МИР ТРАНСПОРТА

Целью описанного в статье исследования является долгосрочная (с последней четверти XIX века до настоящего времени) оценка, с использованием методов статистического и исторического анализа, товарной структуры перевозок на сети отечественных железных дорог, выявление основных тенденций ее трансформации и формирование на этой основе выводов о перспективах развития железнодорожных грузовых перевозок. Проведенный анализ позволил выявить специфику товарной структуры железнодорожных перевозок в Российской империи, СССР и Российской Федерации и ее изменения в соответствующие исторические периоды. Также выявлены общие тенденции изменения товарной структуры железнодорожных перевозок за рассматриваемый полуторавековой период в целом. Отмечено, что приспособление железнодорожного транспорта к трансформации товарной структуры перевозок свидетельствует о высокой адаптируемости капитальных благ отрасли, а значит - о перспективности инвестиций в развитие железных дорог. Предложен методологический подход к типологизации товарной структуры рынка железнодорожных перевозок, на основе которого проанализированы ее качественные изменения на протяжении рассматриваемого периода. Установлено, что в конце XIX - начале XX века товарная структура железнодорожных перевозок была диверсифицированной, затем чередовались смешанная и концентрированная структура, а в начале XXI века преобладает концентрированная структура. Такая структура делает транспортные компании зависимыми от конъюнктуры небольшого количества отраслей и уязвимыми в случае ее ухудшения, поэтому сделан вывод о целесообразности диверсификации товарной структуры железнодорожных перевозок на основе реализации как маркетинговых, так и технико-технологических инноваций. Ключевое значение для этого имеет клиентоориентированное совершенствование технологии грузовых перевозок и вывод на рынок новых транспортных продуктов, привлекательных для грузовладельцев и эффективных для транспортных компаний. Полный текст статьи в переводе на английский язык публикуется во второй части данного выпуска.

В Москве, Челябинске, Иркутске, Ртищеве есть улицы Образцова. Многие уверены, что улицы эти получили свое название в честь великого кукольника Сергея Образцова. Но на самом деле в топонимике российских городов был увековечен не замечательный актер, а его отец - академик Владимир Николаевич Образцов, выдающийся ученый в области транспорта, который с гордостью называл себя «ртищевским железнодорожником». Бывшая Бахметьевская улица в Москве, где жила семья Образцовых, и ныне носит имя железнодорожного академика. Современную Москву невозможно представить себе без этой фамилии. Улица Образцова по-прежнему ведет к знаниям, к внедрению новых технологий при строительстве железных дорог и, в конечном итоге, - к прогрессу. Не случайно по улице Образцова с давних пор прописан Российский университет транспорта (МИИТ), в котором традиционно развиваются образцовские традиции. Академик Образцов обладал удивительным даром - он умел рассказывать просто о сложном - поэтому считался замечательным преподавателем, любимцем студентов, а его научные работы до сих пор не потеряли свою актуальность. Главные научные труды Владимира Николаевича посвящены железным дорогам, их истории, их настоящему и будущему. Образцов понимал, что со временем роль транспорта станет только расти, и предлагал решения, учитывая неизбежные перемены. Жизнь профессора Образцова - это его ученики, его задумки, его командировки… Железную дорогу он очень хорошо знал и любил. И верил, что именно стальные трассы помогут России стать передовой страной. В статье приводится библиографический список трудов В. Н. Образцова и перечень наиболее крупных из числа реализованных им проектов. Полный текст статьи в переводе на английский язык публикуется во второй части данного выпуска.

Статья посвящена рассмотрению вопросов анализа применяемых во вновь строящемся подвижном составе узлов и деталей, их систематизации и формированию алгоритма учета, а также их замены с определением проблемных аспектов и путей их нивелирования. Изучены сроки службы основных элементов и агрегатов, используемых на пассажирском подвижном составе, установлены сроки периодической их замены и ремонта, а также предложен алгоритм их контроля. Рассмотрены вопросы замены или обслуживания отдельных узлов, деталей и элементов пассажирских вагонов с привязкой к периоду проведения планово-предупредительного ремонта, необходимости закрепления отдельных требований на этапе конструирования подвижного состава и его элементов в нормативно-правовом поле с целью повышения эффективности использования подвижного состава на эксплуатационном этапе его жизненного цикла и минимизации перевода подвижного состава в нерабочий парк и отвлечения от перевозочной деятельности. Проведены исследования нормативной документации, поставляемой при изготовлении вагона, систематизированы и проанализированы сроки службы самого вагона, а также используемых в нем основных узлов и агрегатов. Данное исследование призвано повысить эффективность эксплуатации подвижного состава, систематизировать и, в отдельных случаях, установить требования к сроку службы отдельных узлов, механизмов и элементов при изготовлении и проектировании пассажирских вагонов, упростить и оптимизировать оценку стоимости жизненного цикла вагона, синхронизировать этапы жизненного цикла отдельных элементов подвижного состава с жизненным циклом (цикличной заменой) применяемых в подвижном составе узлов и деталей. Полный текст статьи в переводе на английский язык публикуется во второй части данного выпуска.

Устройства для позиционирования относятся к устройствам для перемещения объектов, а именно к подъемным устройствам, и используются в различных отраслях машиностроения, в том числе, в железнодорожном машиностроении. Устройства данного типа актуальны для применения в измерительной технике для позиционирования деталей вращения. Устройство для позиционирования обычно используется в составе устройств для измерения и контроля размеров колесных пар. В задачу исследования входило рассмотрение различных способов и устройств для позиционирования колесных пар, выявление их достоинств, ограничений и недостатков. Цель исследования состояла в разработке нового устройства для позиционирования, позволяющего повысить надежность его работы, расширить области применения и функциональные возможности. В статье даны рекомендации по созданию более универсального устройства позиционирования, пригодного к применению для колесных пар различных типов. Полный текст статьи в переводе на английский язык публикуется во второй части данного выпуска.

Согласно Транспортной стратегии Российской Федерации запланированы беспрецедентные объемы перевозок по БАМу и Транссибу за счет повышения весовых норм составов, участковых скоростей движения, эффективности тяговых возможностей тепловозов. Подобные задачи уже ставились в 70-е годы прошлого столетия. Их решение осложнялось недостаточным опытом (по современным представлениям) создания и применения опорно-рамных и комбинированных тяговых приводов на грузовых тепловозах и отсутствием объективного представления об эксплуатационных условиях, в которых предстоит работать проектируемым тепловозам. В этой связи, проектирование колесно-моторных блоков (КМБ) тележечных экипажей тепловозов с опорно-осевым подвешиванием тяговых приводов выполнялось на основе обобщенных результатов эмпирических исследований динамики различных типов и серий локомотивов. Целью работы является разработка модели математического анализа и алгоритма расчета категорий динамических сил и скорости взаимодействия колес грузового тепловоза в контактах с рельсами, на стадии проектирования тяговых приводов, для обеспечения высоких технико-экономических показателей их работы в условиях эксплуатации. Многолетний мониторинг надежности работы тепловозов на Восточном участке БАМа определил системные отказы оборудования экипажной части, которыми подтверждается необъективность расчетных конструкторских решений тяговых приводов тепловозов современных серий ТЭ25А, 2ТЭ25КМ и 3ТЭ25К2М, созданных в XXI веке. Системные отказы оборудования КМБ современных серий (ТЭ25КМ) являются следствием непосредственного «механистического» заимствования неудачных конструкторских решений универсальных экипажей тепловозов (ТЭ10 и ТЭ116). В исследовании предложено уточнение теоретических положений моделирования качественных критериев динамики в контактах колес с рельсами тяговых приводов тепловозов на стадии проектирования. Механизм взаимодействия «колесо - рельс» обоснован математической теорией движения круга - циклоидой. Алгоритм оценки сил в контактах колес с рельсами построен на теоремах классической теоретической механики несвободного движения колесной пары и законах динамики как неизменяемой голономной системы. Получено уточнение характеристик кинематики (угловая скорость, угловое ускорение), реальных центров скоростей и ускорений колес, моментов инерции вращающихся неподрессоренных масс колесно-моторных блоков с опорно-осевым подвешиванием тяговых приводов. Новый подход позволяет количественно оценивать критерии динамики в контактах колес с рельсами на стадии проектирования, которые раньше не поддавались расчету. Полный текст статьи в переводе на английский язык публикуется во второй части данного выпуска.

На основании анализа зарубежного опыта разработки автономных локомотивов с гибридной энергетической установкой обоснована возможность повышения эффективности работы тепловозов за счет использования электрических накопителей энергии. Предложена принципиальная схема энергетической системы тепловоза, источником энергии в которой наряду с дизелем является тяговая аккумуляторная батарея с импульсным прерывателем постоянного напряжения. Разработан алгоритм управления тяговым приводом тепловоза с гибридной энергетической установкой, обеспечивающий повышение тяговой силы локомотива на тяжелых участках профиля. Модернизация энергетической системы тепловоза путем применения гибридной энергетической установки рассмотрена применительно к тепловозу 2ТЭ116. С использованием уравнений энергетического баланса тягового электродвигателя разработана математическая модель работы тягового привода тепловоза с питанием от гибридного источника энергии через управляемый прерыватель напряжения. Методами численного моделирования в программных средах MatLab и LabView выполнен расчет тяговой характеристики тепловоза 2ТЭ116 со штатной энергетической установкой и гибридной энергетической установкой. Показано, что во всем диапазоне рабочих скоростей движения тепловоз с гибридной энергетической установкой позволяет получить силу тяги на 15 % выше, чем тепловоз со штатной энергетической системой. Расчеты обосновали, что повышение тяговых свойств модернизированного тепловоза 2ТЭ116 дает возможность на 15 % повысить расчетный вес состава, а соответственно и эффективность использования локомотива как тяговой единицы на сети железных дорог. Полный текст статьи в переводе на английский язык публикуется во второй части данного выпуска.

На воздушных линиях электропередачи напряжением 6-10 кВ, предназначенных для проводов питания устройств сигнализации, централизации и блокировки и линий продольного электроснабжения, в качестве поддерживающих конструкций используются металлические траверсы с фарфоровыми или стеклянными изоляторами. По имеющимся данным, дефекты, вызванные механическими напряжениями, составляют более половины от общего числа нарушений нормальной работы воздушных линий. Из этого числа стоит выделить дефекты, которые являются наиболее частыми: скол изолятора, изгиб штыря, излом штыря, разрушение изолятора, срыв изолятора со штыря, перекос траверсы, разрушение траверсы, изгиб траверсы, загнивание или коррозия траверсы. С целью повышения надежности воздушных линий и сокращения данных повреждений предлагается изготавливать траверсы из полимерного композитного электроизоляционного материала. Такие траверсы не имеют изоляторов и используются как электромеханическая конструкция, обладающая требуемой механической и электрической прочностью. Целью данной работы является оценка механической прочности траверс, выполненных из полимерных композитных электроизоляционных материалов. Для реализации поставленных задач в работе рассмотрена трехмерная модель траверсы. Определение ее механической прочности осуществлено с использованием прикладного программного обеспечения, реализующего метод конечных элементов (МКЭ). К траверсе прикладываются нагрузки в горизонтальной и вертикальной плоскостях, определяется наиболее нагруженное напряженно-деформированное состояние стержней траверсы и штыревой накладки. Кроме того, в статье выполняется сравнение результатов расчета аналитическим методом, выполненного в предыдущей работе, с расчетом МКЭ. Также осуществлена верификация принятых физико-геометрических параметров, свойств материала и допущений в расчетах. Полный текст статьи в переводе на английский язык публикуется во второй части данного выпуска.

Рост объемов железнодорожных контейнерных перевозок в Российской Федерации обязывает обратить внимание на обеспечение сохранности перевозки грузов. В этой связи целесообразно обозначить организационно-технологические аспекты перевозки железнодорожным транспортом особо ценных грузов в контейнерах. На основе анализа действующих нормативно-технических документов, отечественного и зарубежного опыта определены наиболее эффективные направления обеспечения сохранности перевозимых грузов, которые базируются на внесении изменений в конструкцию автосцепного устройства подвижного состава. Обоснована необходимость использования индикаторов бережного обращения, удара, наклона груза, вибраций, температуры. Проанализирован и обоснован вопрос необходимости пересмотра системы страхования при перевозке грузов железнодорожным транспортом. Данная статья является обзорно-аналитическим исследованием вопроса обеспечения сохранности перевозки железнодорожным транспортом особо ценных грузов, посредством применения основных (внесение изменений в конструкцию подвижного состава) и сопутствующих (применение индикаторов (датчиков) и совершенствование системы страхования грузов) технико-организационных мероприятий. Полный текст статьи в переводе на английский язык публикуется во второй части данного выпуска.

Рассмотрен вопрос повышения тяговых свойств грузовых локомотивов в условиях Восточного полигона. В результате проведенного анализа выявлены конструктивные факторы, влияющие на сцепные свойства локомотивов и предложена расширенная классификация способов улучшения сцепных свойств путем выбора рациональных конструктивных решений экипажной части. Установлено, что для унифицированных трехосных тележек отечественных грузовых тепловозов к факторам, ведущим к снижению коэффициента сцепления в эксплуатации, относятся значительная длина базы, несбалансированное рессорное подвешивание и недостаточная жесткость опор кузова на тележку при верхнем расположении шкворня, а для тележек электровозов с бесколлекторными тяговыми электродвигателями - жесткая связь ротора двигателя с колесной парой, ведущая к возникновению высоких динамических крутящих моментов. Предложено в качестве мер по модернизации тележек тепловозов применить сбалансированное пневмопружинное рессорное подвешивание и увеличить жесткость резинометаллических опор, а для перспективной унифицированной экипажной части тепловозов и электровозов - отказаться от размещения топливного бака под кузовом и применить двухосные тележки с опорно-рамным тяговым приводом с осевым редуктором, либо с опорно-осевым приводом агрегатного типа, имеющим упругую муфту, амортизирующую динамические нагрузки. Полученные результаты дают основания полагать, что данные меры позволят повысить эксплуатационный коэффициент сцепления с 0,27 до 0,3…0,33. Полный текст статьи в переводе на английский язык публикуется во второй части данного выпуска.

Пресс-архив Журнал «Железнодорожное дело» опубликовал в 1912 году материал, представляющий собой, по сути, изложение сложившихся в то время подходов к целесообразности и темпам дальнейшего развития железнодорожной сети, в том числе, к их равномерности, а также и, в современных терминах, к транспортной связанности территории страны, социально-экономическим эффектам ее повышения, источникам инвестиций. Были представлены три точки зрения - председателя Высшей Комиссии по исследованию железнодорожного дела, его оставшегося неизвестным, но, видимо, обладавшим авторитетным мнением оппонента под инициалами А. Ф. и собственно редакции журнала. Несмотря на кардинально изменившиеся экономические условия и технологический уклад, приведшие к утере актуальности некоторых обсуждавшихся вопросов, некоторые другие принципиальные моменты в заочной дискуссии на страницах журнала с поправками на современные реалии могут представлять определенный интерес, в том числе, возможно, и в аспекте реализации современных крупных инфраструктурных проектов. В воспроизводимом, незначительно сокращенном тексте максимально сохранены оригинальная пунктуация, лексика и сокращения, принятые в то время. Благодарность: редакция выражает признательность сотрудникам библиотеки Российского университета транспорта за помощь в подготовке материала. Полный текст архивной публикации в переводе на английский язык публикуется во второй части данного выпуска.

Статья посвящена исследованию влияния уровня заполнения жидким грузом на частотные характеристики оболочки котла вагона-цистерны. В рамках работы применен подход, используемый для оценки частот и форм собственных колебаний стальных резервуаров под воздействием сейсмических нагрузок. Данный подход предполагает учет двух компонентов собственных частот: импульсивной и конвективной. Для определения перечисленных частот и форм собственных колебаний выбран метод конечных элементов с использованием акустических элементов FLUID221. Выбор метода обоснован в ранее проведенных исследованиях авторов. С использованием выбранного метода были исследованы конвективные собственные частоты колебаний свободной поверхности жидкости и импульсные частоты собственных колебаний с различным уровнем заполнения жидким грузом котла вагона-цистерны. Подтверждение достоверности результатов для импульсных частот оболочки, содержащей жидкость, обеспечивается согласованностью с данными, полученными авторами в предшествующих работах с использованием полубезмоментной теории оболочек. Полный текст статьи в переводе на английский язык публикуется во второй части данного выпуска.