автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Ситуационная адаптация вагонов для международных перевозок грузов

На п 1вах рукописи

Морчиладзе Илья Геронтьевич

Ситуационная адаптация вагонов для международных перевозок грузов

Специальность: 05.22.07 — Подвижной состав железных дорог,

тяга поездов и электрификация

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Санкт-Петербург 2006

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Петербургский государственный университет путей сообщения» на кафедре «Вагоны и вагонное хозяйство».

Научный консультант: доктор технических наук, профессор

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор доктор технических наук, профессор доктор технических наук, профессор

Соколов Михаил Матвеевич

Анисимов Петр Степанович Варава Владимир Иванович Бачурин Николай Сергеевич

Ведущее предприятие:

Институт проблем транспорта РАН.

Защита диссертации состоится « 2Х>у> _ 2006 г.

в 13 ч 30 мин. на заседании диссертационного совета Д 218.008.05 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Петербургский государственный университет путей сообщения» по адресу: 190031, Санкт-Петербург, Московский пр. 9, ауд. 4-306.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Отзывы на реферат, заверенные печатью, просим направлять в ученый совет университета. Факс 319-44-61.

Автореферат разослан «/£» м&рта. 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета д.т.н., профессор

В. А. Кручек

1. Общая характеристика работы

Актуальность работы

Многолетний опыт наиболее развитых стран мира позволяет констатировать, что международная торговля наиболее эффективно способствует развитию национальных экономик, но одновременно требует применения новых подходов к организации ее транспортного обслуживания.

Обычно в перевозки вовлекаются различные компании (транспортные, торговые, экспедиторские, промышленные и др.), что накладывает специфические требования на формы их взаимодействия по следующим направлениям:

- комплексное развитие материально-технической базы транспортных систем (подвижного состава, контейнерного, трейлерного парков и т.д.);

— адаптация параметров развития подвижного состава по габаритам, грузоподъемности и вместимости, обеспечение возможности перевозки грузов на разном подвижном составе в одной и той же таре и упаковке;

— управление движением укрупненных грузовых единиц (УГЕ) посредством организации системы мониторинга;

- применение единообразного коммерческо-правового режима перевозки УГЕ.

В то же время, опыт организации и функционирования международных транспортных комплексов выявил, что сдерживающим звеном дальнейшего повышения эффективности таких систем начинает становиться железнодорожный подвижной состав, который, в основном, создавался для прямых железнодорожных перевозок в рамках одной или нескольких стран, с одинаковой шириной рельсовой колеи и другими совместимыми параметрами.

Существенным техническим противоречием, в настоящее время, является отсутствие единого метода ситуационной адаптации подвижного

состава к международным перевозкам. Это приводит к необходимости выполнения частых перегрузок и перевалок груза, ухудшает качество транспортной продукции, снижает эффективность международной торговли.

Следовательно, комплексная проблема организации рациональных международных перевозок грузов приобретает, в настоящее время, особую актуальность и должна решаться на основе системного подхода при проведении глубоких научных исследований, особенно по ситуационной адаптации подвижного состава к интермодальным перевозкам.

Анализ технической информации показал, что созданию новых и совершенствованию существующих вагонов посвящены монографии и научные труды многих ученых ВНИИЖТа, ГосНИИВа, МГУПСа, ПГУПСа, УрГУПСа и ряда других научных и производственных коллективов. Однако эти исследования, в основном, были направлены на выбор конструктивных схем и оптимальных параметров вагонов для дорог стран СНГ. Значительно меньшее внимание уделялось разработке теории и способов адаптации вагонов для смешанных международных перевозок УГЕ с минимизацией перегрузок, с приспособлением к рыночным условиям функционирования, в том числе подсистем технического обслуживания и ремонта вагонов.

Поэтому основная цель данной диссертации состояла в разработке, на основе обобщения ранее выполненных исследований и анализа конструктивных схем основных элементов грузовых вагонов разных стран мира, метода ситуационной адаптации вагонов (SAW) для международных перевозок грузов и решении, на его основе, ряда важных задач для железнодорожного транспорта по проведению рациональной модернизации востребованных рынком типов подвижного состава.

При разработке SAW-метода были обобщены пятнадцатилетние исследования автора по организации и модернизации вагонов для международных перевозок различных видов грузов.

Реализация поставленной цели вносит существенный вклад в теорию и практику организации международных перевозок грузов и способствует ускорению научно-технического прогресса на железнодорожном транспорте.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Разработан метод ситуационной адаптации вагонов для международных перевозок грузов, основанный на учете габарито-массовых ограничений транспортных коридоров и совместимости автомобильного, водного и железнодорожного подвижного состава при перевозке укрупненных грузовых единиц (УГЕ).

2. Установлены особенности габарито-массовых ограничений подвижного состава железных дорог разных стран мира и предложена методика экспериментальной оценки безопасной транспортировки грузонесущих вагонов с минимизированными зазорами между габаритами приближения строений и подвижного состава. Обоснована необходимость введения новых структурно-габаритных характеристик для идентификации вагонов — габаритов ходовых частей, сцепного и тормозного оборудования.

3. Скорректирована методика генерации вариантов адаптации составных частей вагонов к различным условиям эксплуатации, с учетом совместимости экипажей с конструктивными особенностями кузовов, ходовых частей, сцепного и тормозного оборудования. Разработан алгоритм переоборудования вагонов для международных перевозок грузов.

4. Адаптированы методики расчетно-экспериментальной оценки характеристик модернизированных вагонов, с учетом способов погрузки и крепления к раме укрупненных грузовых единиц.

5. Уточнена методика тестирования влияния аэродинамических воздействий на грузонесущий вагон, с учетом климатических условий его эксплуатации.

6. Установлены закономерности изменения прочностных, динамических и аэродинамических характеристик грузонесущих вагонов с разными конструктивными схемами кузовов, рам, ходовых частей и с учетом одно-и многоуровневой перевозки укрупненных грузовых единиц.

7. Обоснована эффективность применения системы упреждающего технического обслуживания вагонов для международных перевозок, на основе специальной технологии контроля и регулировочных элементов.

Практическая значимость работы заключается в использовании результатов исследований при решении научных и практических задач, связанных с созданием специализированных вагонов и их составных частей.

Применение SAW метода для переоборудования цистерн-цементовозов в цистерны для международных перевозок светлых нефтепродуктов позволило, с высокой экономической эффективностью и в минимальные сроки, освоить поточную технологию модернизации вагонов в промышленных масштабах (переоборудовано более 140 единиц цистерн).

Применение экспериментальной методики оценки габарито-массовых параметров транспортной единицы исключает пропуск в поезда вагонов со скрытой негабаритностью, обеспечивает более полное использование габарита приближения строений и повышает безопасность движения поездов.

Использование новых характеристик — габаритов ходовых частей, сцепного и тормозного оборудования позволит более рационально разрабатывать варианты взаимозаменяемых или совместимых составных частей вагонов для международных перевозок УГЕ.

Предложенная и апробированная методика генерации вариантов адаптации вагонов к международным перевозкам инициирует разработку патен-тозащищенных конструкций кузовов, рам, ходовых частей, сцепного, тормозного оборудования и других элементов подвижного состава.

Разработанные прикладные методики расчета прочностных, динамических и аэродинамических характеристик специализированных вагонов

позволяют ускорять процессы проектирования и переоборудования транспортных единиц для международных перевозок УГЕ.

Методика и стендовое оборудования для тестирования аэродинамических воздействий на грузонесущий вагон позволяют разрабатывать новые варианты экипажей, с уменьшенным воздушным сопротивлением и повышенной защитой грузов от воздействий внешней среды.

Внедрение уточненной методики контроля элементов тележек 18-100 в технологические процессы на вагоноремонтных предприятиях повысит качество ремонта, снизит сопротивление движению и увеличит работоспособность ходовых частей вагонов.

Внедрение методики адресного упреждающего технического обслуживания вагонов в транспортных компаниях «М.СБ» и «СТ» позволило в два раза повысить безотцепочный пробег вагонов.

Разработанные съемные регулировочные элементы в соединениях частей тележек 18-100 успешно прошли эксплуатационные испытания на вагонах и обеспечили повышение ресурса, снижение трудоемкости технического обслуживания и ремонта.

Предложенные конструктивные схемы: платформа для вагона (патент на полезную модель N 42493 от 07.09.2004 г.); буфер вагона (патент на полезную модель N 41690 от 15.07.2004 г.); сцепное устройство (патент на полезную модель N 41688 от 08.07.2004 г.); тележка подвижного состава (патент на полезную модель N 41289 от 08.07.2004 г.); вагон со съемным кузовом (патент на полезную модель N 42802 от 28.09.2004 г.); железнодорожное транспортное средство (патент на полезную модель N 41286 от 08.07.2004 г.); железнодорожная цистерна для жидких нефтепродуктов (патент на полезную модель N 35998 от 21.10.2003 г.); многоосная тележка рельсового транспортного средства (патент на полезную модель N 43834 от 27.10.2004 г.); стенд для определения аэродинамических параметров транспортного средства (патент на полезную модель N 45188 от 30.12.2004

г.); стенд для определения габаритно-массовых параметров грузовых вагонов (патент на полезную модель N 45022 от 29.12.2004 г.); способ перепрофилирования железнодорожной цистерны (патент на изобретение N 2263037 от 21.10.2003 г.); буксовый узел тележки грузового вагона (патент на полезную модель N 50188 от 24.06.2005 г.); стенд для проверки монтажа тележки грузового вагона (патент на полезную модель N 50311 от 24.06.2005 г.); скользун тележки грузового вагона (патент на полезную модель N 50189 от 24.06.2005 г.) , будут способствовать дальнейшему развитию вагоностроения, повышая технический уровень и экономическую эффективность новых типов подвижного состава для международных перевозок.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на научно-технических советах и конференциях: в Департаменте вагонного хозяйства МПС (1999—2002 гг.), на НТС Горьковской дороги (2002 г.), НПК Октябрьской дороги (2002 г.), на научных семинарах кафедры «Вагоны и вагонное хозяйство» и НИЛ «Динамика вагонов» ПГУПСа (2003— 2005 гг.), на Международной конференции «Подвижной состав XXI века» в Санкт-Петербурге (2003 г.), на Международной конференции «Перевозка нефти и нефтепродуктов в странах СНГ и Балтии 2004» (Москва, 2004 г.), на Всероссийской НТК с международным участием «Ресурсосберегающие технологии на железнодорожном транспорте» (Красноярск, 2005 г.), на Международной НТК «Подвижной состав XXI века» (Санкт-Петербург, 2005 г.), на НТС ФГУП НИИ Вагоностроения (Москва, 2005 г.).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в шести монографиях и 30 печатных работах, в изданиях рекомендованных ВАК РФ для докторских диссертаций.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 8 разделов, заключения, списка библиографических источни-

ков из 188 наименований и приложения. Общий объем работы 352 страницы, в тексте содержится 124 рисунка и 13 таблиц.

2. Основное содержание диссертации

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, определены цель работы, ее научная новизна и практическая значимость.

В первой главе работы были проанализированы исследования по совершенствованию подвижного состава для международных перевозок грузов. Показано, что большой вклад в совершенствование подвижного состава внесли отечественные ученые.

Среди наиболее часто используемых работ в области выбора технических параметров прежде всего необходимо отметить исследования следующих ученых: Г. П. Виноградова, М.В.Винокурова, Г. П. Гладовского, В. И. Дмитриева, М. А. Короткевича, В. Н. Котуранова, Б. Г. Кеглина, М.Б. Кельриха, В. В. Лукина, В. П. Лозбинева, M. М. Машнёва, Е.В.Михальцева, Е. Н. Никольского, В. В. Повороженко, Л. А. Шадура,

A.А.Хохлова, В. М. Богданова, Ю. П. Бороненко, А. А. Битюцкого,

B.М. Бубнова, Т. В. Елисеевой, Г. И. Игнатенкова, Л. А. Когана, Л. Д. Кузьмича, В. С. Лысюка, А. М. Макарочкина, В. Н. Орлова, Е. Д. Ханукова, Ю. А. Хапилова, В. В. Чиркина, А. С. Чудова, Н. А. Чуркова, Ф. Г. Гохмана, И. Л. Хасмана и др.

Теоретические основь1 динамики подвижного состава, методики выбора оптимальных параметров ходовых частей вагонов и их динамической на-груженности заложены в работах: П. С. Анисимова, Е. П. Блохина, М. Ф. Ве-риго, С. В. Вертинского, М. В. Винокурова, В. И. Варавы, А. М. Годыцко-го-Цвирко, Л. О. Грачёвой, В. Н. Данилова, В. Д. Дановича, Ю. В. Дёмина, А. А. Долматова, Е. П. Дудкина, О. П. Ершкова, И. П. Исаева, Л. А. Кальниц-кого, А. А. Камаева, В. А. Камаева, Н. А. Ковалёва, В. А. Кручека, H. Н. Кудрявцева, С. М. Куценко, М. Л. Коротенко, А. Я. Когана, Ю. Л. Кофмана,

Л. Д. Кузьмича, Н. А. Костенко, В. А. Лазаряна, А. А. Львова, Л. Б. Манаш-кина, В. Б. Меделя, Л. Н. Никольского, Н. А. Панькина, М. Н. Пахомова, И. П. Петрова, А. А. Попова, Ю. С. Ромена, А. Н. Савоськина, А. В. Смоля-нинова, М. М. Соколова, Т. А. Тибилова, В. Ф. Ушкалова, В. Д. Хусидова, И. И. Челнокова, Ю. М. Черкашииа, В. Ф. Яковлева, Н.С. Бачурина, Г. П. Бурчака, О. Г. Бойчевского, А. Б. Сурвнло, А. Д. Кочнова и др.

Основы современной теории устойчивости экипажей от схода с рельсов заложены в трудах следующих ученых: С. М. Андриевского, М. Ф. Ве-риго, С. В. Вертинского, А. У. Галеева, В. Н. Данилова, А. Я. Когана, В. Б. Меделя, Г. Марье, Г. Юбилакера и других.

В работах П. С. Анисимова, М. В. Винокурова, А. А. Львова, Л. О. Грачевой, Ю. Г. Путина, Ю. П. Кравченко решен ряд вопросов колебаний вагонов с несимметричным нагружением. Авторами этих исследований основное внимание было уделено изучению влияния смещения центров масс грузов на ходовые качества подвижного состава и устойчивость от схода с рельсов.

Работы по совершенствованию конструкций подвижного состава проводятся во ВНИИЖТе, МИИТе, ГосНИИВе, ПГУПСе и в ряде других университетов, академий, научных и производственных объединениях. Анализ перечисленных научных исследований и другой технической информации позволил установить, что большинство ранее выполненных исследований проводилось с учетом эксплуатации вагонов в локальных или замкнутых транспортных системах. Значительно меньшее внимание уделялось исследованиям подвижного состава, предназначенного для международных перевозок грузов.

Такое техническое противоречие, в первую очередь, связано с тем, что в большинстве стран мира железные дороги развивались как замкнутые транспортные системы. В настоящее время, в условиях глобализации рыночной экономики и конкуренции на международном транспортном

рынке, принципиально изменился подход к эксплуатации подвижного состава. На первый план выдвигаются факторы экономической эффективности межгосударственных перевозок укрупненных грузовых единиц (УГЕ).

При выполнении фундаментальных требований транспортного рынка компании-операторы, обладая сравнительно небольшим количеством и типажом вагонного парка, должны освоить методы проведения быстрой и недорогой адаптации вагонов для конкретных условий международных перевозок УГЕ, что позволит рационально удовлетворять запросы потребителей на перевозку грузов различных видов, партионности и упаковки.

Таким образом, проблема ситуационной адаптации вагонов к международным перевозкам УГЕ становится чрезвычайно актуальной, вытекающей из стратегических задач развития экономик всех стран мира. Решение этой проблемы должно проводиться на основе комплексного исследования структурных и функциональных связей транспортно-логистических цепочек, с учетом воздействия внешнего окружения и требований потребителя-заказчика перевозок.

В связи с этим, из общей проблемы организации смешанных международных перевозок укрупненных грузовых единиц, в данной работе были поставлены для решения следующие задачи:

1. Разработать метод ситуационной адаптации вагонов для международных перевозок грузов, основанный на системном учете габарито-массовых ограничений транспортных коридоров и совместимости автомобильного, водного и железнодорожного подвижного состава при перевозке укрупненных грузовых единиц (УГЕ).

2. Разработать экспериментальную методику оценки габарито-массовых параметров транспортной единицы для более полного использования габарита приближения строений и повышения безопасности движения поездов.

3. Скорректировать методику генерации вариантов адаптации составных частей вагонов к различным условиям эксплуатации, с учетом совместимости экипажей с конструктивными особенностями кузовов, ходовых частей, сцепного и тормозного оборудования. Разработать алгоритм переоборудования вагонов для международных перевозок грузов.

4. Адаптировать методики расчетно-экспериментальной оценки характеристик модернизируемых вагонов, с учетом способов погрузки и крепления УГЕ к раме вагона.

5. Уточнить методику тестирования влияния аэродинамических воздействий на грузонесущий вагон, с учетом климатических условий его эксплуатации.

6. Установить закономерности изменения прочностных, динамических и аэродинамических характеристик грузонесущих вагонов, с разными конструктивными схемами кузовов, рам, ходовых частей и с учетом одно-и многоуровневой перевозки УГЕ.

7. Разработать систему упреждающего технического обслуживания вагонов для международных перевозок, на основе специальной технологии контроля и применения регулировочных элементов.

Решение поставленных задач проводилось путем комбинирования компьютерного моделирования, аналитических расчетов, проведения натурных экспериментов и эксплуатационных испытаний вагонов.

Во второй главе диссертации разрабатывается метод ситуационной адаптации вагонов (БАЧУ-метод) для международных перевозок грузов. Показывается, что организация бесперегрузочных международных перевозок укрупненных грузовых единиц во многом сдерживается из-за имеющихся существенных различий в конструкции подвижного состава, путевых структур, принятых систем погрузки и выгрузки, обеспечения безопасности движения, технического обслуживания и ремонта подвижного состава в разных странах мира.

Поэтому, в идеальном варианте, подвижной состав для бесперегрузочных международных перевозок должен представлять собой сложную регулируемую систему как по габарито-массовым параметрам кузовов вагонов, так и по конструкции ходовых частей с раздвижными колесными парами, сцепного оборудования с различными контурами сцепных устройств, тормозного оборудования с разными управляющими и исполнительными механизмами, а также другими регулируемыми составными частями, взаимодействующими с разными типами погрузочно-разгрузочных устройств.

Однако, такой универсальный подвижной состав, в современных условиях, имел бы очень высокую цену, низкую надежность и не обеспечивал бы необходимую рентабельность при международных перевозках УГЕ.

Поэтому более рациональным является другой подход к организации международных перевозок, при котором для конкретных транспортных коридоров производится ситуационная адаптация экипажей, путем проведения модернизации существующих конструкций вагонов, с минимальными затратами и сроками переоборудования. Проведение такой модернизации подвижного состава должно основываться на методе ситуационной адаптации вагонов (5А'^/-методе), структура которого приведена на рис. 1.

Структура SAW-мeтoдa состоит из шести взаимосвязанных блоков, которые моделируют планомерный путь научного решения технических противоречий, возникающих при переоборудовании подвижного состава для международных перевозок грузов.

Первый блок БА\У-метода, являясь алгоритмом формирования банка данных по организации международных перевозок грузов, позволяет компании-оператору иметь интерактивное информационное обеспечение по проведению маркетинговых исследований, на основе которых выбираются рациональные маршруты транспортировки, типы подвижного состава, параметры УГЕ и других элементов транспортной системы.

Метод ситуационной адаптации вагонов к смешанным международным перевозкам укрупненных грузовых единиц

Формирова-"ниеТБанкеГ~

данных^ транспорт^ 'ной компа-^ нии по орга" низации международных перевозок (МП)

Оценка габаритных' ограничений ""на узлы вагонов для МП

10

Генерация

вариантов -адаптации -составных" частей вагонов для МП

11

12

13

14

Расчетно-"Эксперимен? тальная -тзценка _модерн}1эй£ "рованныу затонов

15

16

17

18

Тестирование аэродинамически^ воздействий на грузоне-сущий вагон

19

20

21

22

Адаптация систем ТО и * TP вагонов 'для международных перевозок

23

24

Рис. 1. Схема метода ситуационной адаптации вагонов (SAW) к смешанным международным перевозкам укрупненных грузовых единиц (УГЕ)

При формировании банка данных транспортная компания главное внимание должна сосредотачивать на сборе и анализе информации о производителе и потребителе товаров, оценке собственных возможностей и возможностей потенциальных конкурентов. Основной информацией о производителе товара являются: объем производства, номенклатура груза; характер производства (производственный ритм); допустимая технология перевозки товара; допустимая продолжительность транспортировки; состояние груза (готовность к транспортировке); цена (ценность) груза.

В данные о потребителе товара включаются: оценка потребности в сырье, материалах, комплектующих; характер потребления (производственный ритм); состояние с запасами; адаптивность производства; наличие складского и грузового хозяйства.

При сборе информации о возможностях конкурентов учитываются: возможные сроки доставки грузов; цена и затраты; дополнительные услуги и другие факторы конкурентной борьбы.

Весьма важной является информация о реальных собственных возможностях транспортной компании, в которые включают: допустимые маршруты следования; наличие соответствующего подвижного состава; возможные маршруты следования при модернизации технологии перевозки; наличие провозных способностей; реализуемые сроки доставки; информация о цене и затратах на перевозку.

Следовательно, применяемая транспортной компанией система транспортировки грузов должна обеспечивать минимизацию убытков за счет соответствующего подбора подвижного состава, применения адаптивных технологических процессов транспортировки укрупненных грузовых единиц (УГЕ) и технического обслуживания, повышающих вероятность их безотказной работы.

Под укрупненными грузовыми единицами (УГЕ) в данной работе подразумеваются: флеты; роллтрейлеры; контейнеры; сменные кузова и единицы объектов, с которыми производятся механизированные погрузоч-но-выгрузочные операции (автотранспорт, трейлеры, полуприцепы и т. п.).

Банк данных транспортной компании должен содержать полную информацию об УГЕ, включая методы их конструирования, изготовления, технического обслуживания и ремонта.

Для перевозки УГЕ применяется универсальный и специализированный автомобильный, железнодорожный и водный подвижной состав. Банк данных транспортной компании должен содержать исчерпывающую информацию о конструктивных и провозных возможностях как собственного подвижного состава, так и о возможностях и тарифах на аренду подвижного состава в других транспортных компаниях, а также другую необходи-• мую информацию. В диссертации, в частности, показывается, что для доставки пакетированных грузов и среднетоннажных контейнеров используют

универсальные бортовые автомобили, автомобильные прицепы и тягачи. Для перевозки грузов на поддонах применяют специализированные автомобили с подъемным задним бортом. Крупнотоннажные 20-тонные контейнеры перевозят автопоездами. В числе специализированных технических средств автомобильного транспорта используют также самопогрузчики-контейнеровозы, автомобили и полуприцепы для доставки контейнеров грузополучателям, не имеющим собственных подъемно-транспортных средств.

Железнодорожный подвижной состав для перевозки УГЕ в разных странах существенно различается: по габаритам, ширине колеи, нагрузкам на ось, по системам ходовых частей, сцепного и тормозного оборудования, что существенно затрудняет организацию бесперегрузочных смешанных международных перевозок УГЕ.

Наибольшее распространение в качестве подвижного состава водного транспорта для перевозки УГЕ получили: контейнеровозы, ролкеры, лихтеровозы и паромы. Современные суда и паромы оборудуются автоматизированными системами вертикальной и горизонтальной погрузки-выгрузки УГЕ.

При организации смешанных международных перевозок грузов, в первую очередь, должны быть проведены оценки габарито-массовых параметров подвижного состава и определены возможности транспортировки УГЕ по заданному маршруту, с минимальным количеством перегрузок, что обеспечивает, обычно, повышенную экономичность доставки грузов.

Поэтому второй блок вА'\У-метода включает анализ габаритов подвижного состава разных стран мира и разработку уточненной методики определения габарито-массовых параметров вагонов с УГЕ. Была обоснована необходимость введения новых характеристик - габаритов ходовых частей, сцепного и тормозного оборудования, которые облегчают оценку совместимости главных устройств экипажей разных типов и приспособ-

ленность их к адаптационным изменениям в различных условиях эксплуатации.

Разработанная автором уточненная методика оценки возможности проследования негабаритного вагона с грузом по маршруту перевозки включает три этапа исследования.

На первом этапе проводятся габарито-обследовательские путевые работы для получения фактических данных о габаритах сооружений, устройств и других реальных габаритах приближения строений, а также о состоянии пути по маршрутам транспортировки международных грузов, включая негабаритные. На основе экспериментальных данных, полученных с применением современных измерительных бесконтактных устройств (радарных, оптических и др.) создаются габарито-технические паспорта путевых структур, с непрерывной фиксацией параметров по маршрутам перевозки международных грузов, которые в виде объемных образов записываются на электронные носители.

На втором этапе проводятся стендовые исследования транспортных единиц (вагонов с грузом) на предмет установления их реальных габарито-массовых параметров. Для установления этих параметров был разработан специализированный стенд, на котором определяются следующие характеристики: максимальные смещения груза и невыход его элементов за габарит подвижного состава при имитации наиболее вероятных односторонних перекосов и просадок железнодорожного пути, действии инерционных и ветровых нагрузок; распределение нагрузок по тележкам; определение расположения центра тяжести обрессоренных масс вагона с грузом и другие параметры.

На основе экспериментальных данных, полученных при стендовых испытаниях, создается габарито-технический паспорт транспортной единицы, который в виде объемного образа и силовых схем записывается на электронные носители.

На третьем этапе производится оценка возможности проследования негабаритного, тяжеловесного или длинномерного груза по всему маршруту перевозки, путем электронного совмещения образов путевых структур и транспортной единицы по всем контрольным сечениям.

Применение разработанной методики позволит исключить пропуск в поезда вагонов со скрытой недопустимой негабаритностью и полнее использовать существующие габариты приближения строений, а контроль реального распределения нагрузок по тележкам и расположения центра тяжести обеспечит безопасность движения поездов по этим причинам.

Установленные, на предыдущем этапе исследований, габарито-структурные ограничения, препятствующие совместимости конструктивных схем кузовов, ходовых частей, сцепного, тормозного оборудования и других элементов подвижного состава разных стран, позволяют перейти к этапу поиска (генерации) наиболее эффективных решений по приспособлению транспортных единиц к конкретным маршрутам международных перевозок УГЕ (блок № 3).

Для разрешения некоторых аспектов проблемы совместимости вагонов была разработана и реализована методика генерации вариантов модернизации основных узлов грузовых вагонов.

В основу методики генерации вариантов адаптации вагонов к международным перевозкам был положен метод морфологического анализа, который позволяет упорядоченным способом добиваться систематизированного анализа всех возможных решений поставленной задачи. Методика была построена таким образом, что генерация новой информации основана на системном подходе к анализу конструктивных схем вагонов.

В соответствии с требованиями системного подхода, при ситуационной адаптации вагон рассматривается как целостная система, состоящая из подсистем, взаимосвязанных элементов, и, одновременно, каждый экипаж является частью надсистемы, состоящей из взаимосвязанных систем. Сле-

довательно, грузонесущий вагон представлялся в виде совокупности укрупненных компонент, принципиально необходимых для существования и функционирования исследуемой или создаваемой системы.

На основе этого концептуального подхода составляются морфологические матрицы возможных вариантов модернизации кузовов, рам, ходовых частей, сцепного, тормозного оборудования, систем крепления УГЕ и совершенствования других элементов транспортных экипажей.

При дальнейших технико-экономических исследованиях производится выбор нескольких наиболее рациональных вариантов модернизации существующих вагонов, в зависимости от предполагаемого освоения тех или иных маршрутов транспортировки УГЕ.

Для реализации принятых решений был сформирован и апробирован алгоритм процесса переоборудования вагонов, с целью приспособления их для перевозки тех или иных грузов.

В алгоритме выделено семь этапов проведения работ. На первом этапе производится анализ эффективности использования того или иного типа вагона парка транспортной компании и устанавливаются вагоны, приносящие недостаточную прибыль. Проводятся исследования по установлению причин. недостаточной рентабельности вагона, возможного изменения рыночной конъюнктуры и целесообразности содержания данного вагона в рабочем парке. На втором этапе, обосновывается принятие решения о модернизации вагона для перевозки груза рыночной востребованности и оценивается экономическая эффективность эксплуатации трансформированного вагона. Положительные результаты технико-экономических расчетов проведения модернизации вагона являются сигналом перехода к третьему этапу, то есть к разработке проекта изменения конструктивной схемы модернизируемого вагона и определения его параметров. Четвертый этап работ включает проведение проверочных расчетов, а также принятие решения об изготовлении и испытании модернизированного вагона. Пятый этап посвящается прове-

дению испытаний модернизированного вагона на статическую и ударную прочность, ходовые, тормозные и эксплуатационные испытания.

Положительные результаты проведения этих испытаний позволяют начать технологическую подготовку эксплуатации модернизированного вагона (шестой этап). При этом, разрабатываются технологии проведения модернизации вагона, при его капитальном ремонте, технического обслуживания и ремонта. В заключение разрабатываются требования к отбору вагона по техническому состоянию, которые можно рекомендовать для проведения модернизации, с экономически обоснованными затратами.

После генерации вариантов адаптации элементов вагонов к международным перевозкам проводятся оценочные расчеты и экспериментальные исследования характеристик модернизированных экипажей для определения перспективы их дальнейшей доработки и оценки технико-экономических параметров (блок № 4 SAW-метода). При этом проводятся следующие виды исследований: выполняется расчет напряженно-деформированного состояния (НДС) модернизированных составных частей и их динамической нагруженности под действием предполагаемых силовых воздействий; экспериментально оценивается статическая нагружен-ность вагона, производятся соударения и ходовые испытания экипажа, а также тестирование влияния аэродинамических воздействий на вагон и груз.

В данной работе расчеты НДС элементов вагонов производились с использованием пакетов прикладных программ COSMOS WORKS версия 7, ANS YS версия 5.5.1, версия 8.

Важное значение при оценочных расчетах характеристик модернизированных вагонов имеют исследования динамической нагруженности элементов экипажей, приспособленных для перевозки УГЕ. С помощью этих исследований вычисляются характеристики плавности хода, критические

скорости движения, динамические нагрузки, определяющие прочность и ресурс составных частей, значения критериев устойчивости движения и др.

При выборе инженерной вычислительной системы были проанализированы различные подходы к решению дифференциальных уравнений и приоритет, в данном случае, был отдан системе Ма^АВ.

На следующем этапе исследований проводится экспериментальная оценка характеристик модернизированных вагонов с целью установления их напряженно-деформированного состояния при действии наиболее характерных статических и динамических нагрузок в процессе погрузочно-разгрузочных операций, движении экипажа в составе поезда и при роспуске с горки.

Испытания на статическую прочность проводятся на стенде или специально оборудованной площадке по стандартизированным методикам.

Испытания на соударение проводятся при помощи локомотива либо на стенде-горке. Ударные испытания часто производятся в режиме многократных соударений.

Ударные испытания с одиночными вагонами и сцепами с опорой груза на один вагон проводятся на прямом участке пути, а со сцепами с опорой груза на два вагона — на прямом участке пути и в кривой радиусом 300— 400 м. Каждый вагон или сцеп подвергают соударениям с группой не менее трех-четырех заторможенных четырехосных полувагонов, загруженных до полной грузоподъемности. Регистрация динамических напряжений производится в контрольных точках с помощью технических средств аппаратно-программного комплекса проведения ударных и ресурсных испытаний.

После проведения испытаний на соударение, вагоны с грузом, в необходимых случаях, подвергают поездным испытаниям, с использованием стандартизированных методик.

При международных перевозках УГЕ должно проводиться тестирование грузонесущего вагона на воздействие аэродинамических нагрузок (блок 5 8А\У-метода), которое рекомендуется выполнять на специализиро-

ванном стенде, предложенном в данной работе. Аэродинамическое тестирование экипажей проводится по следующему алгоритму. На стенд закатывается вагон с грузом и начинается его обдувка. Для этого включается специальный смеситель и воздушно-дымно-песчаная смесь по трубопроводам поступает в стойку стенда и через специальные сопла создается узконаправленный поток смеси, который обдувает груз и вагон. Давление потоков смеси, прошедших через груз и вагон, улавливается и измеряется специальными улавливателями, расположенными на другой стойке стенда, и анализируется в измерительном комплексе. Кроме этого, производится видеосъемка дымовых потоков и распределение осадков песка на грузе и частях вагона. Совместный анализ эпюр давлений, картины обтекания и распределения осадков песка обеспечивает оценку аэродинамических качеств вагона и груза, а также позволяет уточнить величину сил, действующих на экипаж.

На заключительном этапе, выполняется адаптация систем технического обслуживания и текущего ремонта вагонов, для конкретных маршрутов перевозки УГЕ (блок № 6 8А\У-метода).

Совершенствование организационных форм и систем управления техническим обслуживанием и ремонтом грузовых вагонов должно осуществляться на основе современных информационных технологий и моделирования, которые позволяют сократить затраты на ТО и ремонт и тем самым снизить себестоимость транспортных услуг. Была разработана методика адресного упреждающего технического обслуживания грузовых вагонов для транспортных компаний. В основу методики были положены следующие концептуальные положения. Учитывалось, что рассматриваемая часть вагонного парка является контролируемой собственностью транспортной компании, которая должна выполнять персонифицированный объем работ, с приемлемой рентабельностью. При организации ТО необходимо учитывать как алгоритм работы транспортной компании, так и экономику логи-

стических цепочек, транспортную составляющую которых выполняет тот или иной вагон.

-Компоненты, на основе которых формируется стратегия управления ТО и ремонтом подвижного состава транспортной компании, образуют систему из четырех взаимосвязанных больших блоков: входного, информационного, модельного и прикладного.

Входной блок объединяет ряд подблоков, в которых концентрируется первичная информация следующих видов: об алгоритме работы того или иного вагона; структуре логистической цепочки ТЭО и экономической ответственности за недоставку груза «точно в срок», и соответствующего качества; прогноз технического состояния вагона и вероятности безотказной работы в процессе перевозок; ценовые аспекты перевозки данного груза и возможных затрат на проведение ТО; варианты возможного проведения адаптивного ТО, с обеспечением гарантированной безотказности работы вагона в логистической цепочке.

Информационный блок представляет собой специализированную базу данных, объединяющую информацию о подвижном составе, номенклатуре ремонто-восстановительных и профилактических воздействий, узлах, ■ лимитирующих надежность подсистем вагонов. В этой же или связанной с ней базе данных, собирается и обобщается в статистические формы информация о наработках и взаимном влиянии подсистем вагонов друг на друга, характеризующих изменение их технического состояния в зависимости от пробега вагона.

Третий блок объединяет модели расчета трех уровней: периодичности ТО, наработок до проведения предупредительных ремонтов и наработок до капитальных ремонтов и списания. В целом, этот блок можно представить в виде базы специализированных приложений для принятия решений по реализации ремонто-профилактических работ.

Четвертый блок представляет собой специализированную базу приложений, реализующих непосредственные процедуры формирования адресного ремонто-профилактического обеспечения подвижного состава транспортной компании. Предполагается возможность реализации как прямого, так и обратного алгоритма формирования стратегий управления ТО и ремонтом подвижного состава.

В третьей главе приводятся результаты исследования технических характеристик переоборудованной цистерны-цементовоза в цистерну для международных перевозок светлых нефтепродуктов. Цистерны-цементовозы модели 15-1405 выпускались в СССР из расчета возможности эксплуатации на европейских дорогах, но, из-за технических несовершенств и геополитических изменений, стали практически ^эксплуатируемыми и подлежат списанию. Поэтому они были выбраны, в качестве пилотного проекта, для переоборудования в цистерны для международных перевозок светлых нефтепродуктов, востребованных рынком транспортных услуг. Работы по модернизации цистерн проводились на основе разработанного SAW-метода. В диссертации подробно описывается разработанная модернизация конструктивной схемы цистерны для международных перевозок с переоборудованием котла, рамы, сцепного и тормозного оборудования по условиям МСЖД.

Особенностями конструкций котлов цистерн-цементовозов является то, что они не рассчитывались на давление гидравлического удара и возможность возникновения вакуума в котле. Вследствие этого, толщина верхнего листа котла-цистерны меньше, чем у нефтебензиновых цистерн. Кроме того, откосы и рассекатели цистерн рассчитывались на перепад давлений над и под откосными пространствами в 0,05 МПа, а не на действие гидростатического давления, которое возникает при соударении вагонов. Поэтому первоначально был выполнен комплекс исследований по обоснованию возможности переоборудования цистерн-цементовозов в цистерны

для перевозки наливных грузов, в частности, для перевозки дизельного топлива, с минимальными капиталовложениями и обеспечением необходимых прочностных характеристик, согласно «Норм...». Исследования проводились в три этапа. На первом этапе производился расчет прочности и устойчивости котла модернизированной цистерны, который выявил, что лучшим вариантом усиления котла является постановка шпангоутов в район люка-лаза и усиливающих накладок в опорных зонах.

На следующем этапе исследований, модернизированная цистерна была подвергнута экспериментальным испытаниям, с целью сопоставления расчетных и экспериментальных данных о напряженно-деформированном состоянии котла цистерны, а так же оценки прочности его крепления к раме вагона.

Испытания опытного образца модернизированной цистерны проводились на испытательном полигоне ПГУПС на станции Предпортовая Октябрьской железной дороги.

При проведении статических испытаний котел цистерны подвергался действию гидростатической нагрузки и избыточного внутреннего давления. Результаты экспериментов позволили констатировать следующее.

Наиболее нагруженной частью котла цистерны является зона люка-лаза, где максимальные напряжения составляют 0,76 от допускаемых. В основной части конструкции котла-цистерны обеспечивается запас прочности, с коэффициентом не менее чем 1,8. Сопоставление значений расчетных напряжений с экспериментальными, в соответствующих сечениях котла модернизированной цистерны, показало их хорошую сходимость, так как расхождение величин напряжений в наиболее нагруженных областях не превышало 15%.

Результаты проведенных испытаний позволили сделать заключение о соответствии прочности конструкции котла модернизированной цистерны требованиям «Норм...» и она была допущена к дальнейшим испытаниям.

Ударные испытания цистерны проводились на горке-стенде ПГУПС на ст. Предпортовая Октябрьской железной дороги. Использовалась двух-ударная схемы испытаний, при которой модернизированная цистерна сначала ударялась в отдельно стоящий груженый вагон, а затем в сцепе они ударялись в подпорные вагоны. При спуске с горки, перед соударением вагонов, производилось измерение скорости цистерны, а во время соударения— силы, действующей на хвостовик автосцепки модернизированной цистерны.

В соответствии с программой испытаний, было проведено расчетное количество циклов соударений модернизированной цистерны и подгороч-ных вагонов. Через каждую тысячу соударений производилось техническое обследование опытного вагона, с целью выявления возможных повреждений, особенно котла и его крепления к раме цистерны. Проведенные испытания показали, что модернизированная цистерна подтвердила свои прочностные характеристики, так как повреждений котла и элементов его крепления к раме не было обнаружено, и она была рекомендована к эксплуатации. Успешная эксплуатация этих цистерн в течение 3 лет на дорогах стран СНГ и Финляндии подтвердила эффективность проведенной модернизации.

В четвертой главе анализируются результаты исследования характеристик нагруженности элементов вагона для перевозки контейнеров и флетов.

Показывается, что до 80% международных перевозок УТЕ осуществляется при использовании контейнеров и флетов, которые позволяют организовать доставку товаров с использованием различных видов транспорта, при одновременном повышении рентабельности перевозок.

Несмотря на значительное число разных типов платформ для перевозки контейнеров и флетов, выпущенных в разных странах мира, все еще продолжаются работы по их совершенствованию, особенно с целью со-

кращения повреждений УГЕ, уменьшения количества перегрузочных операций и повышения скоростей движения контейнерных поездов.

В данном разделе работы основное внимание было направлено на установление возможности усовершенствования конструктивных схем рам платформ для перевозки контейнеров и флетов, а также снижения динамических нагрузок, за счет применения других типов тележек и сцепного оборудования. Исследования проводились по алгоритму SAW метода, разработанного в данной работе.

Для оценки возможности изменения конструктивных схем платформ, при адаптации их к тем или иным условиям перевозки контейнеров и флетов, в данном подразделе работы были выполнены эскизные проработки двух вариантов модернизации несущих конструкций и произведены расчеты их напряженно-деформированного состояния при действии нагрузок, согласно «Норм...».

Особенностью конструктивной схемы платформы первого варианта явилась пониженная средняя часть рамы и отсутствие в ней хребтовой балки. Части хребтовой балки сохранены только в концевых частях рамы, а за шкворневыми балками предусмотрены распределяющие раскосные элементы, которые передают продольные нагрузки на боковые продольные балки.

Конечно-элементная модель включала 388 элементов и 1152 узла. Расчеты производились с использованием расчетного пакета ANSYS версия 8.0.

По результатам расчетов было констатировано, что максимальные напряжения не превышают допускаемых и такая платформа может быть рекомендована для детальной конструкторской проработки. Применение таких платформ позволит, без габаритных ограничений, перевозить до четырех УГЕ, при соблюдении допускаемых нагрузок на ось.

Преимущества разработанной платформы по второму варианту, по сравнению с существующими контейнерными платформами с длиной по концевым балкам в 24,0 м, состоят в следующем: более полное использо-

вание грузоподъемности, так как на ней может перевозиться три контейнера с общей массой брутто — 72,0 т, а на существующих платформах перевозится по два контейнера с общей массой — 48,0 т; обеспечивается снижение тары за счет изъятия части хребтовой балки и поперечных балок; создается возможность перевозки УГЕ с увеличенной высотой, т.е. полнее используется габарит подвижного состава.

Конечно-элементная модель рамы платформы, с опускающейся средней частью, включает 394 элемента и 1252 узла.

По результатам выполненных исследований было констатировано следующее: при конструировании специализированной платформы с пониженной погрузочной площадкой, для двухярусной перевозки УГЕ, необходимо проводить усиление элементов, которые перераспределяют продольные нагрузки (при ударе и сжатии) с хребтовой балки на боковые продольные балки рамы; платформы, с опускающейся средней частью полового настила, являются весьма перспективными для международных перевозок УГЕ, так как позволяют более полно использовать габарит подвижного состава.

Для оценки возможности применения для перевозки УГЕ съемных кузовов-флетов была выполнена эскизная проработка конструкции складывающегося каркаса флета прямоугольной формы, который устанавливается на универсальную четырехосную платформу и закрепляется на ней через лесные скобы. Каркас флета был выполнен в виде трех шарнирно-соединенных стержневых рам и двух концевых балок, с замковыми устройствами. В порожнем состоянии съемный кузов-флет может складываться в компактную конструкцию, которая при многоярусной погрузке может перевозиться на универсальных платформах и полувагонах к местам погрузки УГЕ. Выполненные расчеты напряженно-деформированного состояния такого флета показали, что, правильно подбирая сечения стержней несущей конструкции, можно обеспечить ее высокую надежность не толь-

ко при погрузочно-разгрузочных работах, но и при перевозках УПЕ в самых сложных условиях транспортировки.

На следующем этапе исследований было проведено электронное моделирование вертикальных колебаний вагонов при скоростной перевозке контейнеров и флетов. Первоначально контейнерная платформа оборудовалась пассажирскими тележками типа КВЗ-ЦНИИ и регулируемым автосцепным устройством, обеспечивающим ликвидацию сверхнормативной разницы в уровнях автосцепок при сцеплении мало- и полностью загруженных вагонов. Во втором варианте, платформа оборудовалась модернизированными тележками 18-100 и полученные результаты моделирования вертикальных колебаний экипажей сравнивались между собой (рис. 2).

Рис. 2. Зависимости относительных ускорений центра масс

платформы — от скорости движения поезда. 8

Анализ изменений ускорений обресоренных масс грузонесущего вагона выявил, что оборудование его пассажирскими тележками обеспечива-

ет в эксплуатационном диапазоне скоростей отличную плавность хода экипажа. Возможный резонанс по подпрыгиванию платформы обнаруживается на скоростях 8—11 м/сек и, при исправном рессорном подвешивании (кривая 1), ускорения не превышают 0,15#, при хорошем состоянии пути. Несимметричное размещение груза (контейнеры с разной загрузкой) (кривая 3) несколько изменяет характер ускорений, т.е. наблюдается их небольшой рост при скорости 20 м/сек.

Совсем иная картина наблюдается при движении грузонесущего вагона на тележках 18-100 (кривая 4). Ускорения подрессоренной массы постоянно увеличиваются до скорости 30 м/сек, достигая величины 0,3#, а затем резко уменьшаются. Существенным недостатком вагона на тележках 18-100 является то, что во всем эксплуатационном диапазоне скоростей (5) он находится в зоне квазирезонансных колебаний. В этой зоне интенсифицируются износовые процессы в соединениях элементов и даже сравнительно небольшое снижение характеристик демпфирования гасителей колебаний рессорного подвешивания вагона, обычно, приводит к резкому повышению динамической нагруженности составных частей вагона.

На заключительном этапе, с использованием методики аэродинамического тестирования БА^Л-метода, были проведены экспериментальные исследования рациональности постановки дополнительных элементов в конструктивную схему платформы при перевозке контейнеров и флетов, снижающих аэродинамическое сопротивление и возможное загрязнение (обледенение) груза и элементов подвижного состава. Было установлено, что рациональным конструктивным решением, снижающим аэродинамическое сопротивление при перевозке контейнеров, может явиться оборудование платформ съемными облегченными наклонными ограждениями, а при перевозке флетов рационально применять сильфонные ограждения УГЕ.

В пятой главе рассматриваются результаты исследований характеристик нагруженности элементов вагона со съемным кузовом. В качестве объ-

екта исследований была выбрана модернизированная цистерна для перевозки светлых нефтепродуктов, которая была трансформирована в экипаж со съемным котлом. Такой выбор был сделан, с одной стороны, чтобы не повторять уже выполненных исследований прочности и динамической нагру-женности котла цистерны, а, с другой стороны, чтобы показать возможность переоборудования под экипажи со съемными кузовами стандартных вагонов, особенно приспособенных к международным перевозкам грузов.

На первом этапе было проведено исследование напряженно-деформированного состояния элементов опорной конструкции съемного кузова, при многоярусном складировании на грузовой площадке.

При разработке расчетной схемы для описания котла были использованы конечные элементы тонкой оболочки типа БНЕЬЫ, а элементов рамы были использованы пространственные стержневые конечные элементы.

Анализ напряженно-деформированного состояния опорной рамы выявил, что максимальные напряжения возникают в резком сужении вертикальной стойки. Следовательно, этот элемент необходимо изготавливать не в виде шпангоута, а как обычную рамную конструкцию, с соответствующей опорой для котла. В целом конструкция показала достаточную прочность и может быть рекомендована к дальнейшей разработке.

На втором этапе исследований была произведена оценка напряженно-деформированного состояния рам вагонов, предназначенных для съемных кузовов различных видов. Исследования проводились в несколько стадий. Сначала была исследована стандартная рама вагонов с полным набором продольных и поперечных балок. Затем определялось напряженно-деформированное состояние рам с изъятыми фрагментами хребтовых и поперечных балок, чтобы в образовавшихся пространствах можно было бы разместить разгрузочные устройства съемных кузовов или увеличить их погрузочные объемы.

Анализ результатов расчетов позволил констатировать следующее. В целом, элементы рамы стандартной платформы при перевозке УГЕ загружены значительно меньше, чем это допускается «Нормами...», т.е. имеются существенные резервы по снижению металлоемкости как за счет изменения параметров элементов, так и самой конструктивной схемы. Наиболее нагруженными элементами рамы платформы являются раскосы и продольные балки в местах установки упоров для крепления УГЕ. Однако и в этих элементах имеются значительные запасы прочности, что впрочем не исключает необходимости их модернизации.

Анализ распределений эквивалентных напряжений в элементах рамы, у которой было изъято ряд поперечных балок и, тем самым, освобождено пространство для размещения выгрузочных устройств съемного кузов, выявил, что наибольшие напряжения обнаруживаются в соединении консольной части хребтовой балки со шкворневой балкой, в режиме сжатия рамы. Снижение этих напряжений достигается постановкой раскосов и усиливающих накладок. В целом же, рассмотренная рама по прочности удовлетворяет требованиям «Норм» при всех сочетаниях эксплуатационных нагрузок.

На третьей стадии исследований была проведена оценка напряженно-деформированного состояния рамы без поперечных элементов в ее средней части. Таким образом, средняя часть рамы наилучшим образом приспосабливается для опускания отдельных конструкций УГЕ значительно ниже уровня верхней поверхности рамы платформы. Анализ НДС выявил, что во всех элементах рамы, кроме шкворневой балки, обнаруживаются напряжения значительно меньше допускаемых, согласно «Норм...». Однако в районе шкворневой балки, соединяющейся с хребтовой балкой, были обнаружены напряжения в 490 МПа, которые превышают допускаемые. Введением раскосов в концевые части рамы и соединительных косынок между шкворневой балкой и боковыми балками удалось снизить напряжения в рассматриваемой зоне до 325 МПа, т.е. обеспечить достаточную

прочность рамы. Применение одной поперечной балки в средине рамы еще снизило возникающие напряжения в продольных балках рамы.

Далее были выполнены исследования вертикальных колебаний вагона со съемным кузовом. При этом предполагалось, что соединение двух базовых частей экипажа может быть как неподвижным, так и снабженным упругодемпфирующими связями. Применением таких связей можно уменьшить уровень динамического воздействия на груз, даже при использовании под вагонами стандартных тележек с достаточно жестким рессорным подвешиванием.

Некоторые результаты моделирования вынужденных колебаний гру-зонесущего вагона со съемным подрессоренным кузовом приведены на

Рис. 3. Зависимости изменения ускорений рамы от скорости движения вагона:

1 — симметричное размещение груза; 2 — неисправен один демпфер; 3 — несимметричное размещение груза

0.7

0.6 0.5 0.4

е

од ог 0,1

0 10 20 30 40 60 60

УДОию]

Рис. 4. Зависимости изменения ускорений кузова от скорости движения вагона:

1 — симметричное размещение груза; 2 — неисправен один демпфер;

3 — несимметричное размещение груза

Анализ зависимостей изменения ускорений рамы вагона от скорости движения выявил, что при повышении скорости движения поезда до 20 м/сек ускорения постоянно растут, достигая уровня в 0,35#, а затем несколько уменьшаются до скорости в 30 м/сек и далее увеличиваются.

Ускорения же подрессоренного кузова с грузом увеличиваются до скорости движения вагона в 23 м/сек, а затем уменьшаются и стабилизируются на уровне ~ 0,25g. Следовательно, целенаправленно подбирая упруго-демпфирующие характеристики рессорного подвешивания ходовых частей и подрессоривания съемного кузова, можно обеспечить необходимую плавность хода и защиту груза от динамических воздействий. Приведенная программа расчета позволяет выполнять эти расчеты на любых персональных ЭВМ.

На заключительном этапе была выполнена оценка введения дополнительных элементов, снижающих аэродинамическое сопротивление вагона

со съемным кузовом. Показана целесообразность применения ограждений, повышающих обтекаемость конструкции вагона.

В шестой главе анализируются результаты исследования характеристик нагруженности элементов вагона при двухуровневой перевозке УГЕ.

Анализ тенденций развития мировых перевозок грузов, при взаимодействии разных видов транспорта, позволяет прогнозировать дальнейшее увеличение перевозок контрейлеров и автопоездов на железнодорожном подвижном составе. Для реализации двухуровневой перевозки УГЕ проводится модернизация железнодорожных платформ, с учетом различных способов погрузки и выгрузки, максимального снижения уровня погрузочной площадки и увеличения длины вагона.

В данном разделе работы главное внимание было обращено: на проведение исследований напряженно-деформированного состояния элементов рамы платформы с пониженной погрузочной площадкой; установление влияния внецентренного приложения продольной нагрузки на НДС рамы платформы; оценку дополнительных напряжений в элементах рамы при производстве погрузочно-разгрузочных работ с боковой грузовой платформы и исследованию вертикальных колебаний вагона при перевозке автопоезда.

Исследования характеристик нагруженности вагона при двухуровневой перевозке УГЕ выполнялись с использованием SAW метода, разработанного в данной работе. В качестве объекта исследования была принята специализированная платформа с пониженной погрузочной площадкой и поворотными концевыми частями, на конструктивную схему которой был получен патент.

При расчете НДС принималось, что уровень пола в модернизированном экипаже должен быть понижен на 300 мм в сравнении с типовой платформой. Это обеспечивает вписывание вагона с автопоездом в габарит подвижного состава 1-Т стран СНГ, но требует уменьшения высоты сече-

ний поперечных и шкворневых балок, для снижения погрузочной площадки.

Расчет напряженно-деформированного состояния рамы платформы производился с использованием расчетного пакета ANSYS версии 8.0. Для моделирования были использованы конечные элементы типа BEAM 189, основанные на теории Тимошенко. Конечно-элементная модель рамы платформы включала 834 конечных элементов и 2443 узла.

Анализ распределения эквивалентных напряжений, возникающих в элементах рамы при первом расчетном режиме выявил, что наиболее нагруженной зоной являются участки продольных балок (путевых структур), расположенные за шкворневой балкой. В режиме растяжения значительные напряжения возникают и в средней части рамы, но величина их меньше величины допускаемых напряжений, т.е. обеспечивается достаточная прочность несущих элементов платформы.

Далее учитывалось, что особенностью эксплуатации подвижного состава с пониженной погрузочной площадкой, в большинстве случаев, является расположение автосцепного устройства не по продольной оси хребтовой балки, а с некоторым эксцентриситетом. Это обусловлено тем, что, для нормального сцепления данного вагона с другими вагонами поезда, должен быть выдержан нормированный размер расположения автосцепки над уровнем головок рельсов (УГР). Возникающий эксцентриситет осей автосцепки и хребтовой балки может вызвать изменение перераспределения нагрузок в элементах рамы, что требует проведения специальных исследований.

Поэтому влияние внецентренного приложения продольной нагрузки на напряженно-деформированное состояние рамы платформы с пониженной погрузочной площадкой определялось для трех расчетных случаев: силы сжатия по первому расчетному режиму действуют без эксцентриситета

(образцовый вариант) от продольной оси рамы; с эксцентриситетом 100 мм и с эксцентриситетом — 250 мм.

На основании анализа напряженно-деформированного состояния рамы платформы, при разных вариантах приложения продольной нагрузки, была построена зависимость максимальной величины напряжений в раме от эксцентриситета приложения продольной нагрузки. Анализ полученных зависимостей выявил, что с увеличением эксцентриситета приложения продольной нагрузки напряжения в зоне соединения шкворневой балки с хребтовой балкой растут, а в центральной части хребтовой балки уменьшаются. Таким образом, при конструировании платформ с пониженным уровнем погрузочной площадки и сохранением стандартной величины уровня оси автосцепки от головок рельс необходимо усиливать консольную часть рамы, особенно в зоне соединения консоли хребтовой и шкворневой балок.

Другой особенностью эксплуатации рассматриваемой специализированной платформы является способ погрузки УГЕ с боковой платформы или с необорудованной боковой площадки. При таком способе погрузки или разгрузки в элементах рамы могут возникать дополнительные напряжения, что потребовало проведения специальных расчетов прочности.

Анализ напряженно-деформированного состояния элементов рамы выявил, что максимальные эквивалентные напряжения возникают в боковой балке в районе шкворневой балки и составляют 119 МПа, что существенно ниже допускаемых напряжений — 337,5 МПа. Полученные результаты позволяют констатировать, что для проведения погрузо-разгрузочных работ не требуется проводить усиление элементов рамы с пониженной погрузочной площадкой.

Далее были проведены исследования вертикальных колебаний вагона при перевозке автопоездов. При исследовании вертикальных колебаний вагона при двухуровневой перевозке УГЕ предполагалось, что динамическая система может состоять из следующих подрессоренных частей: рамы

платформы; автопоезда и подрессоренного груза, которые снабжены линейными упруго-демпфирующими связями.

Некоторые результаты моделирования вынужденных колебаний гру. зонесущего вагона при перевозке автопоездов приведены на рис. 5.

Рис. 5. Зависимости изменения ускорений подрессоренных масс от скорости движения вагона:

1 — рама платформы; 2 — автопоезд; 3 — подрессоренный груз

Анализ зависимостей изменения ускорений рамы платформы (кривая 2) от скорости движения выявил, что при повышении скорости до 16 м/сек ускорения платформы постоянно возрастают, а затем уменьшаются до скорости в 20 м/сек, т.е. динамическая система проходит через первый резонанс по подпрыгиванию. При дальнейшем увеличении скорости движения вагона ускорения на раме начинают быстро увеличиваться и достигают максимума в 0,71# при скорости в 55 м/сек, а затем несколько уменьшаются, т.е. динамическая система проходит вторую зону резонанса по подпрыгиванию. Почти аналогично ведет себя вторая подрессоренная масса — автопоезд (кривая 2), но максимальные ускорения в 0,85# наблюдаются при скорости в 50 м/сек.

Существенно другая картина наблюдается при колебаниях УГЕ (кривая 3). Максимальные ускорения (до 0,48#) на грузе наблюдаются при скорости движения экипажа в 16 м/сек. При дальнейшем увеличении скорости поезда ускорения стабилизируются на уровне а при скорости в

50 м/сек даже начинают уменьшаться. Следовательно, целенаправленно подбирая упруго-демпфирующие характеристики подрессоривания УГЕ и вводя дополнительные связи в устройства крепления автопоезда на платформе, можно обеспечить необходимую защиту груза от динамических воздействий. Приведенная программа расчета позволяет выполнять эти расчеты на стандартных персональных ЭВМ.

На заключительном этапе была выполнена оценка введения дополнительных элементов, защищающих груз от внешних воздействий при двухуровневой перевозке УГЕ.

Двухуровневая перевозка УГЕ превращает транспортную единицу в, так называемый, проницаемый, с точки зрения аэродинамики, объект. Аэродинамическое сопротивление проницаемых объектов, если через него протекает поток воздуха с неравномерным распределением скоростей по фронту, имеет нелинейную характеристику. Эксперименты позволили установить, что рациональным является дооборудование платформы двумя видами ограждений: торцевыми несущими стенками, к которым может крепиться как перевозимое транспортное средство, так и гибкое ограждение; гибким ограждением, приспособленным для сдвижки или скручивания. Таким образом, транспортная единица с этими ограждениями превращается в изолированный объект, с рациональными характеристиками аэродинамического сопротивления.

В седьмой главе исследуются характеристики нагруженности элементов вагона при трехуровневой перевозке УГЕ.

Как было показано выше, перспективным вариантом организации международных перевозок является использование транспортных единиц,

совмещающих в единой системе несколько видов подвижного состава. При трехуровневой перевозке транспортная система состоит из следующих подсистем. Первым уровнем является специализированная платформа с пониженной погрузочной площадкой, которая предназначена для движения по рельсовой колее шириной в 1520 мм и снабженная автосцепным оборудованием типа СА-3 и тормозной системой МТЗ.

На втором уровне располагается другая специализированная платформа с минимизированными колесами для колеи шириной 1435 мм, с автосцепным оборудованием типа МСВ и винтовой стяжкой, а также тормозным оборудованием типа КЕ.

На третьем уровне данной системы устанавливается автопоезд, перевозящий УГЕ.

Идея использования такой транспортной системы состоит в организации бесперегрузочных перевозок с максимальным использованием габаритов железных дорог разных стран, без переоборудования вагонов.

Исследования возможности реализации такой трехуровневой транспортной системы выполнялись с использованием SAW-метода, разработанного в данной работе. В соответствии с этим, первоначально проводилась оценка габаритных возможностей многоярусной перевозки на железнодорожных платформах транспортных единиц, которым было присвоено название — «наездники». Затем исследовалась статическая и динамическая нагруженность экипажа, с учетом новой конструктивной схемы многоосной тележки с минимизированными колесами и гидрораспределительными устройствами. В заключение проводилась оценка введения дополнительных элементов в вагоны, которые снижают возможные аэродинамические воздействия на них в эксплуатации.

Анализ технической информации по железнодорожному подвижному. составу для международных перевозок показал, что наиболее приемлемыми для перевозки «наездников» являются платформы фирмы Talbot,

которые имеют высоту пола над УГР в 410 мм при диаметре колес у четырехосной тележки в 360 мм. Таким образом, подтверждается возможность организации трехуровневой перевозки УТЕ в габарите 1-Т дорог стран СНГ. Поэтому далее были проведены исследования по оценке прочности такой минимизированной платформы.

Для перевозки колесной техники как с железнодорожными гребневыми колесами, так и автомобильными пневматическими колесами, была предложена специальная конструктивная схема платформы, на которую был получен патент. Особенность предложенной платформы состоит в применении специального настила на раме экипажа и несущих боковых балок рамной конструкции.

Основываясь на этих положениях, было выполнено эскизное проектирование рамы транспортной единицы с минимизированными ходовыми частями и выполнены расчеты НДС.

Расчет напряженно-деформированного состояния рамы транспортной единицы производился по алгоритму SAW- метода с использованием расчетного пакета ANS YS версии 8.0. Конечно-элементная модель включала 505 конечных элементов и 1288 узлов.

Анализ распределения эквивалентных напряжений в конструкции при действии нагрузок от брутто УГЕ и при продольном ударе в автосцепку позволил установить, что наиболее нагруженной зоной являются надтележеч-ные участки рамы. Снижение напряженного состояния рамы в этих зонах возможно при реализации передачи нагрузок не через пятник-подпятник, а через скользуны тележек и скользуны продольных балок рамы.

При исследованиях вертикальных колебаний вагона при трехуровневой перевозке УГЕ предполагалось, что динамическая система может состоять из следующих подрессоренных частей: рамы первой платформы; рамы второй платформы — «наездника»; автопоезда и подрессоренного груза, в виде легковых автомобилей или других УГЕ, снабженных упруго-

демпфирующими связями. Применением таких связей можно как уменьшить, так и увеличить уровень динамического воздействия на груз.

Некоторые результаты моделирования вынужденных колебаний гру-зонесущего вагона при трехуровневой перевозке УГЕ приведены на рис. 6.

Рис. 6. Зависимости изменения ускорений подрессоренных масс от скорости движения вагона:

1 — первая рама платформы; 2 — вторая платформа;

3 — автопоезд; 4 — подрессоренный УГЕ

Анализ зависимостей изменения ускорений рамы первой платформы от скорости движения выявил, что при увеличении скорости до 16 м/сек (кривая 2) система проходит первый резонанс по подпрыгиванию с ускорением не превышающим 0,13g. Однако, при дальнейшем увеличении скорости ускорения на раме первой платформы постоянно растут и достигают максимума в 0,63# при скорости 40 м/сек, т.е. система проходит зону второго резонанса по подпрыгиванию.

Фактически аналогично ведет себя и рама второй платформы — «наездника» (кривая 2), но максимальные ускорения, при той же скорости в

40 м/сек, достигают уровня в 0,83 g. Рама автопоезда (кривая 3) также проходит две зоны резонанса по подпрыгиванию, но уровень максимальных ускорений не превышает 0,52g при скоростях движения более 43 м/сек.

Существенно иная картина вертикальных колебаний обнаруживается на подрессоренном УГЕ (кривая 4). Максимальные ускорения в 0,42# фиксируются при скоростях движения в 14 м/сек, а затем динамическая нагруженность стабилизируется на уровне около 0,2#. Следовательно, необходимо правильно подбирать параметры как систем подрессоривания, так и закрепительных устройств, а иногда и отключать имеющиеся системы амортизации, обеспечивая повышенную устойчивость грузонесуще-го вагона. Приведенная программа расчета позволяет выполнять эти расчеты на стандартных персональных ЭВМ.

На заключительном этапе была выполнена оценка введения дополнительных элементов в вагоны для снижения аэродинамических воздействий на экипаж и УГЕ, для чего были проведены модельные эксперименты.

Во всех экспериментах была обнаружена чрезвычайно сложная картина обтекания конструкций потоками смеси и боковое раскачивание элементов экипажей. После испытаний были обнаружены значительные наслоения песка в различных зонах конструкции, что подтверждает повышенное сопротивление движению и загрязнению от действия внешней среды. Раскачивание элементов системы от ветрового и бокового напора подтвердило выводы исследований вертикальных колебаний экипажа о необходимости подбора рациональных параметров устройств крепления и связей, а также введения ограждающих устройств.

Восьмая глава диссертации посвящена адаптации систем технического обслуживания вагонов при международных перевозках УГЕ. Показывается, что в каждой стране применяют, обычно, собственные правила техники безопасности движения и осуществляют техническое обслуживание и ремонт изнашиваемых частей подвижного состава по собственным

технологиям. К тому же, не существует общих для всех стран запасных частей для ремонта вагонов.

Для частичного разрешения этой проблемы была предложена технология, которая должна обеспечивать надлежащее техническое состояние грузонесущего вагона, не нарушая работы транспортного конвейера. Для реализации этой концепции рекомендуется использовать методы упреждающего ТО и ТР.

В данном разделе работы главное внимание было обращено на исследование основных причин недостаточной надежности ходовых частей вагонов и разработке мероприятий, снижающих внеплановые отцепки подвижного состава в текущий ремонт, как главного фактора повышающего экономическую эффективность международных перевозок УГЕ.

Для выяснения основных причин возникновения ускоренного неравномерного износа колесных пар грузовых вагонов был организован мониторинг технического состояния цистерн, собственности транспортных компаний «М.СБ.» и «СТ», в количестве 538 единиц.

Проведенные исследования убедительно показали, что нарушение кинематики и взаимного контактного взаимодействия в соединениях элементов тележки 18-100 самым существенным образом влияют на износы колесных пар и других составных частей.

В соответствии с этим, был разработан новый подход к системе контроля составных частей тележек 18-100 при ремонте, который основывается на устранении недостатков взаимного расположения и технического состояния взаимодействующих поверхностей в соединениях боковых рам, букс, надрессорной балки и системы пятник—подпятник. Для этого, в конструктивную схему тележки 18-100 были введены съемные элементы, за счет которых осуществлось регулирование замыкающих звеньев размерных цепей и поддерживалась кинематика ее составных частей. Для регулирования соединений тележки 18-100 были разработаны следующие уст-

ройства: модернизированный (регулируемый) скользун; накладки под фрикционные клинья; накладки на корпуса букс и опорные поверхности боковой рамы.

Эксперименты с модернизированными тележками 18-100 проводились на замкнутом маршруте между станциями А и Б одной из стран СНГ, где проходили эксплуатацию двадцать цистерн фирмы «М.СБ»

Испытания проводились в течение 2001 и 2002 г., в рамках обычной эксплуатации этих вагонов. Сущность эксперимента состояла в том, что десять модернизированных цистерн были подготовлены к перевозкам по действующим в МПС нормам, а остальные десять цистерн были подвергнуты дополнительному сервисному обслуживанию, в транспортной компании «М.СБ», по методике БАХУ-метода.

В диссертации подробно описываются методика и результаты проведенных экспериментов. Показывается, что проведенные эксплуатационные испытания цистерн на модернизированных тележках 18-100, с применением адресного упреждающего технического обслуживания, подтвердили эффективность этих мероприятий, так как отцепки во внеплановый текущий ремонт снизились в два раза. Оценочный расчет экономической эффективности применения под вагонами модернизированных тележек 18-100 и упреждающего технического обслуживания показал годовую экономию более 7,0 тыс. долларов США при пробеге одного вагона в 100 тыс. км.

3. Заключение

1. Разработанный метод ситуационной адаптации вагонов для международных перевозок грузов, основанный на системном учете габирито-массовых ограничений транспортных коридоров и совместимости различных типов подвижного состава, позволяет проводить рациональную мо-

дернизацию железнодорожных экипажей для перевозки грузов рыночной востребованности.

2. Предложенный алгоритм формирования банка данных по организации международных перевозок УГЕ позволяет компании-оператору иметь интерактивное информационное обеспечение по проведению маркетинговых исследований, рационально выбирая маршруты транспортировки, типы подвижного состава, параметры УГЕ и других элементов транспортной системы.

3. Сформированная расчетно-экспериментапьная методика оценки габарито-массовых параметров грузонесущего вагона обеспечивает исключение пропуска в поезда транспортных единиц со скрытой негабарит-ностью, более полное использование габаритов приближения строений и повышение безопасности движения поездов. Введение новых характеристик — габаритов ходовых частей, сцепного и тормозного оборудования способствует более рациональной разработке вариантов взаимозаменяемых или совместимых составных частей вагонов для международных перевозок УГЕ.

4. Скорректированная методика генерации вариантов адаптации составных частей вагонов к различным условиям эксплуатации, позволяет модернизировать экипажи, с учетом совместимости конструктивных особенностей кузовов, ходовых частей, сцепного и тормозного оборудования. Разработанный алгоритм переоборудования вагонов для международных перевозок грузов позволяет, с минимальными затратами и сроками модернизации, восполнять дефицит востребованного рынком специализированного подвижного состава.

5. Разработанные прикладные методики оценки прочностных, динамических и аэродинамических характеристик модернизированных вагонов ускоряют процессы проектирования и переоборудования транспортных единиц для международных перевозок УГЕ.

6. Предложенная методика упреждающего технического обслуживания вагонов для международных перевозок грузов обеспечивает снижение внеплановых отцепок вагонов в текущий ремонт и повышение экономической эффективности транспортных услуг.

7. Разработанные способы изменения конструктивной схемы цистерны-цементовоза при ее переоборудовании в цистерну для международных перевозок светлых нефтепродуктов могут быть использованы при модернизации других типов вагонов. Исследованиями было установлено следующее:

- проверочный расчет котла модернизированной цистерны выявил, что переоборудованная цистерна отвечает требованиям «Норм...» в части прочности и устойчивости котла при номинальных толщинах листов обечаек;

- при толщинах верхнего листа котла менее 8,0 мм, в обечайке котла появляются повышенные напряжения, которые не удовлетворяют требованиям «Норм...» в части устойчивости при действии избыточного внешнего давления равного — 40 КПа. Поэтому данная цистерна должна снабжаться дублирующими предохранительными клапанами, а выгрузка должна производиться через верхний люк-лаз. Рекомендуется проводить усиление котла постановкой шпангоутов в районе люка-лаза;

- при испытании на статическую прочность было установлено, что наиболее нагруженной частью котла цистерны является зона люка-лаза, где максимальные напряжения при III режиме нагружения составляют 0,76 от допускаемых напряжений. В основной части конструкции котла цистерны обеспечивается запас прочности, с коэффициентом не менее чем 1,8;

- сравнение значений расчетных напряжений с экспериментальными данными, в соответствующих сечениях котла модернизированной цистерны, показало их хорошую сопоставимость, так как расхождение величин напряжений в наиболее нагруженных областях не превышало 15%;

- испытания модернизированной цистерны на ударные нагрузки подтвердили ее достаточную прочность, так как при расчетном количестве

циклов соударений не было обнаружено повреждений котла и элементов его крепления к раме вагона. Разработанные требования к отбору цистерн для их модернизации позволяют проводить переоборудование вагонов при капитальном ремонте, с экономически обоснованными затратами.

8. Исследованиями характеристик нагруженности элементов вагона для перевозки контейнеров и флетов установлено:

-предложенные изменения в конструктивной схеме специализированной платформы позволяют, с приемлемыми затратами, адаптировать ее ходовые части, сцепное и тормозное оборудование для международных бесперегрузочных перевозок контейнеров и флетов по конкретным транспортным коридорам;

- рационально подбирая сечения стержней несущей. конструкции флета, можно обеспечить высокую надежность не только при погрузочно-разгрузочных операциях, но и при перевозках УГЕ в самых сложных условиях их транспортировки;

-полученные зависимости динамической нагруженности подрессоренных масс позволяют рационально подбирать параметры амортизации и крепления УГЕ.

9. Исследования характеристик нагруженности элементов вагона со съемным кузовом выявили следующее:

-разработанная конструктивная схема вагона со съемным кузовом, которая обеспечивает стандартную процедуру погрузки и выгрузки грузов на существующих погрузочно-выгрузочных комплексах, а также разрешающая быстро снимать и многоярусно складировать съемные кузова, заменяя их другими типами, является весьма перспективной для международных перевозок, так как значительно сокращает простои вагонов под по-грузочно-выгрузочными операциями и в ремонте;

-оценка напряженно-деформированного состояния опорной рамы съемного котла цистерны, при многоярусном складировании на грузовой

площадке, выявила, что максимальные напряжения возникают в зоне сужения вертикальных стоек. Для снижения напряжений опорная рама должна выполняться не.в виде шпангоута, а в виде обычной рамной конструкции, с соответствующей опорой для котла.

10. Исследованиями НДС трех вариантов рам вагонов со съемными кузовами установлено следующее:

- стандартная рама вагона с полным набором продольных и поперечных балок имеет значительные запасы прочности и может быть подвергнута модернизации;

-упрощенная конструктивная схема рамы, у которой было изъято ряд поперечных балок и освобождено пространство для размещения выгрузочных устройств съемного кузова, должна усиливаться постановкой раскосов и накладок в зоне соединения консольной части хребтовой балки со шкворневой, для перераспределения нагрузок сжатия между хребтовой и боковыми балками;

- рама платформы без поперечных элементов в средней части является наиболее нагруженной, но после усиления в зоне соединения шкворневой и хребтовой балок, обеспечивается достаточная прочность конструкции и перспективность ее применения в экипажах со съемными кузовами.

11. Исследованиями характеристик нагруженности элементов вагона при двухуровневой перевозке УГЕ установлено следующее:

- в предложенной раме платформы, с пониженной погрузочной площадкой и поворотными полурамами, наиболее нагруженной зоной являются участки продольных балок (путевых балок), расположенные за шкворневой балкой, однако эти напряжения меньше допускаемых, т.е. обеспечивается достаточная прочность несущих элементов платформы;

- с увеличением эксцентриситета приложения нагрузки напряжения в зоне соединения шкворневой балки с хребтовой балкой растут, а в центральной части хребтовой балки уменьшаются. Следовательно, у таких

платформ необходимо усиливать консольные части полурамы, особенно в зонах соединения хребтовой и шкворневой балок;

. - не требуется проведения усиления рамы вагона при погрузке (выгрузке) УГЕ с боковой грузовой платформы;

- определена целесообразность оснащения вагонов, при перевозке автопоездов, дополнительными ограждениями, защищающими груз от внешних воздействий.

12. Исследованиями характеристик нагруженности элементов вагона при трехуровневой перевозке УГЕ установлено следующее:

- перспективным вариантом организации международных перевозок является использование транспортных единиц, совмещающих в единой системе несколько видов подвижного состава с «наездниками»;

- для трехуровневой перевозки УГЕ вагоны должны снабжаться минимизированными многоосными ходовыми частями и рамами с пониженным уровнем пола;

- наиболее нагруженной зоной платформы являются надгележечные участки рамы. Снижение напряженного состояния рамы платформы в этих зонах возможно при передаче нагрузок не через соединение пятник— подпятник, а через скользуны тележек и скользуны на продольных балках рамы;

- перспективными, для платформ с минимизированными колесными парами, являются многоосные ходовые части с гидрораспределителем нагрузок по буксовым узлам, что позволяет снизить динамическую нагру-женность вагона, не повышая гибкость рессорного подвешивания;

- определена целесообразность введения дополнительных конструктивных элементов в вагоны для снижения аэродинамических воздействий на экипаж и УГЕ.

13. Исследованиями адаптации технического обслуживания вагонов при международных перевозках УГЕ установлено следующее:

- применение адресного упреждающего технического обслуживания грузовых вагонов позволяет резко снизить количество отцепок во внеплановый текущий ремонт;

- установленные зависимости износа колесных пар, при различных перекосах в буксовых узлах, рессорном подвешивании и другие, позволяют разрабатывать мероприятия по увеличению работоспособности колес, за счет упреждающего ТО тележек;

-применение съемных накладок, регулирующих размерные цепи и структурные связи элементов тележки 18-100, повышает безотцепочный пробег вагонов;

— модернизация тележек 18-100 обеспечивает годовой экономический эффект более 7,0 тыс. долларов США, при пробеге вагона в 100 тыс. км.

4. Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

— В гаданиях, рекомендованных ВАК РФ для докторских диссертаций:

1. Морчиладзе И.Г. Новый тип вагона со съемным кузовом. // Железные дороги мира. - 2006. - № 2. - с. 59 - 60.

2. Морчиладзе И.Г. Переоборудование цистерн для международных перевозок нефтепродуктов. // Железные дороги мира. - 2006. - № 1. -с. 59 - 60.

3. Морчиладзе И.Г. Перспективный вариант международных перевозок грузов.// Железные дороги мира. - 2005. - № 12. - с. 64 - 67.

4. Морчиладзе И.Г. Ситуационное переоборудование вагонов для международных перевозок.// Железные дороги мира. - 2005. - № 7. -с. 36-39.

5. Морчиладзе И. Г., Соколов М. М., Додонов А. В. Сравнение конструктивных схем отечественной и зарубежной тележек для грузовых вагонов // Железные дороги мира. — 2004. — № 8. — С. 48—52.

6. Морчиладзе И. Г., Соколов М. М., Додонов А. В. Совершенствовать контроль элементов тележек грузовых вагонов // Железнодорожный транспорт. — 2004. — №11. — С. 63—66.

7. Морчиладзе И. Г. Снижение отцепок вагонов за счет применения легкорегулируемого скользуна // Изобретатель и рационализатор. —

2004.—№ 12. —С. 19.

8. Морчиладзе И. Г. Повышение ресурса корпуса буксы тележки грузового вагона // Изобретатель и рационализатор. — 2005. — № 1. — С. 29.

9. Морчиладзе И. Г. Стенд для контроля правильности сборки тележки 18-100 // Изобретатель и рационализатор. — 2005. — № 2. — С. 18.

10. Морчиладзе И. Г. Способ перепрофилирования железнодорожной цистерны // Изобретатель и рационализатор. — 2005. — № 3. — С. 18.

11. Морчиладзе И. Г. Новая тележка подвижного состава для международных перевозок Н Изобретатель и рационализатор. — 2005. — № 6. — С. 19.

12. Морчиладзе И. Г. Железнодорожная платформа для перевозки укрупненных грузовых единиц // Изобретатель и рационализатор. —

2005. —№ 9.—С. 18.

13. Морчиладзе И. Г. Регулируемый буфер вагона для международных перевозок грузов // Изобретатель и рационализатор. — 2005. — №7. —С. 16.

14. Морчиладзе И. Г. Регулируемое автосцепное устройство железнодорожного подвижного состава // Изобретатель и рационализатор. — 2005. —№5. —С. 19.

15. Морчиладзе И. Г. Железнодорожная платформа с поворотными полурамами // Изобретатель и рационализатор. — 2005. — № 8. — С. 16.

16. Морчиладзе И. Г. Сменный кузов грузового вагона // Изобретатель и рационализатор. — 2005. — № 4. — С. 19.

17. Морчиладзе И. Г. Железнодорожная цистерна для жидких нефтепродуктов / Патент на полезную модель № 35998 от 21.10.2003 г. // Изобретения. Полезные модели. — 2004. — № 5.

18. Морчиладзе И. Г. Железнодорожное транспортное средство / Патент на полезную модель № 41286 от 8.07.2004 // Изобретения. Полезные модели. — 2004. — № 29.

19. Морчиладзе И. Г. Тележка подвижного состава / Патент на полезную модель № 41289 от 8.07.2004 // Изобретения. Полезные модели. — 2004. —№29.

20. Морчиладзе И. Г. Буфер вагона / Патент на полезную модель № 41690 от 15.07.2004 // Изобретения. Полезные модели. — 2004. — № 31.

21. Морчиладзе И. Г. Платформа для вагона / Патент на полезную модель № 42493 от 7.09.2004 // Изобретения. Полезные модели. — 2004. — №34.

22. Морчиладзе И. Г., Соколов М.М. Сцепное устройство / Патент на полезную модель № 41688 от 8.07.2004 // Изобретения. Полезные модели. — 2004. —№31.

23. Морчиладзе И. Г. Вагон со съемным кузовом / Патент на полезную модель № 42802 от 28.09.2004 // Изобретения. Полезные модели. — 2004. —№35.

24. Морчиладзе И. Г. Стенд определения габаритно-массовых параметров грузовых вагонов / Патент на полезную модель № 45022 от 29.12.2004. // Изобретения. Полезные модели. — 2005. —№ 10.

25. Морчиладзе И. Г. Стенд для определения аэродинамических параметров транспортного средства / Патент на полезную модель № 45188 от 30.12.2004. //Изобретения. Полезные модели. — 2005. — № 12.

26. Многоосная тележка рельсового транспортного средства / Патент на полезную модель № 4334 от 27.10.2004. // Изобретения. Полезные модели. — 2005. — № 4

27. Морчиладзе И.Г., Грешнихин В.П. Способ перепрофилирования железнодорожной цистерны / Патент на изобретение № 2263037 от 27.10.2005. // Изобретения. Полезные модели. — 2005. —№ 30.

28. Морчиладзе И. Г. Буксовый узел тележки грузового вагона / Патент на полезную модель № 50188 от 24.06.2005. // Изобретения. Полезные модели. — 2005.—№36.

29. Морчиладзе И. Г. Стенд для проверки монтажа тележки грузового вагона / Патент на полезную модель № 50311 от 24.06.2005. // Изобретения. Полезные модели. — 2005. — № 36.

30. Морчиладзе И. Г. Скользун тележки грузового вагона / Патент на полезную модель № 50189 от 24.06.2005. // Изобретения. Полезные модели. — 2005. — № 36.

— В монографиях на русском и английском языках, разосланных в библиотеки ВУЗов железнодорожного транспорта России и в подразделения РЖД:

31. Морчиладзе И. Г. Модификация конструкции и технического обслуживания вагона-цистерны в условиях транспортной компании: Монография. — СПб.: ООО «Изд-во «ОМ-Пресс», 2003. — 132 с.

32. Морчиладзе И. Г. Ходовые части подвижного состава для международных перевозок груза: Монография. — СПб.: Изд-во «ОМ-Пресс», 2004. — 128 с.

33. Морчиладзе И. Г. Вагоны для смешанных международных перевозок грузов: Монография.—СПб.: Изд-во «ОМ-Пресс», 2004.—112 с.

34. Морчиладзе И. Г. Генезис сцепного и тормозного оборудования грузовых вагонов: Монография. — СПб.: Изд-во «ОМ-Пресс», 2004. — 112 с.

35. Морчиладзе И. Г. Метод ситуационной адаптации вагонов к международным перевозкам грузов: Монография. — СПб.: Изд-во «ОМ-Пресс», 2005. — 216 с.

36. Морчиладзе И. Г. Модернизация вагонов для международных перевозок грузов: Монография. — СПб.: Изд-во «ОМ-Пресс», 2005. — 226 с.

В научных трудах ВУЗов и в материалах Международных научно-технических конференций — 12 печатных работ.

Подписано к печати 09.03.06r. Печ-п. - 3,3

Печать - ризография. Бумага для множит, апп. Формат «0*84 1\16

______Тираж 100 зге. ЗякагМ £,&0,_

СР ПГУПС 190031, С-Петербург, Московски» пр. 9

Введение.

Глава 1. Краткий анализ современного состояния и направлений развития подвижного состава для международных перевозок укрупненных грузовых единиц. Постановка задач исследования.

1.1. Анализ исследований по совершенствованию подвижного состава для международных перевозок грузов.

1.2. Постановказадачисследованияпо ситуационной адаптации вагонов к международным перевозкам УГЕ.

Глава 2. Разработка метода ситуационной адаптации вагонов для международных перевозок грузов.

2.1. Структура метода ситуационной адаптации вагонов к s условиям международных перевозок грузов.

2.2. Формирование банка данных транспортной компании по организации международных перевозок укрупненных грузовых единиц.

2.3. Оценка габаритных ограничений на конструктивные схемы узлов вагонов для международных перевозок УГЕ.

2.4. Генерация вариантов адаптации вагонов к конкретным маршрутам международных перевозок УГЕ.

2.5. Расчетно-экспериментальная оценка характеристик модернизированных вагонов.

2.6. Тестирование влияния аэродинамических воздействий па грузонесущий вагон.

2.7. Адаптация систем технического обслуживания и текущего ремонта вагонов при международных перевозках.

Выводы по разделу 2.

Глава 3. Исследование технических характеристик переоборудованной цистерны-цементовоза в цистерну для международных перевозок светлых нефтепродуктов.

3.1. Изменение конструктивной схемы цистерны-цементовоза при ее переоборудовании в цистерну для международной перевозки светлых нефтепродуктов.

3.2. Расчет прочности и устойчивости котла переоборудованной цистерны.

3.3. Испытание модернизированной цистерны на статическую прочность.

3.4. Испытания модернизированной цистерны на ударную прочность.

3.5. Разработка требований к отбору цистерн, подлежащих: модернизации.

Выводы по разделу 3.

Глава 4. Исследование характеристик нагруженности элементов вагона для перевозки контейнеров и флетов.

4.1. Оценка напряженно-деформированного состояния специализированных рам платформ для перевозки контейнеров и других УГЕ.

4.2. Исследование напряженно-деформированного состояния съемного кузова-флета при его подъеме.

4.3. Изменения в конструктивной схема специализированной платформы для международных перевозок контейнеров и флетов.

4.4. Исследование вертикальных колебаний вагона при скоростной перевозке контейнеров и флетов.

4.5. Оценка введения дополнительных элементов, снижающих аэродинамическое сопротивление грузонесущего вагона с контейнерами или флетами.

Выводы по разделу 4.

Глава 5. Исследование характеристик нагруженности элементов вагона со съемным кузовом.

5.1. Конструктивная схема вагона со съемным кузовом.

5.2. Оценка напряженно-деформированного состояния опорной рамы и котла цистерны при многоярусном складировании на грузовой площадке.

5.3. Исследование напряженно-деформированного состояния рам вагонов со съемными кузовами.

5.4. Исследования вертикальных колебаний вагона со съемным кузовом.

5.5. Оценка введения дополнительных элементов, снижающих аэродинамическое сопротивление вагона со съемным кузовом.

Выводы по разделу 5.

Глава 6. Исследование характеристик нагруженности элементов вагона при двухуровневой перевозке УГЕ.

6.1. Исследование напряженно-деформированного состояния рамы платформы с пониженной погрузочной площадкой.

6.2. Влияние внунтреннего приложения продольной нагрузки на НДС рамы платформы.

6.3. Оценка дополнительных напряжений в элементах рамы вагона при погрузке УГЕ с боковой платформы.

6.4. Исследование вертикальных колебаний вагона при перевозке автопоездов.

6.5. Оценка введения дополнительных элементов, защищающих груз от внешних воздействий при двухуровневой перевозке УГЕ.

Выводы по разделу 6.

Глава 7. Исследование характеристик нагруженности элементов вагона при трехуровневой перевозке УГЕ.

7.1. Исследование габаритных возможностей перевозки на железнодорожных платформах «наездников».

7.2. Исследование напряженно-деформированного состояния рамы платформы при перевозке другой платформы с УГЕ

7.3. Оценка динамическиххарактеристикмногоосной тележки с гидрораспределителем нагрузок по колесным парам.

7.4. Исследование вертикальных колебаний вагона при трехуровневой перевозке УГЕ.

7.5. Оценка введения дополнительных элементов в вагоны для снижения аэродинамических воздействий на экипаж и УГЕ.

Выводы по разделу 7.

Глава 8. Адаптация систем технического обслуживания вагонов при международных перевозках УГЕ.

8.1. Исследование причин ускоренного неравномерного износа колесных пар тележек 18-100.

8.2. Совершенствование технологии контроля технического состояния составных частей тележек 18-100.

8.3. Испытания съемных накладок, регулирующих размерные цепи и структурные связи элементов тележки 18-100.

8.4. Анализ результатов применения адресного упреждающего технического обслуживания ходовых частей цистерн в транспортной компании.

8.5. Оценочный расчет экономической эффективности при-мененияпод вагонами модернизированной тележки 18-100.

Выводы по разделу 8.

Многолетний опыт наиболее развитых стран мира позволяет констатировать, что международная торговля наиболее эффективно способствует развитию национальных экономик, но одновременно требует применения новых подходов к организации этих перевозок.

Основой новой организации перевозок является ситуационная адаптация межгосударственных транспортных комплексов с учетом следующих принципов: присоединение всех стран по транспортным коридорам в качестве субъектов международного права к международным конвенциям и их вступление в международные транспортные организации; применение принципа свободного предпринимательства и равенства перед законом; приватизация транспортных систем; желание получать инвестиции для развития; унификация национальных предписаний с предписаниями мирового сообщества; улучшение условий для конкуренции и синергетики между видами транспорта и в рамках каждого вида транспорта; развитие транспортной инфраструктуры с применением результатов научно-исследовательских работ, самых современных технологий и методов.

Реализация этих принципов позволяет экономить и рационально использовать топливно-энергетические ресурсы, лучше эксплуатировать транспортные средства, ускорять таможенные процедуры, повышать скорость и снижать сроки поставок, уменьшать потребности в складских помещениях и т. д.

Основным документом, регламентирующим межгосударственные перевозки, является Конвенция о международных смешанных перевозках грузов от 1980 г., принятая на Дипломатической конференции в Женеве (Конвенция 1980 г.). Конвенция распространяется на все виды транспорта. Смешанные перевозки регламентируются также рядом транспортных Конвенций (Соглашение КОТИФ, Конвенция ЦМР, Варшавская конвенция и др.).

По Конвенции 1980 г. смешанные перевозки осуществляются оператором, который объединяет функции оператора и перевозчика. Оператор принимает груз для исполнения смешанной перевозки в пункт назначения. Он берет на себя обязанности оформлять в процессе перевозки необходимые документы, производить (за счет грузовладельца) соответствующие платежи, выполнять таможенные формальности и другие действия, связанные с перевозкой.

Обычно в перевозки вовлекаются различные компании (транспортные, торговые, экспедиторские, промышленные и др.), что, в свою очередь, накладывает специфические требования на формы их взаимодействия по следующим направлениям:

- комплексное развитие материально-технической базы транспортных систем (подвижного состава, контейнерного и трейлерного парков и т.д.);

- адаптация параметров развития подвижного состава по габаритам, грузоподъемности и вместимости, обеспечение возможности перевозки грузов на разном подвижном составе в одной и той же таре и упаковке;

- управление движением укрупненных грузовых единиц (УГЕ) посредством организации системы мониторинга;

- применение единообразного коммерческо-правового режима перевозки УГЕ.

В то же время, опыт организации и функционирования международных транспортных комплексов выявил, что сдерживающим звеном дальнейшего повышения эффективности таких систем начинает становиться железнодорожный подвижной состав, который, в основном, создавался для прямых железнодорожных перевозок в рамках одной или нескольких стран, с одинаковой шириной рельсовой колеи и другими совместимыми параметрами.

Существенным техническим противоречием, в настоящее время, является отсутствие единого метода ситуационной адаптации подвижного состава к международным перевозкам. Это приводит к необходимости выполнения частых перегрузок и перевалок груза, ухудшает качество транспортной продукции, снижает эффективность международной торговли.

Следовательно, комплексная проблема организации рациональных международных перевозок грузов приобретает, в настоящее время, особую актуальность и должна решаться на основе системного подхода при проведении глубоких научных исследований, особенно по ситуационной адаптации подвижного состава к интермодальным перевозкам.

Анализ технической информации показал, что созданию новых и совершенствованию существующих вагонов посвящены монографии и научные труды многих ученых ВНИИЖТа, ГосНИИВа, МГУПСа, ПГУПСа, Ур-ГУПСа и ряда других научных и производственных коллективов. Однако эти исследования, в основном, были направлены на выбор конструктивных схем и оптимальных параметров вагонов для дорог стран СНГ. Значительно меньшее внимание уделялось разработке теории и способов адаптации вагонов для смешанных международных перевозок УГЕ с минимизацией перегрузок, с приспособлением к рыночным условиям функционирования, в том числе подсистем технического обслуживания и ремонта вагонов.

Поэтому основная цель данной диссертации состояла в разработке, на основе обобщения ранее выполненных исследований и системного анализа конструктивных схем основных элементов грузовых вагонов разных стран мира, метода ситуационной адаптации вагонов (SAW) для международных перевозок грузов и решении, на его основе, ряда важных задач для железнодорожного транспорта по проведению рациональной модернизации востребованных рынком типов подвижного состава.

Реализация поставленной цели вносит существенный вклад в теорию и практику организации международных перевозок грузов и способствует ускорению научно-технического прогресса на железнодорожном транспорте.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Разработан метод ситуационной адаптации вагонов для международных перевозок грузов, основанный на учете габарито-массовых ограничений транспортных коридоров и совместимости автомобильного, водного и железнодорожного подвижного состава при перевозке укрупненных грузовых единиц (УГЕ).

2. Установлены особенности габарито-массовых ограничений подвижного состава железных дорог разных стран мира и предложена методика экспериментальной оценки безопасной транспортировки грузонесущих вагонов с минимизированными зазорами между габаритами приближения строений и подвижного состава. Обоснована необходимость введения новых структурно-габаритных характеристик для идентификации вагонов — габаритов ходовых частей, сцепного и тормозного оборудования.

3. Скорректирована методика генерации вариантов адаптации составных частей вагонов к различным условиям эксплуатации, с учетом совместимости экипажей с конструктивными особенностями кузовов, ходовых частей, сцепного и тормозного оборудования. Разработан алгоритм переоборудования вагонов для международных перевозок грузов.

4. Адаптированы методики расчетно-экспериментальной оценки характеристик модернизированных вагонов, с учетом способов погрузки и крепления к раме укрупненных грузовых единиц.

5. Уточнена методика тестирования влияния аэродинамических воздействий на грузонесущий вагон, с учетом климатических условий его эксплуатации.

6. Обоснована эффективность применения системы упреждающего технического обслуживания вагонов для международных перевозок на основе специальной технологии контроля и регулировочных элементов.

7. Установлены закономерности изменения прочностных, динамических и аэродинамических характеристик грузонесущих вагонов с разными конструктивными схемами кузовов, рам, ходовых частей и с учетом одно-и многоуровневой перевозки укрупненных грузовых единиц.

Практическая значимость работы заключается в использовании результатов исследований при решении научных и практических задач, связанных с созданием специализированных вагонов и их составных частей.

Применение SAW метода для переоборудования цистерн-цементовозов в цистерны для международных перевозок светлых нефтепродуктов позволило с высокой экономической эффективностью и в минимальные сроки освоить поточную технологию модернизации вагонов в промышленных масштабах (переоборудовано более 800 единиц цистерн).

Применение экспериментальной методики оценки габарито-массовых параметров транспортной единицы позволяет исключить пропуск в поезда вагонов со скрытой негабаритностью, полнее использовать габариты приближения строений и повысить безопасность движения поездов.

Использование новых характеристик — габаритов ходовых частей, сцепного и тормозного оборудования позволит более рационально разрабатывать варианты взаимозаменяемых или совместимых составных частей вагонов для международных перевозок УГЕ.

Предложенная и апробированная методика генерации вариантов адаптации вагонов к международным перевозкам позволяет разрабатывать патентозащищенные новые конструкции кузовов, рам, ходовых частей, сцепного, тормозного оборудования и других элементов подвижного состава.

Разработанные прикладные методики расчета прочностных, динамических и аэродинамических характеристик специализированных вагонов позволяют ускорить процессы проектирования и переоборудования транспортных единиц для международных перевозок УГЕ.

Методика и стендовое оборудования для тестирования аэродинамических воздействий на грузонесущий вагон позволяют разрабатывать новые варианты экипажей с уменьшенным воздушным сопротивлением и повышенной защитой грузов от воздействий внешней среды.

Внедрение уточненной методики контроля элементов тележек 18-100 в технологические процессы на вагоноремонтных предприятиях повысит качество ремонта, снизит сопротивление движению и увеличит работоспособность ходовых частей вагонов.

Внедрение методики адресного упреждающего технического обслуживания вагонов в транспортных компаниях «М.СБ» и «СТ» позволило в два раза повысить безотцепочный пробег вагонов.

Разработанные съемные регулировочные элементы в соединениях частей тележек 18-100 успешно прошли эксплуатационные испытания на вагонах и обеспечили повышение ресурса и снижение трудоемкости технического обслуживания и ремонта.

Предложенные конструктивные схемы: платформа для вагона (патент RU N 42493 U1 от 07.09.2004); буфер вагона (RU N 41690 U1 от 15.07.2004); сцепное устройство (RU N 41688 U1 от 8.07.2004); тележка подвижного состава (RU N 41289 U1 от 8.07.2004); вагон со съемным кузовом (RU N 42802 U1 от 28.9.2004); железнодорожное транспортное средство (RU N 41286 U1 от 8.07.2004); скользун тележки грузового вагона (U1013 от 20.06.2003); регулировочная накладка буксового узла тележки грузового вагона (U1014 от 20.06.2003); стенд для проверки монтажа тележки грузового вагона (U1038 от 18.09.2003); железнодорожная цистерна для жидких нефтепродуктов (RU N 35998 U1 от 21.10.2003), будут способствовать дальнейшему развитию вагоностроения, повышая технический уровень и экономическую эффективность новых типов подвижного состава для международных перевозок.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на научно-технических советах и конференциях: в Департаменте вагонного хозяйства МПС (1999—2002 гг.), на НТС Горьковской дороги (2002 г.),

НПК Октябрьской дороги (2002 г.), на научных семинарах кафедры «Вагоны и вагонное хозяйство» и НИЛ «Динамика вагонов» ПГУПСа (2003— 2005 гг.), на Международной конференции «Подвижной состав XXI века» в Санкт-Петербурге (2003 г.), на Международной конференции «Перевозка нефти и нефтепродуктов в странах СНГ и Балтии 2004» (Москва, 2004 г.), на Всероссийской НТК с международным участием «Ресурсосберегающие технологии на железнодорожном транспорте» (Красноярск, 2005 г.), на Международной НТК «Подвижной состав XXI века» (Санкт-Петербург, 2005 г.).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в шести монографиях и 36 печатных работах.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 8 разделов, заключения, списка библиографических источников из 188 наименований и приложения. Общий объем работы 354 страницы, в тексте содержится 124 рисунка и 13 таблиц.

Выводы по разделу 8

1. Адаптацию систем технического обслуживания вагонов при международных перевозках УГЕ целесообразно проводить на основе алгоритма SAW-метода.

2. Исследования ускоренного неравномерного износа колесных пар тележек 18-100 выявили, что главными отказами их являются: тонкий гребень — 51%, остроконечный накат — 17%, ползуны — 15% и другие отказы. Установленные зависимости износа колесных пар при различных перекосах в буксовых узлах, рессорном подвешивании и другие позволяют разрабатывать мероприятия по увеличению работоспособности колес, за счет упреждающего ТО тележек.

3. Разработанная усовершенствованная технология контроля технического состояния составных частей тележек 18-100 будет способствовать повышению качества ремонта ходовых частей грузовых вагонов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Обобщения, теоретические и экспериментальные исследования, выполненные в диссертации, позволяют сделать следующие общие выводы и рекомендации.

1. Организация бесперегрузочных международных перевозок грузов наиболее эффективно способствует развитию национальных экономик и решению социальных проблем всех государств мира. Однако такая технология перевозки УГЕ во многом сдерживается из-за имеющихся существенных различий в конструкции подвижного состава, путевых структур, принятых систем погрузки и выгрузки, обеспечения безопасности движения, технического обслуживания и ремонта подвижного состава в разных странах мира.

2. Решение проблемы бесперегрузочных международных перевозок УГЕ возможно при создании универсального или адаптированного подвижного состава. Универсальный подвижной состав должен представлять собой сложную регулируемую систему как по габарито-массовым параметрам кузовов вагонов, так и по конструкции ходовых частей с раздвижными колесными парами, сцепного оборудования с различными контурами сцепных устройств, тормозного оборудования с разными управляющими и исполнительными механизмами, а также другими регулируемыми составными частями, взаимодействующими с разными типами погрузочно-разгрузочных устройств. Такой универсальный подвижной состав, в современных условиях, имел бы очень высокую цену, низкую надежность и не обеспечивал бы необходимую рентабельность при международных перевозках УГЕ. В работе показано, что более рациональным является другой подход к организации международных перевозок, при котором для конкретных транспортных коридоров производится ситуационная адаптация экипажей, путем проведения модернизации существующих конструкций вагонов с минимальными затратами и сроками переоборудования.

3. Разработанный метод ситуационной адаптации вагонов для международных перевозок грузов, основанный на системном учете габирито-массовых ограничений транспортных коридоров и совместимости различных типов подвижного состава позволяет проводить рациональную модернизацию железнодорожных экипажей для перевозки грузов рыночной востребованности.

4. Предложенный алгоритм формирования банка данных по организации международных перевозок УГЕ позволяет компании-оператору иметь интерактивное информационное обеспечение по проведению маркетинговых исследований, рационально выбирая маршруты транспортировки, типы подвижного состава, параметры УГЕ и других элементов транспортной системы.

5. Сформированная расчетно-экспериментальная методика оценки габарито-массовых параметров грузонесущего вагона позволяет исключить пропуск в поезда транспортных единиц со скрытой негабаритностью, полнее использовать габариты приближения строений и повысить безопасность движения поездов. Введение новых характеристик — габаритов ходовых частей, сцепного и тормозного оборудования способствует более рациональной разработке вариантов взаимозаменяемых или совместимых составных частей вагонов для международных перевозок УГЕ.

6. Скорректированная методика генерации вариантов адаптации составных частей вагонов к различным условиям эксплуатации, позволяет модернизировать экипажи с учетом совместимости конструктивных особенностей кузовов, ходовых частей, сцепного и тормозного оборудования. Разработанный алгоритм переоборудования вагонов для международных перевозок грузов позволяет с минимальными затратами и сроками модернизации восполнять дефицит востребованного рынком специализированного подвижного состава.

7. Разработанные прикладные методики оценки прочностных, динамических и аэродинамических характеристик модернизированных вагонов позволяют ускорить процессы проектирования и переоборудования транспортных единиц для международных перевозок УГЕ.

8. Предложенная методика упреждающего технического обслуживания вагонов для международных перевозок грузов, позволяет снизить внеплановые отцепки вагонов в текущий ремонт и повысить экономическую эффективность транспортных услуг.

9. Предложенные способы изменения конструктивной схемы цистерны-цементовоза при ее переоборудовании в цистерну для международных перевозок светлых нефтепродуктов могут быть использованы при модернизации других типов вагонов. Исследованиями было установлено следующее:

- проверочный расчет котла модернизированной цистерны выявил, что переоборудованная цистерна отвечает требованиям «Норм.» в части прочности и устойчивости котла при номинальных толщинах листов обечаек;

- при толщинах верхнего листа котла менее 8,0 мм, в обечайке котла появляются повышенные напряжения, которые не удовлетворяют требованиям «Норм.» в части устойчивости при действии избыточного внешнего давления равного — 40 КПа. Поэтому данная цистерна должна снабжаться дублирующими предохранительными клапанами, а выгрузка должна производиться через верхний люк-лаз. Рекомендуется проводить усиление котла постановкой шпангоутов в районе люка-лаза;

- при испытании на статическую прочность было установлено, что наиболее нагруженной частью котла цистерны является зона люка-лаза, где максимальные напряжения при III режиме нагружения составляют 0,76 от допускаемых напряжений. В основной части конструкции котла цистерны обеспечивается запас прочности с коэффициентом не менее чем 1,8;

- сравнение значений расчетных напряжений с экспериментальными данными в соответствующих сечениях котла модернизированной цистерны показало их хорошую сопоставимость, так как расхождение величин напряжений в наиболее нагруженных областях не превышало 15%;

-испытания модернизированной цистерны на ударную прочность подтвердили ее достаточную прочность, так как при расчетном количестве циклов соударений не было обнаружено повреждений котла и элементов его крепления к раме вагона. Разработанные требования к отбору цистерн для их модернизации позволяют проводить переоборудование вагонов при капитальном ремонте, с экономически обоснованными затратами.

10. Исследованиями характеристик нагруженности элементов вагона для перевозки контейнеров и флетов установлено:

-предложенные изменения в конструктивной схеме специализированной платформы позволяют с приемлемыми затратами адаптировать ее ходовые части, сцепное и тормозное оборудование для международных бесперегрузочных перевозок контейнеров и флетов по конкретным транспортным коридорам;

-рационально подбирая сечения стержней несущей конструкции флета можно обеспечить высокую ее надежность не только при погрузоч-но-разгрузочных операциях, но и при перевозках УГЕ в самых сложных условиях их транспортировки;

-полученные зависимости динамической нагруженности подрессоренных масс позволяют рационально подбирать параметры амортизации и крепления УГЕ.

11. Исследования характеристик нагруженности элементов вагона со съемным кузовом выявили следующее:

-разработанная конструктивная схема вагона со съемным кузовом, которая обеспечивает стандартную процедуру погрузки и выгрузки грузов на существующих погрузочно-выгрузочных комплексах, а также позволяет быстро снимать и многоярусно складировать съемные кузова, заменяя их другими типами, является весьма перспективной для международных перевозок, так как значительно сокращает простои вагонов под погрузочно-выгрузочными операциями и в ремонте;

-оценка напряженно-деформированного состояния опорной рамы съемного котла цистерны при многоярусном складировании на грузовой площадке выявила, что максимальные напряжения возникают в зоне сужения вертикальных стоек. Для снижения напряжений опорная рама должна выполняться не в виде шпангоута, а в виде обычной рамной конструкции, с соответствующей опорой для котла.

12. Исследованиями НДС трех вариантов рам вагонов со съемными кузовами установлено следующее:

- стандартная рама вагона с полным набором продольных и поперечных балок имеет значительные запасы прочности и может быть подвергнута модернизации;

-упрощенная конструктивная схема рамы, у которой было изъято ряд поперечных балок и освобождено пространство для размещения выгрузочных устройств съемного кузова, должна усиливаться постановкой раскосов и накладок в зоне соединения консольной части хребтовой балки со шкворневой, для перераспределения нагрузок сжатия между хребтовой и боковыми балками;

- рама платформы без поперечных элементов в средней части является наиболее нагруженной, но после усиления в зоне соединения шкворневой и хребтовой балок, обеспечивается достаточная прочность конструкции и перспективность ее применения в экипажах со съемными кузовами.

13. Исследованиями характеристик нагруженности элементов вагона при двухуровневой перевозке УГЕ установлено следующее:

- в предложенной раме платформы с пониженной погрузочной площадкой и поворотными полурамами наиболее нагруженной зоной являются участки продольных балок (путевых балок), расположенные за шкворневой балкой, однако эти напряжения меньше допускаемых, т.е. обеспечивается достаточная прочность несущих элементов платформы;

- с увеличением эксцентриситета приложения нагрузки напряжения в зоне соединения шкворневой балки с хребтовой балкой растут, а в центральной части хребтовой балки уменьшаются. Следовательно, у таких платформ необходимо усиливать консольные части полурамы, особенно в зонах соединения хребтовой и шкворневой балок;

- не требуется проведения усиления рамы вагона при погрузке (выгрузке) УГЕ с боковой грузовой платформы;

- определена целесообразность оснащения вагонов при перевозке автопоездов дополнительными ограждениями, защищающими груз от внешних воздействий.

14. Исследованиями характеристик нагруженности элементов вагона при трехуровневой перевозке УГЕ установлено следующее:

- перспективным вариантом организации международных перевозок является использование транспортных единиц, совмещающих в единой системе несколько видов подвижного состава с «наездниками»;

- для трехуровневой перевозки УГЕ вагоны должны снабжаться минимизированными многоосными ходовыми частями и рамами с пониженным уровнем пола;

- наиболее нагруженной зоной платформы являются надтележечные участки рамы. Снижение напряженного состояния рамы платформы в этих зонах возможно при реализации передачи нагрузок не через соединение пятник—подпятник, а через скользуны тележек и скользуны на продольных балках рамы;

- перспективными, для платформ с минимизированными колесными парами, являются многоосные ходовые части с гидрораспределителем нагрузок по буксовым узлам, что позволяет снизить динамическую нагру-женность вагона, не повышая гибкость рессорного подвешивания;

- определена целесообразность введения дополнительных конструктивных элементов в вагоны для снижения аэродинамических воздействий на экипаж и УГЕ.

15. Исследованиями адаптации технического обслуживания вагонов при международных перевозках УГЕ установлено следующее:

- применение адресного упреждающего технического обслуживания грузовых вагонов позволяет резко снизить количество отцепок во внеплановый текущий ремонт;

-основными отказами колесных пар тележек 18-100 являются: тонкий гребень — 51%, остроконечный накат — 17%, ползуны — 15% и другие отказы. Установленные зависимости износа колесных пар при различных перекосах в буксовых узлах, рессорном подвешивании и другие позволяют разрабатывать мероприятия по увеличению работоспособности колес, за счет упреждающего ТО тележек;

- применение разработанных и испытанных съемных накладок, регулирующих размерные цепи и структурные связи элементов тележки 18100, повышает безотцепочный пробег вагонов;

-применение модернизированных тележек 18-100 обеспечивает годовой экономический эффект более 7,0 тыс. долларов США при пробеге вагона в 100 тыс. км.

1. Абрамов А. П. Повышение эффективности использования грузовых вагонов. — М.: Транспорт, 1967. — 57 с.

2. Автосцепное устройство железнодорожного подвижного состава / В. В. Коломийченко и др. — М.: Транспорт, 1991. — 232 с.

3. Авчинкин Д. В. Международные перевозки: правовые аспекты перемещения грузов и пассажиров. — Минск: Амалфея, 1999. — 303 с.

4. Американская железнодорожная энциклопедия. Вагоны и вагонное хозяйство. — М.: Трансжелдориздат, 1961. — 382 с.

5. Анисимов П. С. Конструктивные особенности и динамические качества 3-осной тележки УВЗ-9м. — М.: Транспорт, 1966. — 32 с.

6. Анисимов П. С. Модернизация рессорного подвешивания тележек МТ-50. — М.: Транспорт, 1968. — 46 с.

7. Анисимов П. С., Грачева JI. О. Влияние несимметричности размещения грузов на динамические показатели четырехосных платформ // Вестник ВНИИЖТ. — 1975. — № 4. — С. 19—27.

8. Артюхин И. М., Толвинский К. Н. Конструкции грузовых железнодорожных вагонов. — М.: Трансжелдориздат НКПС, 1933. — 231 с.

9. Астахов П. Н. Сопротивление движению железнодорожного подвижного состава. — М.: Транспорт, 1966. — 178 с.

10. Ю.Афанасьев Е. В. Оценка устойчивости элементов обшивки кузовов пассажирских вагонов с учетом начальной погиби: Дис. . канд. техн. наук. — Л.: ЛИИЖТ, 1988. — 187 с.

11. П.Балалаев А. С., Миронов А. М. Организация работы с нетранспортабельными грузами в пунктах перевалки // Тр. ХабИИЖТа. — Хабаровск, 1990. —С. 4—11.

12. Барштейн М. Ф. Ветровая нагрузка на здания и сооружения // Строительная механика и расчет сооружений. — 1974. — № 4. — С. 43—47.

13. Башта Т. М. и др. Гидравлика, гидравлические машины и гидравлические приводы. — М.: Машиностроение, 1970. — 504 с.

14. Бачурин Н. С., Сирин А. В. Применение энергетических аналогий для исследования работы гидравлических гасителей колебаний // Вестник. —. 1999. — С. 155—158.

15. Болотин В. В. О понятии устойчивости в строительной механике. — М.: Стройиздат, 1965. — С. 6—27.

16. Бородай С. М. Ремонт тележек типа ЦНИИ-ХЗ. — М.: Транспорт, 1966. —30 с.

17. Бороненко Ю. П. исследование влияния инерционных и геометрических характеристик цистерн на их ходовые качества. — Автореф. дис. канд. техн. наук. — Брянск: БИТМ, 1977. — 19 с.

18. Бороненко Ю. П., Третьяков А. В., Сорокин Г. Е. Расчет узлов вагонов на прочность МКЭ: Учеб. пособие и руководство к использованию учебным пакетом программ. — Л.: ЛИИЖТ, 1991. — 39 с.

19. Борьба со снегом и гололедом на транспорте // Материалы Второго Международного симпозиума. — М.: Транспорт, 1986. — 216 с.

20. Бубнов В. М., Быков А. И. К вопросу о выборе расчетной схемы для котлов железнодорожных цистерн с перекрестным подкреплением // Тр. Московского института инженеров железнодорожного транспорта. — 1980. — Вып. 677. — С. 18—28.

21. Бубнов В. М. и др. Анализ напряженно-деформированного состояния вагона-цистерны безрамной конструкции для железных дорог Индии. — Днепропетровск: ДНУЖТ, 2004. — С. 52.

22. Бубнов В. М. и др. Требования к вагонам-цистернам «Восток-Запад». — Днепропетровск: ДНУЖТ, 2004. — С. 53.

23. Бучин Е. Д. Взаимодействие внутреннего водного транспорта с морским, железнодорожным и автомобильным. — М.: Транспорт, 1978. — 191 с.

24. Вагоны / Под ред. М. В. Винокурова. — М.: Трансжелдориздат, 1953. —703 с.

25. Вагоны-платформы для перевозки автомобильных полуприцепов и контейнеров компании Трелл кар (США). — М.: ЦНИИТЭИ МПС, 1996. —3 с.

26. Вагоны: Учеб. для вузов железнодорожного транспорта / Л. А. Шадур и др. — М.: Транспорт, 1980. — 493 с.

27. Вагоны грузовые и пассажирские. Методы испытаний на прочность и ходовые качества. — М.: Отраслевой стандарт ОСТ 24.050.37—84.

28. Вандергюхт Е. И., Короткевич М. А. Основы вагоностроения. — М.: Транспечать; НКПС, 1930. — 432 с.

29. Варава В. И. Прикладная теория амортизации транспортных машин. —Л.: Изд-во ЛГУ, 1986. — 188 с.

30. Варава В. И. и др. Гасители колебаний подвижного состава. — М.: Транспорт, 1985. — 216 с.

31. Василевский В. В. Оценка устойчивости продольных элементов кузова вагона в рамках стержневой модели // Тр. ВНИИВ. — М., 1978. — Вып. 35. —С. 60—73.

32. Вершинский С. В. и др. Динамика вагона. — М.: Транспорт, 1978. —234 с.

33. Винокуров М. В. и др. Вагоны. — М.: Трансжелдориздат, 1953. —537 с.

34. Вильнер Я. М. и др. Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам. — Минск: Высшая школа, 1976. — 416 с.

35. Вороничев М. П. Международные железнодорожные сообщения. — М.: Трансжелдориздат, 1959. — 121 с.

36. Габариты приближения строений и подвижного состава железных дорог колеи 1520 (1524) мм. ГОСТ 9238—83. — М.: Госстандарт, 1983. — 24 с.

37. Гагарский Э. А. Транспортировка лесоматериалов в смешанных сообщениях. — М.: Транспорт, 1977. — 198 с.

38. Дёмин Ю. В. и др. О допуске вагонов с раздвижными колесными парами к эксплуатации на железных дорогах колеи 1520 мм. — Днепропетровск: ДНУЖТ, 2004. — 73 с.

39. Дудкин Е. П. Экспериментально-теоретические основы выбора параметров ходовых частей вагонов промышленных железных дорог. — Автореф. дис. д-ра техн. наук. — СПб.: ЛИИЖТ, 1991. — 55 с.

40. Железные дороги мира — 1991—2003 г.

41. Жовтобрюх Г. Д., Кужим Н. Я., Лозовой Е. А., Валегурский Я. И. Создание на АО «Днепровагонмаш» вагонов для комбинированных перевозок // Зал1зничний транспорт Укра'ши, 1998. — № 2—3. — С. 55—57.

42. Заварина М. В. Строительная климатология. — Л.: Гидрометео-издат, 1976. —312 с.

43. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. — М.: Мир, 1975. — 382 с.

44. Ивашов В. А., Орлов М. В. Вагонное хозяйство: Учебник. — Екатеринбург: УрГапс, 1998. — 205 с.

45. Игнатенков Г. И. Создание комплекса специализированных вагонов на основе метода адаптивного конструирования: Дис. . д-ра техн. наук. — СПб.: ПГУПС, 2000. — 408 с.

46. Иноземцев В. Г. Тормоза железнодорожного подвижного состава. — М.: Транспорт, 1979. — 424 с.

47. Инструктивные указания по эксплуатации и ремонту вагонных букс с роликовыми подшипниками. 3-ЦВРК—2001. — 106 с.

48. Инструкция по ремонту тележек грузовых вагонов. РД 32 ЦВ 052—99 от 21.05.1999. — 87 с.

49. Инструкция по осмотру, ремонту и освидетельствованию колесных пар. ЦВ 3429—76. — 87 с.

50. Инструкция по перевозке негабаритных тяжеловесных грузов на железных дорогах государств — участников СНГ, Латвийской республики, Литовской республики, Эстонской республики. — СПб.: ИЦ «Выбор», 2002. — 160 с.

51. Исследование по проблемам транспорта в Северо-Восточной Европе. — Хельсинки: ЦТИ ВТТ, 1993. — 36 с.

52. Камаев В. А. Оптимизация параметров ходовых частей железнодорожного подвижного состава. — М.: Машиностроение, 1980. — С. 32— 34.

53. Казакевич М. И. Аэродинамика мостов. — М.: Транспорт, 1987.-240 с.

54. Карпов Б. М. Некоторые вопросы методики выбора оптимальных параметров грузовых вагонов. — М.: Транспорт, 1972. — С. 20—26.

55. Кеглин Б. Г. и др. Новое амортизирующее устройство автосцепки // Железнодорожный транспорт. — 1992. — № 1. — С. 35.

56. Кельрих М. Б. Исследование эксплуатационной нагруженности несущих конструкций подвижного состава типа котлов большегрузных цистерн: Дис. канд. техн. наук. — Л.: ЛИИЖТ, 1979. — 223 с.

57. Кобищанов В. В., Лозбинев В. П. Строительная механика кузовов вагонов и основы теории упругости. — Тула, 1981. — 100 с.

58. Кондрашов В. М. Энергетический критерий устойчивости против схода колес с рельсов // Вестник ВНИИЖТ. — 1980. — № 8. — С. 27—29.

59. Конструирование и расчет вагонов / Под ред. В. В. Лукина. — М.: УМК МПС России, 2000. — 731 с.

60. Контейнеризация и пакетирование на автомобильном транспорте. — М.: Транспорт, 1978. — 133 с.

61. Котуранов В. Н., Хусидов В. Д., Сергеев К. А. Вынужденные колебания восьмиосной цистерны // Тр. Московского института инженеров железнодорожного транспорта. — 1971. — Вып. 368. — С. 70—82.

62. Котуранов В. Н. Методы исследования напряженно-деформированного состояния котлов железнодорожных цистерн. — Авто-реф. дис. д-ра техн. наук. — М.: МИИТ, 1973. — 43 с.

63. Котуранов В. Н. и др. Нагруженность элементов конструкции вагона. — М.: Транспорт, 1991. — 238 с.

64. Кочнов А. Д., Черкашин Ю. М. Методы расчета показателей надежности элементов конструкции вагонов при постепенных отказах: Сб. тр. ВНИИЖТ «Современные методы расчета вагонов на прочность, надежность и устойчивость». — М.: Транспорт, 1986. — 179 с.

65. Кравченко Ю. П. Влияние динамических нагрузок и смещений центра масс кузова на устойчивость и опрокидывание четырехосных грузовых вагонов: Дис. . канд. техн. наук. — JL: ЛИИЖТ, 1985. — 212 с.

66. Краснов Н. Ф. Аэродинамика. — М.: Высшая школа, 1971. —632 с.

67. Кузнецов А. П. Методические основы управления грузовыми перевозками в транспортных системах. — М.: ВИНИТИ РАН, 2002. — 276 с.

68. Куликова В. А. Координация работы железнодорожного транспорта в условиях функционирования паромных переправ. — Автореф. дис. канд. техн. наук. — М., 1984. — 23 с.

69. Лазарев Ю. Ф. MatLAB 5.x. — Киев: «Ирина» BHV, 2000. —383 с.

70. Лазарян В. А. Динамика вагонов. — М.: Транспорт, 1964 с. —311с.

71. Левков Г. В. и др. Расчет и проектирование вагонных депо: Учеб. пособие. — СПб.: ПГУПС, 2004. — 56 с.

72. Лозбинев В. П. Уточнение расчета напряжений в подкрепляющих элементах кузовов вагонов при использовании метода конечных элементов: Сб. «Транспортное оборудование». — М.: ЦНИИТЭИтяжмаш. — 1980. — Вып. 5, № 17. — С. 13—15.

73. Лозбинев В. П. Исследование напряженного состояния и разработка методики оптимального проектирования ортогонально подкрепленных тонкостенных пространственных систем кузовов грузовых вагонов. — Автореф. дис. д-ра техн. наук. — М.: МИИТ, 1982. — 50 с.

74. Львов А. А. Колебания грузовых вагонов с различными типами и параметрами тележек: Дис. .д-ра техн. наук.—М.: ВНИИЖТ, 1971.—420 с.

75. Манашкин Л. А. Динамика вагонов, сцепов и поездов при продольных ударах: Дис. . д-ра техн. наук. — Днепропетровск: ДИИТ, 1979. —426 с.

76. Мартынов А. К. Прикладная аэродинамика. — М.: Машиностроение, 1972. —448 с.

77. Метод конечных элементов в механике твердых тел / Под ред. А. С. Сахарова, И. Альшенбаха. — Киев: Высшая школа, 1982. — 480 с.

78. Метод конечных элементов: Учеб. пособие для вузов / Под ред. П. М. Варвака. — Киев: Высшая школа, 1981. — 176 с.

79. Методика определения оптовых цен и нормативов чистой продукции на новые машины, оборудование и приборы производственно-технического назначения. — М.: Прейскурант, 1982. — 37 с.

80. Методические указания по определению экономической эффективности капитальных вложений и технических решений в транспортном строительстве. — М.: Оргтрансстрой, 1974. — 124 с.

81. Методические рекомендации по оценке инвестиционных проектов на железнодорожном транспорте. — М.: МПС РФ, приложение к указанию МПС от 31.09.1998 г. № В-1024У. — 123 с.

82. Методика определения экономической эффективности капитальных вложений и новой техники на железнодорожном транспорте. — М.: МПС № Г-32672 от 30 ноября 1962 г. — 12 с.

83. Методические рекомендации по определению экономической эффективности мероприятий научно-технического прогресса на железнодорожном транспорте. — М.: Транспорт, 1991. — 43 с.

84. Методические указания по определению экономической эффективности новой техники, изобретений и рационализаторских предложений на железнодорожном транспорте. — М.: Транспорт, 1980. — 143 с.

85. Морчиладзе И. Г., Додонов А. В. Методика контроля размеров элементов тележки 18-100 при ремонте и эксплуатации. — СПб.: ОМ-Пресс, 2003. —64 с.

86. Морчиладзе И. Г. Модификация конструкции и технического обслуживания вагона-цистерны в условиях транспортной компании. — СПб.: ОМ-Пресс, 2003. — 158 с.

87. Морчиладзе И. Г., Грешнихин В. П. Железнодорожная цистерна для жидких нефтепродуктов. — М.: Патент на полезную модель № 35998 от 20.02.2004 г.

88. Морчиладзе И. Г. и др. Сравнение конструктивных схем отечественной и зарубежной тележек для грузовых вагонов // Железные дороги мира. — 2004. — № 8. — С. 48—52.

89. Морчиладзе И. Г. Модификация конструкции и технического обслуживания вагона-цистерны в условиях транспортной компании: Монография. — СПб.: ООО Изд-во «ОМ-Пресс», 2003. — 132 с.

90. Морчиладзе И. Г. Генезис сцепного и тормозного оборудования грузовых вагонов: Монография. — СПб.: Изд-во «ОМ-Пресс», 2004. — 112 с.

91. Морчиладзе И. Г. Ходовые части подвижного состава для международных перевозок груза: Монография. — СПб.: Изд-во «ОМ-Пресс», 2004. — 128 с.

92. Морчиладзе И. Г. Вагоны для смешанных международных перевозок грузов: Монография. — СПб.: Изд-во «ОМ-Пресс», 2004. — 114 с.

93. Морчиладзе И. Г. Метод ситуационной адаптации вагонов к международным перевозкам грузов: Монография. — СПб.: Изд-во «ОМ-Пресс», 2005. —216 с.

94. Надежность механических систем железнодорожного транспорта // С. Н. Киселев, А. Н. Савоськин и др. — М.: МИИТ, 1994. — 120 с.

95. Новые специализированные вагоны за рубежом. — М.: НИИ ИНФОРМтяжмаш, 1977. — № 5. — С. 27—37.

96. Нормы для расчета на прочность и проектирование механической части новых и модернизированных вагонов железных дорог МПС колеи 1520 мм (несамоходных). — М.: Трансжелдориздат, 1972. — 180 с.

97. Нормы для расчета и проектирования механической части новых и модернизированных вагонов железных дорог МПС колеи 1520 мм (несамоходных). — М.: ВНИИ—ВНИИЖТ, 1983. — 260 с.

98. Нормы для расчета на прочность и проектирования вагонов железных дорог МПС колеи 1520 мм (несамоходных). — М.: ГосНИИВ— ВНИИЖТ, 1996. —315 с.

99. Орлов В. Н. Экономическая эффективность ускорения оборота грузового вагона // Тр. ХИИТ. — 1958. — Вып. XXVII. — 36 с.

100. Орловский С. А. Проблемы принятия решений при нечеткой исходной информации. — М.: Наука, 1981. — 208 с.

101. ОСТ 32.55—96 «Система испытаний подвижного состава. Требования к составу, содержанию, оформлению и порядку разработки программ и методик испытаний и аттестации методик испытаний».

102. Отчет о НИР: «Теоретические, экспериментальные исследования по выявлению причин повышения износа гребней колесных пар грузовых вагонов». — М.: ВНИИЖТ, 1995. — 57 с.

103. Основные направления развития подвижного состава // Железные дороги мира. — 2004. — № 1. — С. 23—26.

104. Пановко Я. Г., Губанова И. И. Устойчивость и колебания упругих систем. — М.: Наука, 1979. — 324 с.

105. Пашков А. К., Полярин Ю. Н. Пакетирование и перевозка тарно-штучных грузов. — М.: Транспорт, 2000. — 254 с.

106. Перевозки грузов укрупненными местами в смешанных международных сообщениях. — М.: Транспорт, 1980. — 200 с.

107. Перевозки крупнотоннажных контейнеров, автомобилей и полуприцепов в сообщении Европа—Азия: Справочник. — М.: Интекст, 1996. — 197 с.

108. Петров Г. И. Оценка безопасности движения вагонов при отклонениях от норм содержания ходовых частей и пути. — Автореф. дис. . д-ра техн. наук. — М.: МИИТ, 2000. — 48 с.

109. Ю9.Плоткин В. С., Кузьмич JI. Д. О целесообразности понижения уровня положения автосцепного устройства вагонов нового поколения железных дорог МПС РФ // Тез. докл. II НТК. — СПб.: ПГУПС, 2001. — С. 90—91.

110. Повышение прочности узлов и элементов вагонов. — М.: ЦНИИТЭИтяжмаш, 1982. — Вып. 5, № 19. — С. 6—8.

111. Ш.Повх И. JI. Аэродинамический эксперимент в машиностроении. — JI.: Машиностроение, 1974. — 480 с.

112. Половинкин А. И. Основы инженерного творчества. — М.: Машиностроение, 1988. — 368 с.

113. Потемкин В. Г. Система инженерных и научных расчетов MATLAB 5.x. — М.: Диалог—МИФИ, 1999. — 367 с.

114. Правила и соглашения о международном прямом смешанном железнодорожно-водном грузовом сообщении (МЖВС). — М.: Трансжел-дориздат, 1960. — 123 с.

115. Правила пользования вагонами в международном пассажирском и железнодорожном грузовом сообщении (ППВ). — М.: Трансжелдориз-дат, 1958. — 144 с.

116. Правила пользования вагонами в международном сообщении (ППВ) — ОСЖД.: Тарифное руководство № 10/11-Г, 1994. — 64 с.

117. Правила техники безопасности и производственной санитарии при техническом обслуживании и ремонте вагонов. ЦВ/64. — М.: Транспорт, 1992. —86 с.

118. Правила безопасности при перевозке опасных грузов железнодорожным транспортом. — М.: НПО ОБТ, 1995. — 123 с.

119. Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением. — М.: ПИО ОБТ 1996. — 69 с.

120. Приборы и системы для измерения вибрации, шума и удара: Справочник / Под ред. В.В. Клюева. В 2-х кн. Кн. 1. — М.: Машиностроение, 1978. в 2-х кн. Кн. 1. — 448 с.

121. Приказ Министра путей сообщения РФ «О Федеральном железнодорожном транспорте» от 7.09.1995, № 13Ц.

122. Прикладная аэродинамика / Под ред. Н. Ф. Краснова. — М.: Высшая школа, 1974. — 732 с.

123. Прочность и безопасность подвижного состава железных дорог / Под ред. A.M. Савоськина. — М.: Машиностроение, 1997. — 288 с.

124. Расчет грузовых вагонов на прочность при ударах / Под ред. Е. П. Блохина. — М.: Транспорт, 1989. — 223 с.

125. Расчет вертикальных динамических нагрузок, действующих на элементы конструкции вагона. Методика решения задач вертикальных случайных колебаний пассажирских вагонов на ЭЦВМ (РТМ).— М.: ВНИИЖТ, 1981.— 157 с.

126. Расчет вагонов на прочность / Под ред. JI. А. Шадура. — М.: Машиностроение, 1978. — 432 с.

127. Расчеты на прочность / Под ред. Н. Д. Тарабасова. — М.: Машиностроение, 1984. — 294 с.

128. Расчет технико-экономических параметров 5707-02.00.00.000 РВЗ, разработки ЗАО «ИЦ ОВС». — СПб., 2001. — 16 с.

129. Расчет грузовых вагонов на прочность при ударах. — М.: Транспорт, 1982. —233 с.

130. РД 24.050.37—95 «Вагоны грузовые и пассажирские. Методы испытаний на прочность и ходовые качества». ГосНИИВ, 1995. — 102 с.

131. Розин А. А. Метод конечных элементов. — JL: Энергия, 1971. —241 с.

132. Ромен Ю. С. О нелинейных колебаниях железнодорожного экипажа в кривых произвольного очертания // Тр. ЦНИИ МПС. — М.: Транспорт, 1967. — Вып. 347. — С. 18—31.

133. Ромен Ю. С. и др. Пути снижения повреждаемости тележек грузовых вагонов. — М.: Железнодорожный транспорт, 1999. — Вып. 3. — С. 23—25.

134. Ромен Ю. С. и др. Взаимосвязь величины угла набегания колеса на рельс и частоты поступления грузовых вагонов в ремонт. — СПб.: ПГУПС, 2001. —С. 78—79.

135. Румшинский JI. 3. Математическая обработка результатов эксперимента. — М.: Наука, 1971. — 192 с.

136. Рутман Ю. JI. Методы теории колебаний в задачах динамики железнодорожных экипажей: Учеб. пособие. — СПб.: ПГУПС, 1995. — 82 с.

137. Савоськин А. Н. и др. Автоматизация электроподвижного состава. — М.: Транспорт, 1990. — 311 с.

138. Савоськин А. Н. и др. Колебания и устойчивость динамических систем. — М.: Транспорт, 1980. — 125 с.

139. Савчук О. М., Шатунов А. В. Подвижной состав для комбинированных перевозок в Украине. — Д.: Транспорт, 2000. — Вып. 6. — С. 114—116.

140. Сборник нормативно-технических показателей, характеризующих постройку и эксплуатацию грузовых и пассажирских вагонов. — М.: ВНИИВ, 1984.— 131 с.

141. Себестоимость железнодорожных перевозок / Под ред. В. Н. Орлова. — М.: Транспорт, 1965. — 112 с.

142. Сегерлинд Jl. Применение метода конечных элементов. — М.: Мир, 1979. —393 с.

143. НЗ.Сендеров Г.К., Поздина Е.А. Совершенствование системы ремонта грузовых вагонов // Железнодорожный транспорт. — 1999. — № 12. —С. 61—66.

144. Сенько В.И. Совершенствоание организации технического обслуживания и текущего ремонта грузовых вагонов на полигоне железной дороги. — Гомель: БелИИЖТ, 1986. — 46 с.

145. Сенько В. П., Чернин И. Л., Бычек И. С. Техническое обслуживание вагонов. Организация ремонта грузовых вагонов в депо: Учеб. пособие. — Гомель: БелГУТ, 2002. — 371 с.

146. Скиба И. Ф. Организация, планирование и управление на вагоноремонтных предприятиях. — М: Транспорт, 1978. — 343 с.

147. Смехов А. А. Введение в логистику. — М.: Транспорт, 1993. —112 с.

148. Смехов А.А. Маркетинговые модели транспортного рынка. — М.: Транспорт, 1998. — 120 с.

149. Смолянинов А. В., Сирина Н. Ф. Ходовые части подвижного состава: Учеб. пособие. — Екаберинбург: УрГАПС, 1998. — 74 с.

150. СНиП 23-01-99 Строительная климатология. — М.: ГК РФ по строительству и жилищно-коммунальному комплексу, 2000. — 29 с.

151. Соколов М. М. и др. Динамическая нагруженность вагона. — М.: Транспорт, 1981. — 206 с.

152. Соколов М. М. и др. Измерение и контроль при ремонте и эксплуатации вагонов. — М.: Транспорт, 1991. — 157 с.

153. Соколов М. М. Диагностирование вагонов — М.: Транспорт, 1990. —197 с.

154. Сопротивление движению грузовых вагонов при скатывании с горок // Тр. ВНИИЖТа. — 1975. — Вып. 545. — 102 с.

155. Специализированные цистерны для перевозки опасных грузов; Справочное пособие. — М.: Изд-во стандартов, 1996. — 215 с.

156. Специализированная платформа для перевозки контейнеров и грузовых автомобильных полуприцепов. — СПб.: ДЦНТИ Окт. дороги, 1998. —2 с.

157. Степанов JI. А. и др. Улучшение использования подвижного состава железных дорог. — М.: Транспорт, 1975. — 63 с.

158. Столярова Т.А. Методика определения экономической эффективности капитальных вложений и внедрения новой техники: Учеб. пособие. — СПб.: ЛИИЖТ, 1965. — 35 с.

159. Страковский И.И. Сопротивление вагонов при скатывании с горки в зимнее время. — М.: Трансжелдориздат, 1952. — 129 с.

160. Строительная климатология: Справочное пособие к СНиП 23-0199. — М.: Стройиздат, 1990. — 86 с.

161. Сухарев Э. А. Расчетные модели ремонтных ситуаций и их потоков в машинных парках. — Ровно: РГТУ, 2002. — 90 с.

162. Сухарев Э. А. Системы ремонта машин. — Ровно: РГТУ, 2002. —81 с.

163. Сюзюмова Е. М., Романенко Г. А. Оценка количественных и качественных характеристик воздушного сопротивления скоростного поезда // Вестник ВНИИЖТа. — 1978. — № 4. — С. 31—34.

164. Телегина В. А. Рационализация перевозок грузов в смешанном железнодорожном сообщении с паромными переправами. — Хабаровск: ХабИИЖТ, 1990. — С. 80—86.

165. Технические условия погрузки и крепления грузов. — М.: Транспорт, 1990. —408 с.

166. Технология вагоностроения и ремонта вагонов / Под ред. В. С. Герасимова. — М: Транспорт, 1988. — 381 с.

167. Типовой технологический процесс технического обслуживания грузовых вагонов. — М.: ТК234, ПК БЦВ МПС, 1996. — 34 с.

168. Транспортная логистика / Под ред. J1. Б. Миротина. — М.: Транспорт, 1996. — 211 с.

169. Третьяков А. В. Управление индивидуальным ресурсом вагонов в эксплуатации: Монография. — СПб.: ОМ-Пресс, 2004. — 348 с.

170. ТПМ 001—90 Вагоны грузовые. Ресурсные испытания в режиме многократных соударений. Типовая методика и программа. — М.: ВНИ-ИВ—ДИИТ, 1990. —21 с.

171. Упаковка и транспортирование экспортных грузов. — М/. ЦНИИТУ, 1966. —285 с.

172. Цистерны: Справочное пособие / В. К. Губенко, А. П. Никоди-мов, Г. К. Жилин и др. — М.: Транспорт, 1990. — 151 с.

173. Чадха С. Проблемы развития железных дорог Индии // Железные дороги мира. — 2004. — № 3. — С. 20—24.

174. Червонный А.А. и др. Надежность сложных систем. — М.: Машиностроение, 1976. — 288 с.

175. Черкашин Ю. М. Расчет поперечных колебаний жидкости и боковой качки цистерн при неполном наливе // Вестник ВНИИЖТ. — 1970. —№5. —С. 31—37.

176. Пб.Черкашин Ю. М. Исследование динамики цистерны с учетом колебаний жидкости: Дис. канд. техн. наук. — М.: МИИТ, 1971. — 152 с.

177. Чурков Н. А. Теоретические и методологические принципы создания железнодорожного подвижного состава с учетом аэродинамических процессов: Дис. д-ра техн. наук. — СПб.: ПГУПС, 1998. — 442 с.

178. Чурков Н. А. Моделирование аэродинамики подвижного состава методом МАГ ДА в квазистационарном магнитном поле // Изв. высшей школы. — 1985. — № 1. — С. 33—37.

179. Устич П. А. и др. Надежность рельсового нетягового подвижного состава. — М.: ИГ «Вариант», 1999. — 416 с.

180. Хусидов В. Д. и др. Динамика вагонов. — М.: Транспорт, 1991. —360 с.

181. Шадур J1. А. и др. Вагоны (конструкция, теория и расчет). — М.: Транспорт, 1965. — 439 с.

182. Щаров В. А. Технологическое обеспечение перевозок грузов железнодорожным транспортом в условиях рыночной экономики. — М.: Ин-текст, 2001. — 198 с.

183. Шатунов А. В. Технические условия погрузки и крепления автопоездов на специализированных платформах // Зал1зничний транспорт Ук-ра\'ни. — 1998. — № 2—3. — С. 43-46.

184. Шпак А. Н. Вагоны зарубежных железных дорог. — М.: Транс-желдориздат, 1957. — 239 с.

185. Экспериментальные исследования по аэродинамике вертолета / В. Ф. Антропов и др. — М.: Машиностроение, 1980. — 240 с.

186. Facts uber ACTS erganzung zubestehenden transportsystemen. — Techn. Rept, N 19.4,1992. — C. 72.

187. L. S. Thompson. Railway Gazette International, 2003, N 2, p. 95—98.

188. Saliger W. Gauge-adjustable wheelsets // Rail international. — 2000. —N3. —P. 7—13.