Transport engineering Transport engineering Транспортное машиностроение 2782-5957 88647 10.30987/2782-5957-2024-9-47-57 Транспортные системы Transport systems Транспортные системы DEVELOPMENT OF THE CONCEPT OF ENERGY SAVING TRACTION DRIVE OF THE LOCOMOTIVE РАЗВИТИЕ КОНЦЕПЦИИ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕГО ТЯГОВОГО ПРИВОДА ЛОКОМОТИВА https://orcid.org/0000-0002-1836-0923 Пугачев Александр Анатольевич Pugachev Aleksandr Anatolyevich alexander-pugachev@rambler.ru

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Воробьев Владимир Иванович Vorob'ev Vladimir Ivanovich vladimvorobiev@yandex.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Измеров Олег Васильевич Izmerov Oleg Vasil'evich izmerov@yandex.ru Карпов Артем Евгеньевич Karpov Artyom Evgenievich akarpov576@gmail.com Брянский государственный технический университет Bryansk State Technical University Брянский государственный технический университет Брянск Россия Bryansk State Technical University Bryansk Russian Federation Брянский государственный технический университет Брянск Россия Bryansk State Technical University Bryansk Russian Federation Российский университет транспорта (РУТ (МИИТ)) Москва Россия Russian University of Transport (RUT (MIIT)) Moscow Russian Federation 30 09 2024 30 09 2024 2024 9 47 57 05 08 2024 19 08 2024 https://zh-szf.ru/en/nauka/article/88647/view

Показана актуальность совершенствования существующих и разработки новых систем тягового привода локомотивов. Рассмотрен вопрос развития концепции энергосберегающего тягового привода. Для электротоковых усилителей сцепления предложено устройство для увеличения сцепления колеса с рельсом, в котором осуществляется бесконтактный емкостной токосъем. Предложен ряд конструкций, позволяющих разместить индуктор достаточных размеров и массы на оси колесной пары В качестве конструкции, требующей минимальных изменений в экипажной части, предложено хордовое расположение индуктора при использовании ферромагнитного сердечника для усиления магнитного потока. Предложена конструкция опор кузова, применение которой позволит повысить коэффициент использования сцепного веса, уменьшить потери мощности и увеличить эффективности преобразования энергии и реализации тяговых свойств тягового привода.

The relevance of improving existing and developing new traction drive systems for locomotives is shown. The development of the concept of an energy-saving traction drive is considered. For electric current traction amplifiers, a device for increasing the traction of a wheel with a rail is proposed, which has a contactless capacitive current collector. Several designs are proposed that make it possible to place an inductor of sufficient size and weight on the axis of the wheelset. As a design requiring minimal changes in the carriage, a chordal arrangement of the inductor is proposed when using a ferromagnetic core to enhance the magnetic flux. The design of the body supports is proposed, the use of which will increase the coefficient of using traction weight, reduce power losses and increase the efficiency of energy conversion and the realization of traction properties of the drive.

 сцепление рельс индуктор двигатель энергосбережение защита ток магнитное поле электропривод rail traction inductor engine energy saving protection current magnetic flux electric drive

Концепция развития энергосберегающих электромеханических систем: монография / А.С. Космодамианский [и др.]; под ред. академика Академии электротехн. наук Рос. Федерации, д-ра техн. наук, проф. А.С. Космодамианского. Орел: Госуниверситет. УНПК, 2014. 244 с. Kosmodamiansky AS. The concept of developing energy-saving electromechanical systems: monograph. Orel: State University. UNPC; 2014. Эффективность локомотивов в условиях Восточного полигона: статья / В.Н. Игин // Инновационные технологии на железнодорожном транспорте, сборник трудов научно-практической конференции. М.: «Российский университет транспорта», 2022, С. 41-42. Igin VN. Efficiency of locomotives in the conditions of the Eastern polygon. Proceedings of the Scientific and Practical Conference, 2022: Innovative Technologies in Railway Transport. Moscow: Russian University of Transport; 2022. Улучшение тяговых качеств локомотивов с помощью магнитных усилителей сцепления [Текст]+[Электронный ресурс]: монография / Д.Я. Антипин, В.И. Воробьев, О.В. Измеров, В.О. Корчагин, А.С. Космодамианский, А.А. Пугачев. Брянск, БГТУ, 2018. 232 с. Antipin DYa, Vorobyev VI, Izmerov OV, Korchagin VO, Kosmodamiansky AS, Pugachev AA. Improvement of traction qualities of locomotives with the help of magnetic traction amplifiers: monograph [Internet]. Bryansk: BSTU; 2018. Анализ и разработка конструктивных решений экипажной части для повышения тяговых свойств локомотивов / Пугачев А.А., Воробьев В.И., Измеров О.В., Николаев Е.В. // «Транспортное машиностроение», Том № 6 (18), Брянск, БГТУ, 2023. с. 52-62. Pugachev AA, Vorobyov VI, Izmerov OV, Nikolaev EV. Analysis and development of constructive solutions of crew parts to improve locomotive traction properties. Transport Engineering. 2023;6(18):52-62. Развитие классификации магнитных усилителей сцепления колеса с рельсом / Космодамианский А.С., Воробьев В.И., Измеров О.В., Пугачев А.А., Николаев Е.В., Карпов А.Е. // «Современные проблемы совершенствования работы железнодорожного транспорта: межвузовский сборник научных трудов», Москва, Москва: РУТ (МИИТ): РОАТ, 2023, с. 293-312. Kosmodamiansky AS, Vorobyev VI, Izmerov OV, Pugachev AA, Nikolaev EV, Karpov AE. Development of classification of magnetic wheel-rail traction amplifiers Interuniversity collection of scientific papers, 2023: Modern Problems of Improving the Work of Railway Transport. Moscow: RUT (MIIT): ROAT; 2023. The electric current as a means of increasing the tractive adhesion of railway motors and other rolling contacts. A full review of this important subject, with accounts of its experi-mental examination. / Elias E. Ries. Scientific American, Volume 24, Issue 623supp, New York, December 10, 1887 - pp. 9953-9954. – Текст : непосредственный. Ries EE. The electric current as a means of increasing the tractive adhesion of railway motors and other rolling contacts. A full review of this important subject, with accounts of its experimental examination. Scientific American. 1887;24(623):9953-9954. К вопросу электромагнитного способа улучшения условий сцепления колес электровоза с рельсами / О.М. Янсон // Записки Ленинградского орденов Ленина и Трудового Красного Знамени горного института им. Г.В. Плеханова, т XXXII, вып.1. Ленинград, 1954. С. 66-76. Yanson OM. On the issue of an electromagnetic method for improving the conditions of traction of electric locomotive wheels with rails. Zapiski Leningradskogoordenov Lenina I Trudovogo Krasnogo Znameni Gornogo Instituta. Leningrad; 1954. Рудяков, З.З. Резервы увеличения весовых норм поездов / З.З. Рудяков // Железнодорожный транспорт. – 1962. – № 2. – С. 28 – 31. Rudyakov ZZ. Reserves for increasing the weight standards of trains. Zheleznodorozhny Transport. 1962;2:28-31. Шахтный электровоз с электромагнитным тяговым органом / К.А. Ананьев, А.В. Рысьев // Записки Ленинградского орденов Ленина и Трудового Красного Знамени горного института им. Г.В. Плеханова, т LIII, вып.1. Ленинград, 1966. С. 62-65. Ananyev KA, Rysyev AV. Mine electric locomotive with an electromagnetic traction body. Zapiski Leningradskogoordenov Lenina I Trudovogo Krasnogo Znameni Gornogo Instituta. Leningrad; 1966. Исследования по повышению тяговых свойств маневровых тепловозов путем применения электромагнитного увеличения сцепления и более оптимальных схем соединения тяговых электродвигателей / Е.А. Ситников, И.Н. Родионов, В.П. Гриневич // Заключительный отчет по теме «Научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по повышению эксплуатационных качеств, надежности и долговечности тепловоза» № И-108-82. Коломна, ВНИКТИ, 1982. 83 с. Sitnikov EA, Rodionov IN, Grinevich VP. Research on improving the traction properties of shunting locomotives by using electromagnetic traction enhancement and more optimal connection schemes for traction electric motors. Final report, 1982: Research and Development Work to Improve the Performance, Reliability and Durability of Locomotive. Kolomna: VNIKTI; 1982. Лужнов, Ю.М. Влияние магнитного поля на механизм взаимодействия колес и рельсов / Ю. М. Лужнов, А.П. Прунцев // Тр. МИИТ. 1975. Вып. 480. Luzhnov YuM, Pruntsev AP. Influence of the magnetic field on the mechanism of wheels and rails interaction. Trudi MIIT; 1975. Делюсто Л.Г. Основы прокатки металлов в постоянных магнитных полях / Л.Г. Делюсто. М: Машиностроение, 2005. 272 с. – Текст : непосредственный. Delusto LG. Fundamentals of metal rolling in permanent magnetic fields. Moscow: Mashinostroenie; 2005. Тихомиров, В.П. Моделирование сцепления колеса с рельсом: монография / В.П. Тихомиров, В.И. Воробьев, Д.В. Воробьев, Г.В. Багров, М.И. Борзенков, И.А. Бутрин. Орел: Орел ГТУ, 2007. 127 с.: ил. Tikhomirov VP, Vorobyev VI, Vorobyev DV, Bagrov GV, Borzenkov MI, Butrin MI. Modeling of wheel-rail traction: monograph. Orel: Orel GTU; 2007. Ивахин, А.И. Стенд для исследования тяговых свойств в системе колесо-рельс железнодорожных транспортных средств / А.И. Ивахин, В.И. Травиничев, Д.И. Петраков // Тяжелое машиностроение. 2011. №4. С. 2-5. Ivakhin AI, Travinichev VI, Petrakov DI. Stand for the study of traction properties in the wheel-rail system of railway vehicles. Tyazheloye Mashinostroyeniye. 2011;4:2-5. Техническая инновационика. Методы изобретательского творчества: монография./[О.В. Измеров и др.]. Орел: Госуниверситет. УНПК, 2011. -213 с. Izmerov OV. Technical innovation. Methods of inventive creativity: monograph. Orel: State University. UNPK; 2011.