Increase of Reliability of Power Contact Connections Electropneumatic Contactor Electric Locomotives of a Direct Current

Баб’як, М. О. Підвищення надійності силових контактних з’єднань електропневматичних контакторів електровозів постійного струму : авт. дис. к. т. н. : 05.22.09 / М. О. Баб’як. — Дніпропетровськ : ДНУЗТ, 2003.UK: Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.22.09 – Електротранспорт. – Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2003. Дисертація присвячена підвищенню експлуатаційної надійності роботи та здешевленню ремонту силових контактних з’єднань електропневматичних контакторів електровозів постійного струму шляхом заміни чи відновлення мідних контактів композиційними матеріалами (псевдосплавами). У роботі виконано аналіз особливостей роботи і видів пошкоджень електропневматичних контакторів електровозів. Розроблено двомірну модель і новий спосіб оцінки показників параметричної надійності роботи сильнострумових контактів силових кіл електровозів за критеріями їх зносу і контактного опору з врахуванням кореляційного зв’язку між контактним опором і температурою контактів. Вперше встановлено закономірності зношування силових контактів, що відновлені різними матеріалами, електропневматичних контакторів електровозів постійного струму і зміни їх контактного опору від пробігу, сили і тривалості протікання тягового струму, кількості переключень контакторів в умовах реальної експлуатації електровозів. Розроблено модель формування поступових відмов за критерієм зносу, що враховує фізику явищ зношення. На основі результатів виконаних експлуатаційних випробувань розраховано ресурс контактних елементів, відновлених різними матеріалами. Методом імовірнісного прогнозування визначено імовірності відмов за критерієм зносу контактів, відновлених напайками з усіх типів досліджених матеріалів за пробіг до ПР 3. Розроблено і впроваджено технологію відновлення контактів псевдосплавом МДК-3; подано основні операції технології пайки напайок; розраховано річний економічний ефект.RU: Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук по специальности 05.22.09 – Электротранспорт. – Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, Днепропетровск, 2003. Диссертация посвящена повышению эксплуатационной надежности работы силовых контактных соединений электропневматических контакторов электровозов постоянного тока путем замены или восстановления медных контактов композиционными материалами (псевдосплавами). В работе проведен анализ особенностей работы и видов повреждений электропневматических контакторов электровозов. Разработана двухмерная модель и новый способ оценки показателей параметрической надежности работы сильноточных контактов силовых цепей электровозов по критериям их износа и контактного сопротивления с учетом корреляционной связи между контактным сопротивлением и температурой контактов. Впервые определены закономерности изнашивания силовых контактов, восстановленных разными материалами, электропневматических контакторов электровозов постоянного тока и изменения их контактного сопротивления от пробега, силы и продолжительности протекания тягового тока, количества переключений контакторов в условиях реальной эксплуатации электровозов. Разработана модель формирования постепенных отказов по критерию износа, который учитывает физику явлений износа. На основе результатов выполненных эксплуатационных испытаний рассчитан ресурс контактных элементов, восстановленных разными материалами. Методом вероятностного прогнозирования определены вероятности отказов по критерию износа контактов, восстановленных напайками из всех типов исследованных материалов за пробег до ТР 3. Разработана и внедрена технология восстановления контактов псевдосплавом МДК-3; представлены основные операции технологии пайки напаек; рассчитан годовой экономический эффект.EN: The dissertation on competition of a scientific degree of the candidate of engineering science on a speciality 05.22.09 - “Electric Transport”. - Dnіpropetrovsk national university of railway transportation of name of academician V.Lazarjan, Dnіpropetrovsk, 2003. The dissertation is devoted to increase of operational reliability of work of power contact connections electropneumatic contactor electric locomotives of a direct current by replacement or restoration of copper contacts by composite materials (pseudo-alloys). In work the analysis of features of work and kinds of damages electropneumatic contactor electric locomotives is lead. The two-dimensional model and new way of an estimation of parameters parametrical reliability work contacts of power circuits of electric locomotives by criteria of their deterioration and contact resistance is developed in view of correlation communication between contact resistance and temperature of contacts. For the first time laws of wear process of the power contacts restored by different materials, electropneumatic contactor electric locomotives of a direct current and change of their contact resistance from run, force and duration of course of a traction current, quantity of switchings contactor in conditions of real operation of electric locomotives are determined. The model of formation of gradual refusals by criterion of deterioration which takes into account physics of the phenomena of deterioration is developed. On the basis of results of the executed operational tests the resource of the contact elements restored by different materials is designed. The method of probable forecasting determines probabilities of refusals by criterion of deterioration of the contacts restored by plates from all types of investigated materials. The technology of restoration of contacts is developed and introduced pseudo-alloy МDК-3; the basic operations of technology of the soldering brazing are submitted; annual economic benefit is designed

Cooperation of Electric Locomotives of Direct- Current 2ec6 and 2ec10 with a Contact Network on the Lvov Ferrous Road at Operating Tests

Бабяк, М. О. Взаємодія електровозів постійного струму 2ЕС6 та 2ЕС10 з контактною мережею на Львівській залізниці при експлуатаційних випробовуваннях / М. О. Бабяк // Електрифікація транспорту. — 2012. — № 4. — С. 70—74.UK: У роботі проаналізовано характеристики електровозів ВЛ10 та ВЛ11м, які експлуатуються на Львівській залізниці. Дана оцінка схем формування поїздів з цими електровозами в голові та хвості поїзда на Карпатському перевалі в залежності від його ваги. Розглянуто перспективу заміни старих електровозів сучасним російським рухомим складом третього покоління 2ЕС6 та 2ЕС10. Наведено зауваження до взаємодії електровозів 2ЕС6 та 2ЕС10 з контактною мережею на ділянці Львів – Мукачево – Чоп під час експлуатаційних випробовувань на Львівській залізниці. Сформовано рекомендації щодо усунення недоліків при експлуатації нових струмоприймачів та силової схеми електровозів на рівнинних та гірських ділянках у режимі тяги та рекуперативного гальмування.RU: В работе проанализированы характеристики электровозов ВЛ10 и ВЛ11м, которые эксплуатируются на Львовской железной дороге. Дана оценка схем формирования поездов с этими электровозами в голове и хвосте поезда на Карпатском перевале в зависимости от его веса. Рассмотрена перспектива замены старых электровозов современным российским подвижным составом третьего поколения 2ЕС6 и 2ЕС10. Приведено замечание к взаимодействию электровозов 2ЕС6 и 2ЕС10 с контактной сетью на участке Львов – Мукачево – Чоп во время эксплуатационных испытаний на Львовской железной дороге. Сформированы рекомендации относительно устранения недостатков при эксплуатации новых токоприемников и силовой схемы электровозов на равнинных и горных участках в режиме тяги и рекуперативного торможения.EN: Descriptions of electric locomotives of Vl10 and Vl11m are in-process analyzed, which are exploited on the Lvov ferrous road. The estimation of charts of forming of trains is given with these electric locomotives in a head and tail of train on the mountain pass of Carpathians depending on his weight. The prospect of replace-ment of old electric locomotives modern Russian mobile composition of the third generation is considered 2ǭǹ6 and 2ǭǹ10. A remark to co-operation of electric locomotives is resulted 2ǭǹ6 and 2ǭǹ10 with a contact network on the area of Lions – Mukachevo – Chop during operating tests on the Lvov ferrous road. Formed recommen dation in relation to the removal of failings during exploitation of new pantographs and power chart of electric locomotives on flat and mountain areas in the modes of traction and braking

Модель работы механизма пантографа электровоза, как механической системы с пневматическим приводом

Баб'як, М. О. Модель роботи механізму пантографа електровоза, як механічної системи з пневматичним приводом / М. О. Баб'як // Вісн. Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. — 2008. — Вип. 23. — С. 16—19.UK: В розробленій моделі в узагальненому вигляді пропонується метод дослідження роботи механізму пантографа електровоза, як механічної системи з пневматичним приводом, який має низку практично важливих особливостей та реалізується за допомогою ЕОМ.RU: В разработанной модели в обобщенном виде предлагается метод исследования работы механизма пантографа электровоза, как механической системы с пневматическим приводом, который владеет рядом практически важными особенностями и реализуется с помощью ЭВМ.EN: In the model developed it is suggested in a generalized form the method of study of operation of the electric locomotive pantograph mechanism as mechanical system with pneumatic drive. The method has practically important features and can be realized on a computer

Виды отказов и износ разрывных контактов контакторов с дугогашением главного контроллера ЭКГ-8Ж

Баб'як, М. О. Види відмов та знос розривних контактів контакторів з дугогашенням головного контролера ЕКГ-8Ж / М. О. Баб'як, О. А. Тетерко // Вісн. Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. — Дніпропетровськ, 2007. — Вип. 14. — С. 24—27.UK: Розглянуто види відмов, які виникають в процесі експлуатації, та особливості зношування контактів контакторів з дугогашенням головного контролера ЕКГ-8Ж електровозів змінного струму. Наведено деякі результати натурних випробувань контактів з напайками із різних матеріалів.RU: Рассмотрены виды отказов, которые возникают в процессе эксплуатации, и особенности изнашивания контактов контакторов с дугогашением главного контроллера ЭКГ-8Ж электровозов переменного тока. Приведены некоторые результаты натурных испытаний контактов с напайками из разных материалов.EN: The kinds of failures which arise while in service, and features of wear process of contacts of the main controller EMK-8G of a.c. electric locomotives are considered in the work. Some results of natural tests of contacts with brazing from different materials are provided

Динамика взаимодействия движущихся контактирующих поверхностей на примере токоприемников электроподвижного состава

Баб'як, М. О. Динаміка взаємодії рухомих контактуючих поверхонь на прикладі струмоприймачів електрорухомого складу / М. О. Баб'як, А. Я. Куліченко // Вісн. Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. — Дніпропетровськ, 2009. — Вип. 30. — С. 19—26.UK: Розглянуто процес взаємного переміщення і контактування поверхонь струмоз'ємних елементів пантографа та контактної мережі з урахуванням особливостей впливу, параметрів швидкості та прискорення, визначення яких дозволить математично прогнозувати ступінь зношування контактуючих елементів.RU: Рассмотрен процесс взаимного перемещения и контактирования поверхностей токосъёмных элементов пантографа и контактной сети с учётом особенностей влияния параметров скорости и ускорения, определение которых позволит математически прогнозировать степень износа контактирующих элементов.EN: The process of mutual moving and contacting of surfaces of current collecting pantograph elements and contact network is considered taking into account the particularities of influence of speed and acceleration parameters, determination of which will allow to forecast mathematically the wear-out degree of contacting elements

The Investigation of Protective Strap’s Wear of Pantographs Electric Rolling Stock of Direct Current

Баб'як, М. О. Дослідження зносу накладок струмоприймачів електрорухомого складу постійного струму / М. О. Баб'як, Л. О. Недужа, В. Я. Котик // Електрифікація транспорту. — 2011. — №2. — С. 10—12.UK: Подано деякі дані експлуатаційних випробувань накладок струмоприймачів електровозів постійного струму.RU: Поданы некоторые данные эксплуатационных испытаний накладок токоприемников электровозов постоянного тока.EN: The authors present some information of operational tests of onlay on the electromotive current collectors of DC

Improving of Selection Methods for Cargo Transportation Routes from Places of Mining to Places of Processing

Баб’як, М. О. Удосконалення методики вибору маршрутів транспортування вантажів від пунктів видобутку до місць переробки / М. О. Баб’як, П. П. Бандрівський, Т. І. Федунь // Транспортні системи та технології перевезень : зб. наук. пр. Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. Лазаряна. — Дніпропетровськ, 2016. — Вип. 11. — С. 4—8. — doi: 10.15802/tstt2016/76811UK: Ринкові умови господарювання вимагають професійного підходу до управління перевізними процесами в організаційному розвитку для забезпечення здорової конкурентоздатності. У зв’язку з політичною ситуацією, що склалася в нашій державі велика кількість маршрутів слідування вантажопотоків, які традиційно використовувалася, не можуть задовольнити потреби користувачів залізничного транспорту, наприклад, у ситуації, що склалася на видобувних підприємствах Луганської та Донецької областей. У роботі наведено приклад розв’язку нового виду транспортної задачі в мережевій постановці, що враховує обмеження довжини приймально-відправних колій, маси складу та характеристики локомотива. Застосування запропонованого нами методу розв’язування транспортної задачі за допомогою MS Excel надбудови «Пошук розв’язку» дає змогу оптимізації плану перевезень однорідних вантажів в транспортних системах, за рахунок чого з’являється можливість більш обґрунтовано аналізувати ефективність роботи ділянки, оскільки саме від показників: рухомого складу, довжини приймально-відправних колій, вагових норм, поїзного локомотива та виду тяги, профілю ділянки залежать результати роботи та витрати на її виконання. Запропонований метод можна застосовувати для розв’язування транспортної задачі з будь якими однорідними вантажами на залізниці у транспортній мережі такого ж типу.RU: Рыночные условия хозяйствования требуют профессионального подхода к управлению перевозочным процессом в организационном развитии для обеспечения здоровой конкурентоспособности. В связи с политической ситуацией, сложившейся в нашей стране большое количество маршрутов следования грузопотоков, которые традиционно использовалась, не могут удовлетворить потребности пользователей железнодорожного транспорта, например, в ситуации, сложившейся на добывающих предприятиях Луганской и Донецкой областей. В работе приведен пример решения нового вида транспортной задачи в сетевой постановке, учитывающий ограничения длины приемоотправочных путей, массы состава и характеристики локомотива. Применение предложенного нами метода решения транспортной задачи с помощью MS Excel надстройки «Поиск решения» позволяет оптимизации плана перевозок однородных грузов в транспортных системах, за счет чего появляется возможность более обоснованно анализировать эффективность работы участка, поскольку именно от показателей: подвижного состава, длины приемоотправочных путей, весовых норм, поездного локомотива и вида тяги, профиля участка зависят результаты работы и затраты на ее выполнение. Предложенный метод можно применять для решения транспортной задачи с любыми однородными грузами на железной дороге в транспортной сети такого же типа.EN: Market economy requires a professional approach to the management of the transportation process in organizational development to ensure a healthy competitiveness. Due to the political situation in our country a large number of cargo route that are traditionally used, can not meet the needs of users of rail transport, for example, the situation in mining enterprises in Luhansk and Donetsk regions. The work is an example of a new type of solution of the transport problem in the network statement, taking into account length restrictions receiving and departure tracks, weight and characteristics of the locomotive. Use of our proposed method for solving the transport problem by using MS Excel add-in «Search solution» enables optimization plan for transportation of similar goods in transport systems, through which it is possible to analyze a reasonable performance of the site, because of factors: rolling stock, the length of receiving-departure tracks, weight standards, train and locomotive traction type, profile plots vary the work and the cost of its implementation. The proposed method can be used to solve transportation problem with any homogeneous cargo railway transport network of the same type.Регіональна філія «Львівська залізниця» ПАТ «Укрзалізниця, Льві

Investigation of Physical and Mechanical Properties of the Pantographs Linings Used as Current Collecting Elements of Electric Locomotive

Баб’як, М. О. Дослідження фізико-механічних властивостей накладок пантографів, що застосовуються в якості струмоз'ємних елементів електрорухомого складу: [препринт] / М. О. Баб’як, В. Л. Горобець, В. В. Артемчук // Электрические контакты и электроды. Серия : Композиционные, слоистые и градиентные материалы и покрытия : зб. наук. пр. — Київ, 2016. — С.UK: У роботі проведено аналіз контактних матеріалів для накладок пантографів та їх вплив на фізико-механічні властивості накладок. Досліджено характер руйнування накладок пантографів з різними макроструктурними складовими. Зроблена порівняльна оцінка якості досліджених накладок пантографів.RU: В работе проведен анализ контактных материалов для накладок пантографов и их влияние на физико-механические свойства накладок. Исследован характер разрушения накладок пантографов с различными макроструктурными составляющими. Сделана сравнительная оценка качества исследованных накладок пантографов.EN: The paper analyzes the contact materials for linings pantographs and their impact on physical and mechanical properties of the pads. The nature of the destruction of pantographs pads with different macrostructural components. The comparative evaluation of the quality of research overlap pantographs

Summarizing the Experience of Literature and Experimental Data for Complex Comparative Tests Inserts Pantographs

Баб’як, М. О. Узагальнення досвіду літературних джерел і експериментальних даних для комплексних порівняльних випробувань вставок пантографів: [препринт] / М. О. Баб’як, В. Л. Горобець, В. В. Артемчук // Электрические контакты и электроды. Серия : Композиционные, слоистые и градиентные материалы и покрытия : зб. наук. пр. — Київ, 2016. — С. 88—96.UK: У роботі проведено аналіз контактних матеріалів для накладок пантографів на основі літературних даних та нормативних документів. Розглянуто результати експериментальних досліджень експлуатаційного зношування накладок пантографів електровозів постійного струму та вставок електровозів змінного струму. Зроблено висновок про доцільність експлуатації окремих видів накладок.RU: В работе проведен анализ контактных материалов для накладок пантографов на основе литературных данных и нормативных документов. Рассмотрены результаты экспериментальных исследований эксплуатационного износа накладок пантографов электровозов постоянного тока и вставок электровозов переменного тока. Сделан вывод о целесообразности эксплуатации отдельных видов накладок.EN: The analysis of contact materials for the pantographs overlays based on data in the literature and regulatory documents. The results of experimental studies of operational wear pads pantographs of electric DC and AC electric inserts. It was concluded that the feasibility of operation of certain types of linings

Соотношение между сопротивлениями качению и скольжению в подшипниках качения

Relationship Between Rolling and Slip Resistance in Rolling Bearings / L. Bondarenko, M. Babyak, S. Yakovlev, S. Istin, G. Moskalev // Наука та прогрес транспорту. — 2016. — № 3 (63). — С. 161—170. — doi: 10.15802/stp2016/74760EN: Purpose. About one of the causes of slip rolling is known from the second half of the 19th century, it was believed that the slip resistance appears at the place of contact due to different speeds on the arc of contact. Only in the mid-20th century it was proved that this resistance is negligible in rolling resistance. However (for some unknown reason) it is ignored the fact that in practice in rolling bearings may rotate both the inner ring with a stationary outer one, and vice versa almost in equal relations. It is not taken into account the fact that the ball or roller in the rolling bearings runs the different distance along the roller path of the outer and inner bearing cages in one revolution. This fact is not taken into account in determining the calculated values for the friction coefficient of a rolling bearing reduced to the shaft. Therefore, the aim of this work is to determine the influence of path length on the track riding the outer and inner race of the bearing on the determination of the calculated value of the coefficient of friction of rolling bearings is given to the shaft. Methodology. The solution technique is based on the theory of plane motion of a rigid body, the theory of Hertzian contact deformation and the analytical dependencies for determination of coefficient of rolling friction. Findings. The obtained dependences on determination of rolling resistance of the balls or rollers along the bearing tracks of inner and outer bearing cages as well as path difference metering of the rolling on them allows to analytically obtain the rolling resistance and slipping for any size of bearings and different devices of bearing units. It is also possible at the design stage of rolling nodes to handle not only the design but also the content of the node. Originality. Using the analytical dependences for determination of the rolling resistance of bodies at point and line contacts, and also account for the difference in the path of the rolling ball or roller on the outer and inner cages of the bearing one can more accurately find the rolling resistance in the bearings. Practical value. The obtained dependences allow designing the bearing units with minimal energy consumption.UK: Мета. Про одну з причин ковзання при коченні відомо з другої половини XIX століття, тоді вважалося, що опір ковзанню з’являється в місці контакту внаслідок різних швидкостей на дузі контакту. Лише в середині XX століття було доведено, що цей опір складає незначну величину опору коченню. Проте (з невідомої причини) не враховується та обставина, що в підшипниках кочення на практиці майже в рівних відносинах може обертатися як внутрішнє кільце при нерухомому зовнішньому, так і навпаки. При цьому не враховувалася та обставина, що кулька або ролик у підшипниках кочення за один оборот проходить різний шлях по доріжці катання зовнішньої та внутрішньої обойм підшипника. Ця обставина не враховується й при визначенні розрахункової величини коефіцієнта тертя підшипників кочення, приведеного до валу. Тому метою роботи є необхідність встановлення впливу довжини шляху по доріжці катання зовнішньої і внутрішньої обойм підшипника на визначення розрахункової величини коефіцієнта тертя підшипників кочення, приведеного до валу. Методика. В основі методики рішення − теорія плоского руху твердого тіла, теорія контактних деформацій Герца та аналітичні залежності для визначення коефіцієнта тертя кочення. Результати. Отримані залежності по визначенню опору коченню кульок або роликів біговими доріжками внутрішньої та зовнішньої обойм, а також облік різниці шляху кочення по них дозволяє аналітично отримати опір кочення та ковзання для будь-якого розміру підшипників і різних пристроїв підшипникових вузлів. Також можливо на стадії проектування вузлів кочення оперувати не тільки конструкцією, але й матеріалами вузла. Наукова новизна. За допомогою аналітичних залежностей для визначення опору коченню тіл при точковому і лінійному контактах, а також обліку різниці шляху при коченні кульки або ролика по зовнішній і внутрішній обоймах підшипника можна більш точно знайти опору кочення в підшипниках. Практична значимість. Отримані залежності дозволять проектувати підшипникові вузли з мінімальною енергоємністю.RU: Цель. Об одной из причин скольжения при качении известно со второй половины XIX века, тогда считалось, что сопротивление скольжению появляется в месте контакта вследствие разных скоростей на дуге контакта. Только в середине XX столетия было доказано, что это сопротивление составляет незначительную величину в сопротивлении качению. Однако (по неизвестной причине) не учитывается то обстоятельство, что в подшипниках качения на практике почти в равных отношениях может вращаться как внутреннее кольцо при неподвижном наружном, так и наоборот. При этом не учитывалось обстоятельство, что шарик или ролик в подшипниках качения за один оборот проходит разный путь по дорожке катания наружной и внутренней обойм подшипника. Это обстоятельство не учитывается и при определении расчетной величины коэффициента трения подшипников качения, приведенного к валу. Поэтому целью работы является установление влияния длины пути по дорожке катания наружной и внутренней обойм подшипника на определение расчетной величины коэффициента трения подшипников качения, приведенного к валу. Методика. В основе методики решения − теория плоского движения твердого тела, теория контактных деформаций Герца и аналитические зависимости для определения коэффициента трения качения. Результаты. Полученные зависимости по определению сопротивления качению шариков или роликов по беговым дорожкам внутренней и наружной обойм, а также учет разности пути качения по ним позволяют аналитически получить сопротивление качению и скольжению для любого размера подшипников и различных устройств подшипниковых узлов. Также возможно на стадии проектирования узлов качения оперировать не только конструкцией, но и материалами узла. Научная новизна. С помощью аналитических зависимостей для определения сопротивления качению тел при точечном и линейном контактах, а также учета разности пути при качении шарика или ролика по внешней и внутренней обоймам подшипника можно более точно найти сопротивления качению в подшипниках. Практическая значимость. Полученные зависимости позволят проектировать подшипниковые узлы с минимальной энергоемкостью.Львівська філія ДНУЗТ, Льві