Ученые отраслевых вузов - транспорту

Иркутский государственный университет путей сообщения


Доцентом кафедры «Теоретическая и прикладная механика» А.И. Миловановым разработаны сферические шарниры для верхнего шарнирного соединения люлечного подвешивания электровозов. Их применение позволяет увеличить динамическую устойчивость узлов люлечного подвешивания за счет стабилизирующего действия веса локомотива. Улучшение горизонтальной динамики локомотива за счет дополнительной степени свободы в шарнирных соединениях узла интегрально выражается в снижении интенсивности износа в системе «колесо-рельс». С июля 2006 года по решению руководства ОАО «РЖД» при обслуживании всех электровозов серии ВЛ используется эта разработка. В настоящее время на сети сферическими шарнирами оборудовано более 4000 локомотивов.

***

На кафедре «Электроснабжение железных дорог» под руководством профессора А.В. Крюкова ведется разработка математических методов, моделей и программных продуктов для повышения энергоэффективности на железнодорожном транспорте. Установлено, что система тягового электроснабжения переменного тока 25 кВ при организации тяжеловесного движения, особенно на участках горного профиля, не обеспечивает нормативных уровней напряжения на токоприемнике электровоза. При организации движения поездов массой 6300 т создаются лимитирующие межподстанционные зоны, которые составляют около 30% всех межподстанционных зон главного хода Восточно-Сибирской и Забайкальской железных дорог. Анализ многолетних измерений на железных дорогах Восточно-Сибирского региона позволил наметить основные направления решения проблемы качества электрической энергии, в том числе использование регулируемых источников реактивной мощности при недостаточно мощных сетях внешнего электроснабжения. В целях решения задачи создан комплекс программ, позволяющий проводить имитационное моделирование движения поездов с расчетами режимов систем тягового электроснабжения переменного тока частотой 50 Гц (1х25 кВ, 2х25 кВ и новых типов) с одновременным расчетом режимов на высших гармониках, генерируемых электровозами и другими источниками несинусоидальности. Рассчитываемая система может включать в свой состав воздушные линии и контактные сети любой конфигурации, трехфазные и однофазные трансформаторы с любым приемлемым на практике соединением обмоток, источники тока и ЭДС, балансирующие узлы, нагрузки в узлах в сети и между ними. Комплекс разработан на основе методологии моделирования сложных электрических систем в фазных координатах. В настоящее время комплекс находится в опытно-промышленной эксплуатации и используется для решения практических задач моделирования системы электроснабжения Восточно-Сибирской железной дороги.

***

На кафедре «Автоматика и телемеханика» (заведующий кафедрой профессор В.И. Шаманов) в течение ряда лет ведутся интенсивные научно-исследовательские работы по повышению устойчивости работы рельсовых цепей и систем автоматической локомотивной сигнализации (АЛС) в условиях действия помех от переменного тягового тока, особенно на участках с интенсивным движением поездов, на горных участках и при движении тяжеловесных поездов. Выявлены мешающие факторы и условия, при которых начинают превалировать определенные факторы или их сочетания. Проведен большой комплекс экспериментальных исследований в лабораторных условиях и в эксплуатационных условиях при движении тяжеловесных поездов по горным и равнинным участкам. Разработаны конкретные меры по повышению устойчивости работы рельсовых цепей и АЛСН при повышенных переменных обратных тяговых токах и внедрены на горных участках Большой Луг - Слюдянка, Горхон - Кижа, Камышет - Курят Восточно-Сибирской железной дороги. В результате обеспечена устойчивая работа приборов безопасности при движении тяжеловесных поездов на этих участках, что, в свою очередь, исключает перекрытие сигналов перед движущимися поездами, существенно уменьшает потери в поездной работе от неплановых остановок и задержек поездов, а также повышает безопасность движения поездов и уменьшает влияние «человеческого фактора». Аналогичные работы были проведены и на Красноярской железной дороге.

***

В Забайкальском институте железнодорожного транспорта - филиале ИрГУПСа под руководством доцента Е.В. Ярилова разработана и внедрена в 2006 г. на станции Борзя технология химической очистки систем водяного охлаждения тепловозов серии ТЭ-10 для обеспечения нормативной работы и увеличения ресурса дизелей тепловоза, снижения их выходов из строя по причине нехватки охлаждения. Очистка осуществляется без разборки и снятия узлов и агрегатов. Впервые применен метод очистки по раздельным контурам. Экономический эффект от применения химической очистки водяной системы охлаждения одной секции тепловоза составляет 38,9 тыс. руб. в год.

Под руководством к.т.н. В.В. Тишакова в институте разработана технология применения ремонтно-восстановительных составов (РВС) на основе геоактиваторов для снижения износа пар трения в дизелях тепловозов серии ТЭ-10. РВС используются в технологиях профилактики дизелей тепловозов для увеличения межремонтного ресурса и снижения простоя в плановых и внеплановых видах ремонта, уменьшения расхода топлива. За счет этого расчетный экономический эффект составляет более 300 тыс. руб. на один дизель в год. Технология внедрена в локомотивном депо Борзя.

***

В 2008 г. при ИрГУПСе создан Восточно-Сибирский институт проектирования транспортных систем, который возглавляет доктор технических наук В.А. Подвербный. Институт спроектировал комплекс защитных противоселевых сооружений на 995 км Восточно-Сибирской железной дороги, в том числе селеотводящие и селепропускные сооружения, также предусмотрено укрепление земляного полотна габионами для защиты железнодорожной пойменной насыпи от размыва водами реки Кунерма. Выполнено вариантное проектирование лавинозащитных сооружений на разъезде Дельбичинда.

Реализован проект по увеличению пропускной способности Кругобайкальской железной дороги на участке Култук - Порт Байкал, магистрали, являющейся выдающимся произведением инженерного и архитектурного искусства. Рассчитана выправка кривых участков пути с целью повышения скорости до 40 км/ч, спроектированы два дополнительных пути на станции Шарыжалгай и три новых разъезда для осуществления длительных стоянок туристических поездов (Киркирей, Крутая Губа, Половинный), пропускная способность при этом увеличилась с трех до семи пар поездов в сутки.

Разработаны варианты трассы новой железнодорожной линии от станции Гончарово до побережья озера Байкал с уклоном 9‰ с электрической тягой и радиусами кривых не менее 1200 м, проект реконструкции Кругобайкальской железной дороги от точек выхода протрассированных вариантов к побережью озера Байкал до общей точки сравнения - станции Слюдянка. Выполнено сравнение вариантов с существующей трассой по тягово-эксплуатационным показателям.

***

На кафедре «Мосты и транспортные тоннели» (заведующая кафедрой доцент Н.М. Быкова) с 2003 г. ведутся работы на Северо-Муйском тоннеле. Изучены вертикальные и горизонтальные смещения горных блоков в районе тоннеля, исследованы состав газов и динамика изменения минерализации над зонами глубинных разломов, виды и причины коррозии бетона обратного свода. Проведено экспериментальное определение изменения напряженно-деформированного состояния путевого бетона и выявлена его неоднородность по длине тоннеля. Разработаны рекомендации по техническим решениям в связи с выявленными закономерностями работы пути и обделки тоннеля. Предложен вариант устройства уравнительных вставок по схеме, увязанной с эпюрой напряжений. Разработаны рекомендации по водоборьбе, ремонту обделки, геотехническому мониторингу и другие методики совершенствования конструкций верхнего строения пути, обделки тоннеля и содержания тоннеля.

Эти работы послужили основой для дальнейшей разработки и обновления нормативно-технической документации по мониторингу и содержанию железнодорожных тоннелей и для создания на базе ИрГУПСа ситуационного центра по мониторингу и безопасности инфраструктуры Восточно-Сибирской железной дороги.

Подготовил Н.Н. Ляхов