наибольшие изменения электросопротивления наблюдаются при первом цикле, когда нагрев способствует увеличению глубины проникновения зубцов в материал контактного провода. Необходимо отметить существенное снижение электросопротивления при охлаждении до 0 0С, дальнейшее снижение температуры существенно не влияет на величину электросопротивления. При многократном термоциклировании происходит образование окислов на контактных площадках, и электросопротивление значительно увеличивается.

Для решения этой проблемы рассматривались различные способы обработки контактных поверхностей зажимов. В результате предложено нанесение токопроводящих покрытий на контактную поверхность зажима методом электроискрового легирования (патент на ПМ № 64569).

В качестве материала для покрытия пробовались медь, бронза, техническое серебро. Наилучшим материалом, как и ожидалось, оказалось серебро. Такое покрытие значительно увеличивает площадь контакта за счет высокой шероховатости, а при нагреве электросопротивление уменьшается за счет разрушения окисных пленок.

В пятом разделе рассмотрены возможности применения неразрушающего контроля в опорном хозяйстве контактной сети, приведена усовершенствованная методика расчета устойчивости опор в теле земляного полотна.

Качество токосъема зависит также и от расположения контактного провода над осью пути, задаваемого опорными и фиксирующими устройствами контактной сети. В Дальневосточном регионе, характеризующемся сложными природно-климатическими условиями, имеется проблема устойчивости железобетонных опор контактной сети. Она вызвана недостаточностью их защемления в теле земляного полотна. Одним из факторов такого положения, наряду с другими, связанными с геологическим строением железнодорожной насыпи и природно-климатическими условиями местности, является разрушение фундаментной части опоры или недостаточное заглубление при строительстве (рис. 13).

Кроме того, оголение арматуры приводит к снижению сопротивления изоляции железобетонной опоры, что снижает надежность работы систем, обеспечивающих регулирование и безопасность движения поездов.



Рис. 13. Схема влияния различных факторов на устойчивость опор контактной сети

Выявление таких опор крайне затруднительно и трудоемко. Нами предложен метод определения глубины заложения опоры на базе использования ультразвуковых приборов (рис. 14).

В результате натурных испытаний установлена зависимость параметров распространения акустических волн (диапазон частот 10…100 кГц) по телу опоры контактной сети в зависимости от различных условий. В граничных с опорой слоях грунта получены особенности колебательного процесса, как на поверхности, так и по глубине.

Поскольку бетон имеет композиционную структуру, то в нем ослабление у.з. сигналов значительно. Причем чем выше рабочая частота, тем больше коэффициент ослабления сигнала. В связи с этим в качестве информативного параметра принято время прохождения волны.

Высокий уровень колебаний опор, накопившиеся отступления в конструкции длительно эксплуатируемого земляного полотна, нарушения технологии установки в глинистую часть насыпи способствуют потере устойчивости опор.

В работе на основе анализа нагружения опор внешними силами, вызванными морозным пучением грунтов, оползневым давлением земляного полотна, усиленными отступлениями от норм содержания пути по плану и профилю и вибродинамическим воздействием поездной нагрузки, усовершенствована методика расчета устойчивости опор с учетом названных эффектов.

Рис.14. Схема проведения акустических измерений на опоре:

- расстояние от преобразователя до дефекта д1; - время прихода сигнала от дефекта д1; - расстояние от преобразователя до дефекта д2; - время прихода сигнала от дефекта д2; - расстояние от преобразователя до торца; - время прихода сигнала от торца; - расстояние от преобразователя до грунта; - глубина заглубления опоры; C - скорость распространения ультразвука в материале опоры

Расчет устойчивости производится графо-аналитическим методом для погонного метра длины насыпи путем оценки коэффициента устойчивости. Физический смысл этого коэффициента заключается в отношении моментов сил, удерживающих откос от смещения, к моментам сил сдвигающих. Моменты сил берутся относительно центра кривой возможного смещения

,(16)

где - сумма моментов удерживающих сил; - сумма моментов сдвигающих сил; - суммарные силы соответственно трения и сцепления, действующие по поверхности смещения; - сумма тангенциальных составляющих веса частей сползающего массива, направленные против предполагаемого направления сдвига; - то же, направленные в сторону предполагаемого сдвига.

На опору контактной сети, расположенную на прямом участке пути, действуют моменты: от сил тяжести проводов и поддерживающих устройств; силы давления ветра (при направлении ветра от пути на опору и от опоры на путь); сил оползневого давления и морозного пучения, создающие суммарный сдвигающий момент.

Моменты от воздействия проводов, поддерживающих устройств, силы давления ветра находятся обычным порядком, принятым в практике проектирования.

Сопротивление сдвигу отсека по плоскости его основания, наклоненной под углом 31° к горизонту (угол определен из реального профиля), происходит за счет силы сцепления и силы трения. При этом С - удельное сцепление, Па и = tg - коэффициент внутреннего трения ( - угол внутреннего трения грунта по грунту, для выбранного отсека 16°), - длина плоскости возможного смещения в пределах этого отсека и - нормальная реакция его основания.

Для нахождения R и Е используются два уравнения статики

. (17)

Из них находится уравнение для определения

. (18)

Значение горизонтальной составляющей силы морозного пучения следует определять в соответствии с Техническими указаниями ВСН 74 - 69 по формуле

, (19)

где - коэффициент условий работы, учитывающий степень подвижности фундамента под воздействием внешних нагрузок и сил морозного пучения, принимается от 1,0 до 0,8; - максимальная величина горизонтальной составляющей сил морозного пучения грунта, определяемая по формуле

, (20)

где - максимальное горизонтальное напряжение, вызванное морозным пучением грунта, действующее нормально к боковой поверхности фундамента; - глубина активного слоя пучения грунта, равная 2/3 нормативной глубины промерзания (согласно СНиП 2.02.04-88); b - ширина фундамента.

Зная величины статических прочностных характеристик, динамические прочностные характеристики (с учетом снижения С и при вибродинамическом воздействии) можно определить на основе следующих соотношений

,(21)

, (22)

где , - соответственно удельное сцепление и угол внутреннего трения глинистых грунтов, определенные при действии статических нагрузок; - отношение прочностных характеристик, определяемых при действии вибродинамической и статической нагрузок.

; , (23)

где , - наименьшие величины сцепления и угла внутреннего трения, находимые экспериментально или взятые по усредненным данным; - показатели относительного снижения прочностных характеристик в долях единицы

; . (24)

В формуле (21) К - коэффициент вибродинамического разрушения глинистого грунта, принимается для суглинков и глин 0,005...0,02, для супесей 0,006...0,025 в зависимости от консистенции грунта. - результирующая амплитуда колебаний частиц грунта в точке поперечного сечения земляного полотна с координатами у и z, мкм; - начальная амплитуда колебаний, при действии которой снижение сцепления и значения угла внутреннего трения не превышает 3...5 % исходного значения, мкм. Для наиболее распространенных глинистых грунтов нами экспериментальным путем на участке Забайкальской железной дороги получены величины коэффициентов, используемых в формулах (22)…(25).

Коэффициент, учитывающий взаимодействие соседних отсеков между собой

, (25)

где - угол наклона поверхности смещения к горизонту.

Коэффициент устойчивости свободного откоса с учетом динамического воздействия поездов определится

, (26)

В соответствии с предлагаемой методикой расчета устойчивости можно определить оползневое давление грунта на границе каждого отсека

,(27)

где к - коэффициент запаса.

Исходными данными для расчета являются следующие величины: отметки точек очертания насыпи и расстояния между ними; координаты величин столбиков эквивалентной нагрузки; характеристики грунтов тела и основания земляного полотна по слоям; координаты точек перелома поверхности смещения; вибродинамические показатели снижения прочностных свойств грунта.

По результатам расчетов выдаются следующие данные: ширина отсека в метрах; угол наклона поверхности смещения; прочностные характеристики грунта по поверхности смещений отсека (сцепление, угол внутреннего трения); оползневое давление (расчетное и реальное); коэффициент устойчивости откоса. Расчеты для поперечного профиля выполняются по двум вариантам. Первый - положение начала кривой обрушения постоянно, второй - переменно, смещение происходит вместе со сдвижкой рельсошпальной решетки, а значит, и от нагрузки от поездов.

На рис. 15 и 16 приведены примеры расчета коэффициента устойчивости и силы оползневого давления в зависимости от величины смещения оси пути. Нулевому смещению соответствует положение осей путей согласно ПТЭ ж.д. Увеличение характеризует сдвиг оси пути в полевую сторону.

а б

Рис. 15. Зависимость коэффициента устойчивости от величины смещения оси пути:

1 - статика; 2 - динамика: а - положение кривой обрушения постоянно, б - положение кривой обрушения изменяется

а б

Рис. 16. Изменение расчетного оползневого давления грунта на опору в зависимости от величины смещения оси пути, где 1 - статика, 2 - динамика: а - положение кривой обрушения постоянно; б - положение кривой обрушения изменяется

Результаты расчетов показывают существенное влияние прочностных свойств грунта на устойчивость откосов насыпи и оползневое давление на опоры контактной сети. Улучшая эти свойства, можно резко повысить устойчивость откосов и снизить нагрузку на опоры контактной сети.

Приведенной методикой можно пользоваться для любых участков железных дорог, получив соответствующие исходные данные.

На рис.17 и 18 приведены зависимости коэффициента устойчивости и оползневого давления от прочностных свойств суглинистого грунта при статическом и динамическом состоянии насыпи.

а б

Рис. 17. Изменение коэффициента устойчивости в зависимости от прочностных свойств грунта: а - статика; б - динамика

а б

Рис. 18. Изменение расчетного оползневого давления грунта в зависимости от прочностных свойств грунта: а- статика; б- динамика

Разработана методика определения выправочного усилия для приведения опор в вертикальное положение с учетом дефектности бетонной части опор и срока эксплуатации для конкретных климатических условий. На рис. 19 приведена номограмма для определения основного параметра «правки». Дефектность регламентируется наличием и шириной раскрытия продольных трещин, или показателем П2 при дефектировке опор ультразвуковым прибором УК-1401, время исчерпания ресурса ограничивается морозостойкостью бетона.



Рис.19. Номограмма для определения выправочного усилия

Для усиления деформирующихся опор предложены и экспериментально внедрены на участке Забайкальской железной дороги конструкции и мероприятия по выправке и закреплению опор (патенты на изобретения № 2051515, 2116885, 2117099, 2236504).

В шестом разделе предложены система диагностирования проводов контактной подвески с использованием комплекса ВИКС, практические рекомендации по регулированию натяжения контактных проводов в эксплуатации в зависимости от степени их отжига и экономическая оценка предлагаемых технических решений.

Проблема мониторинга состояния провода остается актуальной. Проведение неразрушающего контроля контактного провода на всей его протяженности, например, методом ультразвуковой локации требует больших затрат, поэтому предлагается выбирать участки, где наиболее вероятно возникновение мест локального разупрочнения.

Выбор указанных мест можно осуществить, анализируя записи контактного нажатия, полученные инспекционной лабораторией контактной сети (ВИКС). В этом смысле интерес вызывают места с нулевым контактным нажатием или близкой к нему величиной (явление отрыва полоза от контактного провода) и значение снимаемого полозом токоприемника силы тока в данном месте пролета контактной подвески. Концепция системы диагностирования состояния контактного провода с применением измерительной аппаратуры вагона-лаборатории показана на схеме рис. 20.

Силу тока дуги определяют из тяговых расчетов, скорость перемещения, время действия - из кривой контактного нажатия, полученной теоретически или экспериментально. Установление степени теплового износа производится путем реализации модельного решения задачи дугового нагрева, описанного в 3-м разделе диссертации.



Рис. 20. Система диагностирования состояния контактного провода

Предложенная система дает возможность прогнозировать место и объем разупрочнения контактного провода и определить необходимость проведения детального обследования и принятия адекватных мер по предотвращению обрыва провода.

При отжиге контактного провода нецелесообразно эксплуатировать контактную подвеску с проектным значением натяжения.

Для профилактики обрывов контактных проводов предложено изменять натяжение в процессе эксплуатации в зависимости от его теплового износа. В соответствии с результатами измерения твердости или коэффициента ослабления ультразвуковых сигналов рекомендуется по графикам (рис. 21) определять требуемое значение натяжения.

Регулировка натяжения позволяет продлить срок использования провода и повысить надежность электроснабжения. Регулировку натяжения следует проводить только при небольшом разупрочнении провода (слабый или средний отжиг).

а б

Рис. 21. Натяжения контактного провода в зависимости от величины остаточного сечения и значения поверхностной твердости (а) и величины коэффициента ослабления ультразвукового сигнала (б): 1, 1' - натяжение провода МФ-85 в зависимости от величины остаточного сечения и поверхностной твердости; 2, 2' - натяжение провода МФ-100 в зависимости от величины остаточного сечения и поверхностной твердости; 3, 3'- натяжение провода МФ-100 в зависимости от величины остаточного сечения и величины коэффициента ослабления у.з. сигнала

Экономическая эффективность предлагаемых технических решений определена методами дисконтирования.

Интегральный эффект () или чистый дисконтированный доход (ЧДД) определен по формуле

, (28)

где - расчетный период; - результат в t-й год; - инвестиционные затраты в t-й год; - коэффициент дисконтирования,

, (29)

где Е - норма дисконта.

Предлагаемые технические решения для оценки дефектности элементов контактной сети являются принципиально новыми разработками. Например, контроль за исправностью и целостностью проводов и зажимов в настоящее время ведется путем визуальной оценки, причем периодичность таких мероприятий часто завышена.

Внедрение систем контроля приводит к более рациональному использованию основных производственных фондов и оборотных средств дистанций электроснабжения.

Результаты расчетов чистого дисконтированного дохода от использования устройства по оценке теплового износа проводов приведены в табл. 1. В табл. 2 - соответственно от использования устройства диагностики зажимов.

Таблица 1

Основные показатели эффективности результатов внедрения методики и устройства по оценке степени теплового износа контактного провода

Показатель	Годы
	2005	2006	2007	2008	2009	2010	2011
ЧДД ежегодно, тыс. руб.	601,21	536,58	479,35	428,18	381,73	341,34	304,31
ЧДД суммарный, тыс. руб.	601,21	1137,79	1617,14	2045,32	2427,05	2768,39	3072,7
ЧДД нарастающим итогом, тыс. руб.	-1048,79	-512,21	-32,86	395,32	777,05	1118,39	1422,69

Таблица 2

Основные показатели эффективности результатов внедрения методики и устройства диагностики дефектности зажимов контактной сети

Показатель	Годы
	2009	2010	2011	2012	2013	2014	2015
ЧДД ежегодно, тыс. руб.	297,59	265,6	237,28	211,95	188,96	168,96	150,63
ЧДД суммарный, тыс. руб.	297,59	513,19	800,47	1012,42	1201,38	1370,34	1520,97
ЧДД нарастающим итогом, тыс. руб.	-402,4	-136,79	100,48	312,43	501,39	670,35	820,98

Экономическая эффективность внедрения в эксплуатацию методик и устройств по оценке степени теплового износа контактного провода и дефектности зажимов образуется за счет уменьшения ущерба от задержек поездов, что особенно важно для условий увеличения объемов перевозок.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

В результате проведенных исследований созданы новые теории, разработаны, внедрены и предложены к внедрению научно обоснованные технические и технологические решения, направленные на повышение качества токосъема путем применения методов неразрушающего контроля.

Основные научные и практические результаты диссертационной работы состоят в следующем:

1. Выявлены и обобщены данные теоретических и экспериментальных исследований отечественных и зарубежных ученых по проблеме механизмов износа контактного провода и установлены корреляционные зависимости между структурными, акустическими и механическими свойствами контактных проводов, позволившие ввести новый термин в видах износа - «тепловой», проявляющийся как разупрочнение определенного объема материала провода под действием подвижной электрической дуги;

2. Разработана математическая модель нагрева контактного провода подвижной электрической дугой, модельное решение которой позволяет установить величины токов электрической дуги и время ее воздействия, достаточные для создания условий разупрочнения материала провода в расчетном объеме, локальных повреждений рабочей поверхности провода электрической эрозией и показать, что в процессе многократного дугового воздействия происходит накопление изменений, приводящих в конечном итоге к разрушению провода;

3. Предложена концепция системы неразрушающего контроля, дающая оценку прочностных свойств контактных проводов на основе анализа показателей качества токосъема и результатов тягового расчета, которая позволяет прогнозировать остаточный ресурс и расширить функциональные возможности вагона-лаборатории при инспекции контактной сети;

4. Предложены критерии оценки технического состояния контактных проводов - изменение поверхностной твердости провода, коэффициент ослабления ультразвуковых колебаний, позволяющие оценить разупрочнение и снижение натяжения по тепловому износу проводов, адекватному потере части сечения;

5. Установлены механизмы разрушения контактных вставок токоприемников в виде развития неоднородностей, расслоений, эрозии, зарожденных в процессе изготовления, позволившие разработать методику выбраковки и сортировки контактных вставок токоприемников в эксплуатационных условиях по качеству изготовления ультразвуковым методом взамен стандартных;

6. Созданы методика и аппаратурное обеспечение входного контроля внутреннего строения зажимов контактной сети, которые позволяют выявлять дефекты структуры в виде трещин, раковин, инородных включений акустическим методом вынужденных колебаний, а также рекомендовано нанесение способом электроискрового легирования на контактные поверхности токопроводящих покрытий из технического серебра для стабилизации переходного сопротивления зажимов;

7. Предложено для повышения устойчивости опор контактной сети в теле земляного полотна использовать разработанную технологию выправки опор, учитывающую дефектность их бетонной части и срок эксплуатации в конкретных климатических условиях; созданы технологические и технические решения, направленные на улучшение эксплуатационных показателей содержания опор, и для оперативного измерения глубины заложения железобетонной опоры в грунт - ультразвуковой метод;

8. Усовершенствована методика расчета оползневого давления, передающегося на опоры контактной сети при проходе подвижного состава, учитывающая закономерности распространения волн колебаний в грунтах земляного полотна, отступления от норм содержания пути коэффициентом устойчивости;

9. Определена экономическая эффективность предлагаемых технических решений в виде чистого дисконтированного дохода, который составляет в расчете на одну дистанцию электроснабжения нарастающим итогом с 2008 на 2009 год 777 тыс. рублей при использовании устройства по оценке теплового износа контактных проводов, и свыше 100 тыс. рублей на 2011 год от внедрения устройства по определению качества изготовления зажимов контактной сети.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах

1. Механизмы разупрочнения и разрушения контактного провода [Текст] / В. Н. Ли, А. И. Кондратьев, С. Н. Химухин, Е. В. Муромцева // Дефектоскопия. - 2003 г. - № 12 - С. 32 - 38.

2. Контроль микроструктуры контактного провода акустическим методом [Текст] / В.Н. Ли, А.И. Кондратьев, С.Н. Химухин, Е.В. Муромцева // Дефектоскопия. - 2003 г. - № 12 - С. 39 - 45.

3. Построение математической модели нагрева контактного провода электрической дугой [Текст] / В. Н. Ли, А. И. Кондратьев, И. В. Кочетова, С. Н. Химухин // Контроль. Диагностика. - 2005 г. - № 8. - С. 16 - 18.

4. Ли, В. Н. Улучшение характеристик токопроводящих зажимов контактной сети [Текст] / В. Н. Ли, С. Н. Химухин // Мир Транспорта. - 2005 г. - № 2. - С. 52 - 56.

5. Ли, В. Н. О механизмах разрушения угольных вставок токоприемников [Текст] /

В. Н. Ли, С. Н. Химухин // Мир Транспорта. - 2005 г. - № 3. - С. 80 - 82.

6. Ли, В. Н. Разработка методов контроля угольных вставок токоприемников / В. Н. Ли, П. В. Костюк, С. Н. Химухин // Контроль. Диагностика. 2006 г. - № 6 (96) - С. 20 - 23.

7. Диагностика токопроводящих зажимов контактной сети [Текст] / В. Н. Ли, П. В. Костюк, А. И. Кондратьев, С. Н. Химухин // Контроль. Диагностика. - 2006 г. -№ 5 (95) - С. 27 - 31.

8. Ли, В. Н. Акустический метод контроля контактного провода [Текст] / В. Н. Ли // Локомотив. - 2005. - № 4. - С. 44 - 45.

9. Кобозев, А. В. Модельное решение задачи дугового нагрева медного контактного провода [Текст] / А. В. Кобозев, В. Н. Ли // Вестн. Ростовского гос. ун-та путей сообщения. - 2006. - № 1. - С. 72 - 77.

10. Ли, В. Н. Приоритеты неразрушающего контроля [Текст] / В.Н. Ли // Мир транспорта. - 2007. - № 3. - С. 43 - 49.

11. Неразрушающий контроль состояния контактного провода [Текст] / В. Н. Ли, А. И. Кондратьев, Е. А. Титов, И. В. Игнатенко, С. Н. Химухин // Изв. вузов. Приборостроение. СПб: Изд-во Санкт-Петебургского гос. ун-та информ. технологий, механики и оптики. - 2007.- № 9. Т. 50. - С. 61 - 65.

12. Ли, В. Н. Неразрушающий контроль элементов контактной сети и токоприемников электроподвижного состава электрифицированных железных дорог : моногр. [Текст] / В. Н. Ли, С. Н. Химухин. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2007. - 266 с.

13. Кобозев, А. В. Проблемы ползучести и прочности медных проводов контактной сети электрифицированных железных дорог [Текст] : препринт №27. / А. В. Кобозев, В. Н. Ли. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2000. - 39 с.

14. Кобозев, А. В. Исследование механизма потери прочности медных контактных проводов под воздействием дуги: препринт №54 [Текст] / А.В. Кобозев, В.Н. Ли. - Хабаровск: ДВГУПС, 2004. - 23 с.

15. Ли, В.Н. Регулирование натяжения контактных проводов в зависимости от теплового износа [Текст]/ В. Н. Ли, А. И. Соколовский // Железнодорожный транспорт Сибири: проблемы и перспективы : материалы межвуз. науч.-техн. Конф., посвященной 160-летию отечественных железных дорог и 100-летию железнодорожного образования в Сибири. - Омск : Изд-во ОмГУПС, 1998.- С. 103-104.

16 Ли, В. Н. Диагностика состояния контактного провода по его механическим характеристикам [Текст] / В.Н. Ли, А.И. Соколовский // Вопросы повышения эффективности и надежности систем электроснабжения : меж. вуз сб. науч.тр. - Хабаровск : ДВГУПС, 1999.- С. 22 - 25.

17. Ли, В. Н. Контроль состояния проводов контактной подвески по остаточному сечению [Текст] / В. Н. Ли, А. И. Соколовский // Вопросы повышения эффективности и надежности систем электроснабжения : межвуз. сб. науч. тр. - Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 1999. - С. 73 - 76.

18. Ли, В. Н. Методы диагностики состояния контактных проводов на электрифицированных железных дорогах переменного тока [Текст] / В. Н. Ли, А. И. Соколовский // Повышение эффективности работы железнодорожного транспорта Сибири и Дальнего Востока : материалы науч.-техн. Конф..- Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 1999. - С. 161.

19. Ли, В. Н. Контроль и диагностика проводов контактной сети [Текст] / В.Н. Ли, А.И. Кондратьев, С.Н Химухин // Электрификация и развитие железнодорожного транспорта России: традиции, современность, перспективы : тез. докл. Междунар. Симпоз. «Eltrans», 23 - 26 октября 2001г. - СПб : Изд-во ПГУПС. - С. 89.

20. Ли, В.Н. Диагностика медных контактных проводов сетей электрического транспорта [Текст] / В.Н. Ли, А.И. Кондратьев // Разрушение и мониторинг свойств металлов : тез. докл. Междунар. конф., 16 - 19 мая 2001 г. - Екатеринбург : Институт Машиностроения УО РАН РФ. - С. 106 - 108.

21. Ли, В.Н. Об акустическом методе контроля медных контактных проводов сетей электрического транспорта [Текст] / В.Н. Ли, А.И. Кондратьев // Новые технологии ж.-д. трансп.: подготовка специалистов, организация перевозочного процесса, эксплуатация техн. средств : сб. науч. ст. с междунар. участием в четырех частях. Ч. 4. - Омск : Изд-во ОмГУПС, 2000. - С. 280 - 283.

22. Разупрочнение и разрушение контактного провода [Текст] / В. Н. Ли, А. И. Кондратьев, С. Н. Химухин, Е. В. Муромцева // Разрушение и мониторинг свойств металлов : тез. докл. междунар. конф. - Екатеринбург : Изд-во Институт машиноведения УО РАН РФ, 2003. - С. 80 - 81.

23. Разупрочнение контактного провода и диагностика его состояния [Текст] / В.Н. Ли, Кондратьев, С. Н. Химухин, Е. В. Муромцева, П. В. Костюк // Вопросы энергетики и электромеханики : тр. регион. науч.-практ. конф. - г.Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2004. - С. 52 -55.

24. Ли, В.Н. К вопросу обрывов проводов контактных подвесок [Текст] / В.Н. Ли // Вопросы энергетики и электромеханики: тр. регион. науч.-практ. конф. - Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2004. - С. 75 - 77.

25. Математическое моделирование процесса нагрева контактного провода [Текст] / В. Н. Ли, А. И. Кондратьев, И. В. Кочетова, С. Н. Химухин // Математические методы в технике и технологиях : тр. 18 междунар. науч. конф. - Казань : Изд-во Казанского гос. технол. ун-та, 2005. - С. 225-227.

26. Ли, В. Н. Модели механизмов разупрочнения медного контактного провода [Текст] / В. Н. Ли // Электрификация железнодорожного транспорта - техника и технологии нового поколения : сб. тр. науч.-практ. конф., посвященной завершению электрификации Транссибирской магистрали. - Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2002 г. - С. 74 - 77.

27. Ли, В.Н. Проблемы надежности устройств контактной сети электрифицированных железных дорог [Текст] / В.Н. Ли // Проблемы транспорта Дальнего Востока : науч.-практ. конф. ДВ гос. морская акад., 1995. - С. 76.

28. Ли, В.Н. К определению распределенных параметров контактных подвесок [Текст] / В.Н. Ли // Повышение эффективности электрического торможения электроподвижного состава на дорогах Сибири и Дальнего востока : межвуз. сб. научн. тр. - Хабаровск : Изд-во ХабИИЖТ, 1987. - С. 86 -89.

29. Ли, В. Н. К вопросу определения параметров контактных подвесок [Текст] / В.Н. Ли // Совершенствование и повышение эффективности устройств системы тягового электроснабжения в условиях Дальнего Востока и БАМа. - Хабаровск : Изд-во ХабИИЖТ, 1992. - С. 32 -36.

30. Неразрушающие методы для контроля контактных вставок [Текст] / В. Н. Ли, П. В. Костюк, С. Н. Химухин, [и др.] // Современные технологии - железнодорожному транспорту и промышленности : тр. 44-й всерос. науч.-практ. конф. ученых трансп. вузов, инженерных работников и представителей академ. науки. - Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2006. - С. 109 - 112.

31. Механизмы разрушения угольных вставок токоприемников [Текст] / В. Н. Ли, П. В. Костюк, С. Н. Химухин, [и др.] // Неразрушающий контроль и диагностика: материалы XVII российской науч.-тех. конф.:- Екатеринбург : Изд-во ИМАШ УрОРАН, 2005-1 электрон. оптич.диск. Ст. Т - 120.

32. Изменение свойств контактных вставок при эксплуатации [Текст] / В. Н. Ли, С. Н. Химухин, Е. В. Муромцева, Е. А. Титов // Принципы и процессы создания неорганических материалов : материалы междунар. симпоз.:. - Хабаровск : Изд-во ТОГУ, 2006. - С. 355 - 356.

33. Ультразвуковой контроль угольных вставок на низких частотах [Текст] / В. Н. Ли, П.В. Костюк, С.Н. Химухин, [и др.] // Современные технологии - железнодорожному транспорту и промышленности : тр. 44-й Всерос. науч.-практ. конф. ученых трансп. вузов, инженерных работников и представителей академической науки. - Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2006. - С. 112 - 115.

34. Ли, В.Н. Выбор технологии выправки опор с учетом остаточной несущей способности [Текст] / В.Н. Ли // Повышение эффективности работы железнодорожного транспорта в новых условиях развития Дальневосточного региона : материалы 38-й науч.-практ. конф.- Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 1993. - С. 53 - 54.

35. Ли, В. Н. Некоторые результаты обследования железобетонных опор контактной сети Дальневосточного региона [Текст] / В. Н. Ли, А. В. Русинов // За технический прогресс на железных дорогах : материалы межвуз. науч.-прак.. конф. - Самара : СамИИТ, 1993. - С. 88 - 89.

36. Ли, В. Н. Оползневое давление грунта как фактор потери устойчивости опор контактной сети [Текст] / В. Н. Ли, Г. М. Стоянович, В. В. Пупатенко // Научные проблемы трансп. пространств и трансп. техники : межвуз. сб. науч. тр. - Хабаровск : Изд-во ДВГАПС, 1994. - С. 101 - 105.

37. Ли, В. Н. Комплекс мероприятий по выправке и закреплению опор контактной сети в деформирующихся насыпях [Текст] / В. Н. Ли, Г. М. Стоянович, Ю. А. Дмитриев // Повышение эффективности работы ж.-д. транспорта Дальневосточного региона. - Хабаровск : Изд-во ДВГАПС, 1995. - С. 107.

38. Ли, В.Н. Выявление основных причин деформаций и разработка способов выправки и закрепления опор контактной сети [Текст] / В. Н. Ли, Г.М. Стоянович, В. В. Пупатенко // Актуальные проблемы развития ж.-д. транспорта : тез. докладов II междунар. науч.-техн.. конф. - М. : Изд-во МГУПС, 1996. - Т.1. - С. 139.

39. Ли, В. Н. Анализ развития деформаций опор контактной сети [Текст] / В. Н. Ли, Г. М. Стоянович, В. В. Пупатенко // Проблемы транспорта Дальнего Востока : материалы второй междунар. конф. ДВО АТР РФ. - Владивосток : Изд-во ДВГМА, 1997. - С. 129.

40. Ли, В. Н. Факторы, вызывающие отклонения опор контактной сети от вертикали [Текст] / В. Н. Ли // Актуальные проблемы Транссиба на рубеже веков : тр. всерос. науч.-практ. конф. (Чита, 11-12 июля 2000 г.): в 5-ти т. - Т.2. - Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2000. - С. 93 - 95.

41. Ли, В.Н. Вибродинамическое воздействие движения поездов на устойчивость опор контактной сети [Текст] / В.Н. Ли, Г.М. Стоянович, А.И. Соколовский // Исследование надежности и эффективности работы устройств электроснабжения электрических железных дорог переменного тока : межвуз. сб. науч. тр. - Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2000. - С. 20 - 23.

42. Ли, В. Н. Оценка дополнительного воздействия движения поездов на устойчивость опор контактной сети [Текст] / В. Н. Ли, Г. М. Стоянович, А. И. Соколовский // Исследование надежности и эффективности работы устройств электроснабжения электрических железных дорог переменного тока : межвуз. сб. науч. тр. - Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2000. - С. 23 - 29.

43. Ли, В. Н. О некоторых мероприятиях по повышению устойчивости опор контактной сети [Текст] / В. Н. Ли // Повышение эффективности работы ж.-д. транспорта Сибири и Дальнего Востока : сб. науч.тр.- Хабаровск : Изд-во ДВГАПС, 1997. - Ч.1. - С. 153 - 154.

44. Ли, В. Н. Ультразвуковой метод контроля целостности и заглубления опор контактной сети в грунт [Текст] / В.Н. Ли, С.А. Власенко, Т.В. Винорецкий // Научно-технические проблемы транспорта, промышленности и образования : тр. регион. науч.-техн. конф. творч. молодежи. - Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2006. - С. 55 - 57.

45. Ли, В. Н. Особенности в закреплении опор контактной сети на ДВжд [Текст] / В.Н. Ли // Повышение эффективности работы ж.-д. транспорта Сибири и Дальнего Востока : материалы науч.-техн. конф. - Хабаровск : Изд-во ДВГАПС, 1999. - Т.1. - С. 160.

46. Ли, В. Н. Определение рихтовочного усилия на опору при ее выправке [Текст] / В. Н. Ли // Исследование эффективности, надежности и режимов работы устройств электроснабжения : межвуз. сб. науч. тр. - Хабаровск : Изд-во ДВГАПС, 1996. - С. 45 - 52.

47. Ли, В. Н. Использование неразрушающих методов для контроля элементов контактной сети и токоприемников [Текст] / В. Н. Ли, С. Н. Химухин, П. В. Костюк // Надежность и эффективность систем и устройств электроснабжения железных дорог: тр. регион. науч.-практ. конф. представителей производства, ученых транспортных вузов и инженерных работников. - Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2005. - С. 52 - 58.

48. Ли, В.Н. Расширение параметров диагностического комплекса на базе ВИКС [Текст] / В.Н. Ли, Е.А. Титов, С.Н. Химухин // Надежность и эффективность систем и устройств электроснабжения железных дорог : тр. регион. науч.-практ. конф. представителей производства, ученых трансп. вузов и инженерных работников. - Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2005 г. - С. 42 - 46.

49. Ли, В. Н. Использование диагностического комплекса на базе ВИКС для оценки состояния контактного провода [Текст] / В. Н. Ли, Е. А. Титов, С. Н. Химухин // Электрификация и развитие энергосберегающей инфраструктуры и электроподвижного состава на железнодорожном транспорте : тр. 3-го междунар. симп. «Eltrans 2005». - СПб. : Типография Сфера-Медиа Арт, 2005. - С. 101 - 102.

50. Установка для исследования теплового износа элементов контактной сети [Текст] / В. Н.Ли, Е. А.Титов, И. В.Игнатенко, С. Н. Химухин // Научно-техническое и экономическое сотрудничество стран АТР в ХХ1 веке : труды Пятой международной научной конференции молодежи, 17-19 апреля 2007 г. - Т. 2. - С. 203 - 206.

51. Пат. 2051515 РФ, МПК6 E 04 H 12/34. Транспортируемое устройство для выравнивания опор контактной сети [Текст] / П. П.Супрун , В. Н. Ли (РФ) ; заявитель и патентообладатель ХабИИЖТ (РФ). - №94028487/11; заявл. 27.07.94; опубл. 27.12.95. Бюл. № 36. - 3 с. : 3 ил.

52. Пат. 2116885 РФ, МПК6 B 28 C 5/26. Устройство для приготовления низкомарочных бетонных смесей [Текст] / П.П.Супрун, В.Н. Ли, С.Г. Штарев, В.Б.Соколов (РФ) ; заявитель и патентообладатель ДВГАПС (РФ). - № 96117071/03 ; заявл. 20.08.96 ; опубл. 10.08.98. Бюл. № 22 - 4 с. : 3 ил.

53. Пат. 2117099 РФ, МПК6 E 02 D 7/06. Копровое устройство [Текст] / П.П. Супрун , В.Н. Ли (РФ) ; заявитель и патентообладатель ДВГУПС (РФ). - № 96117071/03 ; заявл. 20.08.96; опубл. 10.08.98. Бюл. № 22. - 4 с. : 3 ил.

54. Пат. 2236504 РФ, МПК6 E 02 D C 3/12. Укрепляющая грунтовая композиция [Текст] / С. М. Жданова (РФ), Г.П. Шильникова (РФ), В.Н. Ли (РФ), В. А. Крапивный (РФ), В. В. Воронин (РФ). Опубл. 20.09.02. Бюл. - № 26.

55. Пат. 64568 РФ, U1 МПК B60M 1/12. Испытательный стенд для образцов токоподающего провода [Текст] / В. Н. Ли , С. Н. Химухин, Е. А. Титов, И. В. Игнатенко (РФ) ; заявитель и патентообладатель ДВГУПС (RU). - № 2007107634; заявл. 28.02.07; опубл. 10.07.07. Бюл. № 19.- 3 с. : ил.

56. Пат. 64569 РФ, U1 МПК B60M 1/24. Зажим для соединения проводов контактной подвески [Текст] / В. Н. Ли, С. Н. Химухин, М. А. Теслина, И. В. Игнатенко (РФ) ; заявитель и патентообладатель ДВГУПС (RU). - № 2007107639; заявл. 28.02.07; опубл. 10.07.07. Бюл. № 19.- 3 с. : ил.

57. Пат. 72915 РФ, U1 МПК B60M 1/12. Испытательный стенд для токопроводящих элементов контактной подвески [Текст] / В. Н. Ли, И. В. Игнатенко, Е. А. Титов, (РФ) ; заявитель и патентообладатель ДВГУПС (RU). - № 2007147741; заявл. 20.12.07; опубл. 10.05.08. Бюл. № 13.- 3 с. : ил.

Справка о личном участии автора диссертации в опубликованных работах

Работы [8,10,23,25,26,27,28,33,39,42,44,45] написаны без соавторов.

В работе [1] автором проанализированы теоретические и экспериментальные данные по влиянию дефектов структуры и нагрева на механизм разупрочнения провода.

В работе [2] автор провел сопоставление прочностных и акустических характеристик образцов провода, подвергшихся различным нагрузкам.

В работе [3] автор предложил в качестве исходной математической модели использовать уравнение теплопроводности, определил граничные условия, произвел анализ результатов расчетов.

В работе [4] автором произведен анализ причин механического разрушения питающих зажимов контактной сети.

В работе [5] автором предложена методика экспериментальных исследований по установлению механизмов разрушения угольных вставок токоприемников.

В работах [6, 7] автор предложил методику контроля дефектности угольных вставок токоприемников и зажимов контактной сети.

Участие автора в работах [9, 13] выражается в постановке задачи исследования, анализе параметров теплового износа медного контактного провода, предложении феноменологического подхода при построении математической модели воздействия подвижной электрической дуги, выполнении анализа полученных результатов.

В работе [11] автор предложил методику проведения экспериментов, принял участие в обработке результатов экспериментов, в формулировании выводов.

В работе [12] автором рассмотрены механизмы износа и критерии оценки состояния медного контактного провода, характерные эффекты пластического деформирования сплошных сред.

В работе [14] автор предложил методику регулирования натяжения контактного провода в эксплуатации по степени теплового износа.

В работах [15, 16, 17] автор на основе анализа изменения механических характеристик под действием нагрева предложил в качестве критерия теплового износа поверхностную твердость.

Участие автора в работах [18, 19] выражается в подготовке и проведении экспериментальных исследований по выявлению контролируемых параметров теплового износа контактных проводов и анализе их результатов.

В работе [20] автор предложил использовать для контроля состояния медных контактных проводов акустические методы.

В работах [21, 22] автор обобщил материалы экспериментальных исследований по установлению взаимосвязи структурных, механических и акустических свойств контактного провода.

В работе [24] автор предложил расчетную схему моделирования нагрева контактного провода стационарной электрической дугой.

Участие автора в работах [29, 30, 31] заключается в анализе изменения свойств контактных вставок в эксплуатационных условиях, постановке экспериментальных исследований, обобщении результатов экспериментов.

В работе [32] автором предложено использование низкочастотного диапазона для реализации ультразвукового контроля контактных вставок.

В работе [34] автором предложена методика обследования железобетонных опор, произведен анализ результатов обследования.

В работах [35, 36, 37, 38] автором произведен анализ факторов и причин потери устойчивости железобетонных опор в откосах земляного полотна, предложены способы их закрепления.

Участие автора в работах [40, 41] выражается в подготовке и проведении экспериментальных исследований вибродинамического воздействия движения поездов на устойчивость опор и анализе их результатов.

В работе [43] автором предложен ультразвуковой метод определения степени заглубления железобетонных опор в грунт.

В работе [46] автором обобщены результаты исследований по применению неразрушающих методов для контроля и диагностики элементов контактной сети и токоприемников.

В работах [47, 48] автором предложен алгоритм реализации системы диагностирования проводов контактной подвески путем расширения функциональных возможностей инспекционного вагона.

В работе [49] автором предложена конструкция установки и методика исследования теплового износа элементов контактной сети.

В работе [50] автором предложена компоновка основных элементов имитационного стенда.

Патент РФ на изобретение [51] содержит предложенное автором схемное решение устройства для приведения опор контактной сети в вертикальное положение.

Патент РФ на изобретение [52] автором предложен гибкий рабочий орган устройства.

В патенте РФ на изобретение [53] содержится предложенное автором техническое решение по выполнению копровой стрелы.

Патент РФ на изобретение [54] содержит предложение автора применить для закрепления опор контактной сети в деформирующемся земляном полотне укрепляющую грунтовую композицию.

Патенты РФ на полезную модель [55, 57] содержат предложенные автором схемные решения испытательного стенда.

В патенте РФ на полезную модель [56] автором предложено техническое решение зажима с токопроводящим самозачищающимся покрытием.

Ли Валерий Николаевич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ЭЛЕМЕНТОВ КОНТАКТНОЙ СЕТИ И ТОКОПРИЕМНИКОВ ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОСТАВА ЭЛЕКТРИФИЦИРОВАННЫХ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ

Специальность: 05.22.07 -Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация

Автореферат диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук

Подписано в печать 30.07.08. Формат 60х84/16. Усл. печ. л. 2,75. Тираж 110.

Заказ №

Издательство ДВГУПС

680021, г. Хабаровск, ул.,Серышева, 47

Размещено на Allbest.ru