Preview

Вестник научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (Вестник ВНИИЖТ)

Расширенный поиск
№ 1 (2015)
3-10 45
Аннотация
В 2014 г. утверждена Стратегия холдинга «РЖД», определившая миссию, стратегические цели Российских железных дорог до 2030 г., основные направления и инструменты их достижения. Кардинальный рост эффективности ОАО «РЖД», предусмотренный Стратегией (а главными стратегическими задачами являются увеличение масштаба бизнеса, повышение эффективности основной деятельности, качества продуктов, услуг и процессов), требует реализации инновационного «прорыва», поскольку организационные рычаги повышения эффективности в условиях действующих механизмов государственного регулирования в значительной степени ограниченны. Точки такого инновационного роста - разработанные и уже внедряемые технические средства, по которым Российские железные дороги находятся на мировом уровне, на сегодняшний момент есть. Учеными ОАО «ВНИИЖТ» создан целый ряд таких технологических разработок, которые совершенствуются для поддержки стратегического развития холдинга «РЖД». Ключевыми направлениями научных исследований, нацеленных на рост эффективности ОАО «РЖД», должны в 2015 г. и среднесрочной перспективе стать: обоснование направлений развития комплексных транспортно-логистических услуг и инновационных технических средств для их эффективной реализации, включая робототехнику и системы комплексной автоматики; научная поддержка стратегического планирования на железнодорожном транспорте; разработка инновационного подвижного состава, позволяющего повысить провозную способность, и технологий его производства с внедрением новейших систем автоведения, автоторможения, а также комплексных систем безопасности, позволяющих снизить риски аварий и нештатных ситуаций; разработка инновационных материалов, техники, средств и технологий в области эксплуатации и ремонта инфраструктуры, обеспечивающих снижение стоимости жизненного цикла и повышение надежности технических средств; повышение экологичности и энергоэффективности железнодорожного транспорта и разработка научно обоснованных рекомендаций по развитию пропускной способности и управлению эксплуатацией железнодорожных линий с учетом запланированного введения их классификации. Приоритетной задачей является научное обеспечение проекта Трансъевразийского пояса RAZVITIE.
11-16 56
Аннотация
Статья посвящена решению актуальных задач, разработке обоснования системы тягового электроснабжения переменного тока, дающей возможность снижения до допустимых значений коэффициента симметрии по напряжению на первичной стороне силового тягового трансформатора тяговой подстанции переменного тока. Для достижения поставленной цели рекомендуется в систему тягового электроснабжения (СТЭ) включить многофункциональный вольтодобавочный трансформатор (МФ ВДТ). Питающая (основная) обмотка подсоединяется на стороне 27,5 кВ к одной из фаз силового тягового трансформатора, вольтодобавочная обмотка подключается в отсасывающую линию тяговой подстанции, а компенсационная обмотка нагружается на регулируемую конденсаторную установку. Результаты обработки данных аналитических расчетов по предлагаемой авторами методике анализа электромагнитных процессов в СТЭ с МФ ВДТ позволили обосновать параметры конденсаторной установки при ее включении на напряжение 2,5 кВ компенсационной обмотки. При расчетах учитывалась возможность представления электровоза как в виде источника мощности, так и в виде источника тока. При анализе токораспределения в СТЭ с МФ ВДТ использовалась стандартная система уравнений, сформированных по методу контурных токов. Из-за нелинейности схемы СТЭ с МФ ВДТ, обусловленной зависимостью сопротивления электровоза от квадрата напряжения на токоприемнике при его представлении в виде источника мощности, использовался метод последовательных приближений (метод итераций). Аналогичный метод применялся и при представлении электровоза в виде источника тока. Установлено, что при использовании регулируемой конденсаторной установки согласно приведенному в статье закону коэффициент несимметрии не превышает нормируемых ГОСТ 13109 - 97 значений при отличающихся по модулю друг от друга токах опережающей и отстающей фаз не более чем на 30 %. Отмечается, что при включении вольтодобавочной обмотки (ВДО) МФ ВДТ в отсасывающую линию имеется возможность практически на величину ЭДС, наводимой в ВДО за счет магнитных связей с питающей обмоткой, увеличить напряжение в отстающей фазе и одновременно на несколько меньшую величину поднять напряжение на опережающей фазе.
17-26 63
Аннотация
Рассматриваются процессы взаимодействия подвижного состава и пути при вписывании в кривые. При анализе результатов расчетов и испытаний следует учитывать не только максимальные, но и средние значения показателей взаимодействия, которые в большей степени обуславливают силовые процессы, определяющие энергетические затраты и интенсивность износов в подвижном составе и пути. Приводятся факторы, влияющие на динамические процессы взаимодействия в системе колесо - рельс при движении вагона в составе поезда. Величины рамных сил на пути хорошего состояния определяются не столько кривизной пути, сколько совокупностью инерционных сил и внешних нагрузок, действующих на обрессоренные части вагона. Боковые силы в пути являются суммой рамных сил, действующих на колесную пару, и сил трения в системе колесо - рельс. Величины боковых сил существенно зависят не только от неровностей пути, но и от трения на поверхности контакта, величина которого увеличивается в крутых кривых. Поэтому сила, действующая от колеса, может существенно превосходить рамную силу, действующую на колесную пару. Этим обуславливается различная интенсивность распора колеи в крутых и пологих кривых при величинах рамных сил одного порядка. При набегании на наружную рельсовую нить величина боковой силы на набегающем колесе определяется не только величиной рамной силы, действующей на буксы, и инерцией колесной пары, но и величиной трения на противоположном колесе, которое в этом случае отжимается в противоположную сторону, сдвигая внутренний рельс, чем вызывается дополнительное уширение колеи. Опыт эксплуатации показывает, что при равных величинах непогашенных ускорений расстройство пути и уширение в крутых кривых выше, чем в пологих. Это обуславливает актуальность работ по нанесению модификаторов трения на поверхности катания внутренних рельсов.
27-30 34
Аннотация
Величина среднего эксплуатационного КПД гидромеханической передачи мощности локомотива зависит от количества и продолжительности переходных процессов. Эксплуатационные исследования гидропередач показали, что температура рабочей жидкости гидравлических аппаратов подвержена изменению в широких пределах. Изменение температуры влияет на значение удельного веса рабочей жидкости и, как следствие, оказывает влияние на характеристики переходного процесса во время переключения гидравлических аппаратов. В связи с этим к системе автоматического управления гидропередачей предъявляют особые требования в области регулирования переходных процессов, сущность которых - поддержание постоянных значений мощности на выходном валу гидропередачи. Расчет и анализ переходных процессов гидромеханической системы во время переключения выполнен с учетом изменения удельного веса рабочей жидкости. Влияние удельного веса рабочей жидкости оценивалось через изменение ее температуры. Изменение температуры осуществлено для двух вариантов, в одном из которых температура опорожняемого и наполняемого гидравлических аппаратов была принята одинаковой, в другом - разной. Результаты расчета показали, что во время переключения гидротрансформаторов разница в удельных весах рабочей жидкости опорожняемого и наполняемого гидравлических аппаратов должна быть максимальной. Переключение гидротрансформатора и гидромуфты должно осуществляться при минимальной разнице в удельных весах рабочей жидкости опорожняемого и наполняемого гидравлических аппаратов. Представленные в статье результаты расчета позволяют сформулировать обоснованные рекомендации по модернизации системы автоматического управления гидропередачей.
31-36 70
Аннотация
В статье приводится информация о создании модификации автоматического стояночного тормоза, именуемой в дальнейшем устройством управления режимом действия АСТ - подсистемой УРД-АСТ. Действие уже применяемого на железнодорожном подвижном составе автоматического стояночного тормоза фиксирующего типа предусматривает его нахождение в режиме «ожидание» при служебных торможениях и переход в режим «действие» при экстренном торможении. Показано, что процесс дистанционного возвращения автоматического стояночного тормоза в режим «ожидание» должен являться заведомо управляемой процедурой, что достигается после остановки подвижного состава выполнением служебного торможения при полностью заряженном его автотормозе. В эксплуатации с целью задержки отправления электропоезда имеют место случаи открытия стоп-кранов, что приводит к срабатыванию тормозов в поезде. В результате после каждого такого торможения машинисту необходимо затратить дополнительное время на выполнение процедуры прекращения режима «действие» автоматического стояночного тормоза, что приводит к сбою выполнения графика движения. Для предупреждения подобных последствий предлагается применить искусственную задержку перехода АСТ в режим «действие». Такая задержка возможна в случае применения разработанной подсистемы УРД-АСТ, которая обеспечивает реализацию питания рабочей полости сервоцилиндра фиксирующего блока автоматического стояночного тормоза в зависимости как от уровня давления в тормозной магистрали электропоезда, так и от уровня давления в запасном резервуаре вагона, на котором она установлена. Приведен порядок действия подсистемы УРД-АСТ при различных вариантах управления и работы автоматических тормозов электропоезда. Представлены результаты определения эффективности работы подсистемы УРД-АСТ на отдельном вагоне, полученные во время испытаний электропоезда ЭД4М-500 на Экспериментальном кольце ОАО «ВНИИЖТ». Показаны преимущества применения предлагаемого устройства в эксплуатации, которые позволяют обеспечивать выполнение графика движения электропоездов за счет использования задержки процедуры прекращения режима «действие», а также допускают совместную работу представленного устройства с системами противоюзной защиты колес железнодорожного подвижного состава.
37-42 46
Аннотация
Изменение системы учета состояния и показателей использования тягового подвижного состава потребовало разработки новых методов нормирования эксплуатируемого парка локомотивов, который делится на две группы: рабочий парк и нерабочий парк. При этом одним из основных бюджетных показателей использования тягового подвижного состава является задаваемая на планируемый период (месяц, год) среднесуточная производительность локомотивов рабочего парка, которая непосредственно влияет на плановую их потребность в расчетном периоде, а в конечном итоге - и на численность эксплуатируемого парка локомотивов. В этой связи возникает потребность в знании нормативного коэффициента перевода численности рабочего парка локомотивов в эксплуатируемый, который характеризуется величиной соотношения потребности в локомотивах эксплуатируемого и рабочего парков. Предложена классификация коэффициентов перевода численности рабочего парка локомотивов в эксплуатируемый. Разработана расчетная модель установления нормативного месячного коэффициента перевода численности рабочего парка локомотивов в эксплуатируемый в зависимости от основных влияющих факторов, таких как: графиковый коэффициент перевода численности рабочего парка локомотивов в эксплуатируемый, доля парка исправных грузовых локомотивов, связанная с внутримесячной (посуточной) неравномерностью движения и оперативным регулированием локомотивного парка, доля парка исправных грузовых локомотивов, отставляемых в технологический резерв Дирекции тяги - филиала ОАО «РЖД»; предложен метод определения величины технологического резерва. На основе данных экспериментальных графиков обеспечения поездов локомотивами по участкам их обращения в течение месячного периода установлена функциональная зависимость доли парка локомотивов, отставляемых в технологический резерв Дирекции тяги - филиала ОАО «РЖД», от основных влияющих факторов. Проверка показала, что предложенный способ расчета нормативного месячного коэффициента перевода численности рабочего парка локомотивов в эксплуатируемый дает погрешность ±(3…5) % в 95 % случаев, что является приемлемым для практического использования.
43-48 56
Аннотация
Качество боковых рам и надрессорных балок оценивают по величине коэффициента запаса сопротивления усталости. При его расчетах используют пределы выносливости деталей, экспериментально определенные в процессе усталостных испытаний. Повышение вагонной осевой нагрузки, разработка перспективных тележек грузовых вагонов, а также увеличение количества изломов деталей в эксплуатации требуют пересмотра некоторых положений действующей методики проведения усталостных испытаний. Испытания деталей новых конструкций повышенной прочности необходимо проводить на более высоких максимальных нагрузках цикла нагружения. Однако соотношения максимальных и минимальных нагрузок зависят от постоянной средней нагрузки, что не позволяет использовать необходимый диапазон испытательных нагрузок. В то же время при повышенных нагрузках возможно возникновение пластических деформаций и остаточных напряжений сжатия, приводящих к завышению результатов испытаний. Также возможно неразрушение деталей. Рекомендовано, во-первых, проводить испытания при фиксированном коэффициенте асимметрии цикла нагружения, во-вторых, при невозможности изломать детали нового поколения оценивать результаты испытаний в соответствии с нормированным количеством циклов нагружения на каждой испытательной нагрузке. Установлено, что в эксплуатации изломы в летний и зимний периоды практически идентичны. Для них характерны небольшие площади зоны замедленного развития усталостной трещины, что свидетельствует о наличии высоких действующих напряжений. Усталостные испытания надрессорных балок при температурах +20 и -60 °С показали, что отрицательная температура несколько повышает сопротивление усталости деталей, отдаляя моменты зарождения усталостных трещин, но значительно снижает критическую площадь трещин, т. е. живучесть деталей. Показано, что полученные закономерности на стендах и в эксплуатации позволяют объяснить причины большого количества изломов боковых рам в холодное время года: образование трещин критического размера с крайне быстрым ростом и последующим изломом между плановыми осмотрами.
49-54 159
Аннотация
Статья посвящена проблеме реализации экспортно-импортного и транзитного потенциала России в системе международных транспортных коридоров, выявлению некоторых новых концептуальных подходов к их формированию на современном этапе. Рассмотрены аспекты конкурентных преимуществ транзита грузов по территории страны, выявлены основные достоинства и недостатки железнодорожного, морского и воздушного транзита. Автором обоснована значимость разработки и реализации механизма формирования стратегической конкурентоспособности национальной транспортной инфраструктуры. Ключевая роль в обеспечении внешнеэкономических связей и развитии международной торговли отведена железнодорожному транспорту, при этом актуализирована необходимость в создании новых наземных транспортных коридоров. Специфика участия железнодорожного транспорта в перевозках внешнеторговых грузов России заключается в том, что он является основным видом магистрального транспорта и на его долю приходится подавляющая часть грузооборота, это обуславливает необходимость реализации транзитного потенциала страны на базе интеграции именно железнодорожного транспорта в международные транспортные системы. Особое внимание уделено проблеме поиска новых путей изыскания и разработки стратегии эффективного развития конкурентоспособности транспортной инфраструктуры страны, основная идея которой - вовлечение в сферу экспортно-импортных перевозок как проектируемых, так и уже действующих участков железнодорожных трасс, портовой и другой транспортной инфраструктуры, ее масштабная диверсификация, проработка наиболее рациональных вариантов прохождения новых трасс. Предложенные автором рекомендации по созданию в перспективе новых, параллельно проходящих железнодорожных маршрутов, сочетающих в себе уже имеющиеся транспортные коммуникации, позволят высвободить Транссибирскую магистраль для международных транзитных перевозок. Разработанная автором модель реализации адаптивно-интеграционного подхода при формировании стратегической конкурентоспособности национальной транспортной инфраструктуры позволит существенно повысить эффективность достижения устойчивости и опережающего уровня развития транспортной инфраструктуры по отношению к спросу на перевозки в долгосрочной перспективе.
55-58 42
Аннотация
Изложены принципы и методика учета в системе АСУ «Экспресс-3» сумм по оказанным услугам юридическим лицам по пассажирским перевозкам с проведением безналичных расчетов через единые лицевые счета плательщика. Предложенный комплекс разработан в соответствии с действующими Правилами перевозок пассажиров, багажа и грузобагажа на федеральном железнодорожном транспорте и нормативными актами, регулирующими бухгалтерский учет в Российской Федерации, отраслевыми нормативными актами и внутренними распорядительными документами в области организации бухгалтерского учета ОАО «РЖД» и ОАО «ФПК» с учетом особенностей осуществляемых ОАО «ФПК» видов деятельности и хозяйственных операций. Единый лицевой счет (ЕЛС) плательщика является атрибутом каждой хозяйственной операции, связанной с безналичными расчетами с клиентом (юридическим лицом) за оказанные услуги. Открытие ЕЛС плательщика клиенту производится на основании заключенного с филиалом ОАО «ФПК» типового договора на оказание услуг по перевозке пассажиров, грузобагажа, почты («Договор на оказание услуг по перевозке с расчетами через ЕЛС»), что является качественно новой услугой по осуществлению расчетов. Автоматизированное ведение единого лицевого счета плательщика по каждому клиенту позволяет учитывать поступления на ЕЛС денежных средств в оплату за оказываемые услуги, осуществлять контроль достаточности денежных средств для оформления проездных и перевозочных документов, производить операции по оплате услуг за перевозки пассажиров, грузобагажа, почты.
59-64 39
Аннотация
Рассматривается конструкция пружинного жидкостно-газового компенсатора натяжения проводов и тросов контактной сети ПЖГ-1 и приводится математическая модель колебаний в условиях линейного и нелинейного сопротивления. Задача совершенствования токосъема на высоких скоростях движения требует эффективного подавления как первого колебания с большой амплитудой, так и последующих колебаний малой амплитуды. Показано, что для получения эффективного подавления первого колебания необходимо наличие нелинейного квадратичного сопротивления, а для подавления последующих колебаний необходимо наличие линейного сопротивления. Благодаря применению жидкостного трения получена квадратичная характеристика сопротивления компенсатора, а с помощью газожидкостного трения получена линейная характеристика сопротивления компенсатора. Построены кривые положения поршня для больших и малых отклонений на основе решений линейных и нелинейных дифференциальных уравнений движения поршня. Показано, что предложенная конструкция компенсатора и сочетание жидкостного и жидкостно-газового трения обеспечивают эффективное подавление как больших, так и малых колебаний контактной подвески. Применение пружинного жидкостно-газового компенсатора натяжения проводов и тросов контактной сети ПЖГ-1 дает возможность отказаться от используемых в настоящее время громоздких тросово-роллерных систем.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2223-9731 (Print)