[08-2014] Электроника - Транспорту

[poster333]

Электроника - Транспорту
(Окончание. Начало см. «Локомотив» №7, 2014 г.)

Казанское ПО «Зарница» — признанный лидер на российском рынке в сфере разработки и производства инновационно­го учебного оборудования. Для железных дорог предприятие поставляет тренажеры машинистов электровозов ЧС7, 2ЭС5К, ВЛ85, ВЛ80С, ЭП1, интерактивный элек­трифицированный 3D макет-тренажер «Станция и участок перегона с автобло­кировкой» с компьютерным управлением. Также специально для работников ОАО «РЖД» разработан интерфейсный аппа­ратно-программный обучающий комплекс «Реаним-1.01 .М». Он предназначен для об­учения, экзаменационного тестирования и интерактивного оперативного контроля знаний по оказанию первой помощи на ме­сте происшествия.

Специалисты этого производственного объединения разработали тренажер ава­рийных ситуаций для локомотивных бригад электропоездов метрополитенов моделей 81-760 и 81-761 (рис. 6).

В конструкции применен оригинальный пульт машиниста и органы управления. При изготовлении блоков отображения и индикации использованы специально раз­работанные корпусные имитаторы с мо­ниторами штатных размеров. Алгоритмы передачи данных основных систем выпол­нены в специальном программном обе­спечении и могут точно воспроизводить работу оригинальных систем и устройств. Воссозданы панели поездной и вагонной защиты с полнофункциональной системой работы защитных устройств. Точная копия радиостанции с функциональной панелью подключена к серверу и обеспечивает за­пись переговоров. Звуковое оформление поездки выполняется акустической систе­мой типа 5.1.

Программное обеспечение осущест­вляет визуализацию поездной обстановки, управляет звуковым рядом, выполняет от­ражение текущей информации на монитоpax пульта машиниста, согласует работу органов управления с виртуальным поез­дом, его системами и устройствами.

Рабочее место машиниста-инструктора обладает функционалом администрирова­ния, корректировки размещения и значе­ний путевых устройств и знаков. Позволяет контролировать текущее состояние орга­нов управления пульта машиниста, движе­ние поездов на линии, управлять впереди идущим поездом, вводить неисправности на поезде и создавать нештатные ситуа­ции, в том числе с участием пассажиров и третьих лиц.

Победитель в номинации «Оригинальная технология на транспорте» ЗАО «Электро-Петербург» представило ориги­нальную разработку — полупроводниковый комплекс отраженного света «Световая ли­ния» (рис. 7).

Данный комплекс является системой внутреннего освещения салонов вагонов электропоездов, а также мест, где затруд­нено обслуживание светотехники. В этой осветительной системе используется принцип отраженного света. Отражателем и рассеивателем служат потолок и окружа­ющий интерьер. Это позволяет избежать ярких слепящих точек от светоизлучающих диодов, сделать свет мягким и приятным для глаз.
Устройство состоит из стыкуемых меж­ду собой световых модулей, образующих единый осветительный комплекс. Модули могут иметь различную длину, в результате чего общая длина комплекса подбирается по месту установки. Полупроводниковые источники света, установленные в ком­плексе, герметично закрыты прозрачной крышкой из ударопрочного, трудногорю­чего поликарбоната.

При замене системы освещения с лю­минесцентными лампами на комплекс «Световая линия» достигается экономия электроэнергии свыше 24 %.

Участник выставки ОАО«Транспневматика» представило ли­нейку новых компрессоров, тормозное оборудование, гидродемпферы, блоки очистки и осушки сжатого воздуха, со­единительные рукава для ТПС и вагонов. Производимый предприятием новый поршневой компрессор КП 5,4/1 У2 мо­жет использоваться вместо КТ-6, который широко применяется в качестве источника сжатого воздуха на магистральных и ма­невровых локомотивах. Данный компрес­сор — двухступенчатый, трехцилиндровый, c V-образной схемой расположения цилин­дров и углом развала 60°. Его габаритные размеры 1316x770x1065 мм, масса 690 кг.
Суперконденсаторы — перспективный тип накопителей энергии. Они позици­онируются как промежуточное звено меж­ду электролитическими конденсаторами и аккумуляторными батареями. В отличие от химической реакции в аккумуляторных батареях, суперконденсатор накапливает энергию за счет электростатических заря­дов, образующихся на сторонах двойного электрического слоя, это чисто физиче­ское явление и высокообратимый процесс. В сравнении с электролитическими кон­денсаторами, суперконденсаторы обла­дают высокой энергоемкостью, которая достигается благодаря применению в конструкции электрода пористого активи­рованного угля, обеспечивающего очень большую площадь контакта электрода с электролитом.
Фирма «IGBT Electronics» представила суперконденсаторы со следующими харак­теристиками:
□ напряжение элемента — до 2,8 В;
□ удельная мощность на порядок боль­ше, чем у литиевых аккумуляторов;
□ удельная энергоемкость на порядок больше, чем у электролитических конден­саторов;
□ большой срок эксплуатации — до 10 лет;
□ устойчивость к циклам заряд/раз- ряд — до 1000000 циклов;
□ широкий диапазон рабочих темпера­тур: -40... +65 °С;
□ отсутствие необходимости в обслу­живании.
В свою очередь, фирма «IP Corporation» продвигает свои литий-ионные LI-ION батареи. Это — тип герметичных батарей, не требующих обслуживания. На данный момент LI-ION аккумуляторы (ячейки) являются самыми перспективными во всем мире, ввиду имеющихся характеристик. Вес, размер, способность принимать и отдавать большой заряд, количество циклов заряд/ разряд, полный контроль состояния ячейки, экологичность, долгий срок службы — все это преимущества LI-ION батарей. Наряду с этим, Li — самый легкий металл, он обладает самым маленьким электрохимическим эквивалентом (отношением массы к заряду иона) и одновременно наивысшим отрицательным потенциалом по сравнению с любыми другими металлами. Кроме того, литий обладает свойством проникать в кристаллическую решетку (например, в оксиды металлов) с образованием обратимой химической связи.

LI-ION аккумуляторы выдерживают ток заряда до семи раз больше, чем свинцовокислотные аккумуляторы, благодаря чему они во столько же раз быстрее заряжаются. Таким образом достигается беспрецедентно высокий коэффициент готовности систем на основе ЛИА к новому пропаданию электропитания — до 0,99999 («пять девяток»).

Швейцарская компания «Stadler» успешно продвигает на рынок СНГ свои электропоезда. На выставке были представлены два из них — это электропоезд «FLIRT» для Белорусской железной дороги и двухэтажный электропоезд «KISS» для компании «Аэроэкспресс», г. Москва.

По заказу Белорусской дороги Компания поставит шесть 4-секционных электропоездов для внутригородских и пригородных перевозок в г. Минск для станций с платформами высотой 550 и 200 мм. Поезд «FLIRT» предназначен для работы при температурах до -40 °С. Поезда будут поставляться из Финляндии. Финский поезд «FLIRT» адаптирован к местным условиям и требованиям Белорусской дороги. В нем установлены система обеспечения безопасности движения и поездная радиосвязь, дополнительная выдвижная ступень для платформ высотой 200 мм. Поезд адаптирован под белорусскую колею (1520 мм), контактную сеть и местные правила эксплуатации.

В феврале 2013 г. российская компания «Аэроэкспресс» приняла решение о приобретении у компании «Stadler» 25 двухэтажных электропоездов «KISS»: 9 шестивагонных и 16 четырехвагонных. Уже в 2015 г. они начнут курсировать по трем линиям, соединяющим центр Москвы с аэропортами. Благодаря новым поездам компания «Аэроэкспресс» сможет удовлетворить растущий спрос и предложить пассажирам больше комфорта. В поездах, соответственно, 396 и 700 сидячих мест, из них 84 места бизнес-класса. Поезда будут удовлетворять всем нормативам Российской Федерации, а также установят новые стандарты пригородного сообщения России.

И, наконец, хотелось бы отметить еще одну любопытную разработку российских изобретателей — ферменный транспорт. Москвичи уже привыкли к относительно новому виду транспорта — монорельсу. Эти поезда уже несколько летперевозят пассажиров. Монорельсовая дорога построена на опорах и пересекает улицы и магистрали города поверху. Но нельзя считать, что московская версия монорельса — единственно возможная. Инженеры-изобретатели О.К. Васильев и В.Н. Ушанов предложили новый вид транспорта — ферменный (рис. 8).

Суть его заключается в следующем. Почти во всех монорельсах используются два и более рельса, часто расположенные очень близко друг к другу. Если условно назвать «рельсом» поверхность, по которой катится колесо вагона, окажется, что у московского монорельса этих «рельсов» шесть — два для опорных колес, два для боковых поддерживающих колес, два — для верхних поддерживающих колес. Исключением являются лишь классические подвесные системы, например, монорельс в Вуппертале (Германия) — там тележки подвесных вагонов действительно катятся только по одному рельсу. В предлагаемой ферменной транспортной системе рельсов два: один опорный — в нижней части фермы, а другой поддерживающий — в ее верхней части.

Ферменная транспортная система представляет собой путь, образованный соединенными между собой фермами, изготовленными из труб круглого или прямоугольного сечения, либо из проката (двутавров, швеллеров и др.), имеющих в сечении треугольный профиль. В местах соединения ферм должен быть предусмотрен тепловой зазор, компенсирующий изменение длины ферм в результате колебаний температуры их нагрева. Фермы опираются на опоры, представляющие собой либо столбы трубчатого сечения, которые могут быть выполнены телескопическими для удобства регулировки их высоты (для приспособления трассы к неровностям поверхности), либо решетчатые конструкции по типу опор высоковольтных передач. При прокладке трасс в районы со смещающимися местами работы (например, лесоразработок), когда необходим частичный перенос трассы, фермы можно разъединять в местах их стыков и перево-
зить на новое место, так же, как и опоры, выполняемые для этого варианта из невысоких решетчатых конструкций, легко перемещаемых на новое место прокладки трассы.

Основным преимуществом предлагаемой конструкции является то, что трасса практически не занимает места, так как фермы, расположенные над городскими дорогами, более легкие, чем применяемые в настоящее время железобетонные эстакады, не требуют для своей поддержки мощных опор. Трасса, расположенная вдоль магистрали, практически не выйдет за габариты разделительной полосы между транспортными потоками. При переходе трассы через глубокие пропасти, ущелья, реки с глубоким руслом опоры могут быть выполнены с помощью тросовой подвески.

В нижней части фермы по обе ее стороны расположены опорные рельсы, которые могут являться одновременно силовыми элементами ферм. На опорные рельсы могут устанавливаться сменные оголовки, заменяемые новыми в процессе их износа. Тепловые зазоры в стыках оголовков не должны совпадать с тепловыми зазорами в стыках между фермами. В верхней части фермы по обе ее стороны расположены поддерживающие рельсы.

Трасса может быть накрыта кожухом, защищающим ее от атмосферных осадков. Внутреннее пространство ферм используется для прокладки силовых кабелей, кабелей наружного освещения, телефонных кабелей, а также для эвакуации пассажиров из подвижного состава при аварийных ситуациях. Опоры трассы могут применяться для размещения фонарей наружного освещения.

Транспортные модули или поезда, предназначенные для перевозки пассажиров или грузов, передвигаются по опорным рельсам на двухребордных колесах, которые для снижения шума при движении могут быть выполнены с синтетической или резиновой вставкой по беговой дорожке. Большой выбор беговых дорожек приведен на сайте Genau.kz.


Подвеска колес к корпусу модуля выполнена маятниковой или балансирной с упругими элементами и амортизаторами.

Вертикальная стабилизация модулей обеспечивается контактом поддерживающих колес с поддерживающими рельсами. Размещение сидений в вагонах выполнено в виде непрерывного ряда вдоль стороны вагона, а размещение дверей — с противоположной стороны (рис. 9).

Разгон и торможение модулей или поездов осуществляются за счет взаимодействия магнитных полей линейных двигателей, закрепленных на модулях, и реактивных полос, установленных на каждой ферме по обе ее стороны. Скорость движения регулируется изменением частоты трехфазного электрического тока. Электроэнергия к линейным двигателям подводится от трех токосъемников, закрепленных на модулях и скользящих по трем шинам, установленным по обе стороны ферм. Торможение состава на
стоянке и для малой скорости движения выполняется любым видом механических тормозов (дисковые, барабанные и др.), а также электромагнитных.

Возможен вариант привода ведущих колес модулей с помощью электродвигателей, мотор-редукторов и даже дизель-гидравли-ческого привода. Повороты и разворот для движения в противоположном направлении выполняются с помощью изогнутых вокруг вертикальной оси ферм, образующих дугу. Разворот на конечных станциях, а также въезд в парк хранения составов осуществляются с помощью поворотного круга по аналогии с применяемым на железнодорожном транспорте.

Предлагаемая транспортная система позволит:

□ разгрузить магистрали без увеличения их ширины путем установки транспортных путей на опорах над разделительными полосами транспортных потоков;

□ снабдить транспортом районы со смещающимся местом работы (например, лесоразработок) за счет возможности быстрого переноса транспортных путей;

□ обеспечить экологически чистым транспортом курортные зоны, пригородное сообщение, доставку людей и грузов на предприятия, выведенные из жилой зоны городов, междугороднее сообщение.

Предварительный расчет стоимости строительства и эксплуатации ферменных транспортных систем показал, что благодаря использованию одной фермы для движения поездов в противоположных направлениях (вместо двух) стоимость строительства ферменных транспортных систем значительно дешевле метрополитена, железнодорожных магистралей и автомобильных дорог. Данное изобретение защищено патентом Российской Федерации. Авторы не только запатентовали новую транспортную систему, но и построили действующий макет в масштабе 1:10. Успешная работа макета подтверждает простоту и работоспособность конструкции.

Ю.А. ЖИТЕНЁВ,
спец. корр. журнала

[СЦБот]

Эта тема была перенесена из раздела Журнал "Локомотив".

Перенес: Admin