07 декабря 2021 06:59

Длинная база требует большого опыта

Длиннобазные железнодорожные платформы, разработанные Московским государственным университетом путей сообщения (МГУПС) и построенные «Алтайвагонзаводом», остались единственными разрешенными для эксплуатации на сети ОАО «РЖД».

Как рассказал профессор кафедры «Вагоны и вагонное хозяйство» МГУПСа доктор технических наук Виктор Филиппов, еще в 2003 году по заказу ОАО «РЖД» в университете занялись проектированием многофункциональной платформы для перевозки длинномерных грузов, прежде всего стальных труб для магистральных трубопроводов. Доставка таких грузов в обычных полувагонах с применением крепежного леса обходится металлургам очень дорого.

Сама идея разработки длиннобазных платформ не нова. Уже несколько российских предприятий занимаются их конструированием и выпуском. Среди них Челябинский трубопрокатный завод, объединение «Трансмаш» (Энгельс, Саратовская область), нижегородское предприятие «Буревестник». К этой работе подключились украинские «Днепровагонмаш» и Гузаевский вагоностроительный завод. Однако в процессе эксплуатации новых вагонов был выявлен целый ряд существенных недостатков в их конструкции, которые могли пагубным образом отразиться на безопасности движения поездов. Например, у платформ «Днепровагонмаша» и «Трансмаша» хребтовые балки не выдерживают положенных нагрузок.

По мнению Виктора Филиппова, стремление ряда предприятий выполнить работы в кратчайшие сроки и при минимальных затратах привело к выпуску продукции, по сути непригодной для широкой эксплуатации. Поэтому Регистр сертификации на федеральном железнодорожном транспорте вынужден был приостановить эксплуатацию всех выпущенных платформ и отозвал у предприятий сертификаты на их производство. А для проверки заводских разработок была создана специальная комиссия, которая провела оценку надежности, долговечности и безопасности конструкций вагонов. В ходе исследований выяснилось, что сварка металлоконструкций платформ была выполнена с низким качеством, что и привело к изломам. Кроме того, разработчики не уделили должного внимания креплению перевозимых труб, а потому во время движения поезда они постоянно сдвигались вперед, что нередко приводило к повреждению торцевых стенок платформ. Была найдена масса других дефектов. Всем предприятиям было предписано устранить недостатки, после чего подвижной состав можно допускать к эксплуатации.

В конструкции длиннобазной платформы, созданной учеными МГУПСа, комиссия также обнаружила технические погрешности, но серьезных претензий к их качеству отмечено не было. Все 170 платформ, изготовленных по конструкции МГУПСа, эксплуатируются на железных дорогах России (в 150 перевозят контейнеры по Транссибу, еще в 20 доставляют к месту назначения продукцию Волжского трубного завода). Как считает Виктор Филиппов, сторонним конструкторам подвижного состава при разработке длиннобазных платформ просто не хватило опыта.

Новая платформа имеет длину 25 м и грузоподъемность 69 тонн. Она предназначена для одновременной перевозки восьми труб диаметром 1420 мм или двух 40-футовых контейнеров, а также штрипса. Вагон конструировали в МГУПСе совместно со специалистами «Алтайвагонзавода», производство размещено в Кемеровском филиале этого предприятия. При разработке длиннобазной платформы первостепенное внимание уделялось повышению прочности металлических конструкций. Например, в вагоне установлены стальные балки, изготовленные на специализированном заводе мостовых конструкций в Новокузнецке, где имеют большой опыт сварки очень длинных и особо прочных балок. При этом на предприятии есть жесточайший контроль качества сварных швов.

Ученым МГУПСа удалось найти оригинальное решение фиксации труб, контейнеров и металлических листов при перевозке. Для этого на раме платформы смонтированы специальные откидные площадки, служащие опорами для грузов.

В процессе создания нового вагона конструкторам пришлось решать и другую сложную задачу. Трубы большого диаметра, как известно, покрыты скользкой полиэтиленовой изоляцией и во время движения состава, если их как следует не закрепить, начинают биться друг о друга, сдвигаться вперед, что чревато повреждением не только самих труб, но и торцевых частей платформ. Особенно часто это происходит при проведении маневровых работ на сортировочных станциях. Ученым удалось «намертво» закрепить трубы за счет использования специальных прокладок-фиксаторов. Кроме того, усовершенствована конструкция автосцепки для нового вагона. Эти платформы почти в два раза длиннее полувагонов, поэтому в кривых происходит смещение автосцепки больше, чем обычно. В результате на поворотах при соударении вагонов повреждались автосцепки. Применение специального приспособления позволило автоматически отклонять автосцепку строго к центру оси пути. И теперь в кривых автосцепка в точности повторяет траекторию движения длиннобазной платформы.

Александр ДАВИДЬЯНЦ

Пробуксовка на подходе к полигону

Перспективное устройство РГУПСа для предотвращения буксования колес локомотивов уже шесть лет стоит в очереди на испытания на полигоне ВНИИЖТа в подмосковной Щербинке.

Буксование колес локомотива – извечная проблема для железнодорожников. Оно снижает эффективную силу тяги при скольжении колес, дает высокие динамические нагрузки в тяговом приводе, снижающие его ресурс, приводит к перерасходу электроэнергии и повышенному износу колес и рельсов.

Обычно для прекращения буксования под колеса сыплют песок, снижают тягу, иногда даже притормаживают локомотив. Но все эти меры принимают, когда срыв сцепления колес с рельсами уже произошел. А эффективность борьбы с буксованием тем выше, чем быстрее оно обнаружено. Ни одна из существующих систем управления локомотивом не способна достоверно и своевременно прогнозировать буксование.

Как рассказал «Гудку» старший научный сотрудник Ростовского государственного университета путей сообщения Петр Коропец, в 2000 году в этом университете по заказу Северо-Кавказской железной дороги выполнили теоретические разработки по созданию комплекса предотвращения буксования локомотивов.

Главной его особенностью является способность реагировать не на факт начавшегося буксования, а на те условия, которые неизбежно к нему приводят. Экспресс-анализ динамических процессов в системе тяговый привод – путь позволяет оценивать эффективность сцепления колес с рельсами как в режиме тяги, так и в режиме торможения. В результате появляется возможность в реальном времени отслеживать фрикционные характеристики контакта колеса с рельсом, в том числе и предельные по сцеплению режимы работы тягового привода. При этом новый комплекс способен автоматически адаптироваться к изменяющемуся коэффициенту сцепления колеса с рельсом.

Экспериментальная проверка принципов работы нового устройства показала, что оно способно распознавать опасное снижение сцепления на одну-две секунды раньше штатной противобуксовочной системы электровоза. Такого запаса по времени вполне достаточно, чтобы принять меры по предотвращению буксования или юза.

Комплекс можно применять как на вновь создаваемых локомотивах (в системе поосного регулирования тяги), так и на эксплуатируемом подвижном составе совместно со штатной противобуксовочной системой без существенных изменений электрической схемы. Однако эксплуатационные испытания новинки могут начаться только после ее испытания на опытном полигоне ВНИИЖТа.

Но, как сообщил ученый, заявка на НИОКР 2001 года, поданная в СКЖД, была переадресована в МПС РФ, так как тематика проекта была признана «имеющей сетевое значение». После положительной рецензии специалистов ВНИИЖТа ростовский комплекс сначала был включен в отраслевой план НИОКР, а затем исключен из него без каких-либо пояснений или вопросов к заявителю.

В 2001 году по заказу СКЖД ученые РГУПСа разработали техническое задание на испытания своего комплекса, и на этом финансирование темы прекратилось. С тех пор, несмотря на все усилия разработчиков, испытать новый комплекс на полигоне ВНИИЖТа не удается. За это время специалисты Таганрогского радиотехнического университета совместно с учеными РГУПСа за счет собственных средств создали компактное автономное микропроцессорное устройство, устанавливаемое на буксе и способное регистрировать и накапливать информацию о «предбуксовочном» состоянии привода.

По словам Петра Коропца, последний раз заявку на НИОКР в ОАО «РЖД» об испытании противобуксовочного комплекса РГУПС подавал в 2006 году, собирается подавать ее и в этом.

Андрей СТРЕЛЬЦОВ


Комментарий
    Как сообщили редакции «Гудка» в департаменте локомотивного хозяйства ОАО «РЖД», о противобуксовочном комплексе РГУПСа в департаменте знают, однако для его испытания на полигоне ВНИИЖТа требуются средства, которые пока не выделены. Поэтому заявка университета на включение данной разработки в план НИОКР на 2008 год будет рассмотрена в общем порядке, и в случае положительного решения испытания состоятся в будущем году.

Польша точит с точностью до миллиметра

Польская компания «Рафамет», поставщик оборудования для обточки колесных пар, ищет возможности для организации производства в России.

Обточка колесных пар после выполненной ими межремонтной нормы пробега – весьма сложная техническая операция. Поверхность этих полуторатонных конструкций обрабатывают с точностью до сотых долей миллиметра, добиваясь оптимального взаимодействия колес и рельсов.

Согласно плану сотрудничества между странами – членами СЭВ, станки для подобных операций отечественным железным дорогам начиная с послевоенных лет поставляла фирма «Рафамет» из польского города Рачибожа. Всего их было закуплено более 3800 штук, половина успешно работает во многих депо РЖД и железных дорог стран СНГ до сих пор. Совершенствуют их теперь российские ученые. Как рассказал «Гудку» вице-президент «Рафамета» Ирениуш Борковский, специалисты Санкт-Петербургского университета путей сообщения разработали агрегат для наплавки поврежденных частей поверхности колесных пар токами высокой частоты. В МГУПСе предложили технологию ремонта и восстановления старых станков с переводом их на числовое программное управление.

Как сообщил г-н Борковский, такое сотрудничество позволяет сохранять ремонтную базу РЖД на современном уровне. Ежегодно «Рафамет» поставляет в нашу страну запасных частей к своим станкам на сумму более 4 млн евро. В последние два года новые станки, каждый из которых стоит более полумиллиона евро, были закуплены ОАО «РЖД» для депо Белово (ЗСЖД), Белогорск (Дальневосточная дорога), Улан-Удэ (ВСЖД), Пенза(КбшЖД) и Старый Оскол (ЮВЖД).

В настоящее время «Рафамет» ищет партнеров для организации совместного производства станков на территории России.

Александр АНДРЕЕВ

Работа без огонька

Созданные в ПГУПСе токоприемники электровозов позволяют увеличить срок эксплуатации проводов контактной сети.

При использовании стандартных пантографов на грузовых электровозах, тянущих тяжеловесные составы, величины пусковых токов могут достигать 600 ампер и более. Из-за этого происходит интенсивный нагрев контактного провода, а в некоторых случаях и его «пережог», приводящий к аварии в контактной сети и остановке движения поездов.

Как сообщил «Гудку» заведующий кафедрой «Теоретические основы электротехники» Санкт-Петербургского университета путей сообщения Константин Ким, ученые университета разработали пантографный токоприемник (патент на полезную модель
№ 38690), способный избегать перегрева контактного провода. В новой конструкции полозы с токосъемными контактными вставками могут поворачиваться относительно провода, изменяя тем самым площадь контакта и регулируя величину тока.

По словам ученого, для скоростного поезда Санкт-Петербург – Хельсинки на кафедре создали токоприемник с увеличенным ресурсом работы (патент на изобретение № 2284269). В нем впервые использованы дополнительные вставки из дисульфида молибдена.

По расчетам специалистов, применение нового пантографа позволит снизить износ контактного провода как минимум в 1,5 – 2 раза, поскольку молибден уменьшает образование искр и обеспечивает лучший контакт токоприемника при скольжении вдоль провода.

В перспективе ученые планируют разработать твердые смазки для контактных проводов и токоприемников на основе дисульфида молибдена, обработанного радиационным излучением. Их применение позволит снизить износ контактных проводов в 3 – 4 раза.

Наталия КУРСКАЯ