Железные дороги мира

Поезда - Супер поезда

железные дороги мира

В 1986 г. журнал «Железные дороги мира» («ЖДМ») освещал вопросы совершенствования электрического и дизельного подвижного состава, уделил большое внимание теоретическим исследованиям системы «колесо — рельс», скоростным поездам, новому оборудованию тягового подвижного состава. Большое значение журнал придавал текущему содержанию локомотивов. В ряде номеров рассмотрена работа некоторых компонентов ходовой части и пути ее усовершенствования, освещены также вопросы электрификации железных дорог.
В «ЖДМ» № 9 дан анализ развития подвижного состава для японских скоростных линий Синкансен за 20 лет. Первая скоростная линия этой системы, Токайдо, была сдана в эксплуатацию в 1964 г. Опытные образцы поездов нового поколения серий 951 и 961 появились, соответственно, в 1969 и 1970 гг. Они имели повышенную мощность для движения со скоростью свыше 200 км/ч, тиристорное регулирование в режимах тяги и торможения, вихретоковый тормоз, систему автоматического поддержания скорости, задаваемой машинистом, кузов несущей конструкции из алюминиевых сплавов.
Последующими разработками были поезда серий 962, а также 925, 200 и 0. Поезда серии 925, используемые на линиях Тохоку и Дзоэцу, оборудованы тяговыми двигателями мощностью 230 кВт, что на 25% выше, чем у поездов линии Токайдо. Это вызвано более сложными условиями эксплуатации на линиях Тохоку и Дзоэцу, изобилующих затяжными (более 10 км) подъемами и крутизной до 12 ‰. Поскольку эти линии проходят через районы, где часты обильные снегопады, на поездах установлены снегосбрасыватели.
Поиск мер борьбы со снегом продолжается, так как здесь в результате его налипания на подкузовное оборудование встречаются негативные явления. В частности, глыбы снега, отрывающиеся от подкузовной части на большой скорости, вызывают выбросы балласта верхнего строения пути. На новом подвижном составе приняты меры, предотвращающие попадание тающего снега в кожуха редукторов и систему охлаждения тяговых двигателей.
Чтобы снизить воздействие на окружающую среду, поезда оборудованы откидными фартуками, закрывающими ходовую часть. Это значительно снижает излучаемый шум. Кузова вагонов имеют обтекаемую аэродинамическую форму, что также способствует снижению шума воздушных потоков.
Со времени начала высокоскоростного движения на Японских национальных железных дорогах (JNR) максимальная скорость 210 км/ч оставалась долгое время неизменной. После продления линий Тохоку и Дзоэцу в 1985 г. регулярное движение осуществляется со скоростью 240 км/ч в режиме автоведения. В этот же период проводились опытные поездки се скоростью 260 км/ч.
В октябре 1985 г. проведены ходовые испытания поезда серии 925, дополнительно оборудованного противошумовыми устройствами на токоприемниках. Эти испытания прошли успешно. Их рассматривают как основу для достижения скорости 300 км/ч. В настоящее время, по мнению японских специалистов, технически осуществима скорость 350 км/ч, но с учетом требований устойчивости движения, экономии энергии, экологических проблем, социально-экономических факторов и др. более целесообразна скорость 300 км/ч.
Экипажи со скоростью 400 км/ч и выше вряд ли оправдают себя в системе «колесо — рельс», поскольку в этом случае пришлось бы рассматривать сложные проблемы текущего ремонта пути, подвижного состава, контактной сети, защиты окружающей среды. Вероятно, эта область скоростей будет принадлежать новым, нетрадиционным видам транспорта нового поколения.
Электропоезда Intercity Государственных железных дорог ФРГ (DB) рассчитаны на максимальную скорость движения 200 км/ч (ЖДМ, №11). В 1991 г. здесь будут сданы в эксплуатацию новые скоростные линии Мангейм — Штутгарт и Ганновер — Вюрцбург, на ряде участков которых будет разрешено движение со скоростями до 250 км/ч.
Для эксплуатации на этих линиях разрабатывается новый серийный подвижной состав. Основой для разработок служат результаты испытаний поезда ICE (Intercity Experimental). В первом варианте поезд имеет два моторных головных вагона мощностью по 4200 кВт, два демонстрационных и один измерительный вагон.
К конструкции моторного вагона были предъявлены следующие требования: увеличенное расстояние между центрами тележек ввиду большой площади машинного отделения, размещение воздухозаборных решеток в боковых стенках, ограничение высоты с целью уменьшения аэродинамического сопротивления. Необходимо было также учесть тот факт, что из-за концентрации массы в середине вагона (преобразователь с трансформатором весит, около 16 т) значительно возрастает изгибающий момент в средней части кузова. Помимо динамических нагрузок, кузов рассчитан на статическое усилие сжатия 1500 кН, прикладываемое на уровне буферов.
Нижнюю и верхнюю части боковых стенок кузова составляют мощные коробчатые профили, проходящие вдоль всего вагона. Среднюю часть стенок образуют объемные панели. Они состоят из соединенных точечной сваркой двух стальных листов, один из которых гладкий, а второй имеет по всей площади выштампованные конические выступы. Для снижения массы кузова в его конструкции широко - использованы алюминиевые сплавы и композиционный пластик, армированный стекловолокном.
Поезд ICE оснащен тормозами трех типов: электродинамическим с рекуперацией (служебным), вихретоковым и пневматическим дисковым. Тип тормоза выбирается прибором управления, который регулирует процесс торможения поезда в зависимости от команды машиниста. В качестве стояночного тормоза использован пружинный аккумулятор, управляемый электропневматическими клапанами.
В моторной тележке блок тягового двигателя и редуктора с полым карданным валом и встроенным дисковым тормозом одной стороной подвешен к кузову над центром тележки, а другой — через маятниковую подвеску к раме тележки. Благодаря этому две трети массы блока и все горизонтальные силы воспринимаются кузовом. Связь тележки с - кузовом осуществляется через низко расположенную штангу, что позволило практически полностью исключить взаимное влияние кузова и тележки в поперечном направлении, а в продольном — значительно уменьшить передачу на кузов колебаний галопирования тележки.
В ФРГ проведено исследование, целью которого было определение близких к реальным параметров скоростного подвижного состава с учетом условий этой страны. Установлено, что наилучший вид привода в данном случае •— трехфазный, а тяговые двигатели должны быть подвешены к кузову. Оптимальный диапазон скоростей 250—270 км/ч, осевая нагрузка — не более 175 кН, мощность каждой моторной оси — 945 кВт.
Анализ междугородных пассажирских перевозок DB показал, что существующие сейчас вагоны Intercity, ведомые электровозом серии 103, достигают скорости 160 км/ч, а на некоторых участках выше. Для шестиосного электровоза серии 103 с номинальной мощностью 7080 кВт и осевой нагрузкой 190 кН скорость 182 км/ч является предельной по конструктивным возможностям.
Сравнение всех вариантов выявило, что наилучшими показателями обладает электропоезд с головными моторными вагонами. Во Франции скоростной поезд такого типа TGV состоит из сочлененных вагонов. Это сокращает число колесных пар и тележек, уменьшает неподрессоренную массу, обеспечивает хорошее использование осевой нагрузки, снижает аэродинамическое сопротивление, улучшает плавность хода.
Поезд ICE, испытываемый на DB, состоит из традиционных двухтележечных вагонов. Его преимущества — в простоте расцепки, гибкой приспосабливаемое™ длины поезда к меняющемуся пассажиропотоку, свободной используемости отдельных вагонов, простоте замены неисправного вагона, совместимости в одном поезде вагонов старой и новой конструкции.
Проведенное математическое моделирование движения поездов показало, что в перспективе поезда Intercity лучше формировать из двух четырехосных моторных головных вагонов и четырех групп из трех сочлененных вагонов на тележках с диагональными связями. Такой поезд в наибольшей степени соответствует требованиям сети и условиям текущего содержания.
Система «колесо — рельс» еще далеко не полностью исчерпала свои возможности. В этой области ведутся интенсивные исследования ученых разных стран. В «ЖДМ» № 8 рассмотрено проведенное в Италии теоретическое изучение сил, возникающих в зоне контакта колеса с рельсом. Как известно, наибольшую проблему представляет измерение силы давления гребня колеса на рельс, поскольку с помощью тензодатчиков выполнить это невозможно.
В Италии предложен метод составного колеса, заключающийся в том, что для исследований берут колесо, состоящее из двух частей — диска и кольца, образующихся при разрезании цельнокатанного колеса в плоскости, перпендикулярной оси колесной пары, по месту перехода от гребня к бандажу. Обе части колеса стягивают поперечными болтами, равномерно расположенными по окружности. Измерение растягивающих усилий в этих болтах позволяет рассчитать силы давления гребня на рельс. Точность измерения можно повысить при увеличении числа стягивающих болтов.
В США разработана программа исследования сил сопротивления движению грузового поезда («ЖДМ» № 9). Одним из компонентов сопротивления является составляющая, связанная с проскальзыванием колеса по рельсу и рассеиванием энергии в рессорном подвешивании. Для изучения поперечных колебаний экипажа была разработана математическая модель с 23 степенями свободы.
При разработке модели учитывалась скорость проскальзывания колеса по рельсу, которое происходит при качении колесной пары. Необходимость такого учета вызвана криволинейным профилем поверхности катания колеса и нелинейными характеристиками системы «колесо — рельс». Результаты исследований показали, что профиль колеса с большой конусностью, позволяющей улучшить прохождение кривых, одновременно повышает динамическое воздействие на путь в прямых участках.
Использованию новой техники на дизельном подвижном составе посвящена публикация в «ЖДМ» № 10. Здесь рассказывается о совершенствовании схем управления тепловозов и дизель-поездов на Японских национальных железных дорогах за последние 20 лет. Несмотря на то что в Японии 80% всех пассажирских и грузовых перевозок выполняется на электрической тяге, в эксплуатации находятся 7 тыс. тепловозов и дизель-поездов.
Последние исследования, проведенные там, показали, что тепловой к.п.д. дизелей может быть существенно повышен при использовании сложных систем управления впрыском топлива и другими процессами в тяговом тракте. На первом магистральном тепловозе серии DD51 с двигателем мощностью 1620 кВт нужно было осуществить ступенчатое регулирование гидропередачи. Первые системы были построены на механических датчиках, которые впоследствии заменила на электронные цифровые.
Первые счетчики этого типа представляли собой триггеры на германиевых транзисторах. Они имели значительные размеры и были подвержены температурным воздействиям. В настоящее время в таких устройствах широко применяются интегральные схемы.
Параллельно с этим электронику стали интенсивно внедрять в цепи управления различными узлами оборудования тепловозов и дизель-поездов, в частности, чтобы обеспечить необходимую последовательность действий при управлении во избежание повреждений зубчатых колес во время реверсирования. Электроника используется также при бесконтактном регулировании напряжения заряда батареи и в датчиках боксования ведущих колес. С 1975 г. началось применение микроЭВМ, которые позволили упростить конструкцию сложных регуляторов.
Один из примеров использования этой техники — оснащение тепловозов системами управления на базе микроЭВМ для автоматического управления работой роторных снегоочистителей. В 1980 г. на JNR была создана схема, обеспечивающая повышение теплового к.п.д. шестицилиндровых дизелей мощностью 160 кВт, установленных на дизель-поездах, за счет перевода их на непосредственный впрыск. Здесь также использованы электронные регуляторы на базе микроЭВМ.
Сейчас разрабатывается система, в которой весь процесс подачи топлива будет почти полностью регулироваться электроникой. Это значит, что такие сложные механические устройства, как подкачивающий насос, электромагнитный клапан с соответствующими механизмами, регулятор, устройство определения фазы впрыска и др., заменяются электронными схемами. Вся система значительно упростится. Испытания ее на одноцилиндровом двигателе дали удовлетворительные результаты.
О новом подвижном составе метрополитена Вены — публикация в «ЖДМ» №11. Австрийская фирма SGP разработала двухвагониую секцию серии 01 с трехфазным тяговым приводом всех восьми осей. Она питается от сети постоянного тока напряжением 750 В, при этом предельный тяговый ток равен 1600 А. В порожнем состоянии секция имеет массу 55 т, при полной нагрузке — 73,2 т, а при перегрузке — 84 т; максимальная скорость 80 км/ч и ускорение при трогании 1,4 м/с2.
Использованные в тяговой схеме прерыватели постоянного тока выполнены в виде двухквадрантных преобразователей. Построенные из тиристоров по одинаковой схеме прерыватели допускают плавное изменение тока нагрузки до нуля, что делает возможным регулирование в области минимальных нагрузок, а также переход с режима тяги на выбег и торможение без применения электромеханических контакторов.
Тормозной ленточный резистор с воздушным охлаждением имеет мощность 1050 кВт на моторный вагон. Он не секционирован контакторами и при торможении нагружается в импульсном режиме тормозным тиристором.
Тяговые двигатели с короткозамкнутым ротором имеют водяное охлаждение. На поезде испытываются двигатели двух конструкций — четырехполюсный фирмы BBC и шестиполюсный фирмы Elin. Обе модификации имеют мощность 125 кВт. В обоих вариантах тягового привода полый вал тяговой передачи связан пластинчатой муфтой с колесной парой. Такая конструкция обеспечивает значительные перемещения двигателя относительно колесной пары при незначительных реактивных силах.
Тиристорные преобразователи имеют модульное исполнение. При этом каждый модуль помещен в герметичный ребристый сосуд из алюминиевого литья, заполняемый хладагентом P113. Снаружи модуль обдувается воздухом. Мощность отвода тепловых потерь составляет 6 кВт на модуль.
Отопительно-вентиляционная система имеет две ступени вентиляционного режима, отопительный и режим предварительного обогрева. В отопительном режиме вентилятор подает в салон 3600 м3/ч подогретого воздуха. Предварительный обогрев ведется с производительностью вентилятора 1800 м3/ч, т. е. при частоте вращения в два раза ниже номинальной.
Вопросам текущего содержания подвижного состава посвящены материалы, помещенные в «ЖДМ» № 8, 10 и 12. На железных дорогах ГДР (DR) проводится комплекс мероприятий по широкому использованию при ремонте подвижного состава автоматов и промышленных роботов. Этот процесс идет в ГДР по трем основным направлениям: создание специализированных автоматов, использование технологических комплексов на базе промышленных роботов, организация работ и управление отдельными технологическими процессами или операциями с помощью микропроцессорной техники.
Разработкой и выпуском роботов на DR занимается служба ремонта подвижного состава (BFA). Автоматы и роботы широко используются при сварочных работах. Так, институтом сварочной техники ГДР создан робот ZIS650, предназначенный для сварки элементов весового вагонного замедлителя. Для сварки мелких деталей разработан и серийно выпускается промышленностью ГДР робот ZIM10. Он используется в депо «Единство» в Лейпциге.
На локомотиворемонтном заводе имени Отто Гротеволя (Дессау) внедрен робот для наплавки посадочных мест гильз в блоке цилиндров тепловозного дизеля. Скорость наплавки здесь составляет 12 мм/мин при скорости винтового перемещения горелки 1600 мм/мин. Толщина наплавляемого слоя в среднем составляет 3 мм.
На ремонтном заводе в Хальберштадте, который не только ремонтирует, но и выпускает четырехосные пассажирские вагоны первого и второго классов, с помощью автомата ZIS821 сваривают элементы крыши вагона с обшивкой боковых стенок. В данном случае удалось заменить сварку в среде углекислого газа более простой — аргонодуговой. При изготовлении поперечных балок рамы используются автоматы ВЕМ 3-UP6 для сварки под слоем флюса. С их помощью можно получать стыковые и угловые швы длиной до 3 м.
На локомотиворемонтном заводе в Дессау используют автоматизированную установку для окраски мелких детален погружением. На заводе в Виттенберге разработанный BFA робот FMЗООО наносит грунтующий и окрасочный слои. Для выполнения таких работ могут применяться 24 программы, управляющие всеми звеньями процесса, в том числе транспортировкой деталей в камеру. Система подвода и подачи краски позволяет свести к минимуму ее потери.
Рационализаторы завода имени Отто Гротеволя нашли решение целого комплекса задач по выполнению подготовительных операций - Универсальную установку можно использовать для струйной обработки плоских поверхностей, резки листового или профильного металла, разметки и гравировки, окраски. Каретка установки со сменными рабочими органами управляется сигналами, поступающими от светового копира, движущегося вдоль контура шаблона. BFA разработала также специализированные роботы для струйной обработки типов DS-50 и ZIM60-1.
Вспомогательные роботы BFA в основном используют как транспортирующие и подъемно-транспортные устройства. Робот IRFа75 применяют как комплектующий агрегат в поточной линии для ремонта вагонных буферов. Другой робот из этой серии, IRFа190, кроме транспортных операций может выполнять монтаж и демонтаж различных узлов. Впервые он использован в поточной линии для ремонта колесных пар на операции демонтажа корпусов букс.
Опыт, накопленный на DR в области автоматизации и роботизации ремонтных работ, показывает, что наибольший экономический эффект дает не единичное введение автоматов или роботов в готовый технологический процесс, а комплексная разработка технологии, операции которой рассчитаны на использование этой техники.
На Государственных железных дорогах ФРГ (DB) ремонтом подвижного состава к началу 1984 г. были заняты 33 тыс. чел. Парк электровозов на этот период насчитывал 2660 единиц, электропоездов — 820, тепловозов — 3060, дизель-поездов и рельсовых автобусов — 370, маневровых локомотивов — 1130. Для всех видов подвижного состава установлена периодичность ремонтов с учетом пробега. Чтобы сократить до минимума время нахождения подвижного состава в ремонте, крупные неисправные узлы заменяют новыми.
Так, время простоя тепловоза серии 218 при плановом заводском ремонте категории U2 с заменой дизеля должно составлять 15 сут. Капитальный же ремонт одного дизеля требует 39 сут., а общий простой тепловоза при обычной организации ремонта составил бы 49 сут. Для того чтобы обеспечивалась потребность в исправных агрегатах и узлах, используемых для замены, установлен строгий контроль сроков их ремонта, также определяемых по нормам пробега.
В «ЖДМ» № 8 освещены вопросы электрификации железных дорог Индии (IR). В 1980 г. принято решение об ускорении темпов электрификации до 1000 км в год. Для общего планирования, финансирования и заключения контрактов на монтаж контактной сети при IR создана Центральная организация по электрификации железных дорог. Под ее руководством работают пять проектных групп. К настоящему времени электрифицировано 6200 км, что составляет около 10 % протяженности всей сети.
Основное внимание уделяется электрификации магистральных маршрутов, связывающих Дели с Бомбеем и Мадрасом. В первую очередь будет электрифицирована оставшаяся часть маршрута Дели — Бомбей Западной дороги (750 км) между городами Матхура, Кота, Ратлам и Годхра. Электрификацией участка длиной 1250 км будет полностью завершен перевод на электротягу магистрали Север — Юг, соединяющей Дели с Мадрасом. На период 1989—1990 гг. намечено окончание электрификации участков Итарси — Бхусавал линии Дели — Бомбей Центральной дороги, Бхусавал — Вардха и Нагпур — Дург линии Бомбей — Калькутта.
Электрическая тяга на IR базируется главным образом на проектах Национального общества железных дорог Франции (SNCF), разработанных в конце 60-х годов. Электрификация линий на однофазном переменном токе 25 кВ, 50 Гц потребовала замены всех воздушных линий связи в зоне железной дороги кабельными. Потребность IR в кабеле удовлетворяется в основном за счет импорта, поскольку местные мощности его производства ограничены.
На всех электрифицированных участках устанавливают счетчики осей, принимают меры по модернизации устройств СЦБ и связи. В настоящее время на IR изучают возможности электрификации своих линий по системе 2х25 кВ.




Читайте:


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Как работает дорога:

News image

Цистерны для перевозки порошкообразных грузов

Чтобы обеспечить безопасность движения на железнодорожном транспорте, цистерны для перевозки порошкообразных грузов изготавливают в полном соответст...

News image

Восстановление и развитие грузового вагоностроения

В годы отечественной войны около 40 % вагонного парка было разрушено и повреждено. Нужны были неотложные меры по восстановлению и развитию вагонного...

News image

РЕЛЬСЫ И СТРЕЛОЧНЫЕ ПЕРЕВОДЫ

3.13. Рельсы и стрелочные переводы на главных и станционных путях по мощности и состоянию должны соответствовать условиям эксплуатации (грузонапряже...

Пассажирские перевозки:

News image

Новый скоростной поезд запустят от Вены до Зальцбурга

  Девятого декабря на австралийской железной дороге будут ездить новые поезда Railjet. Railjet являются самыми быстрыми поездами в мире. Они спосо...

News image

Вагон-салон особого назначения

Интересные памятники железнодорожной техники — старые вагоны. Первый ныне редчайший — это вагон-салон особого назначения, который был специально пос...

Карта дорог:

News image

БЖД пустит 46 дополнительных поездов на новогодние праз

Белорусская железная дорога в период рождественских и новогодним праздников, с 22 декабря 2012-го по 8 января 2013-го года. Так, будут введе...

News image

Самая протяженная скоростная железнодорожная магистраль

Как стало известно, то самая протяженная в мире скоростная железная дорога, которая отлично связывает южный город Гуанчжоу и Пекин, открылась в среду....

Каталог производителей:

News image

Tampella

машиностроительная компания, расположенная в городе Тампере. Была основана в 1856 году, когда небольшое металлоплавильное предприятие, располагавшее...

News image

Новочеркасский электровозостроительный завод

История завода берет на­чало с 8 февраля 1932 года, когда постановлением Правительства было утверждено место стройки. Через 4 года – 27 апреля 1936 ...

News image

Henschel-Werke

Henschel (Хеншель, иногда Геншель) — (нем. Henschel-Werke), крупный немецкий машиностроительный концерн. Основан в 1810 году предпринимателем Карлом...

Железные дороги мира:

News image

ЯПОНСКИЕ ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ

ЯПОНСКИЕ ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ (Japanese National Railways - JNR) - Национальные железные дороги, ЯНЖД; составляют основу ж.-д. сети страны; в 1987 г. по ...

News image

Президенту ДВМП продлили полномочия

Владивосток, ИА Приморье24. Президент ОАО “Дальневосточное морское пароходство” (головная компания транспортной группы FESCO) Юрий Гильц сохранил ...

News image

Северомуйский обход

Обход Северомуйского тоннеля является наверняка самым красивым участком, который есть на БАМе. Чтобы не превысить допустимый уклон во время подъема на...

История РЖД:

2001-2006 - реконструкция стратегически важных петлевых

News image

19 мая 2006 года на станции Индюк (участок Армавир - Туапсе) Северо-Кавказской магистрали состоялось торжественное открытие после реконструкции Боль...

Октябрьская железная дорога

News image

В 2001 году исполнилось 150 лет первой российской скоростной магистральной железной дороге Санкт-Петербург - Москва, которую сегодня мы называем Окт...

Цифры и факты военного времени

News image

Доля железнодорожного транспорта в грузообороте в военные годы: в 1941 году – 93%; в 1942 году – 52%; в 1943 году – 58%; в 1944 году – 68%; в 1945 г...