КОЛЕСНЫЕ
ПАРЫ
Снижение
износа
пути
при активном управлении
колесной парой
Динамика движения высокоскоростного подвижного состава,
оптимальная с точки зрения
вписывания
в кривые, дает зна-
чительные преимущества и приносит выгоду как владельцам
подвижного состава,
так
и
компаниям — операторам
инфра
структуры сети.
Взаимодействие между колесом
и
рельсом для
традиционных
хо-
довых механизмов железнодорож-
ного подвижного состава с пассив-
ным направлением колесных пар в
колее не может быть оптимальным
для движения в кривых всех радиу-
сов,
поскольку
каждый
раз
неиз-
бежно
возникает компромисс
ме-
жду
устойчивостью движения
на
прямолинейных
участках
и
воз-
можностью
колесных
пар
вписы-
ваться в кривые.
В
высокоскоростном
сообще-
нии
предел
устойчивости
движе-
ния должен быть сдвинут как мож-
но дальше в область высокой скоро-
сти. Это достигается относительно
жестким
взаимодействием
между
колесными парами и рамой тележ-
ки.
При движении в кривых жест-
кое
направление
колесных
пар
в
колее приводит к усилению набега-
ния колес на рельс, что ведет к по-
вышенному износу обоих элемен-
тов пары качения.
При эксплуатации подвижного
состава на участках с большим чис-
лом кривых, в том числе малого ра-
диуса, предпочтение отдается срав-
нительно мягкому направляющему
взаимодействию между колесными
парами и рамой тележки, чем обес-
печивается
автоматическое
впи-
сывание колесных пар в кривые с
минимальным
радиусом.
Однако
при
движении
по
прямолинейно-
му участку пути такая конструкция
имеет низкую предельную скорость
устойчивого движения.
Кроме то-
го, динамика движения подвижно-
го состава в кривой всегда обуслов-
ливает качение ведущей колесной
пары по меньшему радиусу, а сле-
дующей за ней колесной пары — по
большему, что, несмотря на их сво-
бодную установку, приводит к из-
носу колес и рельсов. Для исправле-
ния ситуации в прошлом были реа-
лизованы конструктивные решения
с механическим соединением колес-
ных пар (например, крестообразная
анкерная связь, лемнискатные по-
водки),
которые,
однако,
полно-
стью не дают нужного эффекта.
Поиски путей снижения затрат
во
всех
отраслях
экономики
кос-
нулись также и транспорта. На же-
лезных дорогах ведутся усиленные
поиски возможностей сокращения
излишних расходов. Одной из глав-
ных причин таких затрат являют-
ся износ и связанные с ним расхо-
ды
на техническое обслуживание.
При этом увеличиваются простои
подвижного состава, затрачивается
время на ремонт пути, в том числе
и с закрытием перегонов для дви-
жения поездов. Возрастает также и
расход энергии, поскольку она до-
полнительно затрачивается на ре-
монт пути и подвижного состава.
Проблема
износа
при
взаимо-
действии колеса и рельса затраги-
вает
двух
участников
транспорт-
ного процесса на железной дороге:
ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ МИРА — 2011,№б
владельцев
подвижного
состава
(износ колес и затраты энергии) и
операторов
инфраструктуры
(из-
нос и повреждения рельсов). Улуч-
шение ситуации за счет реализации
снижающих износ мероприятий на
подвижном
составе
идет на
поль-
зу
и
железнодорожной
сети.
Сле-
довательно. необходима такая со-
временная схема взимания платы за
пользование инфраструктурой, ко-
торая стимулировала бы
владель-
цев подвижного состава к реализа-
ции указанных мероприятий.
Поиск решения проблемы:
активное управление
колесной парой
Чтобы
согласовать
упоминав-
шиеся ранее противоречивые тре-
бования
к схеме
направления
ко-
лесных
пар,
касающиеся устойчи-
вости
при движении
по прямоли-
нейным участкам и оптимального
вписывания в крутые кривые, необ-
ходимо искать новые решения, ко-
торые должны значительно превос-
ходить по своим возможностям си-
стему пассивного направления ко-
лесных пар. Такое решение может
дать мехатроника, способствующая
уменьшению жесткости связи меха-
нической части до минимума, необ-
ходимого для передачи сил, с одно-
временным согласованием системы
с изменяемыми граничными усло-
виями.
Такая
задача
может быть
решена на базе регулируемых элек-
тронных систем.
Как современные средства мик-
роэлектроники позволили сделать
качественный скачок в различных
областях
науки
и
техники,
так
и
мехатроника способна решить це-
лый ряд проблем в железнодорож-
ной отрасли. Если системы наклона
кузова в кривых и активные, а так-
же полуактивные системы рессор-
ного подвешивания, повышающие
плавность
хода,
уже
давно
отно-
сятся к современному уровню раз-
вития техники, то в отношении на-
правления колесных пар до сих пор
49
предыдущая страница 50 Железные дороги мира 2011 06 читать онлайн следующая страница 52 Железные дороги мира 2011 06 читать онлайн Домой Выключить/включить текст