Программа-минимум кандидатского экзамена - 05.22.07 – Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация (Беларусь, 2007)

Приказ Высшей аттестационной комиссии Республики Беларусь от 23 августа 2007г.№ 138

1 ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ПРОГРАММЫ-МИНИМУМ

Предметом обучения аспирантов является теория, алгоритмы анализа и синтеза устройств подвижного состава железных дорог, вагонного и локомотивного хозяйства, а также систем железнодорожного электроснабжения.

Целью изучения дисциплин по специальности является приобретение аспирантами теоретических знаний и практических навыков по проектированию и модернизации локомотивного и вагонного парка, а также систем транспортного электроснабжения железных дорог; совершенствованию конструкции вагонов, тягового подвижного состава, контактной сети, тяговых подстанций и устройств стационарного электроснабжения; совершенствованию организации эксплуатации, технического содержания, ремонта подвижного состава и устройств тягового электроснабжения; разработка мероприятий по повышению надежности и экономичности подвижного состава и систем электроснабжения железных дорог.

2 ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ЗНАНИЙ АСПИРАНТА

В результате изучения дисциплин курса, сдающие экзамен должны

ЗНАТЬ:

- структуру локомотивного и вагонного хозяйства, а также системы тягового электроснабжения;

- эффективные алгоритмы оптимизации подвижного состава и систем тягового электроснабжения;

- конструкцию подвижного состава, тяговых подстанций, контактной сети;

- организацию эксплуатации, технического содержания и ремонта подвижного состава;

- основы тяги поездов и методы проведения тяговых расчетов;

- расчет надежности и методы ее повышения для подвижного состава и систем электроснабжения железных дорог.

УМЕТЬ:

- выбрать эффективный алгоритм для оптимизации схем режимов и конструкции подвижного состава и систем электроснабжения;

- применять современные методы анализа и синтеза технических устройств железнодорожного транспорта.

- совершенствовать методы повышения надежности подвижного состава и продления его сроков эксплуатации.

ИМЕТЬ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ:

- о современном уровне и перспективах развития вагонного и локомотивного хозяйства, систем электроснабжения железных дорог.

В основу программы положены вузовские дисциплины:

«Материаловедение и технология материалов»;

«Конструкция, теория и расчет вагонов»;

«Локомотивы и локомотивное хозяйство»;

«Тормоза подвижного состава»;

«Теория и конструкция локомотивов»;

«Электрооборудование подвижного состава»;

«Электроснабжение железных дорог»;

«Тяговые и трансформаторные подстанции»;

«Контактная сеть»;

«Надежность подвижного состава»;

«Математические модели подвижного состава»;

«Основы научных исследований».

«Экономико – математические методы и модели в планировании и управлении вагонным хозяйством»

СОДЕРЖАНИЕ КУРСА ДИСЦИПЛИН КАНДИДАТСКОГО ЭКЗАМЕНА ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ

05.22.07 «Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация»

1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПОДВИЖНОМ СОСТАВЕ

1.1 Характеристика локомотивного и вагонного парка железных дорог СНГ. Назначение. Классификация. Перспективы развития локомотивного и вагонного парка на период до 2010 года.

1.2 Особенности железных дорог и эксплуатационные требования к типам и основным параметрам подвижного состава.

1.3 Технико-экономические показатели и область применения различных видов тяги.

1.4 Система габаритов подвижного состава железных дорог СНГ.

1.5 Вождение тяжеловесных и соединенных длинносоставных грузовых поездов, повышение технической скорости движения поездов и статнагрузки вагонов как средства интенсификации работы железных дорог.

1.6 Развитие и совершенствование пассажирских перевозок. Длинносоставные пассажирские поезда, высокоскоростное пассажирское движение. Пути интенсификации пригородных пассажирских перевозок.

1.7 Технико-экономические показатели локомотивов и вагонов

2 ОСНОВЫ ТЯГИ ПОЕЗДОВ И ТЯГОВЫЕ РАСЧЕТЫ

2.1 Силы, действующие на поезд при движении в режимах тяги, выбега и торможения.

2.2 Тяговые характеристики локомотивов и мотор-вагонных поездов. Методы их построения. Ограничения силы тяги.

2.3 Силы сопротивления движению поезда. Основное и дополнительное сопротивления движению. Сопротивление троганию с места. Мероприятия по уменьшению сопротивления движению поезда. Опытное определение удельного сопротивления движению локомотивов и вагонов.

2.4 Тормозная сила поезда, её образование и методы определения. Коэффициент трения тормозных колодок и накладок. Ограничение тормозной силы по условиям сцепления колес с рельсами.

2.5 Расчет массы состава. Методы установления и расчета весовых норм. Тенденции изменения весовых норм поездов. Проверка массы поезда по условиям трогания с места и по нагреванию тяговых электрических машин локомотивов.

2.6 Уравнение движения поезда, его вывод и применение к решению практических задач. Методы расчета скорости и времени движения поезда по участку.

2.7 Тормозные задачи и методы их решения. Тормозные нормативы. Опытное определение тормозных путей.

2.8 Методы расчета и пути снижения расходов топлива и электроэнергии на тягу поездов. Задачи железнодорожного транспорта по экономии топливно-энергетических ресурсов.

2.9 Применение ЭВМ для решения тяговых задач.

2.10 Системы автоматического управления и автоведения поездов.

3 КОНСТРУКЦИЯ, РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЛОКОМОТИВОВ И ВАГОНОВ

3.1 Кузов. Назначение. Отличительные конструктивные особенности. Методика прочностных расчетов. Системы автоматизированного проектирования локомотивов и вагонов.

3.2 Экипажная часть. Классификация тележек. Конструкция рам тележек, колесных пар, буксовых узлов, элементов рессорного подвешивания. Расчет на статическую прочность и выносливость.

3.3 Системы связи рам тележек с кузовом и колесными парами. Характеристика элементов связей и методы их расчета.

3.4 Ударно-тяговые приборы. Классификация. Характеристики поглощающих аппаратов.

3.5 Системы и типы тяговых приводов локомотивов. Подвешивание тяговых двигателей. Коэффициент использования сцепной массы и пути его увеличения.

3.6 Колебания подвижного состава. Виды колебаний. Возмущения. Критерии оценки динамических качеств локомотивов и вагонов. Методы исследования колебаний локомотивов и вагонов.

3.7 Устойчивость движения локомотивов и вагонов на прямых участках пути. Упругое скольжение. Критические скорости движения.

3.8 Движение подвижного состава в кривых. Геометрическое и динамическое вписывание. Критерии оценки безопасности движения. Допускаемые скорости.

3.9 Взаимодействие подвижного состава и пути. Виды возмущений. Силы взаимодействия.

3.10 Продольные усилия в поезде при переходных режимах. Методы расчета. Устойчивость вагонов от схода с рельсов.

3.11 Надежность локомотивов и вагонов. Показатели надежности.

3.12 Применение ЭВМ при решении задач динамики и прочности подвижного состава.

3.13 Общая компоновка силового и вспомогательного оборудования локомотивов. Характеристики вспомогательных агрегатов и затраты мощности на их привод.

3.14 Тепловозные дизели. Типы. Основные параметры и характеристики. Расчет рабочего процесса дизеля. Регулирование и автоматизация работы дизеля.

3.15 Конструкция и динамика основных узлов дизеля. Уравновешивание двигателя.

3.16 Системы передачи мощности. Назначение и виды передач, их основные характеристики.

3.17 Электрические машины и электрооборудование локомотивов Классификация. Характеристики. Нагревание и охлаждение электрических машин.

3.18 Вспомогательные электрические машины. Их назначение, типы и характеристики.

3.19 Системы энергетической цепи тепловозов и их автоматическое регулирование.

3.20 Системы электрической тяги. Тяговые электроприводы электровозов. Характеристики тяговых двигателей.

3.21 Бесколлекторные тяговые двигатели, состояние и перспективы их применения.

3.22 Электромашинные и статические преобразователи на локомотивах и вагонах. Классификация и характеристики.

3.23 Системы регулирования скорости движения и силы тяги электроподвижного состава.

3.24 Системы управления, контроля и защиты локомотивов.

3.25 Электрическое торможение на локомотивах и моторных вагонах. Принципиальные схемы. Методы расчета.

3.26 Энергетические характеристики локомотивов.

3.27 Электрическое оборудование пассажирских вагонов. Источники электроэнергии в пассажирских вагонах. Распределительные устройства. Электрическое освещение, отопление и кондиционирование.

3.28 Рефрижераторный подвижной состав. Устройство и особенности работы холодильного оборудования.

3.29 Экспериментальные исследования подвижного состава.

3.30 Классификация систем электроснабжения пассажирских вагонов.

3.31 Тормозное оборудование локомотивов и вагонов. Классификация. Приборы управления.

3.32 Исполнительные приборы автоматического тормоза – воздухораспределители.

3.33 Электропневматические тормоза локомотивов и вагонов.

3.34 Обеспечение тормозов сжатым воздухом. Компрессорные установки.

3.35 Тормозная сила поезда. Факторы, ограничивающие тормозную силу.

3.36 Современные методы регулирования тормозной силы.

3.37 Расчет и проектирование фрикционных тормозов.

4 ОРГАНИЗАЦИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ, ТЕХНИЧЕСКОГО СОДЕРЖАНИЯ И РЕМОНТА ПОДВИЖНОГО СОСТАВА

4.1 Организационная и производственная структура локомотивного и вагонного хозяйства.

4.2 Система эксплуатации тягового подвижного состава. Тяговые плечи. Участки обращения. Показатели использования. Передовые методы работы локомотивных бригад.

4.3 Количественные показатели надежности и разработка на их основе системы технического обслуживания и ремонта подвижного состава.

4.4 Ремонт подвижного состава. Виды ремонта и его периодичность. Ремонтная база. Прогрессивные методы организации ремонта. Применение робототехнических устройств при производстве и ремонте подвижного состава.

4.5 Диагностика подвижного состава железных дорог и ее теоретические основы. Методы и средства диагностики узлов подвижного состава.

4.6 Передовые методы эксплуатации и ремонта подвижного состава.

4.7 Новые подходы к функционированию системы технического обслуживания и ремонта грузовых и пассажирских вагонов.

4.8 Вероятностные методы в расчетах основных технико-экономических показателей депо.

4.9 Краткосрочное и долгосрочное прогнозирование развития инфраструктуры по поддержанию на необходимом уровне надежности подвижного состава.

4.10 Вагоноремонтный комплекс с поточными линиями гибкого маневрирования.

4.11 Стандартизация и сертификация продукции ремонтного производства.

4.12 Современные системы технического обслуживания и ремонта подвижного состава за рубежом.

4.13 Многофакторные модели в оценке качества технического обслуживания и ремонта подвижного состава.

5 ТЕХНОЛОГИЯ ЛОКОМОТИВО- И ВАГОНОСТРОЕНИЯ

5.1 Научные основы технологии. Специализация производства. Принципы построения сборочных процессов. Основные понятия надежности, долговечности и ремонтопригодности.

5.2 Изготовление основных деталей экипажной (ходовой) части подвижного состава.

5.3 Изготовление и испытание ударно-тяговых приборов.

5.4 Изготовление рам кузовов.

5.5 Защита деталей подвижного состава от коррозии.

5.6 Общие правила охраны труда, защиты окружающей среды и техника безопасности в цехах и на предприятиях в целом.

5.7  Основа теории оценки остаточного ресурса единиц подвижного состава.

6 ЭЛЕКТРИФИКАЦИЯ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ

6.1 Режимы работы системы электроснабжения электрифицированных железных дорог и метрополитенов. Общие понятия. Схемы электроснабжения при различных системах тяги. Питание тяговой сети и нетяговых потребителей.

6.2 Сопротивление тяговой сети. Сети постоянного тока. Сопротивление рельсов и проводов в цепях переменного тока. Обобщенный метод расчета сопротивлений тяговой сети электрифицированных железных дорог.

6.3 Расчет системы электроснабжения электрифицированных железных дорог. Принципы построения расчета. Качество энергии, потери энергии, режим напряжения в тяговой сети. Способы улучшения качества энергии..

6.4 Проектирование системы электроснабжения электрифицированных железных дорог. Принцип выбора параметров системы. Определение номинальной мощности тяговых трансформаторов, параметров контактной сети и других элементов электроснабжения. Выбор параметров преобразовательных устройств электрических железных дорог постоянного тока.

6.5 Защита от токов короткого замыкания в тяговой сети. Принцип построения защит. Токовая и потенциальная защиты в цепях постоянного тока. Защита цепей переменного тока.

6.6 Блуждающие токи и защита от них.

6.7 Использование ПЭВМ в расчетах систем электроснабжения железных дорог. Использование ПЭВМ для аналитических расчетов. Имитационное моделирование работы системы электроснабжения железной дороги.

6.8 Электромагнитное влияние тяговых сетей на смежные коммуникации.

6.9 Контактная сеть и воздушные линии. Контактный рельс. Воздушная контактная сеть, условия работы контактной сети и воздушных линий.

6.10 Расчет контактной подвески. Расчет свободно подвешенного провода. Расчет контактных подвесок, определение нагрузок. Автоколебания и вибрация цепной подвески.

6.11 Схемы и конструкция контактной сети. Провода. Поддерживающие и опорные конструкции. Определение нагрузок, действующих на поддерживающие конструкции.

6.12 Классификация электрических станций и подстанций. Основные сведения о принципе их работы. Характеристики электрических станций по типу первичных двигателей. Производственные процессы на электростанциях.

6.13 Аппаратура и токоведущие части распределительных устройств.

6.14 Принципиальная схема электрических соединений станций и подстанций. Компоновка электрических станций и трансформаторных подстанций.

6.15 Определение мощности тяговой подстанции. Графики нагрузки, коэффициенты, характеризующие работу тяговой подстанции.

6.16 Токи короткого замыкания в системах переменного тока.

6.17 Подстанции постоянного тока. Компоновка, схемы соединения. Выпрямительные установки. Распределительные устройства постоянного тока, оборудование.

6.18 Управление сигнализации и автоматика. Системы управления станциями и подстанциями.

6.19 Автоматизация системы электроснабжения электрических железных дорог. Основные принципы. Основные положения теории дискретных устройств электроснабжения. Импульсные функциональные устройства автоматических и телемеханических систем. Информация, преобразование и передача.

6.20 Система управления электрифицированных железных дорог. Общие сведения о системе телеуправления. Каналы связи электрифицированных железных дорог.

6.21 Аппаратура каналов связи систем телеуправлений. Элементы и аппаратура каналов связи.

ЛИТЕРАТУРА

Автоматизация систем электроснабжения. Под ред. Н. Д. Сухопрудского. – М. Транспорт, 1990. – 360 с.

Автоматизация электроподвижного состава. Под ред. Захарченко Д.Д., М.: Транспорт, 1978.

Анисимов П.С., Юдин В.А. и др. Расчет и проектирование пневматической и механической частей тормозов вагонов. М. 2005. - 248 с.

Асадченко В.Р. Автоматические тормоза подвижного состава. М. 2006. - 392 с.

Бабичков А.У., Гурский П.А., Новиков А.П. Тяга поездов и тяговые расчеты. -М.: Транспорт, 1971.

Бадер М.П. Электромагнитная совместимость. Учебник для ВУЗов железнодорожного транспорта. М: УМК МПС, 2002. – 383 с.

Блохин Е.П., Манашкин Л.А. Динамика поезда.- М.: Транспорт, 1976.

Вагонное хозяйство. Под ред. Гридюшко В.И., М.: Транспорт, 1976.

Вагоны. Под ред. Шадура Л.А.-М.: Транспорт, 1980.

Вертинский С.В., Данилов Б.Н., Челноков И.И. Динамика вагона.- М.: Транспорт, 1978.

Галай Э.И. Тормоза локомотивов и вагонов: проблемы и перспективы, ч. I, II. Гомель, БелИИЖТ, 1992 – 1993.

Галай Э.I. Тармазы цягнiкоу: Вучэбны дапаможнiк для ВНУ. Гомель,          БелДУТ, 2002.

Галай Э.И. Повышение эффективности электропневматических тормозов поезда. Гомель, БелГУТ, 2002.

Захарченко Д.Д., Ротанов Н.А., Горчаков Е.В. Тяговые электрические машины и трансформаторы.- М.: Транспорт, 1979.

Иноземцев В.Г. Автоматические тормоза. - М.: Транспорт, 1981.

Казаринов В.М., Иноземцев В.Г., Ясенцев В.Ф. Теоретические основы проектирования и эксплуатации автотормозов. М: Транспорт, 1971.

Конструкция и динамика тепловоза. Под ред. Иванова В.Н.- М.: Транспорт, 1974.

Лазарян В.А. Динамика вагонов. Устойчивость движения и колебания.- М.: Транспорт, 1964.

Локомотивное хозяйство. Под ред. Айзинбуда С.Я.- М.: Транспорт, 1986.

Максакова Е.Н. Технология локомотивостроения.- Воронеж, ВГУ, 1982.

Медель В.Б. Подвижной состав электрических железных дорог. - М.: Транспорт, 1974.

Подвижной состав и тяга поездов. Под ред. Деева В.В.- М.: Транспорт, 1979.

Рахматуллин М.Д. Технология ремонта тепловозов.- М.: Транспорт, 1983.

Режим работы магистральных электровозов. Под ред. Некрасова О.А. М.: Транспорт, 1983.

Розенфельд В.Е., Исаев И.П., Сидоров Н.Н. Теория электрической тяги. М.: Транспорт, 1983.

Сенько В.И. Экономико-математические методы и модели в планировании вагонного хозяйства. Гомель: БелГУТ, 2001.

Сенько В.И. Совершенствование организации технического обслуживания и текущего ремонта грузовых вагонов. Гомель, БелГУТ, 2002.

Сенько В.И., Чернин И.Л., Бычек И.С. Техническое обслуживание вагонов. Организация ремонта грузовых вагонов в депо. Гомель, БелГУТ, 2002.

Симеон А.Э., Хомич А.З. и др. Двигатели внутреннего сгорания (тепловозные дизели и газотурбинные двигатели).- М.: Транспорт, 1980.

Технология вагоностроения и ремонт вагонов. Под ред. Бесценного В.И. М.:.Транспорт, 1976.

Тихменев В.В.,Трахтман Л.М.  Подвижной состав электрических железных дорог. - М.: Транспорт, 1980.

Электрооборудование вагонов. Под ред. Зороховича А.В." М.: Транспорт, 1982.

Марквардт К. Г. Электроснабжение электрифицированных железных дорог. – М.: Транспорт, 1982. – 528 с.

Марквардт К. Г., Власов И. И. Контактная сеть. – М. Транспорт, 1977. – 272 с.

Кучма К. Г., Прохорский А. А. Электрические станции и подстанции. – М. Транспорт, 1982. – 532 с.

Автоматизация систем электроснабжения. Под ред. Н. Д. Сухопрудского. – М. Транспорт, 1990. – 360 с.

Источник: Высшая аттестационная комиссия Республики Беларусь (http://www.vak.org.by)