CC BY
23О совершенствовании проверки проектов технических условий
при перевозке грузов железнодорожным транспортом
Полковник СЛ. ЛАГУНОВ, кандидат технических наук
ВМ ЗОРИН
АННОТАЦИЯ
ABSTRACT
Рассмотрена применяемая в настоящее время методика экспериментальной проверки проектов вновь создаваемых технических условий размещения и крепления грузов при перевозке железнодорожным транспортом. Предложена усовершенствованная методика экспериментальной проверки этих проектов с применением специального вибростенда, имитирующего пространственные колебания грузового вагона при движении по железнодорожному пути.
The paper looks at the current methodology for experimental checks of newly created specification projects of stowing and fastening cargo to be transported by rail. It proposes an improved methodology of experimental inspection for these projects involving a special vibration table that simulates spatial fluctuations of the freight car moving along the railroad.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
KEYWORDS
Технические условия, размещение и крепление грузов, пространственные колебания, наставление, испытания на соударение, поездные испытания, опытные перевозки.
Specifications, cargo stowage and fastening, spatial fluctuations, manual, collision tests, railroad trials, experimental transportation.
ДЛЯ Вооруженных Сия чрезвычайно необходима возможность оперативной передислокации войск, а также вооружения, военной и специальной техники (далее — ВВСТ) в места их применения по предназначению. Одним из основных видов транспорта для этой цели в Российской Федерации являются железные дороги. Однако здесь возникают проблемы с размещением и креплением ВВСТ в грузовых вагонах или на платформах.
Перевозка войск организуется в соответствии с «Наставлением по перевозкам войск железнодорожным, морским, речным и воздушным транспортом», введенным в действие приказом Министра обороны СССР от 6 июня 1983 года
№ 180. В приложении 15 к данному наставлению определены технические условия размещения и закрепления вооружения и военной техники на железнодорожном подвижном составе для перевозки в составе воинских эшелонов (далее — ТУ МО).
О СОВЕРШЕНСТВОВАНИИ ПРОВЕРКИ ПРОЕКТОВ ТЕХНИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ПРИ ПЕРЕВОЗКЕ ГРУЗОВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫМ ТРАНСПОРТОМ
Однако ВВСТ, даже указанные в ТУ МО, но не входящие в состав воинских эшелонов, подлежит перевозке на общих основаниях.
Порядок размещения и крепления грузов в универсальных четырехосных вагонах (полувагонах, платформах) и в контейнерах в настоящее время устанавливают «Технические условия размещения и крепления грузов в вагонах и контейнерах» № ЦМ-943, утвержденные 27 мая 2003 года Министерством путей сообщения Российской Федерации (далее — ТУ). Грузы, не указанные в настоящих ТУ, при массовой перевозке, размещаются и крепятся в соответствии с местными техническими условиями (далее — МТУ), а в остальных случаях, не регламентированных ТУ и МТУ, при разовых либо не регулярных перевозках — согласно непредусмотренным техническим условиям (далее — НТУ).
Очевидно, что для оперативного перемещения войск на все ВВСТ должны быть технические условия: ТУ МО, ТУ или МТУ (НТУ). На создаваемые образцы ВВСТ, на которые в основном нет ни ТУ МО, ни ТУ, должны быть своевременно разработаны соответствующие МТУ и НТУ
ОАО «РЖД» утвержден и введен в действие порядок согласования и утверждения местных технических условий, способов, не предусмотренных техническими условиями, и эскизов размещения и крепления грузов в вагонах и контейнерах, перевозимых ОАО «РЖД»1.
В соответствии с этим порядком проекты МТУ передаются на рассмотрение в ОАО «РЖД» и при отсутствии замечаний у него назначается комиссия по их экспериментальной проверке, включающей три этапа.
Испытания на соударение: 3—5 платформ с новыми образцами ВВСТ, по 12 соударений каждой платформы со «стенкой» (не менее трех полуваго-
Перевозка войск организуется
в соответствии с «Наставлением по перевозкам
войск железнодорожным, морским, речным и воздушным
транспортом», введенным в действие приказом Министра обороны СССР от 6 июня 1983 года №180.
нов, загруженных инертным грузом, например, песком или щебнем).
Поездные испытания: пробег вагона (платформы) с изделием(и) ВВСТ на расстояние не менее 100 или 60 км при скоростях до 90 и 110 км/ч соответственно.
Опытные перевозки: организуются как однократные, так и многократные, общий пробег вагона (платформы) с новой техникой должен составлять не менее 1500 км.
По результатам проведенных экспериментальных проверок проектов МТУ комиссия принимает решение о возможности их утверждения вице-президентом ОАО «РЖД», срок действия МТУ — семь лет.
При подобной экспериментальной проверке получаемые результаты имеют значительную случайную составляющую, поскольку величины механических воздействий на груз и средства его крепления не измеряются и не нормируются. Кроме того, проведение второго и третьего этапов по действующим участкам железных дорог общего пользования может создавать угрозу безопасности движения как проверяемого состава, так и для других поездов.
Таким образом, существующая организация разработки и экспериментальной проверки МТУ (сейчас все возложено на грузоотправителя) требует значительного времени, из-за чего на ряд образцов ВВСТ МТУ
С .А. ЛАГУНОВ, В.И. ЗОРИН
отсутствуют или устарели, что затрудняет транспортное обеспечение войск при решении задач по обеспечению обороноспособности Российской Федерации.
Для решения перечисленных проблем предлагается проекты технических условий на размещение и закрепление ВВСТ в железнодорожных вагонах или на платформах разрабатывать в Научно-исследовательском испытательном центре (исследований направлений и перспек-
тив развития специальной техники Железнодорожных войск) ФГБУ «3 ЦНИИ» Минобороны России. Здесь же проводить усовершенствованную экспериментальную проверку этих проектов на специальном стационарном вибростенде, имитирующем пространственные колебания грузового вагона (далее — вибростенд).
При проектировании вибростенда следует учитывать силы и нагрузки, действующие на груз массой С?гр и его крепления2 (рис.).
поперечная ось вагона
-"Рольная
вагона
яось
Рис. Силы и нагрузки, действующие на груз
Продольная инерционная сила Рпр возникает в движении при разгоне и торможении поезда, при соударении вагонов во время маневров и при роспуске с сортировочных горок.
Поперечная инерционная сила появляется при движении вагона и при вписывании его в кривые и переходные участки пути.
Вертикальная инерционная сила Рв вызывается ускорением при колебаниях движущегося вагона.
Ветровая нагрузка ]¥и определяется площадью наветренной поверхности груза (проекцией поверхности, выступающей за пределы продольных бортов платформы либо боковых стен полувагона, на вертикальную плоскость симметрии вагона). Направление ее действия перпендикулярно продольной плоскости симметрии вагона.
Сила трения действует на груз, размещенный на однородной поверхности пола вагона, как в продольном Р , так и в поперечном Б ,, на-
тр(пр)' Г тр(п)
правлении.
Точкой приложения всех сил является центр тяжести груза ЦТр, а для ветровой нагрузки — геометрический центр его наветренной поверхности.
Однако для создания вибростенда учета приведенных выше сил и нагрузок недостаточно, поскольку необходимо принять во внимание динамику колебательных процессов в системе «вагон — груз — устройства крепления груза». Для исследования этих процессов предполагается полностью воспроизвести экспериментальные проверки, используя при этом типовые железно-
О СОВЕРШЕНСТВОВАНИИ ПРОВЕРКИ ПРОЕКТОВ ТЕХНИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ПРИ ПЕРЕВОЗКЕ ГРУЗОВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫМ ТРАНСПОРТОМ
дорожные четырехосные полувагоны с инертным грузом (щебень, песок), сформированные в железнодорожный состав.
Инертный груз нейтрализует влияние конструкции и формы перевозимых образцов ВВСТ на продольные, поперечные и вертикальные пространственные колебания полувагона, который в этом случае является интегрированным эквивалентом системы «вагон — груз — устройства крепления груза». Масса инертного груза должна быть от 5 до 70 т, с шагом в 5 т (для имитации изделий ВВСТ различной массы). Общее количество полувагонов — 14. По углам каждого полувагона и в его геометрическом центре устанавливаются автономные регистраторы пространственных колебаний (вибраций).
После испытаний записи регистраторов анализируются и на их основе формируются тактико-технические требования к вибростенду. В качестве его рабочего стола целесообразно использовать типовую четырехосную грузовую платформу без ходовой части, установленную на гидравлические следящие сервоприводы, которые будут создавать ее пространственные колебания по вертикальной и горизонтальным (продольной и поперечной) осям для формирования механических воздействий на груз и его крепления, эквивалентных реальным.
Система управления вибростенда должна обеспечивать: воспроизведение пространственных колебаний (вибраций) платформы, записанных автономными регистраторами при проведении экспериментальной проверки; генерирование пространственных колебаний рабочего
ПРИМЕЧАНИЯ 1 Распоряжение ОАО «РЖД» от 22 августа 2016 г. № 1699р.
стола с заданными частотой, амплитудой и формой (в том числе, синусоидальной), а также выработку одиночных и многократных горизонтальных и вертикальных ударов.
Перед испытаниями груз размещается и крепится на платформе в соответствии с проектом технических условий, для фиксации его начального положения наносятся контрольные метки. Затем вибростенд переводится в режим имитации испытаний на соударение, поездных испытаний или опытных перевозок продолжительностью, установленной для соответствующего этапа экспериментальной проверки.
После каждого испытания платформа (сцеп, контейнер), груз и все элементы крепления осматриваются комиссией. Способ размещения и крепления считается выдержавшим испытания, если его устройства крепления не имели существенных дефектов, груз находился в состоянии, пригодном для транспортирования.
На основании изложенного планируется усовершенствовать методику проведения испытаний, с высокой точностью имитирующих экспериментальные проверки МТУ или НТУ, в установленном порядке утвердить ее в Минтрансе России, Минобороны России и ОАО «РЖД», а созданный вибростенд предполагается сертифицировать.
Перечисленные выше мероприятия должны решить для Министерства обороны Российской Федерации проблему своевременного и не зависящего от других организаций обеспечения необходимыми техническими условиями по размещению и креплению всех видов ВВСТ для оперативной перевозки по железным дорогам Российской Федерации.
2 Распоряжение ОАО «РЖД» от 22 августа 2016 № 1699р.
