В статье рассмотрена классификация задач взаимодействия пути и подвижного состава. Представлена структура и основные выражения разработанной стохастической модели взаимодействия пути и подвижного состава. Проведено сравнение результатов расчетов взаимодействия пути и подвижного состава по стохастической модели с расчетами по моделям «Универсальный механизм» и NUCARS. Стохастические методы, основные положения которых изложены в данной статье, позволяют определять вероятностные характеристики напряженно-деформированного состояния элементов верхнего строения пути и напряжений на основной площадке земляного полотна при реальном потоке эксплуатационных нагрузок на заданном участке и решать важнейшие технико-экономические задачи, связанные с эксплуатацией путевой инфраструктуры.

Сложность задачи выбора формы профиля заключается в том, что требуется рассматривать работу трех различных конструкций: колесная пара, рельс и стрелочный перевод. Каждая из этих взаимно влияющих друг на друга конструкций в процессе своего жизненного цикла имеет свои особенности в обслуживании, темпах и форме износов. Сделан вывод о том, что в современных условиях разработка взаимоувязанных профилей должна вестись для линий скоростного и высокоскоростного движения, специализируемых под грузовое и тяжеловесное движение и работающих в условиях совмещенной эксплуатации. Целесообразно ввести единый профиль для всех колесных пар локомотивов и вагонов, исключающий передачу тягового усилия от локомотивов через гребень колеса на боковую грань головки рельсов, и организовать профильную обработку рельсов в кривых и прямых с применением рельсошлифовальных поездов для придания им необходимой формы головки.

Рассмотрены три вида расчетов рельсов на прочность: расчет циклической прочности рельсов при недопущении образования усталостных трещин в подошве и шейке; расчет циклической контактной прочности при недопущении в пределах ресурса (или регламентации вероятности) образования трещин контактной усталости в головке регламентированного вида и размера, а также расчет живучести рельсов с учетом наличия усталостных трещин при недопущении полного хрупкого разрушения всего сечения. Основное внимание уделено определению допускаемых напряжений при расчете на циклическую прочность, учету масштабного фактора при расчете циклической контактной прочности, а также определению продолжительности развития усталостных трещин и их критической величины при расчете живучести. Действующие документы, касающиеся расчетов рельсов на прочность, устарели и требуют разработки новых.

Экспериментально исследована возможность повышения скорости движения скоростных («Ласточка») и высокоскоростных («Сапсан») электропоездов на боковое направление скоростных (проект 2726) и высокоскоростных (проект 2956) стрелочных переводов. Применена комплексная методика исследований, основанная на определении в единый момент времени показателей динамических качеств и устойчивости движения подвижного состава, воздействия подвижного состава на рельсовые элементы стрелочных переводов, показателей работоспособности локомотивных бригад и комфорта проезда пассажиров в эксплуатационных условиях. Приведены численные значения указанных показателей и обоснована принципиальная возможность движения электропоездов по стрелочным переводам и съездам со скоростями, превышающими действующие нормативы.

Приведены результаты экспериментальных и теоретических исследований АО «ВНИКТИ» в области взаимодействия пути и подвижного состава и перспективы их применения. Рассмотрены вопросы продольной динамики в условиях различных видов торможения поездов повышенной массы и длины и влияние их на инфраструктуру. При помощи компьютерного моделирования проведен анализ динамических качеств и показателей воздействия на путь модели сцепа, дана оценка влияния действия продольной силы на динамические и по воздействию на путь показатели экипажа при различных состояниях пути.

Развитие экономики России в последние годы повлекло за собой увеличение объемов грузов, перевозимых на железных дорогах, в том числе в тяжеловесных поездах и в вагонах с повышенной осевой нагрузкой. С 2014 г. на участке Октябрьской железной дороги Ковдор - Мурманск проводятся комплексные испытания, включающие оценку показателей взаимодействия пути и вагонов с осевой нагрузкой 25 и 27 тс в поездах различной массы, а также идет наблюдение за накоплением расстройств пути при объеме перевозок в вагонах с осевой нагрузкой 27 тс (до 10% общего грузооборота при грузонапряженности порядка 14,6 млн т брутто в год). В данных испытаниях новым элементом явилось определение абсолютных осадок пути относительно реперов, установленных вне пути, с помощью высокоточной геодезической аппаратуры.

Настоящая статья посвящена выдающемуся ученому, доктору технических наук, профессору Михаилу Феликсовичу Вериго, создателю крупного научно-исследовательского подразделения - отделения «Комплексные испытания взаимодействия пути и подвижного состава», в рамках которого решены многие проблемы по обеспечению научно-технического прогресса на сети железных дорог МПС СССР. В работе отмечаются лишь две проблемы, в решении которых ключевую роль сыграл М. Ф. Вериго.

В 2012 - 2015 гг. проводились эксплуатационные наблюдения по оценке интенсивности бокового износа в зависимости от условий эксплуатации в кривых радиусом более 350 м. В статье представлены данные по исследованию влияния эксплуатационных факторов на боковой износ рельсов на Восточно-Сибирской, Южно-Уральской и Приволжской железных дорогах. Показано, что основными факторами, влияющими на боковой износ, являются лубрикация, подуклонка рельсов, радиус кривой и уровень непогашенного ускорения. Для управления процессом бокового износа и снижения его интенсивности рекомендуется: устранение многорадиусности кривых, поддержание подуклонки рельсов в пределах 1/16 - 1/27, а также обеспечение выполнения известных технических решений - соблюдение нормативов непогашенного ускорения, лубрикация рельсов в кривых участках пути.

В статье обобщены результаты комплексных испытаний новых скоростных электропоездов, предназначенных для обеспечения пригородного и регионального пассажирского сообщения. Методика проведения исследования основана на работах профессора М. Ф. Вериго и заключается в экспериментальном определении в единый момент времени совокупности показателей динамических качеств и воздействия на путь электропоездов в процессе комплексных испытаний. На базе указанной совокупности показателей с применением Правил расчета пути на прочность определена таблица допускаемых скоростей движения электропоездов, которая в качестве нормативного документа ОАО «РЖД» внедрена на участках обращения этих электропоездов.

Современные перспективные условия работы железнодорожного транспорта, характеризующиеся всё возрастающим силовым воздействием поездов на инфраструктуру, требуют повышения внимания специалистов к одной из фундаментальных и многогранных проблем - взаимодействию пути и подвижного состава. В статье приведен ретроспективный анализ становления исследований ВНИИЖТа в этой области. Показано плодотворное сочетание теоретических и экспериментальных исследований, направленных на решение актуальных задач повышения безопасности движения поездов и освоения возрастающих объемов перевозок. Сформулированы первоочередные задачи, решение которых позволит сократить имеющийся разрыв в освоении перевозок на наиболее загруженных отечественных и зарубежных линиях.