CC BY
17
УДК 656.2.022.846
М. Б. КУРГАН, I. П. КОРЖЕНЕВИЧ, В. В. АРСОНОВ (ДПТ)
ОРГАН1ЗАЦ1Я ШВИДК1СНОГО РУХУ ПРИ ЗАСТОСУВАНН1 РУХОМОГО СКЛАДУ З ПРИМУСОВИМ НАХИЛОМ КУЗОВА ВАГОН1В
Проведений аналiз i визначена сфера застосування рухомого складу з примусовим нахилом кузова вагошв.
Проведен анализ и установлена сфера применения подвижного состава с принудительным наклоном кузова вагонов.
An analysis has been conducted and the scope of usage has been established of rolling stock with a forced car body tilt.
Сучасний стан i перспективи створення вггчизняного рухомого складу
1нтегращя Укра!ни в европейське сшвтова-риство створюе передумови до значного зрос-тання обсягiв пасажирських i вантажних переве-зень. За цих умов до транспорту пред'являються принципово новi вимоги. Радикальним заходом, що забезпечуе внутрiшнi i мiжнароднi па-сажирськi перевезення, е створення швидюсно! мережi залiзничних магiстралей з виходом на европейську мережу i кра!ни СНД [1].
Якщо оргашзащя швидкiсного руху (161...200 км/год) для Укра!ни найближча перспектива, то впровадження прискореного руху (140 _ 160 км/год) - це уже минуле. У 2002 р. було вщкрито рух денних експресiв на напрямку Ки!в-Харюв, у 2003 р. денш експреси були впро-ваджеш на дiлянцi Ки!в-Дтпропетровськ, а з 1 серпня 2005 р. мiж Киевом i Москвою курсуе «Столичний експрес». У сiчнi 2006 р. вщкрив-
ся рух денних експрешв мiж Кременчугом i Киевом. Найближчим часом з використанням при-скорених денних по!здiв столиця буде зв'язана з ушма основними репонами Укра!ни.
На вищевказаних напрямках найбшьша ма-ршрутна швидкiсть становить 90...92 км/год, що в 1,3.1,5 разу нижче шж у сусщшх кра!-нах. Досягти бшьшо! маршрутно! швидкосп тiльки за рахунок перерозподiлу по!здопотоюв на мережi, вдосконалення графiка руху по1здв, рацiонального використання наявних техшчних засобiв (органiзацiйно-технологiчнi заходи) не-можливо, а тому необхщно впроваджувати бшьш дорогi заходи - модернiзацiю затзнищ, що включае замiну верхньо! будови коли, де-фектних штучних споруд та шших пристро!в залiзницi, перебудову кривих. Вартiсть таких заходiв залежить вiд рiвня встановлено! максимально! швидкосп та iнших характеристик того чи шшого напрямку (рис. 1, 2).
Прискорений рух
J
а
¡1 i£ С! Ф
a I
g 5
ь
а то m
1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0
08
02
КиУв-Днiпропет
И
0.5
Кимв-Одеса
1.0
05
□ Загальна варт1сть ШКол1я
13
0.8
Кимв- Хармв-
Львiв Сiмфероп.
Рис. 1. Вартють реконструкцii залiзницi для впровадження прискореного руху поiздiв
Швидкюний рух
а
и
о 5
* а ф
£1 I
е =
I-
а л со
14 12 10 8 6 4 2
6.0
4.1
13.1
1.2
7.5
5.8
3.4
2.2
3.2
2.1
49
3.6
КиУв- Полтава- Полтава- Днтропет КиУв- Жмеринка Хармв Дн1пропет Донецьк С1мфероп. Одеса Льв1в
0
□ Загальна вартiсть □Колiя
Рис. 2. Вартiсть реконструкци залiзницi для впровадження швидк1сного руху по1здв
Як видно з наведених пстограм, що побудо-ваш за даними Укрзатзнищ, перехщ на швидкюний рух потребуе на порядок бшьших каш-тальних вкладень.
Серед прюритетних напрямюв модершзаци зал1зниць на наступш роки назваш вщновлен-ня колшного господарства \ рухомого складу [2]. Передбачено у 2006 р. виконати 1 200 км, у 2007 р. - 1 500 км каттально-вщновлювального ремонту колп.
Через загальне обмеження ¡нвестицш у роз-виток транспортного машинобудування проблема оновлення парку тягового рухомого складу буде виршуватися за такими основними напря-мками: шдвищення ефективносп використання юнуючого рухомого складу, розробка \ закутвля рухомого складу нового поколшня [3].
Перший напрямок. Передбачаеться на баз1 електровоза ДСЗ у короткий термш розробити й виготовити ушверсальний восьмивюний дво-системний (постшно-змшного струму) ванта-жо-пасажирський електровоз типу ДС4 для екс-плуатацп в склад1 швидкiсних по!зд1в замють односистемних електровоз1в типу ЧС7 \ ЧС8.
Електровоз ДС4 зможе вести по транспортних коридорах зал1зниць Украши пасажирсью по1зди далекого прямування (20... 24 вагошв) з1 швидюстю до 160 км/год, контейнерш й конт-рейлерш - до 140 км/год. При цьому електровоз ДС4 проходитиме увесь транспортний коридор без вщчеплення вщ по1зда й без зупинок на ста-нщях стикування р1зних систем струму, що дозволить значно збшьшити маршрутш швидко-сп та скоротити час руху по!зд1в. Завдяки уш-версальност та можливост роботи на вели-
ких тягових плечах (бшьше 1 000 км), цей електровоз матиме у 1,5...2 рази вищу продуктив-шсть, шж односистемш електровози. Це озна-чае, що для заданого обсягу перевезень паса-жир1в або вантаж1в буде потр1бна менша кшь-юсть електровоз1в. При цьому слщ зазначити, що вартють одше1 секци електровоза ДС4 буде всього на 3,2 % вища за вартють односистемно-го електровоза ДСЗ (22,8 млн грн). Кр1м того, кожна секщя електровоза ДС4 зможе працюва-ти як самостшний чотиривюний локомотив, а на з'еднання та роз'еднання секцш буде витра-чатися всього кшька хвилин.
Використання двосистемного електровоза ДС4 у пасажирському рус в напрямку Ки1в-Крим дозволить без додаткових витрат виршити проблему стикування дшянок Ки1в-П'ятихатки (змшний струм) з П'ятихатки-Дшпропетровськ-Омферополь (постшний струм), а також на д> лянках Кшв-Льв1в (змшний струм) \ Льв1в-Мостиська (постшний) та шших напрямках.
У 2005 р. на «Лугансктепловоз» створено перший в1тчизняний тепловоз ТЕП 150, який проходить випробування на дшянщ Симферо-поль-1нкерман-11 \ може розвивати швидкють до 160.180 км/год на прямих д1лянках коли [4]. Пройшла презентащя першого дослщного зразка вантажного електровоза 2ЕЛ5. Цей локомотив розроблений «Лугансктепловозом» разом з Новочеркаським електровозобуд1вним заводом [5]. Оснащення електровоза сучасною кабшою зменшуе ошр руху \ сприяе шдвищен-ню швидкосп до 120 км/год.
Оновлення парку вагошв та локомотив1в дозволить здшснити прюрггетну програму Укрза-л1знищ з розвитку швидкюного руху.
Другий напрямок - це закушвля чи вироб-ництво в Укра!т рухомого складу з примусо-вим нахилом кузовiв вагонiв. Перевага таких по!здiв полягае в тому, що за рахунок конструктивно! особливосп вони здатт з бiльш висо-кими швидкостями, нiж звичайний рухомий склад, проходити кривi дiлянки.
З досвщом впровадження швидкiсного ру-ху з застосуванням по!здiв типу Pendolino на залiзницях Фiнляндi! представники Укрзалiз-нищ ознайомились ще в 2003 р. i надали про-позицi! провести технiко-економiчне обгрун-тування доцiльностi впровадження на залiз-ницях Укра!ни по!здiв з вагонами, що облад-наш пристроями нахилу кузова. У тому ж рощ в нашу кра!ну прибули ггалшсью фахiвцi з метою вивчити можливють експлуатацi! по!з-дiв з нахилом кузовiв вагонiв на залiзницях Укра!ни. Пiзнiше, у 2005 р. була поставлена конкретна задача - проаналiзувати можливють впровадження швидюсних по!здiв типу Pendolino на дшянках Ки!в-Полтава-Харкiв i Ки!в-Днiпропетровськ-Донецьк.
1талшський по!зд Pendolino мае в складi ва-гони першого класу, бiзнес-класу i вагон для перевезення швал^щв. Бортовий комп'ютер ке-руе рухом по!зда, швидкiстю, зупиняе його i т. д., а на машишспв покладений контроль. Такий по!зд коштуе до 25 млн евро. Якщо ж буде на-лагоджене аналопчне виробництво в Укра!нi, то коштуватимуть вони значно менше. Ство-
рення проекту фiнансуеться двома державами -Ггашею й Укра!ною. Якщо цей проект буде реа-лiзовано на практищ, то щоб до!хати з Харюва до Киева знадобиться всього три години вважае представник iталiйських залiзничних компанш НВ Prodgetti i ICQSE Лущж Джулiанi [6].
Щоб пiдтвердити чи спростувати наведенi вище данi, необидно визначити ефект вiд засто-сування по!здiв з примусовим нахилом кузовiв вагонiв. У роботi [7] наводяться данi щодо мож-ливостi збшьшення швидкостi (АУ) на напря-мку Берлiн-Мюнхен: на дшянках Ерланген-Лiхтенфельс АУ = 0, Лiхтенфельс-Хохштадт-Марктцойльн АУ = 10 км/год, Хохштадт-Марктцойльн-Заальфельд - АУ = 40 км/год. З цього прикладу видно, що висновки щодо збь льшення швидкостi руху по!здiв типу Pendolino i скорочення часу руху можна робити тшьки пiсля детальних дослiджень конкретних д^нок.
Аналiз залiзничних напрямкчв
У процес вирiшення поставлено! задачi був дослщжений вплив параметрiв плану i типу рухомого складу (укра!нського й закордонного) на рiвень маршрутно! швидкосп. У данiй роботi оцiнюються двi рiзних, але з точки зору юнцевих пунктiв однакових дiлянок: Ки!в-Полтава-Днiпропетровськ (пiвнiчний напрямок) i Ки!в-П'ятихатки-Днiпропетровськ (пiвденний на-прямок), рис. 3.
Рис. 3. Схеми швшчного Ки!'в-Полтава-Дшпропетровськ 1 твденного Ки!в-П 'ятихатки- Дншропетровськ напрямк1в
Частки oднoкoлiйниx, двoкoлiйниx i елект-pифiкoвaниx дiлянoк вiд eкcплyaтaцiйнoï дoв-жини нaпpямкiв нaвeдeнi в табл. 1.
Шрб ypaxyвaти чacтoтy poзтaшyвaння кри-виx, ïxнi параметри i взаемний вплив, а тaкoж крутизну пiдйoмiв на пoздoвжньoмy пpoфiлi,
напрямки, щo дocлiджyютьcя, були poзбитi на oкpeмi дiлянки. Гicтoгpaми poзпoдiлy yклoнiв пoздoвжньoгo пpoфiлю i paдiyciв кpивиx для ^вичтого напрямку нaвeдeнi на рис 4 i 5, а для ^вдентого напрямку - вiдпoвiднo на рис 6 i 7.
Таблиця 1
Техшчне оснащення иаирямкш
Д1лянка Дoвжинa, Чаетка в1д eкcплyaтaцiйнoï дoвжини, %
км oднoкoлiйниx двoкoлiйниx eлeктpифiкoвaниx
Швтчний нaпpямoк
Киïв-Пoлтaвa 338,0 31,9 68,1 100,0
Пoлтaвa-Кpacнoгpaд-Днiпpoпeтpoвcьк 207,8 59,0 41,0 16,2
Швденний нaпpямoк
Киïв-Mиpoнiвнa-Днiпpoпeтpoвcьк
531,0
20,3
79,7
100,0
o
^
y
t; tí o
с
п
o
Q.
6G
6G
4G
3G
2G
1G
G- 2 2.1- 4 4.1- 6 6.1- S S.1- 1G
Iнтepвали yклoнiв, %о
1G.1- 12
□ Ки!'в-ГребЫка □Гpeбiнкa-Пoлтaвa □Пoлтaвa-Днiпpoпeтpoвcьк
Риc. 4. Гicтoгpaмa poзпoдiлy yклoнiв пoздoвжньoгo пpoфiлю на напрямку Киïв-Пoлтaвa-Днiпpoпeтpoвcьк
1б
-1
II Г г г П—i—i г-П rVrn
12
x
s
в
p к
16 с
о
0 3 О. 3
4GG...6GG SG1.1GGG 12G1...14GG 16G1-1SGG
Iнтepвали pадиyciв кpивиx, м
□ KиÏв-Гpeбiнк^ □Гpeбiнкa-Пoлтaв^ □Пoлтaвa-Днiпpoпeтpoвcьк
Риа 5. Гicтoгpaмa poзпoдiлy рад1уив кpивиx на напрямку Киïв-Пoлтaвa-Днiпpoпeтpoвcьк
G
g
G
6O
tn 50 "EE
[ц 40 >
ra 30
ra m
ra 20 о
I- 10
0- 2 2.1- 4 4.1- б б.1- 8 8.1- 10
Дiaпaзони укпошв, %о
10.1- 12
0
□ KиÏв-Mиpoнiвка □ Mиpoнiвка-Т.Шeвчeнка
□ Знам'янка-П'ятихатки □П'ятиxатки-Bepxiвцeвe
□ Т.Шeвчeнка-Знам'янка
□ Bepxiвцeвe-Днiпpoпeтpoвcьк
Риc. б. Гicтoгpaмa poзпoдiлy yклoнiв пoздoвжньoгo пpoфiлю га нaпpямкy Киïв-П'ятиxaтки-Днiпpoпeтpoвcьк
X
и
в и
а к a
|_
a в a
s
о
I-
25 20 15 10
200-400 401-б00 б01-800 801-1000 1001-1200 1201-1400 1401-1б00 1б01-1800 1801-2000
Дiaпaзони рaдiyсiв кривих, м
5
0
□ Kиïв-Mиpoнiвка □ Mиpoнiвка-Т.Шeвчeнка □ Т.Шeвчeнка-Знам'янка
□ Знам'янка-П'ятиxатки □ П'ятиxатки-Bepxiвцeвe □ Bepxiвцнвe-Днiпpoпeтpoвcьк
Риа 7. Гicтoгpaмa poзпoдiлy pa^y^ кpивиx нa нaпpямкy Киïв-П'ятиxaтки-Днiпpoпeтpoвcьк
Анaлiз пapaмeтpiв пpoфiлю пoкaзaв, щo ^и pyxoмoмy cклaдi мacoю, щo пpийнятa для Го1'з-дiв типу Pendolino - ao 5GG т, ^yri yклoни пpaктичнo нe oбмeжyють мaкcимaльнy швид-кicть pyxy ( V = 16g км/гoд зaбeзпeчyeтьcя m пiдйoмax ao 1G %o, V = 2GG км/год - m падш-мax ao 5 %o).
Оcкiльки пepeвaги тaкиx пoïздiв нaйбiльшe пpoявляютьcя в кpивиx, тo для дocлiджeння цьoгo питaння були визнaчeнi ocнoвнi xapa^
тepиcтики плaнy лши (тaбл. 2). З pиc. 5, б i тaбл. 2 випливae, щo зa пapaмeтpaми плaнy дшянки Kиïв-Гpeбiнкa i Kиïв-Миpoнiвкa мo-жта вiднecти ao нaйбiльш пpидaтниx для op-гaнiзaцiï швидкicнoгo pyxy. Сyмapнa пpoтяж-нicть кpивиx cтaнoвить вiдпoвiднo 1G,G i 17,5 %. Iншi дiлянки e дocить cклaдними. Ha-пpиклaд, нa дiлянцi Миpoнiвкa-Т. Шeвчeнкa cyмapнa пpoтяжнicть кpивиx 48,2 %, y т. ч. paдiycoм ao 1 6GG м - 42,1 %.
Характеристики плану дшянок, що дослщжуються
Дшянки ^ К , км ^ а / км, град. Ясер , м Уд<1600 , %
Швтчний напрямок
Ки!в-Гребшка 14,9 4,95 1 162 5,8
Гребшка-Полтава 59,2 21,00 867 25,4
Полтава-Дшпропетровськ 42,7 16,68 688 20,0
Швденний напрямок
Ки!в-Мирошвка 18,9 7,86 1 280 12,3
Мирошвка-Т. Шевченка 52,3 22,98 1 202 42,1
Т. Шевченка-Знам'янка 41,0 27,63 926 41,9
Знам 'янка-П' ятихатки 36,9 22,23 924 34,3
П'ятихатки-Верх1вцеве 17,8 18,65 1 118 32,4
Верх1вцеве-Дшпропетровськ 33,0 28,12 946 40,4
Методика дослщження
Методика дослщження полягае в застосуваннi розроблено! на кафе^ «Проектування i будiвни-цтво дор^» ДИТу тягово-експлуатацiйно! моделi. Така модель дозволяе встановлювати пiдвищення зовшшньо! рейки в кривих i вщповщну довжину
перех1дних кривих, визначати допустиму швид-кiсть руху, виконувати тяговi розрахунки, а та-кож оцшювати комфортабельнiсть !зди (табл. 3).
В табл. 4 наведет результати, що були отримаш з використанням тягово-експлуатащйно! моделi.
Таблиця 3
Структурна схема тягово-експлуатацшноТ модел1
Виконання операцш
Пояснения
1. Розрахунки шдвищення зовшшньо! рейки 1 корегування довжини перехщних кривих
2. Розрахунки допустимо!' швидкосп руху пойда
3. Тягов1 розрахунки
4. Анал1з комфортабельносп !зди
Може бути змшено пiдвищения зовшшньо! рейки ввдно-сно юнуючого 1 вщкоригована довжина перехщних кривих залежно вщ швидкосп, яку необхщно забезпечити шсля реконструкцп д1лянки зал1знищ (перехщт крив1 подовжуються, якщо достатня довжина прямих д1лянок коли, що примикають)
Результатами розрахуншв е допустим! швидкосп руху на кожшй кривш з встановленням причин, що обмежу-ють швидшсть
Виконуються розрахунки з використанням параметр1в поздовжнього профшю, плану лши, характеристик рухомого складу, обмежень швидкосп на станщях 1 шших «бар'ерних» мюцях
Визначаеться векторна сума горизонтальних, вертикаль-них 1 поздовжшх прискорень, що дшть на пасажир1в у по!зд1, 1 коефщент комфорту пасажира [8]
Середня швидккть i розкид швидкостi руху, км/год, в непарному напрямку
ДС3 РеМоНпо Спшвдаошення, %
Дшянки Середня швидюсть Розкид швидкосп Середня швидюсть Розкид швидкосп Середня швидюсть Розкид швидкосп
Швтчний напрямок
Ки!в-Гребшка 135,2 30,4 136,8 28,0 1,2 7,9
Гребшка-Полтава 102,7 18,7 111,2 20,6 7,6 -10,2
Полтава-Дншропетровськ 104,4 19,8 109,2 20,1 4,4 -1,5
Швденний напрямок
Ки!в-Мирошвка 118,5 33,4 128,4 26,6 7,7 20,4
Мирошвка-Т. Шевченка 99,5 27,4 107,8 25,3 7,7 7,7
Т. Шевченка-Знам'янка 93,6 25,1 106,9 31,9 12,4 -27,1
Знам 'янка-П 'ятихатки 92,7 28,1 105,3 26,8 12,0 4,6
П'ятихатки-Верх1вцеве 110,5 31,0 117,0 31,3 5,6 -1,0
Верхiвцеве-Днiпропетровск 85,9 21,5 92,5 20,4 7,1 5,1
З аналiзу даних табл. 4 видно, що найбiльше зростання швидкостi руху в процесi впрова-дження рухомого складу з примусовим нахи-лом кузовiв вагонiв досягаеться на пiвнiчному напрямку на дшянщ Гребiнка-Полтава (середня швидкiсть руху зростае на 7,6 %), на швден-ному напрямку - на дшянках Т. Шевченка-Знам'янка-П'ятихатки (бшьше 12 %) i Ки!в-Мирошвка-Т. Шевченка (7,7 %).
Порiвняння отриманих результат з характеристиками плану дшянок (см. табл. 2) пока-зуе, що мiж середнiм радiусом (Лсер) i пито-
мою вагою кривих радiусiв до 1 600 м (уд<1600 ), що обмежують максимально допустиму шви-дюсть 160 км/год, немае прямо! залежносп, а тому визначити за цими показниками на-прямки, чи навт окремi дiлянки, де впрова-дження по!Здiв типу РеМоПпо буде найбiльш ефективним, неможливо. У попередшх досл> дженнях [9] було показано, що рiзниця швид-кост руху iснуючого рухомого складу i Pendolino залежить вiд радiуса криво!. Для прикладу наведеш данi для дшянки Гребшка-Полтава (рис. 8).
50
40
>5 Ф I-
О
о
£ 30
т 3 20
К
10
г
С9
¡з: 0
♦ А «О
► ♦
< ► ♦♦ < ► ♦ А//1Л
%о ♦ м ♦ < ► ♦ л
--♦ V <2Х> О о о ♦- ♦- -♦ ♦ —О—
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
Радiус криво!, м
0
Рис. 8. Р1зниця швидкосп руху для рухомого складу з примусовим нахилом кузова вагошв 1 юнуючого залежно в1д рад1усу криво! на д1лянц1 Гребшка-Полтава
З рис. 8 видно, що найбшьша рiзниця у швидкостi руху (до 30.40 %) може бути в кривих радiусом до 1 200 м. В кривих бь льших радiусiв швидкiсть руху тдвищуеться в середньому на 25 % у порiвняннi з юную-
чими по!здами. Крiм радiуса кривих слщ аналiзувати й iншi параметри, вщ яких залежить допустима швидюсть руху по!Здiв. Зростання швидкост в кожнiй окремо розгляну-тш кривiй залежить також вiд встановленого
тдвищення зовшшньо! рейки i крутизни йо-го вiдводу.
Розглянемо сполученi кривi на дiлянцi Ки!в-Миронiвка (км 57-58) з радiусами 794, 847, 725 i 877 м, юнуючим пiдвищенням 70 мм i перех> дними кривими вiдповiдно 70 i 60 м. З викорис-танням тягово-експлуатацшно! моделi установлено, що максимально допустима швидюсть для ДС3 становить 105 км/год (табл. 5) i визна-чаеться за формулою
У = 3,6. ЯI [анП]-
5
(1)
де Я - юнуючий рaдiус криво!, м; Ир - розра-
хункове пiдвищення зовшшньо! рейки, мм; [анп ] - допустиме непогашене прискорення в круговш кривiй, м/с2; 5 - вщстань мiж осями головок рейок, 5 = 1 600 мм; g - прискорення
вшьного падшня, g = 9,81 м/с . Допустима швидк1сть руху по кривих (км 57-58)
Таблиця 5
Тип елемента Початок елемента Довжина, м Рад1ус, м Шдвищення, мм Швидюсть, км/год Обмеження швидкосп
пряма 57 + 645 195 - - - -
перехщна 70 - - - 105
кругова 57 + 840 210 794 70 - За формулою (1)
кругова 58 + 050 70 847 70 - Я = 725 м,
кругова 58 +120 55 725 70 - И = 70 мм,
кругова 58 +175 35 877 70 - анп = 0,7 м/с2
перехщна 60 - - - -
пряма 58 + 210 2847 - - - -
У сучасних екшажах, що при проходженш криво! мають примусовий крен усередину криво! на кут у, допустима швидюсть збшь-шуеться завдяки уведенню в формулу (1) тд-вищення
АИ =
п-5 • sin у 180
що е додатковою компенсaцiею непогашеного-прискорення. За цих умов допустима швидюсть для Pendolino становитиме не бшьше 120 км/год, бо обмежуеться крутизною вiдводу пiдвищення зовнiшньо! рейки 1,2 %о. Подальшого зростання швидкосп можна досягти за рахунок збшьшен-ня пiдвищення зовнiшньо! рейки i вiдповiдного подовження перехiдних кривих (табл. 6).
Таблиця 6
Допустим! швидкосп руху при збшьшенш тдвищення зовшшньоТ рейки 1 подовженш перех1дних кривих
Допустима швидюсть, км/год
Шдвищення, мм ДС3 Pendolino
При мшмальнш довжиш перехщних кривих, м
60 80 100 120 60 80 100 120
70 105 105 105 105 120 145 145 145
80 105 105 105 105 105 135 145 145
90 95 110 110 110 95 120 145 145
100 85 110 110 110 85 110 135 145
110 75 100 115 115 75 100 125 145
120 70 95 115 115 70 95 115 145
Однак подовження перехщних кривих приводить до змщення ос коли. Нaйбiльше змщення 5пер по бiсектрисi можна розраху-
вати за формулою
5пер = (2/сущ + А/ )
(2)
24Я
де А1 = /пр - 11сн /пр; /;сн - довжина проектно!
й iснуючо! перехщних кривих.
При /^ = 60 м i /пр = 120 м змщення ос
коли 5пер у межах кругово! криво! становить
0,6 м, що потребуе уширення юнуючого земляного полотна.
Наявшсть коротких перехiдних кривих за-лiзнично! колп i крутих вiдводiв шдвищення зовнiшньо! рейки часто не дозволяють забез-печити високу швидкiсть руху навпь таких по!здiв як Pendolino. Отже, висновок ггалшсь-кого фaхiвця Луiджi Джулiaнi [6], що вщ Днiпропетровськa до Ки!ва можна буде до!ха-ти за три години е передчасним.
Результати виконаних нами розрахунюв на-веденi в табл. 7.
Таблиця 7
Середня маршрутна швидккть руху за напрямками
Напрямок Довжина, км Час руху, хв Маршрутна швидюсть, км/год
ДС3 Pendolino ДС3 Pendolino
туди назад туди назад
Кит-Полтава-Дншропетровськ 545,8 319 320 305 306 102 107
Ки!в-Мирошвка-Дншропетровськ 531,0 344 344 314 316 93 101
Висновки
1. Проведене дослщження пiдтвердило переваги щодо застосування рухомого складу Pendolino у порiвняннi з вiтчизняним рухомим складом для реaлiзaцi! бiльш високих швидкостей руху. Так, при впровадженш рухомого складу з примусовим нахилом кузовiв вaгонiв досягаеться бiльше скорочення часу руху: на пiвденному на-прямку Ки!в-Миронiвкa-Днiпропетровськ (у по-рiвняннi з ДС3 на 29 хв), на пiвнiчному напрямку Ки!в-Полтaвa-Днiпропетровськ - на 15 хв. Отже, бшьше зростання швидкостi там, де складшший план лiнi!: на пiвнiчному напрямку - до 7,6 % (Гребшка-Полтава), на твденному - до 12,4 % (Т. Шевченка-Знам'янка). У той же час прямо! залежност мiж середнiм рaдiусом i питомою вагою кривих рaдiусiв до 1 600 м, що обме-жують максимально допустиму швидюсть 160 км/год, немае.
2. У деяких закордонних роботах наво-дяться дaнi, що застосування рухомого складу з примусовим нахилом кузовiв дозволяе скоро-тити час руху майже на 30 %. Таке ствердження не завжди вiрне. Як показали розрахунки, ви-конaнi для зaлiзниць Укра!ни, визначальними факторами, що впливають на юнцевий результат, е фaктичнi рaдiуси кривих, величини розрахунко-вого пщвищення зовшшньо! рейки, яка визнача-еться в основному вантажними по!здами, i крутизна вщводу пiдвищення. Коротю перехщш кривi i крут вщводи пщвищення зовнiшньо! рейки, на-
явнiсть складних (два i бiльше рaдiусiв) i сполуче-них кривих (розподiлених короткими прямими вставками) не дозволяють забезпечити висою швидкосп руху без перебудови кривих.
3. Бaгaторiчний досвiд европейських кра-!н, де вже впроваджеш швидкiснi електропо!з-ди з кузовами вагошв, що нахиляються, показав, а виконаш нами розрахунки пщтвердили висновок, що ефективнiсть впровадження по!з-дiв типу Pendolino мае мюце пiсля iнвестицiй в iнфрaструктуру затзниць i перш за все в пере-будову кривих, пов'язаних з коригуванням пщвищення зовшшньо! рейки й подовженням перехщних кривих.
4. Витрати енерги i потрiбнa потужшсть електропо!зда пропорцiйнi швидкостi у другому i третьому степеш вiдповiдно. При пiдви-щеннi швидкосп на 10 % aеродинaмiчний ошр збiльшуеться на 20 %, а потрiбнa потужиiсть на 30 %. Цим можна пояснити той факт, що реал> защя бiльш високо! швидкостi Pendolino у порi-внянш з iснуючим рухомим складом веде до збшьшення мехaнiчно! роботи локомотива i до росту енерг^, яка споживаеться. При скорочен-нi часу руху близько 10 %, витрати електроене-рги збiльшуються на 6.13 %, а вaртiсть пробi-гу по!зда зростае на 4.7 %.
Б1БЛ1ОГРАФ1ЧНИЙ СПИСОК
1. Концепц1я державно! цшьово! програми впровадження на зал1зницях швидк1сного руху па-сажирських по!зд1в на 2005-2015 роки. - К., 2004. - 43 с.
2. Афтаназiв З. С. Реформування галузi - вимо-га часу, а втрата темпу загрожуе втратою конкурентоспроможносп / Магистраль № 116-117, 4 листопада 2005 р. - С. 3-5.
3. Локомотивне господарство Украшських залiзниць: сьогоднi i завтра // Залiзничний транспорт Украни. - 2005. - № 1 - С. 53-54.
4. Танасиенко Т. Тепловоз нового поколения проходит испытания в локомотивном депо Джан-кой / Приднепровская магистраль № 40, 14 октября 2005 г. - С. 1.
5. Генеральный директор Укрзализныци Василий Гладких: «Железнодорожники намерены покупать современные локомотивы у отечественных производителей» / Приднепровская магистраль № 4, 3 февраля 2006 г. - С. 1.
6. Павленко Н. В. Киев - за три часа / Приднепровсь-кая магистраль № 29, 29 июля 2005 г. - С. 6.
7. SIX CARS ELECTRIC PENDOLINO for Ukraine. Technical Description. Alstom. Savigli-ano. - 2003. - 18 p.
8. Leaflet 513. Guidelines for evaluationg passenger comfort in relation to vibration in railway vehicles / Traction and Rilling Stock Committee. - P., 1999.
9. Зубко А. П. Аналiз можливосп застосування рухомого складу з примусовим нахилом кузова вагошв при оргашзацп швидшсного руху / А. П. Зубко, I. П. Корженевич, М. Б. Курган, Д. М. Курган // Вюн. Дншропетр. нац. ун-ту залiзн. трансп. iм. акад. В. Лазаряна. - Д.: Вид-во Дшпропетр. нац. ун-ту залiзн. трансп. iм. акад. В. Лазаряна, 2004. - Вип. 4. - С. 156-164.
Надшшла до редколегп 20.10.2005.
