Модель пружинного жидкостно-газового компенсатора натяжения проводов и тросов контактной сети

Рассматривается конструкция пружинного жидкостно-газового компенсатора натяжения проводов и тросов контактной сети ПЖГ-1 и приводится математическая модель колебаний в условиях линейного и нелинейного сопротивления. Задача совершенствования токосъема на высоких скоростях движения требует эффективного подавления как первого колебания с большой амплитудой, так и последующих колебаний малой амплитуды. Показано, что для получения эффективного подавления первого колебания необходимо наличие нелинейного квадратичного сопротивления, а для подавления последующих колебаний необходимо наличие линейного сопротивления. Благодаря применению жидкостного трения получена квадратичная характеристика сопротивления компенсатора, а с помощью газожидкостного трения получена линейная характеристика сопротивления компенсатора. Построены кривые положения поршня для больших и малых отклонений на основе решений линейных и нелинейных дифференциальных уравнений движения поршня. Показано, что предложенная конструкция компенсатора и сочетание жидкостного и жидкостно-газового трения обеспечивают эффективное подавление как больших, так и малых колебаний контактной подвески. Применение пружинного жидкостно-газового компенсатора натяжения проводов и тросов контактной сети ПЖГ-1 дает возможность отказаться от используемых в настоящее время громоздких тросово-роллерных систем.

контактная сеть, натяжение, компенсатор, жидкостное трение, газовое трение

1. Дербаремдикер А. Д. Гидравлические амортизаторы автомобилей. М.: Машиностроение, 1969. 236 с.

2. Михеев В. П., Себелев В. И. Контактные подвески и их характеристики: учебное пособие. Омск: Омский ин-т инж. ж.-д. транспорта, 1990. 79 с.

3. Вологин В. А. Взаимодействие токоприемников и контактной сети. М.: Интекст, 2006. 256 с.

4. Ерошенко С. В., Демченко А. Т., Туркин В. В. Метод прямого математического моделирования динамики контактных подвесок // Транспорт Российской Федерации. «Наука и транспорт». Специальный выпуск. 2007. С. 32 - 33.

5. Вологин В. А., Герасимов А. С. Динамические параметры системы контактная сеть - токоприемник // Вестник ВНИИЖТ. 2008. № 2. С. 19 - 23.

6. Колесников Г. Н., Кувшинов Д. А. Численное моделирование динамического взаимодействия токоприемников и контактной сети // Вестник ВНИИЖТ. 2012. № 1. С. 9 - 12.

7. Исследование контактной подвески по силам взаимодействия токоприемника и контактного провода // Железные дороги мира. 2007. № 11. С. 45 - 52.

8. Халиков К. Р. Выравнивание жесткости контактной подвески в пролетах анкерного участка // Известия Транссиба. 2012. № 4 (12). С. 58 - 69.

9. Кудряшов Е. В., Заренков С. В., Ходунова О. А. Метод расчета эластичности на основе простой конечно-элементной модели. Измерения эластичности // Известия Транссиба. 2011. № 4 (8). С. 16 - 26.

10. Pisano, A. Contact force estimation and regulation in active pantograph: an algebraic observability approach / A. Pisano, E. Usai // Asian Journal of Control. 2010. Vol. 12. no. 5. PP. 575 - 666.

11. R. Capacchione et al. Elektrische Bahnen, 2011, no.7, S. 331 - 337.