Введение к работе
Актуальность проблемы. В транспортной системе России железные дороги занимают ведущее место. Около 80% грузооборота (без учета трубопроводного) выполняется железнодорожным транспортом.
В связи со снижением объемов грузоперевозок после 1991 г. на железных дорогах России к середине 90-х годов XX века оказалось невостребованным около 30% парка грузовых вагонов. Закупки новых грузовых вагонов были практически остановлены. Избыток грузовых вагонов сохранялся до 1999 г, но вместе с ним происходило его естественное сокращение из-за выбытия по сроку службы. К 2000 г. вместе с ростом объемов перевозок стал проявляться дефицит отдельных видов вагонов (в первую очередь полувагонов, как наиболее интенсивно используемого типа подвижного состава).
К настоящему времени состояние парка грузовых вагонов подходит к критическому уровню. Из 621 тыс. вагонов инвентарного парка ОАО «РЖД» более 100 тыс. ед. эксплуатируются за пределами назначенного срока службы. Непринятие срочных мер приведет к тому, что в перспективе могут возникнуть угрозы: с одной стороны - резкого повышения расходов на эксплуатацию устаревшего подвижного состава, с другой - невозможность осуществить перевозки из-за физического отсутствия грузового подвижного состава.
Существующие вагоны имеют низкую надежность и требуют в эксплуатации повышенных расходов на обслуживание, зачастую не отвечают запросам клиентов по потребительским качествам, грузоподъемности, скорости доставки, трудоемкости погрузки-выгрузки. Многие из них устарели не только физически, но и морально.
Решение проблемы разработки и освоения производства нового поколения подвижного состава и комплектующих изделий требует
привлечения не только традиционных"",удасщщрун]ШВИ*яфанспортного
библиотека _ і
машиностроения, но и участия по отдельным видам работ предприятий и организаций смежных областей, в т.ч. оборонной, нефтехимической, металлургической и др. отраслей.
Вследствие этого создание подвижного состава с новыми качественно-эксплуатационными показателями и организация его серийного производства являются весьма актуальными задачами как для железнодорожной отрасли, так и для экономики страны в целом.
Цель и задачи исследования. Создание новых типов подвижного состава в проведенном исследовании включали в себя определяющие отправные условия для грузовых вагонов нового поколения:
исключить или минимизировать холостые пробеги (трансформирование конфигурации подвижного состава многофункциональность);
повышение магистральных скоростей (до 140 км/ч);
увеличение нагрузки на ось (до 25 т);
снижение повреждаемости вагонов (эластомеры на новейших полимерных материалах);
снижение вероятности появления ползунов и других дефектов поверхности катания колес (раздельное торможение колесных пар);
высвобождение полувагонов, крайне необходимых и остродефицитных для перевозки сыпучих грузов (каменный уголь, гравий, окатыши).
Научная новизна. Автором создана методология конструирования подвижного состава с новыми качественными показателями.
Методология строится на трех основных разделах.
Всесторонний анализ современного грузового парка вагонов и построение архитектурных принципов конструирования, в основу которых
закладываются внешние (не всегда броские) параметры, вес, габариты и, самое главное, близкие по оконтуриванию внешних размеров грузы.
Второй стержневой вопрос - создание платформы на основе многозвенно взаимосвязанной теорией и практикой комплексного расчета прочности, как основных узлов, так и вагона в целом.
Заключительная часть исследования, дающая путевку в жизнь законченной работе, исследование эффективности инноваций при внедрении многофункционального подвижного состава на железнодорожном транспорте.
Практическая ценность представленной работы. Выполненное исследование позволило создать и освоить в серийном производстве новое поколение подвижного состава - многофункциональных платформ, предназначенных для перевозки, как одновременно, так и раздельно, контейнеров, труб, штрипса, леса, рельс и других грубногабаритных грузов.
Высокая эффективность выполненной работы достигается за счет сокращения холостых пробегов, упрощения операций загрузки и выгрузки, увеличения реальных скоростей перевозки, сокращения оборота вагона и высвобождения полувагонов, в которых испытывается острый недостаток в отрасли.
Публикации. По данному исследованию опубликовано одиннадцать научных работ, в том числе два патента на изобретения.