Preview

Вестник Научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (Вестник ВНИИЖТ)

Расширенный поиск
Том 79, № 6 (2020)
Скачать выпуск PDF
https://doi.org/10.21780/2223-9731-2020-79-6

319-326 93
Аннотация

В настоящее время в стадии проработки находится проект организации перевозок скоропортящихся грузов поездами «Холодный экспресс», представляющий собой новый транспортный продукт, нацеленный на доставку продуктов питания, сельскохозяйственного сырья и прочих высокодоходных грузов в города, до которых нецелесообразно назначение регулярных контейнерных поездов. В статье рассмотрены вопросы экономической эффективности инвестиционного проекта организации перевозок грузов в регулярных рефрижераторных контейнерных поездах на примере маршрута Владивосток—Москва—Санкт-Петербург с учетом обустройства не менее 18 контейнерных площадок, способных обрабатывать транзитные контейнерные поезда. Перевозки по проекту «Холодный экспресс» предполагают доставку грузов на маршруте Владивосток—Москва—Санкт-Петербург в попутные крупные города контейнерным поездом, загруженным рефрижераторными и изотермическими контейнерами, по разработанному расписанию с заранее известным временем прибытия и отправления. При развитии перевозок в обоих направлениях и выходе на проектную мощность емкость рынка перевозок грузов на пилотном маршруте сервиса «Холодный экспресс» составит 2,0 млн т. Грузопоток будут формировать 23 остановки на маршруте, 2 портовых узла, 2 пограничных сухопутных перехода с размерами движения 7 пар поездов в неделю. В составе проекта произведена оценка потребности в локальной реконструкции попутных станций и обустройстве на них новых или переоборудовании действующих контейнерных терминалов. При этом ввод в строй данных терминалов предполагается постепенным в течение 7 лет реализации проекта, что позволяет также постепенно наращивать грузовую базу и улучшать качество перевозок. Приведены результаты расчетов коммерческой эффективности проекта для ОАО «РЖД» как владельца инфраструктуры, перевозчика и оператора этих контейнерных терминалов, которые показывают его высокую перспективность. Даже при неполной загрузке поезда, прогнозируемой из-за неравномерной густоты грузопотока, чистый дисконтированный срок окупаемости составляет 10 лет.

327-336 72
Аннотация

Обычно для исследования колебаний рельсовых экипажей в качестве возмущения принимают эквивалентную геометрическую неровность пути, полученную в результате обработки записей путеизмерительного вагона. Такая запись содержит определенный набор длин волн неровностей, например: 50, 25 и 12,5 м. Однако при ее использовании для имитации возмущений при различных скоростях движения этим длинам волн будут соответствовать частоты, зависящие от заданной скорости движения, что недопустимо, так как для возбуждения колебаний всех тел, входящих в состав экипажа, необходим стабильный диапазон частот от 0,2 до 10 Гц. Для исключения этого недостатка в ранее опубликованных работах предлагалось выполнять генерацию случайного процесса геометрической неровности для заданной скорости движения, изменяя набор длин волн, входящих в состав неровности. В настоящей работе на основе исследования случайных колебаний упрощенной модели рельсового экипажа как системы с одной степенью свободы произведена проверка адекватности методики генерации случайного процесса возмущения, выполненная двумя способами. В первом способе установлено, что характеристики случайных колебаний такой модели, полученные во временной области на основе численного интегрирования уравнения движения при задании сгенерированного возмущения, имеют удовлетворительную сходимость с аналогичными характеристиками, найденными частотным методом по формуле Шеннона. Во втором способе проверки по сгенерированной реализации возмущения и полученной численным интегрированием реализации процесса колебаний были определены взаимная корреляционная функция и взаимная спектральная плотность между возмущением и колебаниями подпрыгивания. Затем по методике идентификации динамической системы были найдены экспериментальные амплитудная и фазовая частотные характеристики, которые показали удовлетворительную сходимость с соответствующими расчетными характеристиками, полученными при численном решении уравнения колебаний исследуемой модели. На основе полученных результатов был сделан вывод о достаточной адекватности рассмотренной методики генерации случайного процесса возмущения и возможности ее применения для решения задач динамики рельсовых экипажей.

337-342 93
Аннотация

АО «ФРИТЕКС» разработаны безасбестовые гребневые тормозные композиционные колодки UR 01-01 с пониженным коэффициентом трения, которые в отличие от применяемых в настоящее время на локомотивах чугунных гребневых тормозных колодок обладают высокой износостойкостью и более стабильными фрикционными свойствами на высоких скоростях. Они намного легче традиционных чугунных колодок, что обеспечивает уменьшение затрат на логистику и облегчает их замену сервисными подразделениями. Однако новые материалы, применяемые для производства колодки, а также ее инновационная конструкция, в которой сочетаются два типа материалов, требуют детального исследования ее фрикционных свойств. Для этого было выполнено моделирование режимов торможения локомотива, оборудованного колодками UR 01-01, в натурном узле тормозного механизма на инерционном стенде при фиксированных нажатиях и скоростях. По результатам экспериментов были определены величины коэффициентов трения тормозной колодки и установлена зависимость коэффициента трения колодок от силы нажатия и скорости торможения. Полученные данные использованы в тормозных расчетах для электровоза серии ВЛ80, включающих определение тормозного пути, удержание одиночного локомотива на уклоне стояночным тормозом и обеспечение безъюзового торможения в связи с более высокими значениями коэффициента трения колодки UR 01-01 на высоких скоростях. Композиционная гребневая колодка обеспечивает соответствие нормативным значениям показателей длины тормозного пути, безъюзового торможения и удержания на уклоне для электровоза серии ВЛ80. При этом применение этих композиционных колодок возможно без изменений в устройстве рычажной передачи электровоза. Для апробации полученной эмпирической зависимости коэффициента трения новых колодок от силы нажатия и скорости торможения локомотива и ее повсеместного применения в расчетах тормозных систем необходимо проведение ходовых тормозных испытаний.

343-350 73
Аннотация

Статья посвящена решению актуальной для пассажирского комплекса задачи оптимизации тарифной политики при наиболее рациональном использовании подвижного состава. Излагаются принципы экономико-математического моделирования с целью определения оптимального количества вагонов в составах пассажирских поездов и цен на проезд в едином расчетном процессе, названном комплексной оптимизацией. Разработанные модели позволяют формировать оптимальные схемы составов в соответствии с прогнозируемым спросом, уравновешивая спрос и предложение на перевозки, что, в свою очередь, радикально повышает их экономическую эффективность. Одновременно с нахождением оптимальных схем методом комплексной оптимизации определяются такие цены на проезд, при которых баланс спроса и предложения достигается при максимально возможном экономическом эффекте. В статье рассматриваются аналитические модели пассажирского спроса, принципы реализации процедуры комплексной оптимизации, проблемы прогнозирования пассажирского спроса и особенности расчетов прогноза спроса на примере поезда № 17/18 «Карелия» на направлении Петрозаводск—Москва, а также предлагается решение задачи определения оптимальных цен и схем составов. На примере реальных данных эксплуатации этого поезда произведена оценка эффективности автоматизированной системы управления рентабельностью пассажирских перевозок, созданной на базе алгоритмов комплексной оптимизации. Показано, что разработанные аналитические модели пассажирского спроса позволяют решать оптимизационные задачи, повышающие эффективность автоматизированных систем управления экономическими показателями перевозочного процесса, а мультимодельная система прогнозирования обеспечивает удовлетворительную точность при высоком уровне детализации прогнозов. В связи с тем, что уровень расходов на рейсы поездов радикально влияет на результат оптимизации перевозочного процесса при переменных схемах составов, принятый критерий оптимизации учитывает как доходы, так и расходы на перевозку. Приведены данные расчетов, показывающих, что процедура комплексной оптимизации для поезда «Карелия» могла бы дать значительный дополнительный финансовый результат.

351-359 95
Аннотация

Для повышения конкурентных преимуществ грузоперевозок железнодорожным транспортом долгосрочной программой развития ОАО «РЖД» предусмотрено увеличение скорости движения грузовых поездов. Конструкционная скорость грузовых вагонов, эксплуатируемых в настоящее время на сети железных дорог, в основном составляет 120 км/ч, а допускаемая скорость движения ограничена 90 км/ч. Одним из возможных решений задачи является внедрение грузовых вагонов с повышенной скоростью движения. В АО «ВНИИЖТ» и АО «ВНИКТИ» проводятся теоретические и экспериментальные исследования грузового движения с повышенными скоростями, работы по выбору конструкций, разработке требований безопасности. В 2017–2018 гг. на скоростном испытательном полигоне Белореченская—Майкоп Северо-Кавказской железной дороги специалистами АО «ВНИИЖТ» проведены ходовые испытания опытного образца вагона-платформы для перевозки контейнеров с конструкционной скоростью 160 км/ч, разработанного АО  «ВНИКТИ». В конструкции вагона-платформы применена тележка, являющаяся аналогом тележки прицепных вагонов электропоездов ЭД4 и ЭД9, с подбором жесткости пружин в ступенях рессорного подвешивания для соблюдения разности уровня автосцепки от головки рельса в режимах «тара» и «брутто». Анализ результатов ходовых испытаний позволяет определить пути совершенствования конструкции тележки. Для выбора конструктивных решений с целью обеспечения безопасности выполнен обзор исследований отечественных ученых, посвященных изучению динамических качеств железнодорожного подвижного состава при различных конструкциях экипажной части. Исследования проводились на опытных образцах подвижного состава, имеющего разные упругодиссипативные связи в системе «кузов—тележка—колесные пары». По результатам анализа определены конструкторские решения, позволяющие достичь удовлетворительных динамических качеств для грузового вагона при скорости движения до 140 км/ч. Принятые конструкторские решения апробированы по результатам теоретических исследований динамических качеств вагона-платформы с новой тележкой, проведенных методом компьютерного моделирования. Повышение гибкости рессорного подвешивания и горизонтальной связи кузова с тележкой позволило улучшить динамические качества грузового вагона. Для оценки безопасности при проведении сертификации требуется разработка стандарта, который учитывал бы особенности конструкции тележек вагонов, рассчитанных на повышенную скорость.

360-364 55
Аннотация

Важную роль в доставке скоропортящихся грузов с сохранением их исходных качеств играет правильность выбора специального транспортного средства, а также точность оценки предельного срока перевозки. Согласно требованиям Правил перевозок железнодорожным транспортом скоропортящихся грузов все специальные транспортные средства в срок до 1 января 2022 г. должны получить свидетельства о соответствии нормам, установленным Соглашением о международных перевозках скоропортящихся пищевых продуктов и о специальных транспортных средствах, предназначенных для этих перевозок. Данное требование распространяется на специальные транспортные средства, применяемые как при международном сообщении, так и для перевозки скоропортящихся грузов внутри страны. В статье представлена краткая классификация специальных транспортных средств, использующихся для перевозки скоропортящихся грузов. Приведены формулы, позволяющие рассчитать длительность перевозки таких грузов и среднюю температуру наружного воздуха на всем пути следования. Разработан порядок выбора специального транспортного средства при уже известной длительности транспортировки груза. Сделан вывод, что предлагаемый авторами порядок действий позволяет выбрать оптимальное специальное транспортное средство для перевозки скоропортящихся грузов. Использование данной последовательности расчета дает возможность учесть максимальное количество внешних факторов, оказывающих влияние на длительность перевозки.

365-372 102
Аннотация

Обоснована необходимость дополнения существующей оценки положения пути в плане по разности смежных стрел изгиба оценкой отклонений от зафиксированного исходного положения, обеспечивающей постоянство характеристик однорадиусной кривой или составных частей многорадиусной кривой по всей их длине. В качестве закрепленного исходного положения базы отсчета (базового положения) предлагается принять проектное положение или положение пути после ремонта, выполненного по проекту, а при отсутствии проекта — расчетное положение, полученное с помощью верифицированных программ. Рассмотрен вопрос определения величин отклонения положения кривых в отдельных точках от базового положения и их ранжирования при различных вариантах съемки кривых. В качестве возможных вариантов съемки рассматриваются геодезические методы измерений с использованием декартовой и полярной систем координат, методы получения информации по преобразованным данным с датчиков вагоновпутеизмерителей, а также классический метод измерения стрел изгиба кривой. В статье приведены результаты расчетов показателей взаимодействия пути и подвижного состава (рамные и горизонтальные поперечные силы, поперечные отжатия рельсов) при моделировании движения грузового вагона по кривым, параметры которых получены на основе анализа данных опытных участков. Результаты расчетов соотнесены с проанализированными данными о наличии в кривых отклонений от базового положения.

373-382 66
Аннотация

Задачу по повышению энергетической эффективности работы 8-осных пассажирских электровозов постоянного тока представляется возможным решить посредством отключения части тяговых электродвигателей и поддержания необходимой скорости движения согласно графику остающимися в режиме тяги электродвигателями, благодаря чему существенно сокращается расход электроэнергии на тягу поездов. Предложенный метод актуален при вождении электровозами серии ЧС7 поездов, масса которых в несколько раз ниже установленных для определенных участков норм, а также для скоростных поездов, имеющих на своем пути следования минимальное количество остановок или не имеющих их вообще. Следует отметить, что трогание поезда с места и разгон до максимальной скорости движения производится на «полной схеме» — с участием в режиме разгона всех восьми тяговых электродвигателей, после чего в зависимости от массы поезда и графика движения в работе остаются от четырех до шести тяговых электродвигателей. Разработан вариант модернизации силовой схемы электровоза при отключении двух тяговых электродвигателей, увеличивающий мощность электровоза в данном режиме.



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2223-9731 (Print)
ISSN 2713-2560 (Online)