ФІЗИКО-ТЕХНОЛОГІЧНІ АСПЕКТИ РОБОТИ ЗМАЩУВАЛЬНИХ ШАРІВ У ТРИБОСИСТЕМІ «КОНТАКТНИЙ ПРОВІД – КОНТАКТНА ВСТАВКА СТРУМОПРИЙМАЧА»

Autor: Ustymenko, D. V.
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2018
Předmět:
Zdroj: Science and Transport Progress. Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport; № 3(75) (2018); 78-86
Наука и прогресс транспорта. Вестник Днепропетровского национального университета железнодорожного транспорта; № 3(75) (2018); 78-86
Наука та прогрес транспорту. Вісник Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту; № 3(75) (2018); 78-86
ISSN: 2307-3489
2307-6666
Popis: Purpose. The article aimed at comprehensive analysis of the processes occurring in the lubricant films of the friction surfaces of the tribosystem «overhead line – current collector contact strip» (OLCCCS) and identification of the features of such systems. Methodology. The systematic analysis was used as the main methodology for studying the physico-technological aspects of work of the lubricant films in the tribosystem «overhead line – current collector contact strip». Findings. The theory of electro-friction interaction is now at such a stage that is characterized by a large amount of accumulated empirical data, hypotheses and models that cannot adequately represent phenomena in a sliding, high-current electrical contact. The sliding electrical contact of the tribosystem «overhead line – current collector contact strip» during the operation is affected by many factors, one of which is the processes in the lubricating layers of the friction pair. The work leads to a new level of understanding of the peculiarities of the processes occurring in the lubricating layers and their effect on the work of a sliding, high-current electrical contact, which can become the guarantee of significant increase in the efficiency of such systems and, as a consequence, substantially increase the reliability and safety of the work of the electric stock. Originality. It is proposed to consider the processes of electro-friction interaction of electrical contacts from the position of synergy using the theory of fractals as the core one for the quantitative description of self-organizing structures. Practical value. Taking into account the empirical experience of operation of the tribosystem «overhead line – current collector contact strip» in combination with theoretical knowledge allows us to propose three possible directions for solving tribological problems in high-current sliding electrical contacts. They are: 1) change in contact geometry and surface topography, for example, the use of regular macrorelief of contact surfaces; 2) development of conductive composites which are characterised with self-lubrication, for example the use of composite materials containing solid conductive lubricants; 3) development of effective lubricants for electric high-current sliding contacts, which may require some complication of the component design.
Цель. Главной целью работы является всесторонний анализ процессов, происходящих в смазочных слоях поверхностей трения трибосистемы «контактный провод – контактная вставка токоприемника» (КПКВТ) и выявление особенностей, характерных для систем этого класса. Методика. При изучении физико-технологических аспектов работы смазочных слоев трибосистемы «контактный провод – контактная вставка токоприемника» в качестве основной методологии применяется системный анализ. Результаты. Теория электрофрикционного взаимодействия сейчас находится на этапе, характеризуемом большим количеством накопленных эмпирических данных, гипотез и моделей, которые не могут адекватно представить явления в скользящем сильноточном электрическом контакте. Скользящий электрический контакт трибосистемы «контактный провод – контактная вставка токоприемника» в процессе эксплуатации подвергается воздействию многих факторов, одним из которых являются процессы в смазочных слоях пары трения. Понимание особенностей процессов, протекающих в смазочных слоях и их влияния на работу скользящего сильноточного электрического контакта, может стать залогом обеспечения существенного повышения работоспособности таких систем и, как следствие, существенно повысить надежность и безопасность работы электроподвижного состава. Научная новизна. Предлагается рассматривать процессы электрофрикционного взаимодействия электрических контактов с позиции синергетики, применяя теорию фракталов в качестве базовой для количественного описания самоорганизующихся структур. Практическая значимость. Учет эмпирического опыта эксплуатации трибосистемы «контактный провод – контактная вставка токоприемника» в сочетании с теоретическими знаниями позволяет предложить три возможных направления решения трибологических проблем в сильноточных скользящих электрических контактах. А именно: 1) изменение геометрии контакта и топографии поверхностей, например, использование регулярного макрорельефа поверхностей контакта; 2) разработка электропроводящих композитов для которых характерно самосмазывание, например, использование композиционных материалов, содержащих твердые электропроводящие смазки; 3) разработка эффективных смазок для электрических сильноточных скользящих контактов, что может потребовать некоторого усложнения конструкции узла.
Мета. Головною метою роботи є всебічний аналіз процесів, що відбуваються в змащувальних шарах поверхонь тертя трибосистеми «контактний провід – контактна вставка струмоприймача» (КПКВС) та виявлення особливостей, характерних для систем цього класу. Методика. Для вивчення фізико-технологічних аспектів роботи змащувальних шарів у трибосистемі «контактний провід – контактна вставка струмоприймача» в якості основної методології застосовується системний аналіз. Результати. Теорія електрофрикційної взаємодії зараз перебуває на такому етапі, який характеризується великою кількістю нагромаджених емпіричних даних, гіпотез і моделей, котрі не можуть адекватно представити явища в ковзному сильнострумовому електричному контакті. Ковзний електричний контакт трибосистеми «контактний провід – контактна вставка струмоприймача» під час експлуатації піддається впливу багатьох факторів, одним із яких є процеси в змащувальних шарах пари тертя. Розуміння особливостей процесів, що протікають в змащувальних шарах, та їх впливу на роботу ковзного сильнострумового електричного контакту може стати запорукою забезпечення суттєвого підвищення працездатності таких систем і, як наслідок, суттєво підвищити надійність і безпеку роботи електрорухомого складу. Наукова новизна. Пропонується розглядати процеси електрофрикційної взаємодії електричних контактів з позиції синергетики, застосовуючи теорію фракталів в якості базової для кількісного опису структур, що самоорганізуються. Практична значимість. Урахування емпіричного досвіду експлуатації трибосистеми «контактний провід – контактна вставка струмоприймача» в поєднанні з теоретичними знаннями дозволяє запропонувати три можливих напрямки вирішення трибологічних проблем у сильнострумових ковзних електричних контактах. А саме: 1) зміну геометрії контакту й топографії поверхонь, наприклад, використання регулярного макрорельєфу поверхонь контакту; 2) розробку електропровідних композитів, для яких характерне самозмащування, наприклад, використання композиційних матеріалів, що містять тверді електропровідні мастила; 3) розробку ефективних мастил для електричних сильнострумових ковзних контактів, що може потребувати деякого ускладнення конструкції вузла.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: