CC BY
13
Росляков Алексей Дмитриевич
Самарский государственный университет путей сообщения (СамГУПС).
Свободы ул., д. 2 в, г. Самара, 443066, Российская Федерация.
Доктор технических наук, профессор кафедры «Локомотивы», СамГУПС.
Тел.: +7 (846) 255-68-58.
E-mail: roslykov_ad@mail.ru
Курманова Лейла Салимовна
Самарский государственный университет путей сообщения (СамГУПС).
Свободы ул., д. 2 в, г. Самара, 443066, Российская Федерация.
Кандидат технических наук, доцент кафедры «Локомотивы», СамГУПС.
Тел.: +7 (846) 255-68-58.
E-mail: leyla_kurmanova@mail.ru
Карпенко Михаил Юрьевич
Самарский государственный университет путей сообщения (СамГУПС).
Свободы ул., д. 2 в, г. Самара, 443066, Российская Федерация.
Студент кафедры «Локомотивы».
Тел.: +7 (846) 255-68-58.
E-mail: lokosss1@mail.ru
Roslyakov Alexey Dmitrievich
Samara State Transport University (SSTU).
2 v Svoboda st., 443066, Samara, the Russian Federation.
Doctor Of Sciences in Engineering, professor of the department «Locomotives».
Phone: +7 (846) 255-68-58.
E-mail: roslykov_ad@mail.ru
Kurmanova Leila Salimovna
Samara State Transport University (SSTU).
2 v Svoboda st., 443066, Samara, the Russian Federation.
Ph. D. in Engineering, associate professor of the department «Locomotives», SSTU.
Phone: +7 (846) 255-68-58.
E-mail: leyla_kurmanova@mail.ru
Karpenko Mikhail Yurievich
Samara State Transport University (SSTU),
2 v Svoboda st., 443066, Samara, the Russian Federation.
Student of the department «Locomotives»
Phone: +7 (846) 255-68-58.
E-mail : lokosss 1@mail.ru
БИБЛИОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СТАТЬИ
Совершенствование автоматизированных систем регистрации параметров работы автономных локомотивов / С. А. Петухов, А. Д. Росляков, Л. С. Курманова, М. Ю. Карпенко. - Текст : непосредственный // Известия Транссиба. - 2022. - № 1 (49). - С. 11 - 22.
УДК 629.4.027.2(045)
BIBLIOGRAPHIC DESCRIPTION
Petukhov S.A., Roslyakov A.D., Kurmanova L.S., Karpenko M.Yu. Improvement the automated systems for autonomous locomotives work parameters recording. Journal of Transsib Railway Studies, 2022, no. 1 (49), pp. 11-22.
Г. И. Гаджиметов
Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава (АО «ВНИКТИ»),
г. Коломна, Российская Федерация
О ВЛИЯНИИ КОСОСИММЕТРИЧНОЙ ОСТАТОЧНОЙ ДЕФОРМАЦИИ РАМЫ ТЕЛЕЖКИ ВАГОНА НА БЕЗОПАСНОСТЬ ДВИЖЕНИЯ
Аннотация. Для повышения скорости доставки грузов разрабатываются грузовые вагоны, рассчитанные на конструкционную скорость 140 км/ч. Одной из важных частей грузового вагона является ходовая тележка, от конструкции которой зависят динамические качества вагона. В тележке таких вагонов используется рама жесткой конструкции, которая восприимчива к кососимметричным нагрузкам. Анализ стандартов показал, что проверка прочности во время проектирования рамы тележки жесткой конструкции при воздействии максимальных кососимметричных сил, которые могут возникнуть в эксплуатации при сходе колеса с рельса, не требуется, что может привести к остаточной кососимметричной деформации рамы тележки. Для оценки влияния остаточной кососимметричной деформации на безопасность движения по коэффициенту запаса устойчивости колесной пары от схода с рельсов выполнены теоретические исследования. Результаты исследований показали, что остаточная деформация рамы тележки приводит к перераспределению нагрузок на шейки оси колесной пары, которое по влиянию на коэффициент запаса устойчивости колесной пары от схода с рельсов
схоже с боковой качкой вагона. Боковая качка при движении вагона влияет на снижение коэффициента запаса устойчивости колесной пары от схода с рельсов в большей степени, чем колебания при галопировании и подпрыгивании. Таким образом, допуск к эксплуатации вагонов с кососимметричной остаточной деформацией рамы тележки без ее дефектоскопии может привести к нарушению безопасности движения. Для соблюдения безопасности движения вагонов с тележками, имеющими жесткие рамы, и снижения экономических потерь на стадии проектирования должна быть проведена оценка прочности рамы в зависимости от действия косо-симметричных сил.
Ключевые слова: скоростная тележка, вагон, сварная рама, стендовые испытания, расчетные режимы, кососимметричные силы.
Gadzhimet I. Gadzhimetov
Scientific-Research and Design-Technology Institute of Rolling Stock (VNIKTI), Kolomna, the Russian Federation
ABOUT THE INFLUENCE OF ANTISYMMETRIC PERMANENT STRAIN OF THE WAGON BOGIE FRAME ON TRAFFIC SAFETY
Abstract. To increase the speed of the cargo delivery, freight wagons are being developed, intendedfor the design speed of 140 km/h. One of the important parts of a freight wagon is the bogie, the design of which determines the wagon dynamic behaviour. The bogie ofsuch wagons uses a frame of a rigid design, which is susceptible to antisymmetric loads. The analysis of standards has shown that the strength test during designing a rigid bogie frame under the impact of maximum antisymmetric forces that may occur in operation when a wheel derails is not required, which can lead to a residual antysymmetric deformation of the bogie frame. Theoretical research is performed to estimate the impact of the residual antisymmetric deformation on traffic safety using the wheelset safety factor against derailment. The research results have shown that the bogie frame residual deformation leads to a load redistribution on the wheelset axle journal, which, in terms of the impact on the wheelset safety factor against derailment, is similar to the wagon rolling motion. The wagon rolling motion affects the reduction of the wheelset safety factor against derailment to a greater extent than oscillations during pitching and bouncing. Thus, the permission to operate wagons with the antisymmetric residual deformation of the bogie frame without its non-destructive testing can lead to traffic safety violation. In order to ensure the traffic safety of wagons with bogies having rigid frames and reduce economic losses at the design stage, bogies strength depending on the action of antisymmetric forces should be estimated.
Keywords: high-speed bogie, wagon, weldedframe, bench tests, design modes, antisymmetric forces.
Для ускорения доставки грузов железнодорожным транспортом предусмотрено увеличение скоростей движения грузовых поездов [1]. Максимальная скорость движения находящихся в эксплуатации грузовых вагонов на трехэлементных тележках ограничена 90 км/ч [2]. Для повышения скорости движения разрабатываются грузовые вагоны, рассчитанные на конструкционную скорость 140 км/ч. Опытный образец такой платформы был представлен в 2021 г. на международном железнодорожном салоне техники и технологий ЭКСПО 1520 [3]. В составе таких грузовых вагонов используются тележки с жесткой рамой сварной конструкции.
Проектирование и допуск к эксплуатации нового подвижного состава предусматривает комплекс расчетно-экспериментальных проверок, целью которых является обеспечение безопасности его применения в эксплуатации. В соответствии с рекомендациями источника [4] при эксплуатации нового подвижного состава должны обеспечиваться прочность и отсутствие пластических деформаций при предельных режимах нагружения и воздействиях, т. е. должна обеспечиваться механическая безопасность. Данное требование должно соблюдаться на стадиях конструирования, изготовления и проведения приемочных и сертификационных испытаний объекта. Испытания проводятся по методам, установленным в ГОСТ 33788-2016 [5], при которых в лабораторных условиях на стендовом оборудовании воспроизводятся режимы нагружения, оценивается прочность по допускаемым напряжениям относительно предела текучести материала go,2 и выполняется проверка на отсутствие остаточных деформаций при этом.
В эксплуатации встречаются случаи проваливания одного колеса внутрь колеи (рисунок 1) [6], при котором возникает максимальная кососимметричная нагрузка.
Проваливание колеса колесной пары внутрь колеи связано с уширением рельсовой колеи в кривых участках железнодорожного пути из-за его некачественного содержания [7].
а б
Рисунок 1 - Случаи проваливания колеса колесной пары внутрь колеи
Расчетные режимы нагружения несущих конструкций тележки, при воздействии которых проверяется статическая прочность, приведены в ГОСТ 33211-2014 [8] и не предусматривают оценку прочности при максимальных кососимметричных силах. Требования стандарта [8] в основном сформированы исходя из опыта эксплуатации вагонов, оборудованных трехэлементными тележками, где соединение надрессорной балки и рам боковых условно можно считать шарнирным, так как оно позволяет последним вращаться относительно друг друга в отличие от тележек с жесткой сварной рамой (рисунок 2), т. е. для рам тележек жесткой конструкции обеспечение прочности при кососимметричном нагружении является актуальным.
а б
Рисунок 2 - Схематизированное представление восприимчивости несущих конструкций тележек к кососимметричным нагрузкам: а - сочленение несущих конструкций тележки типа 18-100; б - рама тележки жесткой сварной конструкции
Стоит отметить, что при сходе колеса с рельса перемещение колеса больше тех, при которых рассчитываются кососимметричные силы для расчета сопротивления усталости [8, 9]. В случае, если прочность рамы не рассчитана на такие нагрузки, возможно возникновение остаточной деформации, что приведет к изменению нагрузки на шейки оси колесной пары и может вызвать нарушение безопасности.
Изложенное подчеркивает необходимость обстоятельного рассмотрения вопроса о степени влияния остаточных деформаций рамы тележки на безопасность движения для обоснования дополнительного расчетного режима для оценки прочности.
Оценка безопасности движения при остаточной кососимметричной деформации рамы тележки. Устойчивость движения колесной пары по рельсовой колее оценивается по показателю безопасности - коэффициенту запаса устойчивости колесной пары от схода с рельсов (Кус), для определения которого используется формула [8]:
Кус —
tan Д-д Рв
Рб 5
(1)
где в - угол наклона образующей гребня колеса к горизонтали; - - коэффициент трения поверхностей колес и рельсов; Рв - вертикальная сила от набегающего колеса на рельс, Н; Рб - боковая сила от взаимодействия гребня набегающего колеса и рельса, Н.
№ 1(49) 2022
При проведении испытаний вагона или расчетов определяют (вычисляют) динамические вертикальные силы, действующие на шейки оси колесной пары Qшl и Qш2, и горизонтальную силу Нр. Схема действия сил на колесную пару при движении по рельсовой колее показана на рисунке 3.
ш
Рисунок 3 - Расчетная схема приложения сил к колесной паре
Вертикальную (Рв) и боковую (Рб) силы давления колес на рельсы вычисляют по формулам [5]:
2 (Ь-а2)
2 Ь-а.2
I
Ь-а.2
- Кдн • + Кднн- у] + ц • — + - ■ Н
I
I
Р 5
__I ^ н . _ ^ нн . а2
I д I д I
Нр
(2) (3)
где Qш - вертикальная статическая сила, действующая на шейку оси колесной пары, кН;
q - вес необрессоренных частей, приходящийся на колесную пару, кН;
2Ь - расстояние между точками приложения вертикальных сил к шейкам оси колесной пары, м;
а1, а2 - расчетные расстояния от точек контакта колес с рельсами до середины соответствующих (набегающей и ненабегающей) шеек оси колесной пары, м;
ц - коэффициент трения между гребнем набегающего колеса и рельсом, принимают 0,3;
г - радиус колеса по кругу катания, м;
I - расстояние между точкой контакта на гребне набегающего колеса и кругом катания ненабегающего колеса, м;
Кдн и Кднн - коэффициенты вертикальной динамики в буксовой ступени рессорного подвешивания на набегающем и ненабегающем колесах соответственно;
Нр - рамная сила, кН.
При движении вагона по рельсовой колее кузов совершает колебания подпрыгивания, галопирования и боковой качки, которые приводят к изменению сил, действующих на шейки оси колесной пары.
При подпрыгивании и галопировании вагона шейки осей колесной пары нагружаются равномерно и на них действуют одинаковые дополнительные силы. Для такого случая коэффициент динамики вертикальных колебаний обрессоренных частей определяют по формуле:
Кдв —
2Qш. ст
где Qш. ст - статическая нагрузка на шейку оси колесной пары, кН;
Qшl, Qш2 - дополнительные динамические силы, действующие на шейки оси от вертикальных колебаний обрессоренных частей, кН.
При колебаниях боковой качки шейка оси колесной пары с одной стороны догружается, а с противоположной стороны пропорционально разгружается. Коэффициент динамики при боковой качке определяется по формуле:
-Кд. бк —
2Qш. ст
(5)
При остаточной деформации рамы тележки жесткой конструкции происходит перераспределение нагрузок от колес колесной пары на рельсы относительно равномерного распределения нагрузок при проектом состоянии, т. е. возникнет кососимметричное нагружение шеек оси колесной пары (рисунок 4).
Ш
Рисунок 4 - Изменение вертикальных нагрузок, обусловленное действием сил от кососимметричной остаточной деформации рамы тележки
Величину этих дополнительных нагрузок можно определить по формуле:
Сб • ср
ЛСш —
Сб + Ср
(6)
где ДQш - дополнительная догружающая/разгружающая шейку оси сила, кН; 6—- кососимметричная деформация рамы тележки, м; Сб - жесткость рессорного подвешивания (на один буксовый узел), кН/м; Ср - жесткость рамы тележки при кососимметричной нагрузке, кН/м.
На рисунке 5 представлена зависимость кососимметричных догружающих и разгружающих сил на шейки оси от степени деформации рамы тележки, рассчитанная на примере двухосной тележки с характеристиками рессорного подвешивания, приведенными в таблице 1.
Таблица 1 - Характеристики рессорного подвешивания тележки
Параметр Значение параметра
Жесткость рессорного подвешивания (на один буксовый узел), кН/м Жесткость рамы тележки при кососимметричной нагрузке, кН/м 950,0 5364,8
По своей природе дополнительные догружающие и разгружающие шейки оси колесной пары силы при кососимметричной остаточной деформации рамы тележки идентичны боковой качке. Отличие заключается в том, что изменение нагрузки на шейки оси колесной пары при боковой качке при движении по рельсовой колее - это динамический колебательный процесс, а изменение нагрузки при кососимметричной остаточной деформации - статическое состояние.
ЛСш, кН 30
25
А 20
15 10 5 0
0 5 10 15 20 25 30 35 40
-^ 5к, мм
Рисунок 5 - График зависимости кососимметричных догружающих и разгружающих сил на шейки оси
от степени остаточной деформации рамы тележки
В связи с этим далее по тексту коэффициент боковой качки от остаточной кососимметрич-ной деформации рамы тележки принимается эквивалентным коэффициенту боковой качки при динамических колебаниях обрессоренных частей относительно продольной оси вагона.
Зависимость коэффициента боковой качки, вычисленная по формуле (5) на основании графика изменения нагрузки на шейки оси при остаточной кососимметричной деформации рамы тележки (см. рисунок 4), приведена на рисунке 6.
-^д. бк
0,4 0,35 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0
10
15
20
25 30
ЛОл, кН
Рисунок 6 - График зависимости коэффициента боковой качки от сил, возникающих при остаточной деформации рамы тележки
0
5
На основании графиков, приведенных на рисунках 5 и 6, выведем зависимость коэффициента боковой качки от степени остаточной кососимметричной деформации рамы тележки (рисунок 7).
д.бк 0,4
0,35
0,3
0,25
0,2
0,15
0,1
0,05
0
0 5 10 15 20 25 30 35 40
-8к, мм
Рисунок 7 - График зависимости коэффициента боковой качки от степени остаточной кососимметричной деформации рамы тележки
Используя формулы (1) - (3), определим влияние разного уровня коэффициента динамики от боковой качки, галопирования, подпрыгивания на коэффициент запаса устойчивости колесной пары от схода с рельсов Кус при различных значениях рамных сил (рисунок 8). Графики составлены для экипажа с нагрузкой от колесной пары на рельсы 17 тс (167 кН) и параметрами, приведенными в таблице 2.
0 10 20 30 40 50 60 70 80
-^ Яр, кН
Рисунок 8 - Графики зависимости коэффициента устойчивости колеса против схода с рельса Кус от рамных сил Яр и коэффициентов динамики Кд. бк и Кдв
0
Таблица 2 - Параметры экипажа вагона для расчета К5
Параметр Значение параметра
Вертикальная статическая сила, действующая на шейку оси колесной пары Qш, кН 77
Вес необрессоренных частей q, приходящийся на колесную пару, кН 12,8
Расстояние между точками приложения вертикальных сил к шейкам оси колесной пары 2Ь, м 2,036
Расстояние между точкой приложения вертикальной силы на шейку оси на набегающем колесе и точкой контакта на гребне а\, м 0,25
Расстояние между точкой приложения вертикальной силы на шейку оси на ненабе-гающем колесе и точкой контакта на его поверхности катания а2, м 0,22
Радиус колеса по кругу катания г, м 0,475
Расстояние между точкой контакта на гребне набегающего колеса и кругом катания ненабегающего колеса 1, м 1,58
Угол наклона образующей гребня колеса к горизонтальной плоскости Р, градус 60
Анализ графика (см. рисунок 8) показывает, что боковая качка вагона по влиянию на устойчивость колеса против вкатывания колеса на головку рельса является худшим случаем, чем при галопировании или подпрыгивании. Например, при среднем вероятном значении рамной силы 22 кН, рассчитанной по ГОСТу [8] для конструкционной скорости 140 км/ч, уже при коэффициенте боковой качки Кд. бк, равном 0,2, коэффициент запаса устойчивости колесной пары от схода с рельсов Кус снижается до минимального нормативного значения 1,3, в то время как от галопирования и подпрыгивания оно достигается только при коэффициенте динамики Кдв = 0,6. Это обстоятельство показывает, что появление остаточной деформации рамы влияет на безопасность движения в большей степени, чем при равномерном нагружении шеек оси колесной пары при галопировании и подпрыгивании.
Возможные последствия при применении рамы тележки жесткой конструкции, не рассчитанной на действие кососимметричной нагрузки. При возникновении аварий на железнодорожных путях общего и необщего назначения должен производиться разбор аварийного случая с привлечением контрольных и надзорных органов. На рисунке 9 приведен алгоритм действий при возникновении случая со сходом колеса на низкой скорости на путях необщего пользования, при котором в раме тележки возникают максимальные кососимметричные силы, и его влиянии на безопасность движения и возможные последствия при его нарушении.
Выполнение работ по оценке прочности рамы тележки от воздействия максимальных косо-симметричных нагрузок позволит избежать экономических потерь из-за порчи несущих элементов тележки при эксплуатации, повысить надежность и обеспечить безопасность движения в случае нарушения регламентных работ, выполняемых при сходе эксплуатируемого подвижного состава. Стоить отметить, что европейский стандарт [10] предусматривает оценки прочности несущих конструкций тележки в режиме, воспроизводящем эффект схода колеса с рельса на небольшой скорости.
Сход колеса тележки с рельса
1 г 1 г
Рама тележки рассчитана на воздействие
кососимметричной нагрузки, возникающей при сходе тележки с рельса
1 г
Дефектоскопия рамы
1 г
s N Остаточная кососимметричная деформация рамы отсутствует ^ >
У
Использование по назначению
Экономические потери отсутствуют
Допуск к эксплуатации без дефектоскопии рамы (нарушение должностными лицами регламента работ)
Л г
Динамические качества не ухудшаются
Л
Безопасность движения не нарушается
Рама тележки не рассчитана на воздействие кососимметричной нагрузки, возникающей при сходе тележки с рельса
1
Дефектоскопия рамы
1 г
s > Остаточная кососимметричная деформация V. j
Утилизация
Экономические потери
Допуск к эксплуатации без дефектоскопии рамы (нарушение должностными лицами регламента работ)
1 г
Динамические качества ухудшаются
1 Г
Безопасность движения нарушается
Рисунок 9 - Алгоритм действий при сходе колеса с рельса и последствия его нарушения
На основании проведенного исследования можно сделать следующие выводы.
1. Остаточная кососимметричная деформация рамы тележки влияет на распределение нагрузок на шейки оси колесной пары.
2. Характер изменения нагрузки на шейки оси колесной пары по влиянию на снижение коэффициента запаса устойчивости колесной пары от схода с рельсов схож с процессом боковой качки вагона.
3. Допуск к эксплуатации вагонов с кососимметричной остаточной деформацией рамы тележки без ее дефектоскопии может привести к нарушению безопасности движения.
Список литературы
1. Долгосрочная программа развития ОАО «РЖД» до 2025 года. Утв. Распоряжением Правительства РФ от 19.03.2019 № 466р // sudact.ru : сайт. - Текст : электронный. - URL: https:// sudact. ru/law/rasporiazhenie-pravitelstva-rf-ot-19032019-n-466-r/ (дата обращения: 01.04.2022).
2. Правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации. Утв. приказом Мин-ва трансп. Рос. Федерации № 286 от 21.12.2010 // base.garant.ru : сайт. - Текст : электронный. - URL: https://base.garant.ru/55170488/ (дата обращения: 01.04.2022).
3. Скоростной вагон-платформа для перевозки крупнотоннажных контейнеров модели 13-6704: особенности конструкции и перспективы применения / В. С. Коссов, В. А. Никонов [и др.]. - Текст : непосредственный // Техника железных дорог. - 2021. - № 3. - С. 30-35.
4. О безопасности железнодорожного подвижного состава: технический регламент Таможенного союза: ТР ТС 001/2011 // eurasiancommission.org : сайт. - Текст : электронный. - URL: http://www.eurasiancommission.org/ru/act/texnreg/deptexreg/tr/Documents/TR%20Podvig-noisos-te v%20PID.pdf (дата обращения: 01.04.2022).
5. ГОСТ 33788-2016. Вагоны грузовые и пассажирские. Методы испытаний на прочность и динамические качества. - Москва : Стандартинформ, 2016. - 50 с. - Текст : непосредственный.
6. Ночью на станции Дербышки с путей сошли два грузовых вагона // realnoevremya.ru : сайт. - Текст : электронный. - URL: https://realnoevremya.ru/news/63310-nochyu-na-stancii-der-byshki-s-putey-soshli-dva-gruzovyh-vagona (дата обращения: 01.04.2022).
7. Дудкин, Е. П. Проблемы устройства и содержания железнодорожных путей необщего пользования / Е. П. Дудкин, В. М. Рыбачок. - Текст : непосредственный // Транспорт Российской Федерации: Журнал о науке, экономике, практике. - 2008. - № 2. - С. 16-17.
8. ГОСТ 33211-2014. Вагоны грузовые. Требования к прочности и динамическим качествам. - Москва : Стандартинформ, 2020. - 58 с. - Текст : непосредственный.
9. Вагоны : учебник / Л. А. Шадур, И. И. Челноков [и др.]; под ред. Л. А. Шадура. -Москва : Транспорт, 1980. - 439 с. - Текст : непосредственный.
10. DIN EN 13749-2011. Railway applications - Wheelsets and bogies - Method of specifying the structural requirements of bogie frames, German version EN 13749:2011, 57 p.
References
1. Dolgosrochnaya programma razvitiya OAO «RZHD» do 2025 goda [Long-term development program of JSC RZD until 2025]. Approved by RF Government Executive Order of March 19, 2019, No. 466r. Available at: https://sudact.ru/law/rasporiazhenie-pravitelstva-rf-ot-19032019-n-466-r/ (accessed 01.04.2022).
2. Pravila tekhnicheskoy ekspluatatsii zheleznykh dorog Rossiyskoy Federatsii [Railway Operating Rules of Russian Federation]. Approved by Order of Russian Federation Minister of Transport No. 286 of December 21, 2010. Available at: https://base.garant.ru/55170488/ (accessed 01.04.2022).
3. Kossov V.S., Nikonov V.A., Shevtsov A.M., Romanov C.A., Epstein K.K., Savchenkov V.V. High-speed flat wagon for transportation of model 13-6704 large-tonnage container: design features and application prospects. Tekhnika zheleznykh dorog - Railway Equipment Magazine, 2021, no. 3, pp. 30-34 (In Russian).
4. O bezopasnosti zheleznodorozhnogo podvizhnogo sostava, CUTR 001/2011 (On the safety of railway rolling stock, Technical Regulation of the Customs Union 001/2011). Available at: http://www.eurasiancommission.org/ru/act/texnreg/deptexreg/tr/Documents/TR%20Podvig-noisos-te v%20PID.pdf (accessed 01.04.2022).
5. National Standard 33788-2016. Freight and passenger cars. Test methods for strength and dynamic qualities. Moscow, Standardinform Publ., 2016, 50 p. (In Russian).
6. At night, two freight wagons derailed at Derbyshki station. Available at: https://real-noevremya.ru/news/63310-nochyu-na-stancii-derbyshki-s-putey-soshli-dva-gruzovyh-vagona (accessed 01.04.2022).
7. Dudkin E.P., Rybachok V.M. Problems of arrangement and maintenance of non-public railway tracks. Transport Rossiyskoy Federatsii: Zhurnal o nauke, praktike, ekonomike. - Transport of the Russian Federation. The magazine of science, practice, economics, 2008, no. 2, pp. 16-17 (In Russian).
8. National Standard 33211-2014. Freight wagons. Requirements for strength and dynamic qualities. Moscow, Standardinform Publ., 2020, 58 p. (In Russian).
9. Shadur L.A., Chelnokov I.I., Nikolskii L.N., Nikolskii E.N., Koturanov V.N., Proskurnev P.G.,
Kazanskii G.A., Spivakovsky A.L., Devyatkov V.F. Vagony (Cars). Moscow: Transport Publ., 1980 439 p. (In Russian).
10. Railway applications. Wheelsets and bogies. Method of specifying the structural requirements of bogie frames; DIN EN 13749-2011. German version EN 13749:2011, 57 p.
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРЕ
Гаджиметов Гаджимет Исамединович
АО «Научно-исследовательский и конструктор-ско-технологический институт подвижного состава» (АО «ВНИКТИ»).
Октябрьской революции ул., д. 410, г. Коломна, 140402, Российская Федерация.
Руководитель Испытательного центра подвижного состава.
Тел.: +7 (496) 618-82-48, доб. 11-27.
E-mail: gajimetov-gi@vnikti.com
БИБЛИОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СТАТЬИ
Гаджиметов, Г. И. О влиянии кососимметричной остаточной деформации рамы тележки вагона на безопасность движения / Г. И. Гаджиметов. - Текст : непосредственный // Известия Транссиба. - 2022. -№ 1 (49). - С. 22 - 32.
INFORMATIONS ABOUT THE AUTHOR
Gadzhimetov Gadzhimet Isamedinovich
JSC «Scientific-Research and Design-Technology Institute of Rolling Stock» (JSC «VNIKTI»).
410, Oktyabrskoy Revolutsii st., Kolomna, 140402, Russian Federation.
Head of Rolling Stock Test Center
Phone: +7 (496) 618-82-48, ext. 11-27.
E-mail: gajimetov-gi@vnikti.com
BIBLIOGRAFIC DESCRIPTION
Gadzhimetov G.I. About the influence of antisymmetric permanent strain of the wagon bogie frame on traffic safety. Journal Of Transsib Railway Studies, 2022, no. 1 (49), pp. 22-32 (In Russian).
УДК 625.111:629.4.016.3:621.337.522
М. Ю. Кейно
Дальневосточный государственный университет путей сообщения (ДВГУПС), г. Хабаровск, Российская Федерация
ЭФФЕКТИВНОСТЬ РЕКУПЕРАТИВНОГО ТОРМОЖЕНИЯ КАК КРИТЕРИЙ ВЫБОРА ВИДА ТЯГИ ДЛЯ НОВЫХ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ
Аннотация. Статья посвящена оценке возможности эффективного использования рекуперируемой энергии как ключевого фактора при выборе типа тягового подвижного состава для вождения поездов на проектируемой железнодорожной линии Дальнего Востока России. Проектируемая линия будет использоваться для перевозки угля и генеральных грузов, отправляемых в порты Охотского моря и на экспорт. Строительство новой линии даст толчок развитию северных районов Хабаровского края и северо-востока Амурской области. С учетом уникального профиля линии, имеющей протяженный спуск к морскому побережью, основная идея работы состоит в том, чтобы использовать огромное количество потенциальной энергии для выработки достаточного количества электричества для покрытия потребностей поездов встречного направления, идущих на подъем. Выполнены тягово-энергетические расчеты, которые позволили определить расчетный диапазон скоростей движения поездов и объемы потребляемой энергии. Показана возможность существенного энергетического самообеспечения рассматриваемого участка для тяги поездов при условии организации эффективного энергообмена между электровозами, находящимися на одной межподстанционной зоне, что возможно только при движении грузовых поездов по фиксированному расписанию. Оценка объемов рекуперируемой энергии показала, что рассматриваемые объемы энергии не могут быть сохранены в бортовых накопителях автономных локомотивов при существующем уровне технологий, что подтверждает необходимость электрификации. Использование электровозов с асинхронным тяговым приводом и энергоэффективными четырехквадрантными тяговыми преобразователями может обеспечить повышение уровня использования рекуперативной энергии по сравнению с электровозами с зонно-фазным регулированием напряжения на тяговых двигателях. Предлагаемое решение позволяет значительно снизить углеродный след железнодорожного транспорта на рассматриваемой линии. Возможность эффективного использования рекуперативной энергии позволяет применять этот критерий в качестве ключевого фактора при выборе вида тяги на вновь проектируемых железнодорожных линиях.
Ключевые слова: железная дорога, проектирование, уголь, электрическая тяга, рекуперация, энергия.
