Введение
Эффективность, функционирование и конкурентоспособность российских железных дорог в решающей мере зависит от безопасности движения подвижного состава, скорости доставки грузов и уровня эксплуатационных расходов на тягу поездов. В современных условиях, когда от подвижного состава требуется низкая начальная стоимость, значительное повышение межремонтного пробега и высокая ремонтопригодность, создание системы рессорного подвешивания, обеспечивающей высокие динамические качества железнодорожного экипажа, является главной проблемой для разработчиков транспортных железнодорожных средств.
Разработка и принятие типажа грузовых вагонов - ответственный и важный этап в решении задач перспективного развития не только железнодорожного транспорта, но и всего народного хозяйства. Программа обновления парка грузовых вагонов должна быть тесно связана с общими задачами железнодорожного транспорта. При рыночных отношениях повышается заинтересованность в увеличении объема перевозок, высокое качество транспортного обслуживания становится условием экономического благополучия и нормального технического развития железных дорог.
Разработке технических требований и конструкции каждого конкретного типа вагона нового поколения предшествует проведение технико-экономического обоснования в соответствии с действующей в МПС Росси методикой.
Концепции проведения научно-технической политики в области создания грузовых вагонов нового поколения предполагает разработку на основе альтернативных подходов с проведением анализа различных вариантов решений, т. е. создание конкурентной среды не только при производстве вагонов, но и на стадии проектных и даже предпроектных работ.
Применение в вагонах нового поколения более надежных узлов и деталей позволит прежде всего повысить безопасность движения, а также полностью пересмотреть регламентные работы при техническом обслуживании и плановых ремонтах.
1. Актуальность проблемы
В данный момент тема грузовые вагоны очень актуальна, так как при рыночных отношениях повышается заинтересованность в увеличении объема перевозок, высокое качество транспортного обслуживания становиться условием экономического благополучия и нормального технического развития железных дорог.
Разработка вагонов нового поколения предусматривает их потребительские свойства и технико-экономические параметры. Используются следующие критерии оценки качества конструкции вагона:
• уровень безопасности и экологической нагрузки на окружающую среду от единицы подвижного состава;
• потребительские показатели;
• стоимость жизненного цикла;
• коэффициент эксплуатационной готовности.
К кузовам вагонов нового поколения предъявляется прежде всего требование повысить прочность и коррозионную стойкость листового проката и профилей за счет применения новых марок сталей. Это позволит снизить массу тары вагона и соответственно увеличить массу перевозимого груза, а также уменьшить расходы на ремонт кузова в эксплуатации и при плановых видах ремонт.
В последние годы произошли радикальные изменения в конструкции грузовых вагонов. Прежде всего это переход на буксы с подшипниками качения, цельнометаллические кузова, более энергоемкие поглощающие аппараты автосцепного устройства, усовершенствованные автотормозные устройства - воздухораспределители, авторежимы, автоматические регуляторы тормозной рычажной передачи. Внедрены и продолжают внедряться средства автоматического контроля и диагностирования технического состояния вагонов на ходу поезда - ПОНАБ, ДИСК, ДИСК2, САКМА, УКС ПС и другие. Началось внедрение аппаратуры диагностирования упряжного устройства (АДУ), разработаны приборы для комплексной оценки технического состояния ходовых частей вагонов по углу набегания колеса на рельс и непараллельности осей колесных пар тележки (УНКР).
При ремонте вагонов применяются средства дефектоскопии деталей колесных пар, тележек, автосцепки, элементов тормозной рычажной передачи. Для контроля технического состояния буксовых подшипников используются диагностические стенды УДП. Проводятся работы по упрочнению литых деталей тележки и созданию современных средств диагностирования литых деталей методом акустической эмиссии. Развиваются информационно-управляющие системы АСУ ПТО, АСУ ТОВ. Действует система ДИСПАРК, которая позволяет получить в реальном масштабе времени необходимые данные о конкретном вагоне. Создаются реальные предпосылки для перехода от плановой системы ремонта по сроку службы к ремонту по выполненной работе и фактическому состоянию вагона.
Все это является прочной основой для коренного преобразования системы технического обслуживания вагонов.
2.Типаж и технические требования к грузовым вагонам нового поколения
Программа обновления парка грузовых вагонов должна быть тесно увязана с общими задачами железнодорожного транспорта в условиях перехода России к рыночной системе экономики. При рыночных отношениях повышается заинтересованность в увеличении объема перевозок, высокое качество транспортного обслуживания становится условием экономического благополучия и нормального технического развития железных дорог, изменяются источники капиталовложений, новый подвижной состав приобретается также за счет средств собственников и операторских компаний.
Типаж вагонов нового поколения развивается и уточняется на основе проводимых ВНИИЖТом и Гипротранстэи технико-экономических исследований с учетом анализа структуры и динамики перевозок грузов со специфическими свойствами существующих и перспективных методов выполнения погрузочно-разгрузочных, поездных и маневровых работ.
Типаж парка вагонов должен соответствовать структуре грузопотока. Под погрузку следует подавать универсальные или специализированные вагоны, в наибольшей степени соответствующие свойствам грузов, обеспечивающие их сохранность, механизированную погрузку и выгрузку с минимальным расходом материалов на крепление, не угрожающие окружающей среде. Парк специализированных вагонов по численности и типажу нужно расширить до технико-экономически обоснованных размеров. На конечной стадии реформирования железнодорожного транспорта примерно половина вагонного парка должна принадлежать владельцам грузов или транспортно-экспедиционным предприятиям.
В условиях перехода экономики России к рынку необходимость дальнейшего расширения типажа и увеличения выпуска специализированного грузового подвижного состава становится очевидной. За последние 20-30 лет отечественная вагоностроительная промышленность накопила значительный опыт разработки и внедрения таких специализированных вагонов, как хопперы для перевозки сыпучих грузов, цистерны для различных кислот, газов и химических продуктов, платформы для большегрузных контейнеров международного габарита, вагоны для перевозки легковых автомобилей, муки, полимеров в гранулах, металлопроката, бумаги в рулонах, скота, полувагоны с «глухим» кузовом. Практически все эти вагоны могут строиться на российских заводах.
Разработка типажа вагонов нового поколения предусматривает улучшение их потребительских свойств и технико-экономических параметров. При этом учитываются следующие критерии, обеспечивающие повышение эффективности вагонов:
• соответствие всем действующим нормативным документам заказчика и прогнозам развития экономики в течение назначенного срока службы; удобство пользования, обеспечение сохранности грузов, возможности механизации погрузки и выгрузки;
• статистически значимое (не менее 5%) улучшение показателей производительности (грузоподъемности) в сравнении с лучшими из имеющихся в эксплуатации прототипов;
• применение тележек улучшенной конструкции с усовершенствованными системами рессорного подвешивания и автоматических тормозов, безремонтных конструкций естественных пар трения в течение пробега до капитального ремонта, статистически значимое снижение динамических нагрузок в несущих узлах вагонов и в элементах верхнего строения пути;
• снижение удельной материалоемкости на единицу грузоподъемности, объема кузова и площади пола;
• экологическая безопасность, возможность утилизации после окончания назначенного срока службы, предотвращение потерь груза через неплотности кузовов и из-за выветривания с открытой поверхности;
• повышение производительности труда на 25%.
Концепция проведения научно-технической политики в области создания грузовых вагонов нового поколения предполагает разработку на основе альтернативных подходов с проведением анализа различных вариантов решений, т.е. создание конкурентной среды не только при производстве вагонов, но и на стадии проектных и даже предпроектных работ. Качество новых конструкций оценивается на этапах разработки заводом технического задания на вагон и на этапах выполнения эскизных проектов. При этом используются следующие критерии оценки качества конструкции вагона: уровень безопасности и экологической нагрузки на окружающую среду от единицы подвижного состава, потребительские показатели, стоимость жизненного цикла и коэффициент эксплуатационной готовности.
Конструкция вагонов совершенствуется в процессе промышленного производства, и периодически, обычно через 5-10 лет, изменяются номера моделей в рамках существующего типажа. Поставляемые в настоящее время в ограниченном количестве вагоны морально устарели, с точки зрения производительности и надежности.
Сформулированы основные направления повышения технического уровня грузовых вагонов. Предстоит решить следующие технические задачи:
• увеличение срока службы основных деталей и узлов вагонов в 1,5-2 раза;
• обеспечение межремонтных сроков службы трущихся деталей и узлов подшипников с 400-500 тыс. км до 1 млн. км;