Сергей Виноградов: «Виртуальный полигон поможет изучать износ пути»
Генеральный директор АО «ВНИИЖТ» рассказал «Гудку» о комплексных исследованиях в системе «колесо-рельс». По его словам, для решения поставленных задач была сформирована проектная команда. В её состав вошли специалисты ОАО «РЖД», АО «ВНИИЖТ», АО «ВНИКТИ», ФГБОУ ВО ПГУПС, ФГБОУ ВО «СамГУПС» и ряд других организаций. Всего в исследованиях задействованы более 130 специалистов и учёных. Общая продолжительность проекта составляет 36 месяцев, а его завершение планируется в 2023 году. Слово руководителю ВНИИЖТ.
«В настоящий момент полностью выполнен блок исследований по оценке нагруженности путевой инфраструктуры в границах Дальневосточной железной дороги. Также завершён комплекс металловедческих исследований износостойкости материалов колёс и рельсов. В ходе работы помимо общенаучных был решён и ряд поставленных практических задач.
Во-первых, была проведена сравнительная оценка силового воздействия на путь поездов массой 6300 и 7100 тонн на Восточном полигоне. Во-вторых, определены причины увеличения интенсивности износа и дефектности рельсов в кривых малого радиуса.
Также было исследовано влияние твёрдости колёс и рельсов на их повреждаемость и контактную усталость.
Перечислю наиболее значимые из полученных практических результатов. Прежде всего, мы выяснили, что показатели воздействия на путь поездов массой 7100 и 6300 тонн имеют близкие значения. Тем самым можно констатировать, что поезда массой 7100 тонн, сформированные из вагонов с осевой нагрузкой 25 тонн, могут быть приняты как типовой стандарт организации перевозочного процесса.
Кроме того, было установлено, что одной из главных причин повышенной повреждаемости внутреннего рельса в кривых участках пути радиусом 400 м и менее является несоответствие реализуемой и установленной скорости движения грузовых поездов. При движении медленнее, чем установлено, повышается силовое воздействие на внутренний рельс.
Важной практической составляющей работы стало исследование уровня влияния боковых сил прямых и кривых участков пути. Зафиксировано, что наличие даже допускаемых отступлений пути в кривых радиусом 350 м и менее, как с деревянными, так и с железобетонными шпалами, приводит к появлению боковых сил, превышающих нормативные значения для одиночного вагона в 100 кН.
С учётом выявленных обстоятельств были разработаны дифференцированные нормативы расчётных значений боковых нагрузок в зависимости от плана пути и осевой нагрузки. Норматив состоит из среднего и максимального значения.
Такой подход позволит выполнять расчёты промежуточных рельсовых скреплений для достижения необходимой прочности пути и его ресурса, а также уточнить нагрузки для стендовых испытаний при их постановке на производство.
Сергей Александрович Виноградов, генеральный директор АО «ВНИИЖТ»
Большой комплекс задач был связан с соотношением твёрдости колёс и рельсов. Что должно быть твёрже и на сколько? В рамках данного этапа работ были проведены материаловедческие исследования износостойкости и контактной усталости металла рельсов и колёс, применяемых на сети железных дорог.
Стендовые испытания показали, что интенсивность износа определяется абсолютной величиной твёрдости каждого объекта и не зависит от её соотношения между колесом и рельсом.
В качестве результата можно отметить, что в настоящий момент к апробации на сети разработан новый профиль колеса. Он предполагает обеспечение перехода от двухточечного контакта в кривых к одноточечному.
По расчётам, применение нового профиля колеса позволит снизить контактные давления более чем на 40%.
В 2023 году основные усилия будут сосредоточены на разработке и апробации мероприятий, приводящих к снижению сил взаимодействия и контактных давлений в системе «колесо-рельс».
Из значимых результатов всей работы хотел бы отметить создание предиктивной модели взаимодействия пути и подвижного состава. Так называемый цифровой двойник, или виртуальный полигон. Результаты работы данной модели позволят на выходе получить технико-экономическую оценку планируемых адресных мероприятий по снижению износов и продлению срока службы пути.
В рамках подготовительного этапа с прошлого года ведутся разработка моделей, генерация и накопление данных посредством разработанных в рамках проекта специальных стационарных постов, а также их систематизация. Ввод в опытную эксплуатацию предиктивной модели жизненного цикла пути запланирован на сентябрь 2023 года».
Транспортные новости российских мегаполисов и мировых столиц ищите в нашем разделе ГОРОД и в Telegram-канале @Vgudok