Введение. До настоящего времени требования к сцепным и автосцепным устройствам пассажирских вагонов локомотивной тяги и электропоездов были полностью идентичными, несмотря на значительно более низкий уровень продольных сил при движении моторвагонного подвижного состава с распределенной тягой. С появлением специализированных конструкций сцепных устройств для электропоездов были разработаны требования к прочности, позволяющие создавать новые модели с меньшими габаритами и массой. Опыт эксплуатации показал возможность разрушения деталей сцепок, приводящего к расцеплению поездов. Причиной произошедших случаев могли быть усталостные повреждения. Однако результатов исследований нагруженности сцепок электропоездов в эксплуатации, на основании которых можно было разработать нормативные требования к специализированным сцепным устройствам, не существовало.
Материалы и методы. Проведены измерения сил, действующих в сцепках электропоездов различных категорий и типов при штатной эксплуатации, определены частости возникновения сил различного уровня. По результатам обработки полученных данных построены гистограммы распределения размахов продольных сил, действующих на межвагонные сцепки, и параметра, характеризующего накопление усталостных повреждений, на 100 тыс. км пробега.
Результаты. По результатам обработки экспериментальных данных выполнен расчет накопления усталостных повреждений сцепок и установлены требования к их ресурсу. Также разработаны методики испытаний по определению прочности и сопротивлению усталости при многоцикловых и малоцикловых режимах нагружения. Дано обоснование введения в методику обработки результатов испытаний поправочного коэффициента, позволяющего выполнять ресурсные испытания на оборудовании с различными значениями коэффициента асимметрии цикла нагружения.
Обсуждение и заключение. Определена нагруженность сцепных устройств при эксплуатации электропоездов, на основании которой разработаны технические требования и методики испытаний, утвержденные ОАО «РЖД». В соответствии с этими нормативными документами будет осуществляться разработка и приемка всех новых моделей сцепных устройств для электропоездов.

Введение. Целью исследования является разработка базовой конфигурации бортовой системы диагностирования технического состояния поверхности катания колес грузового вагона на ходу поезда и моделирование ее работы. 
Материалы и методы. Теоретические исследования основаны на методах аналитической механики Лагранжа, теории колебаний и классической электродинамики. Моделирование проведено для плоской расчетной схемы с использованием численных методов. Обработка результатов выполнена с помощью разработанного алгоритма, реализованного на языке программирования системы Mathcad.
Результаты. Рассмотрена проблема негативного влияния локальных износов поверхности катания колес на состояние ходовой части вагона и рельсового пути, а также на безопасность движения поездов. Предложена базовая конфигурация бортовой системы диагностирования колесных пар грузового вагона с автономным источником электропитания мощностью до 10 Вт, одновременно выполняющим роль датчика. Построена математическая модель диагностических сигналов для локальных износов колеса, на основе результатов которой разработан алгоритм их выявления. Сформулирован критерий оценки геометрических параметров износов, и рассчитаны его пороговые значения для ползунов различной глубины. Определены сигналы тревоги, предполагающие снижение скорости движения поезда.
Обсуждение и заключение. Решение заявленной проблемы является важным как при эксплуатации существующих вагонов, так и при разработке новых, инновационных вагонов с нагрузкой на ось 27–30 тс и скоростями движения до 140 км/ч. Своевременное выявление локальных износов поверхности катания колес вагона позволит повысить уровень безопасности движения и сократить расходы на ремонт вагонов и рельсового пути.

Введение. Одним из последствий введения в действие Инструкции по оценке состояния рельсовой колеи № 436/р от 28.02.2020 стал рост количества дополнительно выявляемых отступлений от нормы содержания пути и перевод их в неисправности. В результате до трех раз увеличилось количество километров с ограничениями скоростей движения поездов, что может привести к существенным потерям перевозочного процесса и росту затрат на работы по текущему содержанию пути.
Материалы и методы. Для анализа фактического распределения видов и величин неисправностей, количества и причин ограничений скорости использовались данные специального проезда диагностического комплекса на действующих линиях ОАО «РЖД». Моделирование с определением динамических показателей вагонов выполнено в соответствии с алгоритмом детерминированного метода расчета движения вагонов по железнодорожному пути.
Результаты. Проанализированы последствия для оценки состояния пути от нормативов, указанных в Инструкции 436/р. Приведены результаты математического моделирования взаимодействия «подвижной состав — путь», подтверждающие целесообразность предлагаемых изменений нормативов: увеличения допускаемых скоростей движения пассажирских поездов, оценки уширения колеи в кривых участках, уточнения оценок непогашенного ускорения.
Обсуждение и заключение. Предложено изменение ряда нормативов оценки отступлений от норм содержания пути с целью сокращения количества ограничений скорости.

Введение. Замена материала монометаллических моторно-осевых подшипников, изготовляемых в настоящее время, с бронзы на алюминиевый сплав целесообразна для повышения безопасности движения в связи с более высокой надежностью и экономичностью таких подшипников.
Материалы и методы. Рассмотрены материалы монометаллических моторно-осевых подшипников — бронзы и предлагаемых комплексно-легированных алюминиево-оловянных сплавов. Стандартными методами определены механические свойства: предел прочности на растяжение, относительное удлинение (пластичность), твердость по Бринеллю, ударная вязкость. Антифрикционные свойства (прирабатываемость, задиростойкость, износостойкость антифрикционного сплава и сопряженной с ним стали, температура нагрева поверхности стали и коэффициент трения) определялись по методикам ВНИИЖТ, утвержденным ОАО «РЖД», на машине трения СМЦ-2. С дизельным маслом М-14В2 испытаны бронза и три марки алюминиевых сплавов, а с осевым маслом — бронза, баббит Б16 и одна марка алюминиевого сплава.
Результаты. В результате исследований показана возможность замены бронзы на комплексно-легированные алюминиевые сплавы как по экономическим показателям, так и по антифрикционным свойствам. Проведено сравнение механических свойств, по большинству из которых алюминиевые сплавы превосходят или не уступают бронзе. Исключением является пластичность, по значениям которой бронза превосходит предлагаемые сплавы.
Обсуждение и заключение. По комплексу служебных характеристик, полученных при лабораторных исследованиях, представляется целесообразной замена бронзы на комплексно-легированный алюминиевый антифрикционный сплав. Окончательное решение о подобной замене может быть принято после стендовых и эксплуатационных испытаний моторно-осевых подшипников на тепловозах.

Введение. В условиях ежегодного повышения грузонапряженности на дорогах Восточного полигона эффективным техническим решением проблемы повышенного количества сходов подвижного состава по причине излома рельсов является создание рельсов для условий холодного климата, обладающих повышенной твердостью для увеличения износостойкости и контактной выносливости с одновременно высокими значениями ударной вязкости. Такой комплекс свойств может быть достигнут при использовании отдельного нагрева под закалку и охлаждении закалочной средой с высокой охлаждающей способностью. Рельсы, изготовленные по такой технологии, будут относиться к новой категории. В связи с этим, целью данной работы являлось создание новой категории рельсов для их применения в особо тяжёлых условиях эксплуатации. 

Материалы и методы. В работе исследовалось влияние отдельного индукционного нагрева перед дифференцированной закалкой сжатым воздухом контролируемой влажности на микроструктуру и механические свойства (твердость, механические свойства при испытаниях на растяжение и на удар, предел выносливости, циклическая трещиностойкость) рельсов типа Р65. 

Результаты исследования. Проведен сравнительный анализ полученных результатов с аналогичными показателями для рельсов категорий ДТ350, ДТ350НН и ДТ370ИК по ГОСТ Р 51685-2013. Исследования химического состава, механических свойств, твердости на поверхности катания головки рельсов и по сечению, а также микроструктуры рельсов опытной партии показали соответствие требованиям ГОСТ Р 51685-2013 для рельсов категорий ДТ350, ДТ370ИК, ДТ350НН.

Обсуждение и заключение. Показано, что в результате применения дифференцированного термического упрочнения рельса с использованием сжатого воздуха контролируемой влажности в качестве закалочной среды получена новая категория рельсов ДТО350НН, характеризующаяся благоприятным сочетанием прочностных свойств, характеристик пластичности и показателей сопротивления хрупкому разрушению. Рельсы новой категории могут быть рекомендованы для применения в особо тяжелых условиях эксплуатации (в кривых участках пути малого радиуса при пониженных температурах), в том числе, на дорогах Восточного полигона.

Введение. Статья посвящена исследованию распространения волн импульса грозового перенапряжения в контактной сети электрифицированных железных дорог. Цель работы — определение зоны распространения волн грозовых перенапряжений вдоль контактной сети, степени затухания и влияния состояния грунта на характер их распространения.
Материалы и методы. Авторами проведены испытания по распространению волн импульсов грозовых перенапряжений вдоль контактной сети 1-го (кольцевого) и 15-го (тупикового) пути Экспериментального кольца АО «ВНИИЖТ» на станции Щербинка с применением высоковольтного генератора импульсных напряжений.
Результаты. В ходе проведения испытаний было определено влияние состояния грунта на характер распространения волн импульса грозового перенапряжения. Определена степень затухания волны импульса грозового перенапряжения в контактной сети на закольцованном и тупиковом участках с учетом влияния обратной (отраженной) волны перенапряжения, а также изменения величины уровня напряжения при волновом процессе, проходящем в контактной сети. Данные, полученные в ходе проведения испытаний, позволяют определить скорость распространения волны импульса грозового перенапряжения.
Обсуждение и заключение. Полученные результаты испытаний будут полезны для улучшения надежности грозозащитных устройств контактной сети от внешних перенапряжений и могут быть использованы для улучшения изоляционных элементов.

Введение. Одним из направлений повышения провозной способности железнодорожных линий является увеличение количества груза, размещаемого в вагонах, при этом следует учесть неизбежный рост осевой и погонной нагрузки вагона. Решение об использовании вагонов с повышенной осевой нагрузкой должно основываться на оценке их технико-экономической эффективности по сравнению с получившими широкое внедрение инновационными полувагонами с нагрузкой 25 т/ось. При оценке экономической эффективности от применения таких вагонов требуется учитывать их влияние на изменение параметров организации перевозочного процесса.
Материалы и методы. На основании представленных исходных данных по расчетному прогнозируемому грузопотоку выполнено определение численных значений параметров перевозочного процесса при внедрении 8- и 4-осных (27 т/ось) полувагонов. При определении прироста провозной способности учитывается ее изменение за счет увеличения массы поезда нетто и изменения общего количества поездов. Расчет выполнен с учетом усиления тяги пропорционально повышению массы поездов брутто из 8- и 4-осных (27 т/ось) полувагонов на существующей инфраструктуре.
Результаты. Разработаны методические положения по определению численных значений: увеличения провозной способности, потребного инвентарного парка вагонов и наличного парка локомотивов в условиях внедрения новых 8- и 4-осных (27 т/ось) полувагонов.
Обсуждение и заключение. Статья является теоретической и посвящена расчетным механизмам, методическим вопросам. Результаты исследования могут быть применены на полигонах сети ОАО «РЖД», в частности для решения сложных вопросов повышения провозной способности Восточного полигона.

Введение. Бортовые системы учета топлива тепловозов разных производителей отличаются как составом используемых датчиков, так и различным программным обеспечением для обработки данных регистрации. Это свидетельствует о том, что поиск путей повышения эффективности использования указанных систем в эксплуатации не завершен и является актуальной задачей.
Материалы и методы. В статье рассмотрены особенности определения расхода топлива по данным бортовых систем учета топлива тепловозов, связанные с различными способами определения моментов фиксации количества топлива в баке. Исследована возможность оценки влияния количества переключений позиций контроллера машиниста на показатели абсолютного и удельного расхода топлива.
Результаты. При отсутствии в составе бортовой системы датчика пути и скорости предлагается определять моменты фиксации количества топлива на основе анализа изменения сигналов датчиков уровня топлива по времени. Показан пример практической реализации данного решения. Также приведены результаты обработки данных бортовых систем, показывающие, что влияние наблюдаемого в рядовой эксплуатации маневровых тепловозов разброса количества переключений позиций контроллера на расход топлива сопоставимо с погрешностью определения этой величины по данным бортовых систем. Реализация в специализированном программном обеспечении, предназначенном для обработки данных бортовых систем, алгоритмов, позволяющих идентифицировать указанное влияние, актуальна только для случаев экстремальной (на порядок) разницы количеств переключений позиций контроллера в рабочих сменах.
Обсуждение и заключение. Эффективность практического использования информации от бортовых систем учета расходуемого тепловозом топлива во многом определяется качеством специализированного программного обеспечения. При разработке и совершенствовании программного обеспечения рекомендуется использовать рассмотренные в статье подходы.