Анотація до роботи:

Спірягін М.І. «Поліпшення зчеплення коліс з рейками шляхом удосконалення системи керування рейковим транспортним засобом». – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за фахом 05.22.07 – Рухомий склад залізниць і тяга поїздів. - Східноукраїнський національний університет ім. В.Даля, м. Луганськ, 2004.

Захищаються 7 наукових праць, один патент та одне рішення про видачу деклараційного патенту на винахід, що містять дослідження з підвищення тягово-динамічних властивостей рейкового транспортного засобу і застосування мікропроцесорних систем керування на залізничному транспорті.

У дисертаційній роботі уточнена математична модель контактної взаємодії колісної пари з рейковою колією з урахуванням різних фрикційних станів контакту і довільного розташування колісної пари щодо колії. Отримано закономірності залежності сили зчеплення від величини відносного ковзання. Результати дослідження з даної математичної моделі були використані при створенні математичної моделі просторового руху рейкового транспортного засобу (дизель-поїзд ДЕЛ-01) з урахуванням характеристик тягового електропривода.

Розроблено конструкцію мікропроцесорної системи, що поліпшує тягові і динамічні показники рейкового транспортного засобу.

Розроблено принципи й алгоритми керування тяговою електропередачею локомотива: алгоритм поосного регулювання швидкості прослизання колісних пар; алгоритм реалізації тягових і гальмових характеристик локомотива; алгоритм керування подачею піску.

У результаті експлуатаційної перевірки дизель-поїзда ДЕЛ-01 отримані дані, що підтверджують правильність вибору основних принципів і алгоритмів керування, викладених у дисертації.

Результати представлених у даній дисертаційній роботі теоретичних і експериментальних досліджень дозволяють зробити такі висновки:

1. Уточнено математичну модель контактної взаємодії колісної пари з рейковою колією з урахуванням фрикційного стану контактування при наявності граничного тертя, проміжних тіл і впливу на них поля ковзань, температури і напруг, довільного розташування колісної пари щодо колії. Розглянуто випадки реалізації сили зчеплення колеса рейкового транспортного засобу з рейкою в режимі зрушення, тяги і гальмування. Отримані результати використані при створенні математичної моделі просторового руху рейкового транспортного засобу.

2. Розроблено математичну модель просторового руху рейкового транспортного засобу (дизель-поїзд ДЕЛ-01) з урахуванням характеристик тягового електроприводу, фізико-механічних процесів у контакті за наявності мікропроцесорної системи керування. Для даної математичної моделі створена програма обчислення, за якою обчислювалися значення сили зчеплення при різних фрикційних умовах контактування в системі колесо-рейка.

3. На підставі створеної моделі зчеплення колеса рейкового транспортного засобу з рейкою, автором отримана залежність сили зчеплення від величини відносного ковзання і реальних характеристик контактування.

4. Розроблено конструкцію мікропроцесорної системи, що поліпшує тягові, гальмові показники рейкового транспортного засобу. Розроблена система дозволяє максимально використовувати можливості тягових електродвигунів у режимі тяги і гальмування. По запропонованій конструкції мікропроцесорної системи керування отримано рішення про видачу деклараційного патенту на винахід.

5. Розроблено алгоритми керування тяговою електропередачею локомотива: алгоритм повісного регулювання швидкості прослизання колісних пар; алгоритм реалізації тягових і гальмових характеристик локомотива; алгоритм керування подачею піску.

6. За участю автора розроблено конструктивне рішення, що дозволяє досліджувати і поліпшити процес реалізації сил зчеплення рейковим транспортним засобом у контакті колесо-рейка, по якому отримано патент України № 38096A.

7. Результати даної роботи використані при проведенні дослідницько-конструкторських робіт з доведення вузлів дизель-поїзда, а також при створенні мікропроцесорної системи керування тяговою передачею дизель-поїзда ДЕЛ-01. У результаті експлуатаційної перевірки дизель-поїзда ДЕЛ-01 отримані дані, що підтверджують правильність вибору основних принципів і алгоритмів керування, викладених у дисертації.

Публікації автора:

1. Голубенко А.Л., Кашура А.Л., Горбунов Н.И.. Спирягин В.И., Спирягин М.И. Результаты экспериментального исследования на машине трения фрикционных свойств контакта колесо-рельс//Новые технологии железнодорожного транспорта: подготовка специалистов, организация перевозочного процесса, эксплуатация технических средств. Сб. научн. стат. с международн. участием Омского гос. ун-та путей сообщения. – Омск: ОмГУПС – 2000. – С. 274-277.

2. Горбунов Н.И., Спирягин В.И., Спирягин М.И., Заратуйченко А.А., Сун Енпин. Совершенствование стенда для исследования сцепления колеса с рельсом и испытания элементов буксового рессорного подвешивания//Вістник Східноукр. держ. ун-ту. – Луганськ: СУДУ. -2000. – Вип. 7(29). –С. 79-83.

3. Горбунов Н.И., Голишевский А.Г., Белоброва И.А., Спирягин М.И. Определение поперечных скольжений колесных пар относительно рельсовой колеи// Вісн. Східноукр. нац. ун-ту ім. В. Даля. – Луганськ: СНУ. -2001. – Вип. 7(41). –С. 27-32.

4. Горбунов Н.И., Кашура А.Л., Спирягин В.И., Спирягин М.И. Улучшение тягово-тормозных свойств локомотивов за счет применения микропроцессорных систем// Перспективні задачі інженерної науки. – Дніпропетровськ:GAUDEAMUS. - 2002. – Вип. 4.- С.168-172.

5. Спирягин М.И. Регулирование проскальзования колеса по силе сцепления для рельсовых экипажей с асинхронным тяговым приводом// Вісн. Східноукр. нац. ун-ту ім. В. Даля. – Луганськ: СНУ. -2003. – Вип. 9(67). –С. 67-70.

6. Спирягин М.И. Повышение эффективности тяги и торможения за счет совершенствования алгоритма управления тяговой передачей рельсового транспортного средства// Вісн. Східноукр. нац. ун-ту ім. В. Даля. – Луганськ: СНУ. -2003. – Вип. 12(70). –С. 144-149.

7. Патент України №38096А, МПК 6 В 61С15/10, опубл. 15.05.2001, бюл №4. “Форсунка пісочної системи локомотива” Горбунов М.І., Спірягін В.І., Міхєєв О.С., Тасанг Э.Х., Ігнатьєв О.Л., Спірягін М.І.

8. Осенин Ю.И., Спирягин М.И. Микропроцессорная система управления характеристиками движения транспортного средства// Тези доп. 2-й Міжнародної спеціалізованої виставці «Транспорт + логістика». – Київ – 1999.- С.169-170.

9. Рішення про видачу деклараційного патенту на винахід №27176/а від 23.12.2003. Заявка №2003065488. “Микропроцесорна система керування тяговою передачею локомотива” Спірягін М.І., Спірягін В.І., Горбунов М.І., Кашура О.Л., Вівденко Ю.Г., Поляченко О.Ю., Белозьорова В.В.