В настоящее время нормирование и учет показателей выполнения расписаний пассажирских и пригородных поездов для железных дорог и сети в целом осуществляется по принципу «от достигнутого уровня». Разработана методика расчета показателей на основе объективных условий организации эксплуатационной работы на каждой железной дороге. Обобщенный показатель, характеризующий объективные условия, авторы определяют на основе анализа комплекса факторов, к которым относятся: загрузка инфраструктуры железной дороги поездным движением; технико-технологическое состояние инфраструктуры и подвижного состава; риски, связанные с возможной задержкой поездов в период предоставления «окон» для ремонта и реконструкции устройств инфраструктуры; число остановок пассажирских поездов; климатические условия; технологическая дисциплина выполнения графика движения (принимается одинаковой для всех железных дорог); риски нарушения расписаний на линиях со сгущенным поездопотоком. Предложены зависимости для определения численных значений факторов. С учетом весовых коэффициентов каждого фактора определяются оценочные индексы объективных условий эксплуатационной работы каждой железной дороги для пассажирского и пригородного движения. Сетевое задание по уровню выполнения расписаний распределяется по железным дорогам пропорционально значениям их оценочных индексов.

Переход к предложенной системе нормирования и учета показателей выполнения расписаний будет способствовать повышению качества выполнения графика движения поездов, обеспечению положительного имиджа ОАО «РЖД» в области пассажирских перевозок. Использование методики определения целевых показателей расписаний пассажирских и пригородных поездов обеспечивает учет реальных условий выполнения перевозочного процесса на каждой железной дороге на стадии планирования и позволяет объективно оценивать качество организации эксплуатационной работы по итогам выполнения плановых показателей.

Рассматриваются вопросы расширения скоростного диапазона работы систем автономного энергоснабжения пассажирских вагонов с кондиционированием воздуха. Впервые в отечественном вагоностроении вопрос снижения минимальной скорости начала работы генераторноприводной установки возник при обновлении пассажирского парка Сахалинской железной дороги, где скорости движения пассажирских вагонов значительно ниже общесетевых. Проведенные ЗАО НО «ТИВ» и ОАО «ТВЗ» исследования показали, что использование клиновых ремней при модернизации текстропно-редукторно-карданного привода позволяет решить такую задачу. Кинематическая схема привода была принята без изменений, но с заменой клиновых ремней С(В)-2360Т на новые узкие ремни ХРС-2360 без обертки рабочей поверхности и с формированным зубом на нижнем основании. В натяжном устройстве заменена основная пружина жесткостью 75 Н/мм на пружину повышенной жесткости (100 Н/мм). Главным изменением стала замена генератора 2ГВ003 на низкооборотный генератор 2ГВ008, который имеет минимальные обороты включения на полную мощность (700 об/мин). Данная модернизация привода позволила включаться генератору 2ГВ008 на номинальную мощность, начиная со скорости движения 30 км/ч.

Не менее важной является задача расширения скоростного диапазона работы систем автономного энергоснабжения ЭВ-7 и ЭВ-10 для вагонов без кондиционирования. Она решается за счет принудительного форсирования возбуждения генераторов.

Проведенный анализ современных систем автономного энергоснабжения пассажирских вагонов показал, что расширение скоростного диапазона их работы может быть достигнуто тремя способами:

•             поднятием передаточного отношения редуктора для обеспечения включения на номинальный режим при скорости движения вагона 15-20 км/ч без изменения параметров генератора и всей системы автономного энергоснабжения;

•             модернизацией комплекса электрооборудования пассажирских вагонов для обеспечения работы основных энергопотребителей и заряда аккумуляторной батареи при движении на малых скоростях (более 18 км/ч) без изменения механических параметров и состава серийной генераторно-приводной установки;

•             модернизацией генератора с целью понижения оборотов включения его на необходимую для обеспечения основных энергопотребителей мощность без изменения механических параметров привода. I

Все три способа имеют свои преимущества и недостатки, выбор любого из них определяется техническими требованиями для конкретной модели вагона.

Геометрические параметры системы «колесная пара—рельсовая колея» взаимно связаны. В настоящее время весьма актуальным является вопрос о возможной корректировке нормативной базы в системе «колесная пара—рельсовая колея» с целью учета фактического состояния пути, стрелочных переводов и колесного парка на сети дорог.

Любые изменения, вносимые с целью уменьшения работ по обслуживанию колесных пар или пути, возможны только тогда, когда безусловно обеспечивается безопасность движения поездов.

Наиболее сложной проблемой в определении возможности изменения норматива минимальной толщины гребня вагонных колес является проблема прохождения стрелочных переводов. В случае неправильного назначения норматива минимальной толщины гребня колес проход экипажей по стрелочному переводу может сопровождаться неблагоприятными и даже опасными явлениями. Наиболее опасными из них являются удары колес в отведенные остряки, набегания на крестовину под большими углами и удары в контррельсы. Эти явления вызывают как расстройства геометрии рельсовой колеи стрелок и крестовин, так и изломы элементов стрелочных переводов. Они должны быть исключены.

Базовыми для назначения норм и допусков в системе «колесная пара — рельсовая колея» являются расчеты и моделирование, основанные на результатах исследования статистических распределений размеров, получаемых путем массовых обмеров на сети дорог. Полученные в расчетах результаты должны быть проверены путем динамико-прочностных испытаний непосредственно в пути.

В статье рассмотрены результаты динамико-прочностных испытаний по определению воздействия вагонов, имеющих различные геометрические параметры колесных пар, на стрелочные переводы с заранее сформированными среднесетевыми и предельно допустимыми размерами параметров рельсовой колеи на стрелке и в крестовинном узле. Минимальная толщина гребня колесных пар в испытаниях составляла 21,5 мм. Вагоны испытательного поезда в опытных поездках были гружеными до наибольшей допустимой величины и в порожнем состоянии. Испытания проведены на Экспериментальном кольце АО «ВНИИЖТ».

Стратегическая задача увеличения провозной способности железных дорог требует постоянного увеличения масс поездов за счет пропуска тяжеловесных и соединенных поездов. Развитие тяжеловесного движения — одно из наиболее значимых технологических решений, направленных на повышение эффективности использования пропускной способности инфраструктуры. В этом случае определяющими становятся возможности путевой инфраструктуры.

В статье изложены результаты экспериментальных исследований работы бесстыкового пути под воздействием продольных сил, возникающих при движении современных локомотивов с асинхронным тяговым приводом в режимах максимальной тяги и электродинамического торможения. Показана необходимость учета этих сил при расчетах бесстыкового пути на прочность и устойчивость.

Объектом испытаний являлся железнодорожный путь, находящийся под воздействием повышенных продольных сил при движении электровоза 2ЭВ120 с реализацией различных тяговых режимов и электродинамического торможения. Испытания проводились на трех участках пути Экспериментального кольца АО «ВНИИЖТ», опытный стык оборудовался специальными тензометрическими накладками, предназначенными для измерения продольных сил.

По результатам исследований можно отметить, что продольные силы в рельсах, вызванные реализацией максимальных сил тяги и электродинамического торможения, могут доходить до 25 % от максимальных температурных сил.

Реальные силы сопротивления продольному сдвигу рельсов в узлах промежуточных скреплений при затяжке с усилием, предусмотренным правилами, составляют около 3-4 кН, что существенно ниже нормативных значений 14-16 кН, и могут являться следствием износа элементов промежуточных скреплений и состояния трущихся поверхностей.

Указанные явления могут служить причиной продольного сдвига как отдельных рельсовых нитей, так и решетки в целом.

Разработка комплекса мер по предотвращению этого явления требует проведения широкого круга исследований в реальных условиях эксплуатации, включая оптимизацию тяговых и тормозных режимов вождения тяжеловесных поездов.

Представлен алюминиевый антифрикционный сплав из серии новых разработанных сплавов взамен бронз для монометаллических подшипников скольжения. Сложнолегированные алюминиевые сплавы разработаны с привлечением методов неравновесной термодинамики и теории самоорганизации. Прохождение самоорганизации приводит к снижению интенсивности изнашивания в несколько раз. Сложное легирование облегчает прохождение самоорганизации. Исследованы вторичные структуры на поверхностях трения алюминиевых сплавов. Проанализировано отличие вторичных структур от поверхности сплавов до трения. Определены механические и трибологические свойства алюминиевых сплавов. Проведено сравнение свойств алюминиевых сплавов с бронзами. Алюминиевые антифрикционные сплавы, уступая бронзам по механическим свойствам, значительно превосходят их по трибологическим. Алюминиевые сплавы в 6 раз меньше, чем бронза, изнашивают стальное контртело; нагрузка задира алюминиевых сплавов в 2,5 раза больше нагрузки задира бронзы; интенсивность изнашивания алюминиевых сплавов в 2 раза меньше интенсивности изнашивания бронзы. Из экспериментального алюминиевого сплава были изготовлены втулочные подшипники скольжения. Результаты стендовых испытаний, проведенных на турбокомпрессоре, подтвердили преимущества алюминиевого сплава перед бронзой даже при более жестких условиях смазывания и охлаждения алюминиевых подшипников по сравнению с условиями смазывания и охлаждения бронзовых.

В начале XXI в. с целью повышения конкурентоспособности контейнерных перевозок на железных дорогах России были проведены комплексные исследования по возможности перевозки крупнотоннажных контейнеров, погруженных в два яруса. В отличие от мирового опыта в освоении такого способа перевозок, где они осуществляются на линиях с тепловозной тягой, возможность перевозки контейнеров, погруженных в два яруса, на электрифицированных отечественных магистралях определяется наличием контактного провода, что создает дополнительное ограничение для увеличения высоты груза.

В статье рассматриваются результаты многолетних комплексных исследований по созданию специализированной колодцевой платформы и разработке технологии перевозки в ней крупнотоннажных контейнеров с погрузкой в два яруса, выполненных ВНИИЖТ в начале 2000-х гг. Представлены особенности конструкции колодцевой платформы, схемы размещения в ней контейнеров, виды проведенных испытаний и данные об опытной перевозке платформы, груженной контейнерами в два яруса. Приведены сведения о приостановке работ по внедрению двухъярусной перевозки контейнеров и предложены мероприятия, которые необходимо выполнить в случае возобновления работ по внедрению на сети российских железных дорог такого способа перевозок.

Проведенные учеными и специалистами ВНИИЖТ исследования по внедрению перевозок крупнотоннажных контейнеров типа 1АА, 1А, 1СС и 1С с погрузкой в два яруса на колодцевой платформе показали высокую эффективность разработанной технологии перевозки. Она по-прежнему сохраняет свою актуальность и может быть внедрена в настоящее время. Перечисленные в статье мероприятия, подлежащие реализации для возобновления работ по внедрению данной технологии, предлагается включить в программу внедрения такого вида перевозок.

Исследованы факторы, возникающие вследствие применения новых технологий организации движения поездов, особенностей топологии сети железных дорог и влияющие на расчет и использование наличной пропускной способности железнодорожных участков. На основе обобщения результатов массовых аналитических расчетов при автоматизированной разработке паспортов наличной пропускной способности железных дорог сети ОАО «РЖД», анализа нормативных графиков движения поездов, построения экспериментальных графиков движения установлено, что при расчете пропускной способности участков с непараллельным графиком движения поездов и участков с интенсивным пригородным и пригородно-городским движением следует учитывать необходимость обеспечения непрерывности следования поездов разных категорий между станциями технологических стоянок, взаимного расположения поездов в тактовом графике и на смежных участках. Выполнена оценка влияния различных вариантов топологии расчетных участков на их пропускную способность. Приведены рекомендации по изменению критериев разделения железнодорожных линий на расчетные участки: отдельно для расчета пропускной способности и отдельно для расчета коэффициентов съема поездов. Рассмотрено влияние смежных элементов инфраструктуры на потери наличной пропускной способности при невозможности синхронизировать подвод поездов с периодами свободности перегонов и элементов станций для их пропуска и сформулированы рекомендации по их расчету экспериментально — путем построения насыщенных графиков движения поездов или имитационного моделирования. Разработаны расчетные формулы коэффициентов съема поездов при использовании тактового графика в различных видах пассажирского движения и дана оценка влияния рассмотренных видов движения на съем наличной пропускной способности. Результаты исследования предназначены для использования в нормативно-методических документах и автоматизированных системах по расчету, анализу использования и обоснованию развития пропускных и провозных способностей железных дорог.

Рассматривается проблема обеспечения устойчивости систем железнодорожной автоматики к сверхширокополосным импульсам электромагнитного поля. Эти импульсы могут быть использованы для преднамеренного воздействия на аппаратуру этих систем. Показано, что современные комплексные системы управления и обеспечения безопасности движения поездов оказываются уязвимыми для электромагнитных импульсов преднамеренного воздействия. Выделены особенности, которые определяют отличие проблемы обеспечения устойчивости систем железнодорожной автоматики от информационных систем. В частности, микропроцессорные системы автоматики территориально распределены и доступны для воздействия с близкого расстояния.

Испытательные генераторы, используемые для подтверждения устойчивости к электромагнитным импульсам преднамеренного воздействия, являются уникальными установками. Поэтому для сокращения количества испытаний требуются расчетные оценки и комплексные испытания на устойчивость к электромагнитным помехам. Электростатические разряды обладают наибольшей шириной частотного спектра. Они воздействуют на те же апертуры в корпусах технических средств систем железнодорожной автоматики, что и импульсы преднамеренного воздействия. Уровень поглощаемой в электронных узлах энергии может быть рассчитан по теореме Рэлея. Электромагнитное поле внутри корпуса определяется по известным соотношениям для излучения антенн и зависит от спектра электрической составляющей поля в раскрыве антенны. Этот спектр, в свою очередь, зависит от спектра импульса электростатического разряда и геометрических параметров антенны.

При падении электромагнитной волны импульса преднамеренного воздействия апертура выделяет этот импульс и передает его внутрь корпуса. Поэтому излучаемый внутрь корпуса импульс преднамеренного воздействия и импульс электростатического разряда могут быть сопоставлены по форме и амплитуде. Импульсы разной формы, в свою очередь, могут быть сопоставлены с помощью спектрально-энергетического условия эквивалентности. Импульс преднамеренного воздействия, эквивалентный импульсу электростатического разряда и, соответственно, имеющий с ним одинаковую энергию, вызывает точно такие же отказы или сбои элементной базы. Амплитуда импульса, принимаемого апертурой, и амплитуда излучаемого импульса связаны коэффициентом использования антенны. Таким образом, получена методика косвенной оценки влияния электромагнитного импульса преднамеренного воздействия на системы железнодорожной автоматики по данным расчетного прогнозирования их устойчивости к электростатическим разрядам.

Получен аналог уравнения силового подавления радиоэлектронных средств, который позволяет найти параметры генератора электромагнитных импульсов, создающего опасные импульсы для систем железнодорожной автоматики. Также это уравнение позволяет рассчитать размеры зоны подавления для данного генератора.

Релейная защита тяговых сетей от токов короткого замыкания на участках переменного тока должна обладать как селективностью, так и быстродействием. Однако на участках с наиболее высокой вероятностью пережога контактных проводов при коротком замыкании для повышения быстродействия вынужденно поступаются селективностью. Такие режимы работы релейной защиты в тяговой сети являются специфическими. Автором рассматривается один из таких режимов, а именно работа дистанционных защит с увеличенной зоной действия ступени без выдержки времени при частичнонеселективной системе защиты, обеспечивающая максимально быстрое отключение повреждения в пределах всей защищаемой зоны. Вместе с тем указывается, что увеличение зоны действия ступени без выдержки времени до размеров защищаемого участка может стать причиной неселективных отключений ряда выключателей при повреждении вблизи тяговых подстанций или поста секционирования. Поэтому предлагается подобрать оптимальную величину настраиваемой зоны неселективного действия защит, при которой вероятность неселективных отключений выключателей будет минимальной. Для этого автором представлено аналитическое решение данной задачи, позволяющее автоматизировать вычисления при формировании предложений по настройке защит в специфическом режиме работы. Отмечается, что путем подбора в формулах значения коэффициента чувствительности можно настроить зону неселективного действия дистанционных защит так, что ее реальная величина будет приближаться к размерам защищаемого участка, оставаясь при этом строго больше его, что позволит исключить опасность пережога контактных проводов при коротком замыкании и уменьшить вероятность неселективных отключений выключателей на участке.