Совершенствование методики аэродинамических испытаний токоприемника путем учета плотности воздушной среды

Аэродинамические силы токоприемника зависят не только от конструктивных параметров, но и от метеорологических условий, определяющих скоростной напор. При проведении натурных испытаний контроль этих условий в настоящее время не осуществляется, что может сказаться на точности получаемых результатов. Объективность измерений может быть обеспечена теоретическими и экспериментальными методами учета плотности воздуха. Теоретический метод основан на расчете плотности воздушной среды при помощи данных о температуре, атмосферном давлении и относительной влажности в местности, где проводятся испытания токоприемника. Экспериментальный метод предполагает использование ультразвукового измерителя плотности воздуха. Значения плотности, определенные экспериментально, повышают точность результатов, вследствие того что регистрация производится непосредственно на крыше электровоза, где осуществляется токосъем. Показано, что зависимость вертикальной составляющей аэродинамической силы токоприемника от плотности воздуха имеет линейный характер. В статье также обосновывается необходимость учета плотности воздушной среды при сопоставлении результатов испытаний, проводившихся при различных метеоусловиях. Предложена методика сопоставления данных, сделаны выводы.

токоприемник электроподвижного состава, аэродинамические силы токоприемника, эродинамические характеристики, измеритель плотности воздуха, натурные испытания токоприемника, метеорологические параметры воздушной среды

1. Стратегия развития железнодорожного транспорта в Российской Федерации до 2030 г.: утв. распоряжением Правительства Российской Федерации 17 июня 2008 г. № 877-р. М., 2008. 171 с.

2. Ефимов А. В., Ефимов Д. А., Паранин А. В. Оптимизация термодинамических процессов в паре трения «токоприемник - контактный провод» // Транспорт Урала. 2013. № 4. С. 79 - 83.

3. ГОСТ 32204 - 2013. Токоприемники железнодорожного электроподвижного состава. Общие технические условия: введен в действие 01.06.2014. М.: ФГУП «Стандартинформ», 2013. 38 с.

4. ГОСТ 32793 - 2014. Токосъем токоприемником железнодорожного подвижного состава. Номенклатура показателей качества и методы их определения: введен в действие 01.09.2015. М.: ФГУП «Стандартинформ», 2015. 15 с.

5. Смердин А. Н., Чепурко А. Е., Горюнов В. Н. Совершенствование методик лабораторных и натурных испытаний токоприемника за счет контроля // Известия Транссиба. 2014. № 4. С. 46 - 54.

6. Смердин А. Н., Голубков А. С., Капралова М. А. Совершенствование аэродинамической подсистемы токоприемника // Известия Транссиба. 2013. № 4. С. 40 - 45.

7. Холодильная техника. Кондиционирование воздуха. Свойства веществ: справочник / под ред. С. Н. Богданова. 4-е изд., перераб. и доп. СПб.: СПбГАХПТ, 1999. 320 с.

8. Davis R. S. Equation for the Determination of the Density of Moist Air (1981/91) / R. S. Davis // Metrologia, 1992, № 29. P. 67 - 70.

9. Formule pour la Determination de la Masse Volumique de 1’Air Humide (1981), BIPM Proc.-Verb. Com. Int. Poids et Mesures, 1981, 49, C1 - C15.

10. Пат. РФ на полезную модель № 143955, МПК B60L 3/12. Регистратор аэродинамической характеристики токоприемника / А. Н. Смердин, А. С. Голубков, А. Е. Чепурко (Россия). № 2014110582 /11; заявлено 19.03.2014; опубл. 10.08.2014 // Открытия. Изобретения. 2014. № 22.

11. Аэромеханика: учебник для студентов вузов / В. М. Гарбузов [и др.]. М.: Транспорт, 2000. 287 с.

12. ГОСТ 8.050 - 73. Нормальные условия выполнения линейных и угловых измерений: введен в действие 21.02.1973. М.: Издательство стандартов, 1973. 19 с.