Формирования поездов повышенной массы и длины

Основные определения и принципы

Правилами технической эксплуа­тации железных дорог определено несколько видов грузовых поездов, которые относятся к поездам повы­шенной массы и длины. Тяжеловес­ный поезд - грузовой поезд, масса ко­торого на 100 т и более превышает норму массы, установленную графи­ком движения поездов для соответ­ствующей серии поездного локомо­тива, т.е.

Q_т >Q_н+ 100.

Поезда по­вышенной массы – грузовые поезда, масса которых Q_пм > 6000 т, с од­ним или несколькими действующи­ми локомотивами, стоящими в го­лове поезда, в голове и хвосте или в голове и последней трети состава. Эта градация установлена на основе обобщения передового опыта рабо­ты железных дорог (Московской, Кемеровской, Донецкой, Северо-Кавказской, Западно-Сибирской и др.) по вождению поездов повышен­ной массы и длины.

К соединенным поездам относят­ся поезда, которые составлены из двух или более сцепленных между собой грузовых поездов с действую­щими локомотивами в голове поез­дов по схеме «локомотив-состав, локомотив-состав и т.д.» (ЛСЛС). Эти поезда также получили назва­ние блок-поездов. Отдельный вид об­разуют так называемые длинносоставные поезда - грузовые поезда, длина которых в условных вагонах превышает норму длины поезда, ус­тановленную графиком движения поездов, т. е. m_дс > m_н. К поездам повышенной длины относятся такие поезда, которые имеют в своем со­ставе 350 осей и более, т.е. 4(m^у_пд) > 350 осей.

Поезда, длина которых не пре­вышает полезной длины приемоотправочных путей транзитных пар­ков, а также путей ПП и ПО, обра­батываются, расформировываются и формируются обычным образом. Одинарные тяжеловесные поезда, длина которых не превышает длину приемоотправочных путей, должны формироваться с таким расчетом, чтобы обеспечить выполнение усло­вия

Q_т >Q_кр,

где (Q_кр -критическая норма массы по­езда, установленная по условию нагрева тяговых двигателей, т.

По месту размещения локомоти­ва поезда формируются по следую­щим схемам: локомотив-состав (ЛС) – одинарные поезда; ЛСС – со­единенные поезда для легковесных грузов и порожняковых составов; ЛЛССЛ-поезда повышенной длины; соединенные поезда с локомотивами в голове и хвосте поезда по схеме ЛССЛ; ЛЛССЛ-поезда повышен­ной массы в трудных условиях про­филя пути на участках; поезда с ло­комотивами в голове и середине по­езда по схеме ЛСЛС - соединенные сдвоенные поезда и, наконец, поезда с локомотивами в голове и послед­ней трети поезда по схемам ЛССЛС, ЛЛССЛС, ЛССЛЛС с равномерным распределением тяговых средств и тормозных устройств по составу. Технологическая целесообразность формирования блок-поездов по раз­личным схемам устанавливается технико-экономическими расчетами с сопоставлением с базовым (оди­нарные поезда) вариантом. Поезда повышенной массы, равной двум, трем и более графиковым нормам, предусматриваются к формирова­нию, расформированию и обраще­нию только на специально подготовленных грузонапряженных на­правлениях.

В середине 70-х годов на желез­ных дорогах эксплуатировались ва­гоны, прочность хребтовых балок и автосцепок которых не допускала массу составов более 6 тыс. т и огра­ничивала длину поездов 320 осями. Эти нормативы были установлены по допустимому уровню продоль­ных сил при торможении и отпуске пневматических автотормозов и при наборе и снятии тяги локомотивов на перевальном профиле пути. По­пытки повысить массу поездов до 8-10 тыс. т при старых типах ваго­нов не приводили к успешным ре­зультатам из-за недостаточного уровня надежности и негарантиро­ванного обеспечения безопасности движения. К концу 70-х годов был выполнен комплекс работ по ликви­дации ряда ограничений, препят­ствующих повышению массы и дли­ны поездов: оборудование вагонов новыми воздухораспределителями, которые повысили управляемость тормозами, внедрение композици­онных тормозных колодок с боль­шим тормозным эффектом, обору­дование вагонов роликовыми подшипниками с надежностью на 30% выше, чем у подшипников скольже­ния. Стали применять сварные тор­мозные магистрали и более надеж­ную конструкцию тормозных рука­вов. Наладили выпуск вагонов и ав­тосцепок повышенной прочности, локомотивы оборудовали устрой­ствами контроля целостности тор­мозных магистралей и отключения тяги со специальными датчиками. На локомотивах начали использо­вать устройства, обеспечивающие управление по системе многих еди­ниц тяги (СМЕТ).

Однако эти и другие меры, хотя и повысили надежность локомоти­вов и вагонов в эксплуатации, не сняли всех ограничений повышения массы и длины поездов. С учетом технического состояния автосцеп­ных устройств сейчас установлены нормативы максимально допустимых растягивающих усилий, кото­рые могут быть приложены от ло­комотива, находящегося в голове поезда при трогании с места 95 тс и 130 тс в процессе движения. Кон­центрация тормозных усилий в от­дельных частях состава зависит так­же от уровня загрузки вагонов. При полностью загруженных вагонах до­пускающие значения сжимающей си­лы не должны превышать 100 тс, а в порожних и недостаточно за­груженных вагонах (до 40 т) – не бо­лее 50 тс.

Усилия, воздействующие на ло­комотив в составе поезда, ограни­чены его механической прочностью, при этом необходимо исключить от­рицательное воздействие локомоти­ва на железнодорожный путь. Осо­бое внимание уделяется многосекци­онным локомотивам, которые по условиям устойчивости на рельсо­вой колее и воздействия на путь ограничивают возможности их раз­мещения в середине составов и воз­можности использования их в тяго­вом и тормозном режимах.

Дальнейшее внедрение в 1983 – 1985 гг. усовершенствованных узлов на подвижном составе позволило увеличить нормы массы и длины поездов. Однако в этих условиях повышение массы поездов более 9 тыс. т может вызвать в экстре­мальных условиях возникновение опасных для прочности подвижного состава сжимающих и растягиваю­щих усилий. Поэтому предельная масса составов при тяге в голове поезда ограничена 8 – 9 тыс. т, а дли­на груженых поездов не должна пре­вышать 400 осей, порожних – 480 осей. При тяге в голове состава ло­комотивы управляются по СМЕТ.

В настоящее время по техниче­ским параметрам тормозной маги­страли длина поезда не должна пре­вышать 1200 м, а в поездах из по­рожних вагонов она может дости­гать 1600-1700 м. Схемы формиро­вания соединенных поездов и места размещения локомотивов выбирают по местным условиям с учетом технических возможностей их форми­рования и расформирования на станциях и пропуска по участкам.

По результатам исследований ВНИИЖТа, если масса состава не превышает 9000 т, а длина 400 осей, целесообразна постановка локомо­тивов по схемам ЛЛСС или ЛССЛ. В тех случаях, когда масса соеди­ненного поезда не превышает 12 тыс. т при числе осей до 540, локомотивы рекомендуется разме­щать по схеме ЛССЛ. При массе состава соединенного поезда более 12 тыс. т и длине более 540 осей тяговые средства размещают по схемам ЛССЛС, ЛЛССЛС или ЛССЛЛС.

Объединение тормозных магист­ралей в блок-поезда позволяет по­высить предельную норму массы до 12 тыс. т, а длину до 540 осей, обеспечить необходимые параметры зарядки тормозов и надежность их работы. Опыт организации соеди­ненных поездов на железных доро­гах с автономными тормозными ма­гистралями показал, что при раз­дельном управлении тормозами воз­никают значительные продольные динамические усилия, которые при­водят в ряде случаев к разрыву по­ездов или выдавливанию вагонов в соединенных поездах. В связи с этим наиболее перспективным техниче­ским решением в организации фор­мирования и вождения поездов по­вышенной массы и длины является объединение тормозных магистра­лей соединенных составов и управ­ление автотормозами из локомоти­вов в голове и середине поезда.