Контактно-усталостные повреждения рельсов наряду с их износом являются наиболее распространенными видами дефектов рельсов, в том числе рельсов нового поколения. За последние годы произошли существенные изменения в распределении видов контактно-усталостных повреждений как на российских, так и зарубежных железных дорогах, особенно на линиях с тяжеловесным движением. Поэтому актуальным является изучение механизмов и моделирование появления поверхностных контактно-усталостных повреждений рельсов. Данная статья посвящена обзору подходов к моделированию возникновения контактно-усталостных повреждений на рабочих поверхностях рельсов. Рассмотрены четыре вида подходов к моделированию: основанные на методах и подходах механики контактного взаимодействия; на получении количественных характеристик приспосабливаемости материалов к циклическому нагружению, устанавливаемых с помощью лабораторных испытаний; на применении критериев, имеющих физический смысл энергии, выделяющейся на контакте; прогнозирующие накопление пластической деформации в условиях циклического нагружения на базе серии стандартных испытаний рельсовых сталей, в том числе в зоне сварного стыка, и конечноэлементного моделирования. Сформулированы направления дальнейших исследований по образованию и развитию поверхностных контактно-усталостных дефектов в рельсах.

В статье изложена разработанная методика проектирования профиля колеса и результаты ее применения для проектирования новой формы поверхности катания колеса для грузовых вагонов с осевой нагрузкой свыше 25 тс. В качестве исходных данных использованы результаты замеров колес вагонов модели 12-9853, установленных на тележки 18-9855, которые находились в подконтрольной эксплуатации.

Приведены результаты сравнительного статистического анализа первичных материалов из локомотивных эксплуатационных депо по энергопотреблению пассажирских электровозов серий ЭП20, ЭП2К, ЭП1М. Материалы свидетельствуют, что наибольший удельный расход электроэнергии имеют пассажирские электровозы с составами из двухэтажных пассажирских вагонов. Сравнение удельных расходов электровозов ЭП20 и ЭП2К постоянного тока с однотипными пассажирскими вагонами показало, что у первого на равнинном участке удельный расход заметно превышает уровень электровоза ЭП2К. При электротяге переменного тока удельный расход ЭП20 практически равен удельному расходу электровоза ЭП1М. Сравнительный анализ нагрузки электровозов ЭП20 при ведении пассажирских поездов на участках как постоянного, так переменного токов показал недогруженность электровоза, что вызывает понижение его КПД и, как следствие, перерасход электроэнергии.

Дана сравнительная характеристика плавно регулируемой и ступенчато регулируемой (переключаемой) фильтрокомпенсирующих установок (ФКУ) в тяговой сети железных дорог переменного тока. Проведены технико-экономические расчеты по повышению пропускной способности и снижению потерь электроэнергии. Доказана эффективность переключаемой ФКУ с учетом специфики тяговой нагрузки.

Представлены результаты испытаний экспериментального образца резонансной однопроводной системы передачи электроэнергии на повышенной частоте на расстояние 2000 м. В эксперименте использовалась линия электропередачи на основе коаксиального кабеля. Проведены замеры электромагнитных полей от незаэкранированной линии электропередачи. Рассмотрены преимущества резонансной системы, работающей на частоте 7 кГц, по сравнению с однофазной системой.

Рассмотрена следящая система электродинамического торможения электропоезда, которая позволяет регулировать ток рекуперации в зависимости от возможности его потребления изменением сопротивления реостатного контура. Исследованы электромагнитные процессы в силовой цепи моторного вагона электропоезда со следящей системой в режиме электродинамического торможения. Показана возможность следящей системы регулировать ток якоря в режиме рекуперации совместно с системой автоматического управления торможением в случае увеличения напряжения контактной сети. При провале напряжения следящая система не способна ограничить возрастающий тормозной ток, его стабилизация осуществляется за счет изменения магнитного потока тяговых двигателей. Рассчитана регулировочная характеристика, оценены технический эффект от внедрения следящей системы и ожидаемое снижение общего расхода электроэнергии.

В статье проведены расчеты коэффициентов демпфирования полимерных прокладок, выбраны для них материалы, которые обеспечивают минимальные напряжения на грунты под железнодорожным полотном и исключают его просадки в широком рабочем диапазоне температур и частот. На базе теории волновых процессов обосновано применение дополнительной металлической пластины между подкладкой под рельс и прокладкой на шпалу, которая позволяет благодаря отражению в противофазе на границе «металл рельса — полимер» снизить амплитуду вибрационной волны в рельсе и колесе в шесть раз, а при отражении вибрационной волны в сегменте «металлическая пластина — прокладка — бетонная шпала» уменьшает амплитуду волны еще в три раза. Для российского резко континентального климата следует в качестве подкладок под рельсы использовать термоэластопласты, а на шпалы — полиуретан. Для повышения коэффициента демпфирования между подкладкой и прокладкой нужно установить шероховатую алюминиевую пластину, на которую следует напылить полимер. Такая составная прокладка может «работать» и при низких температурах от –60 °С, и при высоких до +80 °С.