ПІДВИЩЕННЯ НАДІЙНОСТІ ЕКСПЛУАТАЦІЇ КОВЗНИХ ЕЛЕКТРИЧНИХ КОНТАКТІВ МІСЬКОГО ЕЛЕКТРОТРАНСПОРТУ Автореферат

У вступі розкрито сутність дисертаційної роботи та обґрунтована актуальність її теми, наведено наукову новизну та практичне значення одержаних результатів.

У першому розділі проаналізовано стан питання надійності вузлів рухомого складу міського електротранспорту, особливості роботи та основні напрями підвищення надійності та ефективності експлуатації ковзних контактів міського електротранспорту.

Проведений аналіз показав, що найбільше відмов систем рухомого складу міського електротранспорту припадає на електричне обладнання. При цьому, кількість відмов струмоприймачів здебільшого проявляється в процесі експлуатації. Крім того, значний внесок у загальні відмови струмоприймачів роблять ковзні контакти, що взаємодіють з контактними проводами. 5

Ковзні контакти міського електротранспорту, які встановлені на струмоприймачах призначені для зняття струму з контактного проводу та повинні забезпечувати надійне струмознімання як при стоянці, так і під час руху електротранспорту за різними маршрутами, а також при їх відхилені від осі підвіски контактних проводів.

За ресурсними характеристиками ковзні контакти знаходяться на останньому місці серед сукупності деталей та елементів рухомого складу міського електротранспорту. Ураховуючи специфіку експлуатації, а також недосконалість технології виготовлення ковзних контактів міського електротранспорту останні повинні володіти високими показниками надійності, тобто низькими: величиною та інтенсивністю зносу.

Аналіз конструкторсько-технологічних методів свідчить про складність і не розв’язаність проблеми вибору раціонального матеріалу для ковзних контактів. Такий матеріал повинен зберігати надійність струмознімання та не викликати інтенсивного зношування контактного проводу, для чого потрібно, щоб він володів низкою суперечливих несумісних властивостей. При цьому необхідно забезпечувати: високі механічні та триботехнічні властивості, низький питомий та перехідний електроопір, високу електроерозійну стійкість і підвищений ресурс для різних кліматичних умов.

Особливий вплив на зносостійкість має склад матеріалу, який проявляється в здатності утворювати дисипативні структури при терті зі струмозніманням, тобто до складу струмознімальної вставки повинні входити речовини, які забезпечують проходження неврівноважених процесів на поверхнях тертя.

У другому розділі розглянуто теоретичні аспекти підвищення надійності ковзних контактів міського електротранспорту.

На основі марківської моделі зносу наведено закон розподілу ресурсу ковзних контактів міського електротранспорту. При цьому характерним є те, що параметри розподілу мають конкретний фізичний зміст і є характеристиками процесів тертя і зношування, що відбуваються під дією механічної та електричної складових.

З математичної точки зору, урахувавши напружено-деформований стан робочої поверхні ковзного контакту, отримано математичну модель динаміки його зношування (система рівнянь) для визначених початкових умов:

; (1) ) , , ( ), ( 1 c z y f z y f n zL m yL V kIU P u x

; (2) ) , , ( ), ( 2 c z x f z x f uy

. (3) ) , , ( ), ( 3 c y x f y x f m yL l xL V kIU P u z 6

де μ – механічний коефіцієнт тертя; Р – навантаження, Н; L – шлях тертя (пробіг), м; k – електричний коефіцієнт тертя; I – сила струму, що знімається, А; U – напруга контактної мережі, U; t – час протікання струму в ковзному контакті, c; f(у,z,c1), f(х,z,c2), f(х,у,c3) – функції, що характеризують деформації стиску в перерізах ХОУ, ХОZ, YOZ, які виникають у процесі тертя і зношування вставки струмоприймача при взаємодії з контактним проводом; с1, с2, с3 – константи, які залежать від форми робочої поверхні вставки струмоприймача; ρ – початкова висота елемента; l, m, n – спрямовуючі косинуси, що відображують умови навантаження при відповідних процесах тертя.