Automation and modeling in design and management Automation and modeling in design and management Автоматизация и моделирование в проектировании и управлении 2658-3488 2658-6436 56013 10.30987/2658-6436-2022-4-79-86 Управление в организационных системах Management in organizational systems Управление в организационных системах Development of locomotive skid prevention devices based on object modeling of technical solutions Разработка устройств предотвращения боксования локомотива на основе объектного моделирования технических решений https://orcid.org/0000-0002-7835-3039 Космодамианский Андрей Сергеевич Kosmodamianskiy Andrey Sergeevich askosm@mail.ru

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Баташов Сергей Иванович Batashov Sergey Ivanovich Николаев Евгений Владимирович Nikolaev Evgeniy Vladimirovich work-omc@yandex.ru Российский университет транспорта (РУТ (МИИТ)) Москва Россия Russian University of Transport (RUT (MIIT)) Moscow Russian Federation Российский университет транспорта Россия Российский университет транспорта Russian Federation Российский университет транспорта Москва Россия Russian University of Transport Moscow Russian Federation 30 12 2022 30 12 2022 2022 4 79 86 10 05 2022 20 05 2022 https://bstu.editorum.ru/en/nauka/article/56013/view

Проанализированы способы предотвращения боксования колесных пар локомотива. Показана актуальность применения методов объектного моделирования для автоматизации проектирования устройств для предотвращения боксования. Основная задача, решению которой посвящена статья, – синтез объектной модели технических решений таких устройств, расчет и составление матриц мер включения, пересечения и сходства. В результате объектного моделирования выбрано наиболее близкое техническое решение (прототип), выявлены его характерные признаки и недостатки. Новизна работы заключается в предложенном устройстве для предотвращения боксования, применение которого позволяет уменьшить потери, вызванные вихревыми токами, создаваемыми магнитным полем в колесах и рельсе, снизить расход энергии на создание магнитного поля, благодаря тому, что магнитное поле создается только при появлении возможности буксования колес, а значения тока поддерживаются на минимально-необходимом уровне. Методика и результаты работы могут быть применены при синтезе новых технических решений, направленных на совершенствование узлов экипажной части локомотивов

Techniques of prevention of locomotive wheelsets skidding were analyzed. The relevance of using object modeling techniques to automate the design of devices to prevent skidding is shown. The main task the solution of which is devoted to the article is the synthesis of the object model of technical solutions of such devices, the calculation and compilation of matrices of measures for inclusion, intersection and similarity. As a result of object modeling, the closest technical solution (prototype) was chosen, its characteristic features and disadvantages were identified. Novelty of results obtained in the present article consists in proposed device for prevention of skidding, application of which makes it possible to reduce power losses caused by eddy currents created by magnetic field in wheels and rail, to reduce energy consumption for creation of magnetic field, due to the fact that magnetic field is created only at possibility of wheels skidding and current values are maintained at minimum required level. The methodology and results of the scientific investigation can be used in the synthesis of new technical solutions aimed at improving the components of the crew of locomotives

 математическое моделирование боксование методы поиска сходства технических устройств автоматизация проектирования mathematical modeling skidding techniques of searching for similarity of technical devices design automation

Воробьев, В.И. Поиск рациональных технических решений тепловоза для восточного полигона / В.И. Воробьев, А.А. Пугачев, О.В, Измеров, Е.В. Николаев // Вестник Брянского государственного технического университета, 2021. - № 10 (107). - С. 53 - 63. Vorobiev V.I., Pugachev A.A., Izmerov O.V., Nikolaev E.V. Search for Ways to Improve the Traction Properties of Locomotives and Traction Drive Design. Bulletin of Bryansk State Technical University. 2021; 10(107):53-63. Космодамианский, А.С. Системы скалярного управления тяговым асинхронным двигателем / В.И. Воробьев, А.А. Пугачев // Электротехника, 2016. - № 9. - С. 44 - 50. Kosmodamianskiy A.S., Vorobiev V.I., Pugachev A.A. Scalar Control Systems for a Traction Induction Motor. Russian Electrical Engineering. 2016; 9:44-50. Маслов, М.А. Совершенствование конструкции магнитных усилителей сцепления колёс локомотива с рельсами при осевом расположении индуктора / М.А. Маслов, В.О. Корчагин //Труды Ростовского государственного университета путей сообщения, 2018. - №4. - С. 71 - 74. Maslov M.A., Korchagin V.O. Improvement of Design of Magnetic Amplifiers of Locomotive Wheels Coupling with Rails at Axial Location of Inductor. Bulletin of Rostov State Transport University. 2018; 4:71-74. Воробьев, В.И. Метод объектного моделирования при разработке патентоспособных конструкций узлов тягового привода / В.И. Воробьев, А.А. Пугачев, С.О. Копылов, Е.В. Николаев // Автоматизация и моделирование в проектировании и управлении, 2021. - № 3-4 (13-14). - С. 4 - 13. Vorobiev V.I., Pugachev A.A., Kopylov S.O., Nikolaev V.O. The Method of Object Modeling in the Development of Patentable Designs of Traction Drive Mechanisms. Automation and Modeling in Design and Management. 2021; 3-4(13-14):4-13. Космодамианский, А.С. Применение объектной модели для конструирования тягового привода локомотива / А.С. Космодамианский, Д.Я. Антипин, М.А. Маслов, Д.Н. Шевченко // Вестник Брянского государственного технического университета, 2019. - № 10 (83). - С. 39 - 47. Kosmodamianskiy A.S., Antipin D.Ya., Maslov M.A., Schevchenko D.N. Object Model Use For Locomotive Traction Drive Design. Bulletin of Bryansk State Technical University. 2019; 10(83):39-47. Копылов, С.О. Поиск патентоспособных решений узлов подвешивания тягового электродвигателя / С.О. Копылов, М.А. Маслов, В.О. Корчагин // Совершенствование энергетических машин: сб. науч. тр. / под ред. В.В. Рогалёва, В.И. Воробьева - Брянск: БГТУ, 2019. - С. 85 - 91. Kopylov S.O., Maslov M.A., Korchagin V.O. Search for Patentable Solutions of Suspension Units for Traction Motors. Improvement of transport vehicles. 2019: 85-91. Патент на полезную модель № 163519 РФ. Устройство для увеличения сцепления ведущих колес локомотива с рельсами / Воробьев В.И., Новиков В.Г., Измеров О.В., Корчагин В.О., Авдащенко В.С., Моспанова М.Ю. Опубл. 20. 07. 2016, бюл. № 20. Utility model patent No. 202706 of the Russian Federation. Compensation Coupling Device of the Locomotive Drivers. Vorobiev V.I., Novikov V.G., Izmerov O.V., Korchagin O.V., Avdaschenko V.S., Mospanova M.Yu.Publ. 20.07.2016, bul. No. 20. Booch G. [et al.] Object-Oriented Analysis and Design with Sample Applications. Addison-Wesley. 2007. Booch G. [et al.] Object-Oriented Analysis and Design with Sample Applications. Addison-Wesley. 2007.