Влияние статической осевой нагрузки высокоскоростных электропоездов на cилы, возникающие в системе «колесо – рельс»
Ключевые слова:
высокоскоростное движение, статическая осевая нагрузка, электропоезд «Сапсан», программный комплекс «Универсальный механизм», система «колесо – рельс», моторный вагон, немоторный вагонАннотация
Развитие высокоскоростного пассажирского движения в России – актуальная многосторонняя задача, стоящая перед научными, проектировочными и промышленными центрами страны. Во многих государствах мира (КНР, Япония, Австрия, Франция) уже эксплуатируются поезда со скоростями вплоть до 350 км/ч. В России максимальную скорость движения (250 км/ч) развивает только электропоезд «Сапсан», и то на выделенном участке Окуловка – Мстинский мост (на остальном маршруте – 200 км/ч). Повышение допускаемых скоростей движения и разработка новых высокоскоростных поездов требуют решения многих задач, касающихся как подвижного состава, так и железнодорожного пути. В статье рассмотрен вопрос влияния статической осевой нагрузки моторных и немоторных вагонов электропоезда на силы, возникающие между колесами и рельсами при движении со скоростями, доходящими до 400 км/ч. Эти силы, в свою очередь, позволяют оценивать динамическое поведение вагонов и их воздействие на железнодорожный путь. Сравнение сил производилось методом имитационного компьютерного моделирования в программном комплексе «Универсальный механизм» для осевых нагрузок 17,0 / 17,5 / 18,0 тс. За основу принимались компьютерные модели вагонов электропоезда «Сапсан» отдельно и в составе поезда. В заключении сделаны выводы о влиянии увеличенной статической осевой нагрузки на горизонтальные (продольные и поперечные) и вертикальные силы в системе «колесо – рельс», оценено изменение величин рамных сил и динамической погонной нагрузки, показателей плавности хода.
Библиографические ссылки
Пономарев Ю.Ю., Радченко Д.М. Оценка эффектов развития высокоскоростного железнодорожного сообщения: мировой опыт и перспективы России // Проблемы прогнозирования. 2023. № 1 (196). С. 182–192.
Валинский О.С., Киселёв И.П. Научное обеспечение проектирования и строительства высокоскоростных железнодорожных магистралей. Хроника развития компетенций высокоскоростного железнодорожного транспорта в России. // BRICS Transport. 2024. Vol. 3. Iss. 1. DOI: 10.46684/2024.1.4.
Киселёв И.П., Бушуев Н.С., Шульман Д.О. Высокоскоростные железные дороги в странах БРИКС // BRICS Transport. 2023. Vol. 2. Iss. 4. DOI: 10.46684/2023.4.6.
Atlas High-Speed Rail 2024 // UIC : сайт. URL : https://uic.org/IMG/pdf/uic_high-speed_atlas_2024.pdf (дата обращения: 21.05.2025).
Watson I. High-Speed Railway // Encyclopedia. 2021. Vol. 1. Iss. 3. P. 665–688.
Commission Implementing regulation (EU) 2023/1694 of 10 August 2023 // EUR-Lex : сайт. URL : https://eur-lex.europa.eu/eli/reg_impl/2023/1694/oj (дата обращения: 21.05.2025).
Моделирование динамики железнодорожных экипажей : руководство пользователя // Universal mechanism : сайт. URL : http://www.umlab.ru/download/90/rus/08_um_loco.pdf (дата обращения: 21.05.2025).
Харитонов А.В. Динамическая модель скоростного электропоезда и ее верификация // Известия Транссиба. 2023. № 2 (54). С. 29–42.
Сравнительный анализ конструкций ходовой части и основных технических характеристик скоростных и высокоско-ростных электропоездов, эксплуатируемых на железных дорогах России / И.В. Волков, Ю.П. Смачный, А.С. Домников и др. // Тр. Ростов. гос. ун-та путей сообщ. 2013. № 2. С. 18–22.
Моделирование по оценке влияния на комфорт пассажира параметров подвижного состава и железнодорожного пути (разного профиля колеса и головки рельса подвижного состава и локомотивов), режима ведения поезда и установленных скоростей движения поездов, и других местных особенностей участка (спуски/подъёмы, разные кривые и возвышения, в том числе пре-дельных значениях параметров пути и подвижного состава) : научно-технический отчет по ДК № 1727 от 21 сентября 2023 г. : утв. Генеральным директором – председателем правления ОАО «РЖД» О.В. Белозёровым. М. : АО «ВНИИЖТ», 2024. 194 с.
Математическое моделирование процессов взаимодействия поездов типа Velaro RUS (Сапсан) и Desiro RUS200 (Ласточка) с рельсом, смонтированным на железнодорожной эстакаде для ремонта подвижного состава, и оценка напряженно-деформированного состояния конструкции пути от действия нагрузок от поездов : отчёт о науч.-исслед. работе / Ю.П. Бороненко, В.И. Федорова, А.Н. Комарова и др. СПб. : ПГУПС, 2023. 84 с.
Высокоскоростной железнодорожный транспорт. Общий курс. Т. 1 / И.П. Киселёв, Л.С. Блажко, М.Я. Брынь и др. М. : УМЦ ЖДТ, 2018. 428 с.
Высокоскоростные поезда «Сапсан» В1 и В2 / под ред. А.В. Ширяева. М. : ОАО «РЖД», 2013 522 с.
Пат. 2441762 Рос. Федерация. Профиль поверхности железнодорожного колеса / В.В. Кочергин, И.Н. Максимов, Г. Грабнер. № 2011108019/11 ; заявл. 02.03.2011 ; опубл. 10.02.2012, Бюл. № 4. 22 с.
Проектирование, строительство и эксплуатация высокоскоростной железнодорожной магистрали Москва – Санкт-Петербург (ВСЖМ-1) : специальные технические условия : утв. распоряжением ОАО «РЖД» от 15.04.2024 № 647 (с изменением №1).
Об утверждении СТО РЖД 14.004-2025 «Инфраструктура высокоскоростного железнодорожного транспорта. Технические нормы и требования к проектированию и строительству» : распоряжение ОАО «РЖД» от 04.04.2025 № 747/р
Проектная документация «Создание высокоскоростной железнодорожной магистрали Санкт-Петербург – Москва». Часть 4. Железнодорожный путь. Верхнее строение пути. Книга 1. Верхнее строение пути без балласта. Текстовая часть. 960-07-1356-ТКР4.1 Том 3.4.1. М., 2024. 99 с.
ГОСТ 34093-2017 Вагоны пассажирские локомотивной тяги. Требования к прочности и динамическим качествам. Введ. 2018–01–01. М. : Стандартинформ, 2017. 44 с.
ГОСТ 34759-2021 Железнодорожный подвижной состав. Нормы допустимого воздействия на железнодорожный путь и методы испытаний. Введ. 2018–01–01. М. : Российский институт стандартизации, 2021. 31 с.
ОСТ 24.050.16-85 Вагоны пассажирские. Методика определения плавности хода. Введ. 1987–01–01. 16 с. // Библиотека нормативной документации : сайт. URL : https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293832/4293832011.pdf (дата обращения 19.05.2025).
