Северо-Кавказский центр научно-техническойинформации и библиотек

Северо-Кавказский центр научно-техническойинформации и библиотек

Дорожная научно-техническая библиотека

 

 

Обзор публикаций СМИ.

Текущее содержание пути. Бесстыковой путь

 

Ростов-на-Дону

2017 г.

 

ОГЛАВЛЕНИЕ:

 

Организация текущего содержания пути с использованием данных вагонов-путеизмерителей. 3

Затраты труда и расчет численности монтеров пути при участковой системе 8

Рекомендации по усилению пути на линиях с тяжеловесным движением.. 17

Многофункциональная новинка. 26

5.Нормы расхода материалов на текущее содержание бесстыкового пути. 30

Стрелочные переводы: шлифование как фактор снижения затрат жизненного цикла. 34

7.Информационные карты, информационные листки......................................40

8.Список литературы.............................................................................................. 58

 

Затраты труда на устранение неисправностей рельсовой колеи, чел.-час в год

Вид неисправностей рельсовой колеи	Вид работ	Конструкция верхнего строения пути	Бесстыковой путь со скреплением КБ	Бесстыковой путь со скреплением ЖБР	Звеньевой путь со скреплением ДО
Отклонения по уровню, просадки, перекосы	Исправление просадок и перекосов пути на щебеночном балласте подбивкой шпал электрошпалоподбойками	80,4	81,7	120,2
Выправка пути по уровню на величину до 10 мм укладкой или заменой регулировочных прокладок	17,3	20,3	48,3
Отклонения по направлению (нарушение рихтовки)	Регулировка рельсошпальной решетки в плане гидравлическими рихтовщиками	7,4	12,6	37,5
Нарушение ширины рельсовой колеи	Регулировка ширины рельсовой колеи	6,9	8,4	39,0
ВСЕГО	112,0	123,0	245,0

 

Затраты труда на выправку пути подбивкой шпал электрошпалоподбойками в 4,0–4,5 раза больше по сравнению с выправкой укладкой регулировочных прокладок на бесстыковом пути и в 2,5 раза больше на звеньевом пути с деревянными шпалами.

Соотношение затрат труда на очередность устранения неисправностей рельсовой колеи по данным проходов вагонов-путеизмерителей приведено в табл. 4.

Соотношение затрат труда на устранение неисправностей рельсовой колеи при различных конструкциях пути и очередности работ

 

 

Конструкция пути	Очередность путевых работ и их объем, чел.-час	Неотложные	Первоочередные	Плановые	Суммарные
Бесстыковой со скреплением КБ	0,14	3,55	108,2
Бесстыковой со скреплением ЖБР	1,82	4,61	116,6
Звеньевой со скреплением ДО	6,23	17,49	221,3

 

 

Секторные диаграммы распределения затрат труда в процентах на устранение неисправностей рельсовой колеи при конструкциях пути: а) бесстыковой;

б) звеньевой.

Из таблицы 4 и секторной диаграммы следует, что:

основной объем работ на регулировку рельсовой колеи затрачивается в плановом порядке;

неотложные работы колеблются от 0,1% при железобетонных шпалах и скреплении КБ до 2,6% при деревянных шпалах и скреплении ДО;

первоочередные работы составляют 3,7–7,1%.

Вывод. Анализ информации, получаемой с вагонов-путеизмерителей, показал, что ее можно использовать для определения вида и протяженности неисправностей рельсовой колеи объема и очередности выполнения путевых работ по их устранению.

 

Карпущенко Н.И.

Экономика железных дорог. – 2016. - № 9. – С. 85-91.

 

 

Карпущенко И.Н.

Путь и путевое хозяйство. - 2016. - № 1. - С. 2-7.

 

 

Рекомендации по усилению пути на линиях с тяжеловесным движением

Развитие тяжеловесного движения для повыше­ния провозной способности грузонапряженных на­правлений — одна из ключевых задач Стратегии развития холдинга «РЖД» на период до 2030 г.

Железнодорожная линия с тяжеловесным грузо­вым движением — это линия, по которой осущест­вляется движение грузовых поездов массой 6300 т и более, включающих вагоны с нагрузкой на ось до 25 тс. Классификацию и специализацию железнодо­рожных линий разработало АО «ИЭРТ» в соответ­ствии с Методикой по статистической отчетно­сти на 1 января 2015 г. Протяженность линий с тяжеловесным движением составляет 8272 км из классифицированных 84752 км эксплуатационной протяженности сети железных дорог.

При определении специализации линий с тяже­ловесным грузовым движением в Методике 3048р принята доля размеров движения поездов мас­сой 6300 т и более в размере 15 % и более от сум­марных объемов движения грузовых поездов по линии. В Генеральной схеме развития сети железных дорог ОАО «РЖД» на период до 2020 и 2025 гг. опре­делен перспективный полигон обращения тяжело­весных поездов. При этом в качестве первоочередно­го участка сети по организации тяжеловесного дви­жения рассматривается направление Кузбасс—Усть-Луга. Обращение поездов массой 7100 тс осевой на­грузкой 25тс, предусматривается на Восточном полигоне для обеспечения перевозки массовых экспорт­ных грузов в порты Дальнего Востока.

Планируемая на перспективу протяженность полигона обращения грузовых тяжеловесных поез­дов к 2025 г. должна достигнуть 28650 км, что со­ставит около 33,6 % от эксплуатационной протя­женности сети дорог.

На заседании научно-технического совета ОАО «Российские железные дороги», прошедшего 22 марта 2013 г., было отмечено, что «важнейшей задачей эффективной работы инфраструктурного комплекса, в том числе путевого хозяйства компа­нии, является обеспечение заданного уровня объе­ма перевозок с минимизацией затрат на эксплуата­цию объектов инфраструктуры на всех стадиях жизненного цикла. При этом основной задачей данного процесса становится снижение его стои­мости за счет оптимизации ресурсов с требуемым уровнем надежности, обеспечивающим безопас­ность движения с установленными скоростями движения».

Комплексная программа повышения эффектив­ности эксплуатации и применения инновационных технологий при техническом обслуживании желез­нодорожного пути с поэтапным переходом на малообслуживаемые конструкции предусматривает к 2020 г. увеличение ресурса пути до 1,5 млрд. т груза брутто, а к 2030 г. — до 2,5 млрд. т со снижением стоимости жизненного цикла. При сегодняшней среднесетевой норме периодичности реконструкции и капитальных ремонтов на новых материалах 700 млн. т груза брутто/км. (Распоряжение ОАО «РЖД» от 18 января 2013 г. № 75 р) становится очевидной сложность поставленной задачи. Достичь таких результатов можно только при комплексном подходе к проектированию верхнего строения пути для тяжеловесного движения. Верхнее строение пути, земляное полотно и искус­ственные сооружения должны иметь согласован­ные между собой технические параметры, исклю­чающие избыток или недостаток мощности.

Необходимо определить основные технические параметры малообслуживаемого пути для линий различных классов и специализаций. Для создания новых конструкций или усовер­шенствования существующих необходимо знать следующее:

действующие на путь наибольшие и средние силы (вертикальные, горизонтальные, продоль­ные и поперечные, в том числе осевую и погон­ную нагрузки);

физико-механические характеристики мате­риалов;

условия работы пути (скорость движения поез­дов, грузонапряженность, амплитуда температуры рельсов и др.);

заданный срок службы пути;

физическую модель конструкции пути;

оптимальные (по критерию минимума суммар­ных эксплуатационных затрат за жизненный цикл конструкций) технические параметры пути и под­вижного состава, в том числе момент инерции рельса относительно горизонтальной оси (см4), мо­дуль упругости рельсового основания (МПа), вер­тикальную жесткость пути (кН/мм), вертикальную жесткость узла скрепления (кН/мм), сопротивление продольному к оси пути перемещению шпал в бал­ласте (кН/м), сопротивление продольному переме­щению рельсовой плети относительно рельсовых опор (Н/м), погонное поперечное сопротивление рельсошпальной решетки без вертикальной нагруз­ки (кН/м), глубину неровности на поверхности ка­тания головки рельса на длине 1 м (мм) и др.

Подшпальное основание малообслуживаемого пути должно обеспечивать для заданных поездных нагрузок стабильное состояние рельсошпальной решетки с минимальной интенсивностью накопле­ния остаточных деформаций в межремонтный пе­риод, а также надежность пути в целом при мини­муме суммарных затрат на сооружение и техниче­ское обслуживание. При этом вертикальные и го­ризонтальные деформации в послеремонтный пе­риод после стабилизации должны быть упругими.

Требования к инновационным элементам верхнего строения пути для организации тяже­ловесного движения были приняты в 2014г. на заседании научно-технического совета ОАО «РЖД» (табл. 2).

Некоторые приведенные в табл. 2 технические требования к элементам пути, на наш взгляд, дис­куссионные, другие требуют корректировки и до­полнения.

В существующих нормативных документах от­сутствует описание технических параметров верх­него строения пути, земляного полотна и искус­ственных сооружений для линий с тяжеловесным движением, не представлено оно и в проектах раз­рабатываемых документов.

По данным А.Я. Когана, с введением тяжело­весного движения поездов растут вертикальные и боковые силы, передаваемые от вагона на путь. Особенно это проявляется в кривых участках.

В результате испытаний, проведенных ВНИИЖТом в 2014—2015 гг., «...было установлено, что верти­кальные силы, действующие от колеса на рельс, в поезде массой 6000 т при скорости движения 40—60 км/ч возрастают пропорционально осевой нагрузке».

В.А. Лазарян приводит следующие данные: при неустановившемся режиме торможения и скорости 15—20 км/ч в поезде возникают значи­тельные продольные силы, которые могут быть в 2,0—2,5 раза больше максимальной силы тяги локомотива по сцеплению. По сведениям ОАО ВНИКТИ, максимальные продольные уси­лия сжатия в составах превысили норматив 50 тс и достигли 120 тс в поезде массой 12600 т и 140 тс в поезде массой 14200 т.

На участках тяжеловесного движения отмечен рост на 17—18 % эксплуатационных расходов на те­кущее содержание 1км пути, на некоторых участ­ках происходит осадка пути, ухудшается покило-метровая балльная оценка, ускоряется накопление деформаций земляного полотна и верхнего строе­ния пути. Увеличение прогибов рельсов ведет к снижению ресурса наработки тоннажа рельсами* и шпалами.

Обобщение мирового опыта тяжеловесного дви­жения показало, что оптимальный модуль упруго­сти пути должен возрастать при тяжеловесном движении, а оптимальный прогиб рельса под коле­сом вагона должен находиться в диапазоне от 1,3 до 3,8мм.

Нашими расчетами установлено, что при кон­струкции пути по СТО ОАО «РЖД» 107.002.2010, вер­тикальном давлении колеса 16,3 тс, модулях деформа­ции грунтов земляного полотна от 10 до 30 МПа и высоте насыпи 4 м на прочном основании, прогиб рельсов Р65 составляет от 5 до 9 мм (без учета сжатия подрельсовой и нашпальной прокладок), и это намного больше, чем рекомендуется при тяже­ловесном движении.

Рассмотрим возможности снижения упругих прогибов рельсов под колесами при тяжеловесном движении поездов. Сегодня величина прогиба рельса существенно зависит от деформации под­рельсовых и нашпальных прокладок. Сжатие про­кладок достигает 50 % общей вертикальной дефор­мации рельса под поездной нагрузкой. Длительное время в России считалось, что снижение верти­кальной жесткости прокладок и увеличение их толщины способствуют лучшему распределению поездной нагрузки на шпалы, увеличивая длину волны прогиба рельса. В расчетах последней не учитывалась деформация земляного полотна. Также не учитывалось, что большой диапазон на­пряжений в клеммах и рельсах при значительном сжатии прокладок существенно снижает ресурс упругих клемм и рельсов при наработке тоннажа.

 

 

 

Нелинейность характеристики нагрузка—дефор­мация при взаимодействии подвижного состава и пути создает эффект зазора в узле скрепления и ухудшает распределение давления колес на шпалы. Зарубежные прокладки, как видно из анализа дан­ных В.К. Финка, отличает линейность характери­стики нагрузка—деформация и на порядок мень­шие вертикальные деформации. Известные за­рубежные изготовители узлов рельсовых скрепле­ний Pandrol и Vosslo применяют подрельсовые прокладки из линейно деформируемых пластиков с вертикальной жесткостью 200—300 тс/см. и максимальным сжатием до 0,5 мм. Была получе­на экспериментальная кривая Велера для упру­гих клемм. В результате циклических испыта­ний выяснилось, что для наработки клеммой Vosslo 1 млрд т (40—50млн циклов) ее упругий ход при проходе колеса не должен быть больше, чем 0,7 мм.

На участках тяжеловесного движения поездов ОАО «РЖД» очевидна необходимость повышения жесткости подрельсовых и нашпальных прокладок и уменьшения их толщины до 6—8 мм. Снижение остаточной осадки пути при увеличении модуля упругости подрельсового основания подтверж­дено в ходе испытаний, проведенных в 2014— 2015 гг. ВНИИЖТом на участке Ковдор—Пинозеро с вагонами, рассчитанными на осевые нагрузки 23,5, 25 и 27 тс.

Для увеличения устойчивости бесстыкового пути против выброса промежуточные рельсовые скрепления должны обеспечивать максимальную рамную жесткость рельсошпальной решетки.

 

 

Исследования сопротивления повороту рельсов в узлах скрепления показали, что максимальную рамную жесткость пути обеспечивают подкладоч­ные скрепления. Если между клеммой и рельсом находится пластиковый электроизолирующий эле­мент, то рамная жесткость узла скрепления снижа­ется в 3 раза, а предельно допустимая температура нагрева плети уменьшается на 10—15°С.

На значительном протяжении бесстыкового пути в России используется скрепление КБ65, которое характеризуется ослаблением прижатия рельса к шпале в период эксплуатации. Для обе­спечения большей и постоянной силы прижатия рельса к шпале НИЦ «Путь» Горьковской дороги разработал упругую пластинчатую клемму, кото­рая изготавливалась на заводе «Инструмент» в Нижнем Новгороде из стальной полосы шириной 8 см и толщиной 5 мм, прокатанной в «Ижсталь». Клемма, создающая усилие на рельс 1200—1400 кгс, успешно испытана на грузонапряженном участке бесстыкового пути Кировского отделения Горьков­ской дороги. Расчетный ресурс наработки тон­нажа у этой клеммы составляет более 1 млрд т.

Этот пример показывает, что традиционное скрепление КБ65 вполне доступно для модерниза­ции. Вместо закладного болта можно предусмо­треть шурупно-дюбельное прикрепление подклад­ки шурупом ЦП 54 с двухвитковой шайбой или упругой клеммой. За более чем полувековой пери­од применения КБ на отечественной сети это скрепление на ряде участков нарабатывало более 1,2 млрд т пропущенного груза, а при модерниза­ции эта цифра может быть больше.

Известно, что массовая российская железобе­тонная шпала типа ПН (в отличие от брусковых шпал) имеет недостаточную высоту в середине

Из-за этого давление колеса вагона на одну опор­ную площадку шпалы почти не распределяется на вторую опорную площадку, что повышает макси­мальные давления шпалы на балласт и ускоряет темп расстройств пути.

Отечественные железобетонные шпалы типа Ш1 были разработаны для осевой нагрузки ваго­нов до 20 тс и имели наработку тоннажа до 2 млрд т. Повышение вагонной нагрузки до 25—27 тс/ось существенно снижает ресурс железобетонной шпалы. Для уменьшения прогиба рельса и созда­ния равнопрочной конструкции пути с наработкой 1,5—2,0 млрд.т. требуется усиление несущей спо­собности шпалы.

В Китае на линии Датун—Циньхуандао с тяже­ловесным движением поездов применены усилен­ные железобетонные шпалы массой 360 кг, имею­щие расчетный изгибающий момент в подрельсовом сечении на 40 % выше, чем ранее применяв­шиеся шпалы массой 250 кг Исследованиями НИЦ «Путь» Горьковской дороги была доказана возможность повышения несущей способности шпалы типа Ш1 не менее чем на 40 % без повыше­ния ее массы за счет изменения высоты арматур­ного струнопакета (рис. 1). Циклические ис­пытания шпал с увеличенной высотой арматурно­го струнопакета, изготовленных Каликинским шпалозаводом Горьковской дороги, подтвердили во ВНИИЖТе в 1999 г. правильность расчетов НИЦ «Путь». Увеличив высоту струнопакета с 75 до 90 мм, при, том же количестве струн мы полу­чаем необходимое увеличение несущей способно­сти железобетонной шпалы.

Большая высота струнопакета увеличивает мо­мент сопротивления и расчетный изгибающий мо­мент шпалы. Усиленные шпалы имеют меньший прогиб, большее по площади пятно контакта с балластом и примерно на 7 % меньшие максималь­ные контактные напряжения между шпалой и бал­ластом. В результате снижается темп накопления деформаций в балласте и затраты на выправку пути. Желательна модернизация форм для изготов­ления шпал с доведением высоты шпалы в середине до 170 мм и высоты струнопакета до 120 мм.

Повышение же класса бетона от В40 (применяе­мого сегодня шпалозаводами) до В50 не даст ощу­тимого эффекта, но повысит стоимость шпалы.

Типовая балластная призма имеет модуль дефор­мации, по данным ВНИИЖТа, от 170 до 300 МПа и не препятствует попаданию воды от снеготая­ния и дождей к земляному полотну. Толщины щебеночного слоя в 40 см под шпалой недостаточно для существенного гашения коле­баний, передающихся от подошвы железобетон­ной шпалы к земляному полотну. Переход от де­ревянных шпал к железобетонным увеличил ускорения колебаний в контакте железобетонной шпалы и балласта в 2,5 раза. Для исключения тиксотропного разжижения глинистых грунтов основной площадки земляного полотна, при ре­конструкции пути под тяжеловесное движение толщину щебеночного слоя под шпалой целесообразно увели­чить до 60 см или повысить прочность верха земляного по­лотна. Для увеличения мо­дуля деформации щебеночного слоя до 800 МПа нижние 30 см щебня можно уложить на гео­сетку, которая улучшит распре­деление поперечных сил на путь. Используя технологию, применяемую при строитель­стве автодорог, следует уплот­нить щебень виброкатком врас­клинку и пропитать горячим битумом. При этом можно сни­зить технические требования к нижнему слою щебня. Это при­ведет к уменьшению объема работ и снижению затрат при среднем ремонте пути.

Земляное полотно железных дорог ОАО «РЖД» — наиболее слабый элемент пути. Примерно 70 % земляного полотна дорог России построено из гли­нистых, суглинистых и супесчаных грунтов. В пе­риод эксплуатации отмечаются просадки, переко­сы и выплески.

Известно, что вода — враг № 1 для глинистого земляного полотна, но до сих пор это не учтено в конструкции пути. Чтобы исключить сезонные ос­лабления верха земляного полотна и загрязнение нижнего слоя щебня разжиженным глинистым грунтом, а также уменьшить прогиб рельса, целе­сообразно выполнять стабилизацию верха земля­ного полотна, повысив модуль деформации грунта с 20—30 МПа до 150 МПа. Стабилизацией можно сделать глинистый грунт гидрофобным и морозо­устойчивым. Существует много типов добавок и ферментов, успешно применяемых для стабилиза­ции грунтов во многих странах мира. ОАО «РЖД» утверждены нормативы стабилизации верха земля­ного полотна. По экспериментальным данным А.Д. Омарова, защищенное от увлажнения через балластную призму земляное полотно осушается, снижая влажность через 2—3 года на 2—4 %. При этом прочность глинистых грунтов возраста­ет. Стабилизация местных грунтов основной пло­щадки взамен устройства подбалластного слоя из привозных дренирующих грунтов эффективна, так как существенно уменьшает количество и стои­мость привозных материалов.

Для экономии балластных материалов целесо­образно при реконструкции пути усовершенство­вать технологию выравнивания верха основной площадки земляного полотна и песчаной подушки, применив для планировки автогрейдеры с трехмерной автоматической системой управления (например, BladePro 3D). В сочетании с электрон­ным тахеометром ATS точность проведения земля­ных работ может быть доведена до ±5 мм (вместо допускаемых сегодня ±5 см). Предлагаем норма­тивно установить допускаемые отклонения отме­ток бровки земляного полотна и песчаной подуш­ки ±1 см от проекта.

На рис. 2 приведен, для примера, профиль предлагаемой конструкции второго пути на на­сыпи для участка с тяжеловесным движением поездов.

Расчеты прогиба рельсов Р65 численными ме­тодами под рекомендуемой вертикальной на­грузкой от колеса на рельс в 16,33 тс для кон­струкции пути, приведенной на рис. 2, показали, что данный вариант позволяет получить опти­мальный для тяжеловесного движения прогиб рельса (табл. 3) по сравнению с конструкцией, ре­комендуемой СТО ОАО «РЖД» 107.002.2010.

Подводя итоги, можно предложить в качестве подготовки железнодорожного пути к тяжеловес­ному движению следующее.

 

 

 

▪Определить и нормировать основные техни­ческие параметры малообслуживаемого пути, включив их в разрабатываемые нормативные до­кументы. Утверждение технических параметров позволит оптимизировать расходы жизненного цикла железнодорожного полотна как единой конструкции.

▪Внести дополнения в систему технического обслуживания пути с учетом различных сочетаний элементов верхнего строения, состояния земляно­го полотна и конструкции балластной призмы.

▪При проведении ремонтов пути заменять резиновые подрельсовые и нашпальные про­кладки пластиковыми линейно-деформируемы­ми прокладками с динамической жесткостью до 250 кН/мм.

▪Модернизировать массовое промежуточное рельсовое скрепление для железобетонных шпал КБ65 установкой упругих клемм взамен жестких П-образных и шурупно-дюбельным прикреплени­ем подкладки к шпале.

▪При изготовлении железобетонных шпал уве­личить высоту арматурных струнопакетов с 75 до 90 мм, что приведет к росту несущей способности шпалы, уменьшит затраты на подбивку и повысит ресурс шпал.

▪Для повышения несущей способности бал­ластного слоя перейти к устройству двухслойной щебеночной призмы общей высотой 60 см под шпалой (без песчаной подушки), укладываемой на стабилизированную основную площадку зем­ляного полотна. Нижний слой щебня предлага­ется уплотнять виброкатком и пропитывать сверху битумом для достижения модуля дефор­мации 800 МПа.

Предусмотреть стабилизацию верха основ­ной площадки земляного полотна на глубину 0,25—0,3 м с доведением модуля деформации ста­билизированного грунта до 150 МПа.

 

 

Шарапов С.Н.

Многофункциональная новинка

 

Мотовоз или, в просторечии, дрезина — первый помощник путейцев в деле текущего содержания железнодорожного полотна. Надо ли завезти мате­риалы на перегон, забрать замененный рельс, до­ставить бригаду к месту работы и т.д. — везде вы­ручает мотовоз. На ежевечерних планерках в дис­танции пути обязательно обсуждается работа мо­товозов на следующий день. Куда послать дрезину в первую очередь? Каждый мастер и бригадир спе­шат сделать заявку на предоставление мотовоза именно ему. «Рабочая лошадка» нужна везде. Как и вся путевая техника, мотовозы прошли значительную эволюцию в своем развитии от ма­ломощной АГМу до мощного МПТ. Однако воз­росшие потребности структурных подразделений ОАО «РЖД», занимающихся строительством, тех­ническим обслуживанием и ремонтом пути, а также других объектов инфраструктуры, диктуют новые современные требования к самоходному специальному подвижному составу:

улучшение всех основных технических характе­ристик (производительность, скорость, мощность), а также повышение комфорта, простоты управле­ния, безопасности и эргономики;

минимизация эксплуатационных затрат через снижение стоимости жизненного цикла машины;

внедрение инновационных технологий в обла­сти эксплуатации и ремонта специального подвиж­ного состава;

повышение надежности и коэффициента экс­плуатационной готовности;

сокращение негативного воздействия на окру­жающую среду, снижение вредных выбросов; реализация государственной программы импортозамещения; применение модульных рабочих органов на спе­циальном подвижном составе. Отвечая пожеланиям железнодорожников, ОАО «Тихорецкий машиностроитель-

ный завод им. В.В.Воровского» разработал грузовой мотовоз МПТГ-2 многофункционального назначения. Это первая в Российской Федерации путевая машина с асинхронными тяговыми двигателями и асинхрон­ной генераторной установкой. Изначально, при проектировании мотовоза за­кладывался принцип модульности машины. Ставилась задача оснастить базовый мотовоз МПТГ-2 широким набором сменных модулей, по­зволяющих использовать разнообразные рабочие органы в зависимости от конкретных задач, стоя­щих перед эксплуатирующей организацией.

 

Мотовоз МПТГ-2 предназначен для следующих операций:

погрузки, выгрузки и перевозки грузов на соб­ственной платформе;

перевозки длинномерных грузов, в том числе и рельсов, длиной 25м, на собственной и прицепной платформах;

доставки рабочих бригад к месту работы;

использования в качестве головной машины в составе комплекса для текущего содержания и ка­питального ремонта пути;

маневровых работ на станционных путях;

сварочных работ в полевых условиях;

питания потребителей электроэнергией (380/220 В, 50 Гц);

питания потребителей сжатым воздухом (8 атм).

Мотовоз МПТГ-2 представляет собой четырех­осную подвижную единицу с конструкционной скоростью 120 км/ч. Мощная силовая установка машины (дизельный двигатель ЯМЗ 8502 мощно­стью 400 кВт) совместно с асинхронным тяговым генератором ГТА-350-98 позволяет развивать не только большую скорость, но и увеличенную тягу, что положительно сказывается на динамических характеристиках машины, допускает увеличенную прицепную нагрузку. Прицепная нагрузка 300 тс при скорости до 60 км/ч и 45 тс при скорости до 120 км/ч — показатели, не имеющие аналогов среди путевых машин.

Применение нового отечественного электроме­ханического привода позволяет мотовозу до 20 % снизить удельный расход топлива при работе дизеля в экономичном режиме, так как ис­ключена кинематическая связь двигателя с веду­щими колесами. (При заданной мощности дизеля момент и частота вращения коленчатого вала за счет использования асинхронного генератора реа­лизованы в режиме максимальной топливной эф­фективности безотносительно к текущему значе­нию скорости движения мотовоза);

на 10 % (по самым скромным подсчетам) сни­зить эксплуатационные затраты в связи с уменьше­нием использования масел и технических жидкос­тей, снижением их объемов утилизации;

получить большую надежность и долговечность электрических машин в сравнении с традицион­ными гидромеханическими и гидростатическими передачами;

обеспечить широкий диапазон бесступенчатого регулирования скорости движения;

повысить ресурс дизельного двигателя благода­ря отсутствию жесткой связи с ходовой частью;

увеличить КПД системы на 15 % за счет использования в приводах мотора-генератора и тяго­вого двигателя векторной системы управления, работающей в широком диапазоне изменения момен­тов и частот вращения;

получить отличную управляемость — использо­вание асинхронных двигателей и эффективных IGBT-силовых преобразователей, микропроцессор­ных контроллеров и векторной системы управле­ния обеспечивает качественную работу тягового оборудования с высокими динамическими харак­теристиками, позволяет выдать максимальное зна­чение свободной мощности на тягу;

снизить уровень вредных выбросов дизеля за счет работы в ограниченном частотном диапазоне с минимальным расходом топлива.

Рама мотовоза имеет новую конструкцию, ко­торая позволяет перенос всех систем, обеспечи­вающих работу машины (двигатель, генератор, топливные и гидравлический баки, компрессор и т.д.), под настил платформы и свободное разме­щение их в подрамном пространстве.

Рама состоит из правого и левого лонжеро­нов, соединенных между собой поперечными балками для крепления перечисленного обору­дования, а также поперечных обвязывающих балок. По торцам рамы расположены лобовые листы, между которыми находится центральная балка ударно-тягового устройства. На одной из консолей рамы имеются опорные балки под мон­таж дополнительного рабочего оборудования (краноманипуляторная установка, монтажная пло­щадка и т.п.). Между лобовым листом и торцами лонжеронов находятся ниши балок выносных опор. Лонжероны представляют собой сварную кон­струкцию, состоящую из вертикальных листов, имеющих в средней части большую высоту и мень­шую на периферии, в зоне размещения тележек. В средней части лонжероны имеют отверстия для обеспечения доступа к расположенным в подрам­ном пространстве систем и оборудования.

В ходовой части применена двухосная тележка проекта 202.30.00.000, установленная на всех элек­тропоездах, курсирующих по сети железных дорог России. Годами отработанная конструкция тележ­ки говорит о ее надежности, а также отсутствии в будущем проблем, связанных с обслуживанием, ремонтом и запасными частями.

На новом мотовозе МПТГ-2 большое внима­ние уделено кабине, которая разработана не только с учетом эргономики управления и безо­пасности, но и комфортных условий для маши­ниста и рабочих бригад. Основу кабины состав­ляет несущий силовой каркас трубчато-сварной конструкции. Наружная геометрия претерпела изменения в связи с применением современных технологий производства кабин, а также конструктивных решений, позволяющих реализовать дизайн в новом эстетическом ключе. Кабина оборудована вентиляцией, системами отопления и охлаждения. Кондиционер компактен и распо­ложен на крыше. Его система воздушных кана­лов позволяет в зависимости от времени года ра­ботать только в режиме рециркуляции или ох­лаждения. Отопление кабины машиниста обе­спечивает подводящее отопительное устройство системы «жидкость—воздух» и электрокалорифер. Температура воздуха в кабине при работе в режи­ме отопления и режиме кондиционирования регу­лируется автоматически. С помощью современных шумоизоляционных материалов и пакетного осте­кления удалось снизить и общий уровень шума.

На пульте управления размещены системы кон­троля, управления и диагностики мотовоза. Кроме того, кабина оборудована радиостанцией, а также системами обеспечения безопасности движения, пожаротушения подрамного моторно-силового блока, автоматического учета расхода топлива.

Для простого машиниста работа на мотовозе МПТГ-2 означает повышение комфорта и облегче­ние ежедневного труда. Обслуживание машины минимально, а за остальными функциями узлов и агрегатов проследит автоматика. Картину эффек­тивности инновационной машины дополняет на­личие сразу двух крановых установок.

В настоящее время новый мотовоз МПТГ-2 уже прошел весь комплекс сертификационных испы­таний и передан в опытную эксплуатацию. В общем, не приходится сомневаться, что новую ма­шину уже ждут в структурных подразделениях Центральной дирекции инфраструктуры ОАО «РЖД» и промышленных предприятиях.

Данной моделью завод-изготовитель постарал­ся удовлетворить все требования, предъявляемые инфраструктурными специалистами к машинам нового поколения, используя отечественные ин­новационные разработки. При этом конструкторы стремились не только замещать импортные ком­плектующие, технологии и методики, а переос­мысливать и дополнять их, адаптируя к местным реалиям и работая тем самым над импортоопережением! Только такой подход поможет успешно ре­шать самые сложные технические вопросы. Сегодня можно с уверенностью сказать, что будущее за мно­гофункциональными модульными путевыми маши­нами — такими, как МПТГ-2! Будущее за импортоопережением!

 

Фендриков А.А.

Карпущенко Н.И.

Накопленный опыт

На сети ОВВ шлифование рельсовых элементов стрелочных перево­дов практикуется более 20.

Первоначально применялось исклю­чительно корректирующее шлифо­вание, однако около 10 лет назад полученные положительные ре­зультаты экспериментов с профи­лактическим шлифованием побуди­ли к пересмотру стратегии шлифо­вания в рамках комплекса операций текущего содержания стрелочных переводов. Теперь оно проводится на периодической основе.

Работы по шлифованию регла­ментируются инструкцией ОВВ RW 07.06.02. Этот нормативный доку­мент является более детальным, нежели соответствующий стан­дарт Европейского союза EN13231-3:2012-04, поскольку содержит до­полнительную информацию, отра­жающую специфические условия сети ОВВ. В инструкции приве­дены описания внешних призна­ков и характеристики поверхност­ных дефектов рельсов, расписаны процедуры шлифования, включая первоначальную обработку новых рельсов, регулярное профилакти­ческое и корректирующее шлифо­вание.

Требования, касающиеся целе­вого профиля рельса, выделены в отдельные пункты. В инструкции ОВВ подробно расписаны операции, выполнение которых должно пред­шествовать шлифованию. В частно­сти, необходимо проверить состоя­ние рельсовых скреплений, путем измерений оценить износ рельса, обеспечить защиту кабельных ли­ний и т.д. Кроме того, приведены указания относительно ведения от­четности, планирования работ (на­пример, обозначены пороговые значения контролируемых параме­тров, переход через которые указы­вает на необходимость проведения шлифования) и формирования про­граммы шлифования.

Поскольку Австрия являет­ся членом ЕС, на сеть ОВВ рас­пространяется действие стандар­та EN13231-3:2012-04-например, в части критериев приемки. В том, что касается допусков и отклонений профиля, нормы ОВВ сводятся к следующему: максимально допу­стимое отклонение от целевого про­филя равно +0/-1мм при скорости движения на линии менее 140 км/ч (что соответствует классу R соглас­но европейскому стандарту), равно +0/-0,6мм при скорости движения на линии более 160 км/ч (что соот­ветствует классу Q по европейско­му стандарту) и равно +0/-0,8мм в промежуточном диапазоне допу­стимой скорости движения.

В части продольного профи­ля требования европейского и ав­стрийского стандартов совпада­ют полностью. То же самое спра­ведливо в отношении техническо­го состояния поверхности рельсов (единственное различие состоит в том, что предельный уровень ше­роховатости (R) в европейском стандарте равен 8 мкм, а в австрий­ском—10 мкм).

 

Интерпретация результатов

Анализ полученных затрат жиз­ненного цикла в контексте их сопо­ставления показал, что независимо от применяемого метода расчета ти­пы стрелочных переводов стабиль­но располагаются в одной и той же последовательности. Доли суммар­ных затрат меняются, но не более чем на несколько процентов.

Предусмотренное сценарием периодическое шлифование рель­совых элементов стрелочных пере­водов в каждый второй год позво­ляет, согласно оценкам, продлить срок службы стрелочны