Дегтярев А. В.

Уральский Государственный университет путей сообщения, Россия

Аэродинамические гасители, как средство по борьбе с автоколебаниями на контактной сети железных дорог

Воздействие ветрового потока на провода контактной подвески железнодорожного транспорта может вызывать возникновение автоколебаний и вибраций проводов.
В большинстве случаев автоколебаниям подвергаются провода контактной подвески, имеющие односторонние отложения гололёда или изморози, нарушающие правильность формы поперечного сечения провода.

Существует несколько технических решений по борьбе с автоколебаниями на железных дорогах РФ, но наиболее эффективным методом по подавлению автоколебаний проводов на контактной сети железных дорог являются динамические гасители автоколебаний (дэмпферы).

Принципиальное устройство демпфера показано на рисунке 1. При подъеме контактного провода токоприемником или при колебаниях провода клапан 6 открывается и позволяет воздуху проходить в нижнюю часть цилиндра. При движении контактного провода вниз клапан 6 закрывается и протекание воздуха из нижней части цилиндра в верхнюю часть происходит с ограниченной скоростью только через малый зазор между стенками поршня (элемент). Жесткость пружины 2 и масса элемента 3 со штоком, диаметры перепускных каналов обеспечивают необходимое поглощение колебаний контактной сети.

Применение аэродинамических гасителей колебаний широко применяется и в странах Европы. Особенно распространено применение данного метода на высокоскоростных железных дорогах, так как помимо возможности ограничивать автоколебания на контактной сети, демпферы обеспечивают эластичность контактной подвески при высокоскоростном прохождении подвижного состава путем улучшения взаимодействия контактной сети и пантографа подвижного состава, тем самым обеспечивают увеличение надежности работы контактной сети.

a) б)

Рисунок 1 . а) Пружинный демпфер для струн контактной сети РЖД:

1- корпус; 2- пружина; 3- поршень(элемент); 4- шток; 5- перепускной клапан;

6- регулировочный канал; 7- струна; 8- контактный провод.

б) Демпфер - Pendiflex, применяемый в странах Европы для борьбы с автоколебаниями на контактной сети ж.д.

Основным отличием можно отметить технологию изготовления данных гасителей автоколебаний, то есть различные параметры динамического гасителя колебаний: вязкое и сухое трение; жесткость пружины; массу подвижной части. Но принцип работы данных демпферов по гашению колебаний проводов контактной сети идентичен и был описан автором в начале работы.

Рассмотрим графики затухания колебаний контактного провода при применении аэродинамического гасителя автоколебаний типа Pendiflex и пружинного демпфера, применяемого на Российских железных дорогах.

а) б)

Рисунок 2. а) График затухания колебаний провода РЖД демпфера

б) График затухания колебаний провода демпфера Pendiflex.

На графиках рисунка 2 показано сила воздействия на колебания провода от времени в секундах. На графике б) показаны как стандартные затухания провода контактной подвески так и с применением демпфера. Данные испытания проводились в разных степенях автоколебаний на контактной сети.

Из графика б) видно, что устранение колебаний уже эффективны начиная с 2 секунды, что касается графика а), то же явление наблюдается с 5 секунд.

Применение аэродинамических автоколебаний – демпферов в качестве мер по борьбе с автоколебаниями на контактной сети железных дорог России и стран Европы остаются наиболее эффективными и актуальными.

Список литературы.

1. Фрайфельд А.В.,Брод Г.Н. Проектирование контактной сети. 3-е изд.-М.: Транспорт, 1991.-335 с.

2. Горошков Ю.И., Бондарев Н.А. Контактная сеть. 3-е изд., перераб. и доп. – Москва: Транспорт, 1990.-339 с.

3. ОАО РЖД, Департамент электрификации и электроснабжения. Методические указания по борьбе с гололедом и автоколебаниями на контактной сети, линиях ДПР, автоблокировки и продольного электроснабжения. Книга 1. Москва, 2004.-132 с.

4. Swiss Arthur Flury AG, CH -4543 Deitingen/Switzerland, info@aflury.ch