Анализ работы железнодорожного транспорта, страница 7

Максимально допустимая скорость движения железнодорожного подвижного состава в кривых ограничивается требованиями обеспечения безопасности (в отношении схода с рельсов и стабильности верхнего строения пути) и необходимого уровня комфорта для пассажиров. Подвижной состав с наклоном кузова внутрь кривой способен уменьшать действующие на пассажиров поперечные ускорения и позволяет таким образом повысить скорость движения на линиях с многочисленными кривыми без ущерба для комфорта поездки. Что касается самой техники наклона, то к ней относятся лишь те устройства на подвижном составе, которые непосредственно необходимы для наклона кузова (см. рис 4.1).

Рис. 4.1 Система наклона кузова и ее основные компоненты

Если кузов вагона, имеющий маятниковую подвеску, наклоняется только в результате действующих на него центробежных сил, то в этом случае говорят о пассивной технике наклона. При активной технике наклона кузов вагона с помощью исполнительного привода и управляющего устройства искусственно наклоняется внутрь кривой.

Система наклона кузова должна всегда дополняться конструктивными мерами по снижению нагрузки на колеса и путесберегающей конструкцией экипажной части (радиальная установка колесных пар, снижение неподрессоренных масс и т. д.). Наряду с обеспечением безопасного режима движения, таким образом предотвращается или по крайней мере, ограничивается увеличение общей нагрузки на верхнее строение пути (статические и динамические нагрузки), несмотря на увеличение скорости движения.

Линии для движения поездов с наклоном кузовов вагонов должны быть подготовлены как с точки зрения трассировки (радиусы переходных кривых, стрелочные переводы в кривых, при необходимости также профили тоннелей и контактная сеть), так и с точки зрения систем обеспечения безопасности движения поездов (например, контроль скорости у сигналов и в опасных местах, обеспечение безопасности на железнодорожных переездах, установка дополнительных устройств локомотивной сигнализации). Только сочетание самой техники наклона с мероприятиями по адаптации подвижного состава и железнодорожных линий может привести к созданию законченной и работоспособной системы.

4.2 Наклон кузова - старая идея

В первые идеи о наклоне кузовов вагонов для прохождения кривых с большой скоростью появились в 20- 30-е годы XX века. Однако идеи инженеров Крукенберга (в 1928 г.) и Драйшла (в 1937 г.) не были претворены в жизнь.

После второй мировой войны в начале пятидесятых годов идею пассивного наклона кузова сначала подхватили в США. Появилось много нетрадиционных поездов из сочлененных вагонов, в том числе первая серия поездов Talgo для Испании. В Европе первые попытки внедрения техники наклона кузова были предприняты во Франции в середине 50-х годов. Движимые желанием в условиях массовой автомобилизации ускорить железнодорожное сообщение, железные дороги других государств также начали разработку и испытание системы наклона кузова. В ожидании заказов на подвижной состав железнодорожная промышленность участвовала в этом процессе разработки.

В разгар первого бума с технологией наклона кузова в конце 60-х годов при поставках новых серий подвижного состава для дальнего пассажирского сообщения система наклона перерабатывалась неоднократно. Большинство решений, однако, так и не пошло дальше стадии испытаний. Проблемы, возникающие в повседневной эксплуатации и связанные с надежностью и своевременностью обнаружения измерительной техникой начала кривой и своевременностью подачи необходимых сигналов управления на исполнительный орган, были сильно недооценены, тем более что в то время еще не было достаточно мощной электроники и вычислительной техники. Результаты эксплуатационных испытаний поездов, на локомотивной тяге, давали повод в дальнейшем ожидать значительно более высоких нагрузок на верхнее строение пути, которые значительно увеличили бы расходы на его содержание.

В конце 1960-х годов, после успешного внедрения поездов Синкансен в Японии, во многих европейских странах приступили к разработке высокоскоростных линий.

Это обстоятельство наряду с техническими проблемами стало одной из причин того, что в странах, где было запланировано широкое строительство новых линий (Франция, Германия, Швейцария, Италия), дальнейшая разработка системы наклона была приостановлена или сильно сокращена. В Швеции и Великобритании строительство новых линий, наоборот, рассматривалось как экономически невыгодное, так что здесь продолжалась разработка поездов с наклоном кузова вагонов. После прекращения испытаний в этой области в Великобритании в начале 1980-х годов для моторвагонных поездов Х-2000 в Швеции фирмой ASEA/ABB была доведена до стадии серийного производства вторая после Pendolino в Италии активная система наклона кузова.

4.3 Современный уровень развития

Активные системы наклона кузова и их отдельные компоненты сегодня с технической точки зрения освоены. Фирмами Fiat и Adtranz на европейском рынке были предложены три готовые к серийному производству системы. К этому можно еще добавить разработанную фирмой AEG/esw-Wedel систему наклона кузова Neicontrol-E для поезда VT611. Еще не решенные технические проблемы на моторвагонных поездах этой серии не связаны с системой наклона кузова.

С возрастанием интереса многих европейских железных дорог к поездам из вагонов с наклоном кузова и после первых успешных экспортных продаж фирмой Fiat почти все известные европейские изготовители подвижного состава начали разработку собственных систем наклона кузова. В результате слияния фирм в некоторых концернах (Fiat, Adtranz, Bombardier) имеется по нескольку конкурирующих друг с другом систем наклона с различным приводом (гидравлическим и электрическим).

4.4 Сравнение различных систем наклона кузова

 Механизмы наклона кузовов

Наклон кузова может быть достигнут с применением механизмов четырех видов.