Влияние динамики взаимодействия пути и подвижного состава на изменение состояния пути и организацию его технического обслуживания в процессе эксплуатации

Введение. В настоящее время на ряде направлений сети железных дорог Российской Федерации происходит повышение объемов перевозок. Наиболее характерными направлениями, которые показывают максимальный годовой прирост, являются Восточный полигон, участки Транссиба и БАМа. Повышение объемов перевозимого груза, особенно в условиях ограниченных провозных способностей, влечет за собой повышение длин и масс поездов, рост нагрузок на ось, что приводит к увеличению интенсивности использования всех элементов существующей железнодорожной инфраструктуры, и прежде всего пути. В результате увеличиваются силы взаимодействия в системе «колесо — рельс» и связанная с ними нагруженность и повреждаемость пути. Данная работа выполнена с целью выявления связи между эксплуатационными факторами и показателями, характеризующими нагруженность пути.

Материалы и методы. Для анализа фактических значений повреждаемости на различных участках сети и Восточного полигона с помощью автоматических устройств регистрации в течение нескольких месяцев были собраны данные, характеризующие величины сил в системе «колесо — рельс», определены законы и параметры их распределения.

Результаты. Анализ параметров распределений показал их большой разброс (45–55 % для средних значений и до 300 % для дисперсий). Аналогичный разброс получен для значений накопления повреждаемости пути и интенсивности исчерпания его ресурса на исследованных участках. Дополнительно было выявлено высокое влияние на повреждаемость (от 40 % и более) динамических качеств подвижного состава, зависящих от его конструктивных особенностей и фактического состояния.

Обсуждение и заключение. Для принятия решений по конструкции устройства пути и организации его технического обслуживания на направлениях сети, особенно с высокой интенсивностью эксплуатации, необходим постоянный контроль и анализ нагрузок в системе «колесо — рельс». Такой подход позволит оптимизировать устройство и техническое обслуживание пути с учетом эксплуатационных особенностей конкретных направлений, что обеспечит безопасность движения и повысит эффективность затрат на техническое обслуживание и ремонты пути.

1. Выдашенко Л.А., Выдашенко П.А., Гарифуллина Ю.М. Исследование перспектив развития Восточного полигона на Транссибирской магистрали // Бюллетень науки и практики. 2023. Т. 9, №4. С. 389–398. https://doi.org/10.33619/2414-2948/89/45.

2. Кокшаров В.А. Отраслевая оценка развития железнодорожного транспорта // Инновации и инвестиции. 2022.№11. С. 155–158. https://elibrary.ru/lcesti.

3. Рачек С.В., Колышев А.С. Применение технологии тяжеловесного движения на железных дорогах мира // Евразийский союз ученых. 2016. №1(22). С. 94–96. https://elibrary.ru/xdeamh.

4. Криворотов А.А., Григорьева Н.Н. Инфраструктура Восточного полигона: реальность и перспективы // Научно-техническое и экономическое сотрудничество стран АТР в XXI веке: тр. Всерос. науч.-практ. конф. творческой молодежи с междунар. участием, Хабаровск, 16–19 апреля 2019 г.: в 2 т. Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2019. Т. 1. С. 330–334. https://elibrary.ru/gpymnb.

5. Суслов О.А., Федорова В.И. Перспективные подходы к прогнозному моделированию деградационных процессов элементов верхнего строения пути и их применение при создании цифровых двойников // Вестник Научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (Вестник ВНИИЖТ). 2021. Т. 80, №5. С. 251–259. https://doi.org/10.21780/2223-9731-2021-80-5-251-259.

6. Бельтюков В.П. Принципы прогнозирования изменения технического состояния железнодорожного пути // Инфраструктура транспорта. 2022. №1(3). С. 65–78. https://elibrary.ru/oesaox.

7. Дружинина О.В., Гапеева А.С., Людаговская М.А. Анализ системы «железнодорожный путь—подвижной состав» на основе методов оценки влияния поездных нагрузок на техническое состояние пути // Транспорт: наука, техника, управление. Научный информационный сборник. 2019. №6. С. 3–9. https://elibrary.ru/vafnsw.

8. Севостьянов А.А., Величко Д.В. Моделирование организации технологических процессов по содержанию геометрии рельсовой колеи // Вестник Научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (Вестник ВНИИЖТ). 2023. Т. 82, №2. С. 168–176. https://doi.org/10.21780/2223-9731-2023-82-2-168-176.

9. Бельтюков В.П., Симонюк И.А. К вопросу об улучшении среднесрочного планирования путевых работ // Известия Петербургского университета путей сообщения. 2016. Т. 13, №4(49). С. 472–477.

10. Баронайте Р.А. Определение потребности в выправочных работах с учетом интенсивности роста расстройств // Железная дорога: путь в будущее: сб. материалов I Междунар. науч. конф. аспирантов и молодых ученых, Москва, 28–29 апреля 2022 г. М.: Научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта, 2022. С. 9–15. https://elibrary.ru/tpnjyo.

11. Федорова В.И., Назаров И.В., Горский Д.В. Анализ состояния пути Восточного полигона с применением цифрового грузового вагона V.1.0 в рамках оптимизации взаимодействия системы колесо—рельс // Наука 1520 ВНИИЖТ: Загляни зa горизонт: cб. материалов II Междунар. конф., Москва, 24–25 августа 2023 г. М.: Научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта, 2023. С. 275–283. https://elibrary.ru/kglsbb.

12. Вериго М.Ф., Коган А.Я. Взаимодействие пути и подвижного состава / под ред. М.Ф. Вериго. М.: Транспорт, 1986. 558 с.

13. Huesmann H., Beck A. Система колесо—рельс с точки зрения путевого хозяйства // Железные дороги мира. 2005. №10. С. 12. https://elibrary.ru/hsxxoj.

14. Оптимизация взаимодействия в системе колесо—рельс / С.А. Виноградов [и др.] // Железнодорожный транспорт. 2023. №3. С. 37–45. https://elibrary.ru/pevfyz.