В Петербургском государственном университете путей сообщения разработали технологию, которая сократит износ рельсов и железнодорожных колес, а также позволит провозить по Восточному полигону составы увеличенной массы, что нарастит объём грузоперевозок на этом направлении.
Ученые предложили новый активатор трения – вещество, которое увеличивает коэффициент сцепления колес электровоза с рельсами. На территории России до сих пор в этих целях использовался только кварцевый песок. Но его применение требует строительства дополнительной инфраструктуры – отдельных бункеров в депо, где кварцевый песок сушится и хранится. Кроме того, в каждом локомотиве должен быть отдельный бункер, где хранится необходимый запас вещества.
Но и это обеспечивает коэффициент сцепления колес с рельсами только на уровне 0,2. Новый тип активатора трения повышает коэффициент сцепления в паре «колесо – рельс» почти на 15%. Внедрение технологии сократит затраты на замену и внеплановое техническое обслуживание колёс, строительство инфраструктуры для кварцевого песка, а также увеличит срок службы рельс.
Кроме того, сегодня чтобы обеспечить необходимую тягу на горно-перевальных участках, каких много на Восточном полигоне, в состав грузовых поездов включаются подталкивающие локомотивы в количестве трех или четырех секций. Максимальный вес, который сейчас могут переводить поезда по Восточному полигону, это 7 100 тонн. Разработка ученых позволит сократить количество секций, используемых при подталкивании. Благодаря этому среднесуточная производительность локомотива в грузовом движении может быть увеличена на 10 и более процентов
Мы предложили использовать активатор трения на основе термореактивных смол. Это позволит не только повысить коэффициент сцепления, но и отказаться от использования кварцевого песка. Для этого мы разработали и изготовили опытные образцы устройства для нанесения активатора на поверхность катания колеса электровоза, а также представили рекомендации по корректировке Правил тяговых расчётов для поездной работы при использовании этого активатора», - пояснил ректор ПГУПС Олег Валинский.
Наносить смолу на поверхность колес будет специальная дополнительная колодка. Работа управляемого пневматического привода синхронизирована с электронными системами безопасности и управления локомотивом. Механизм уже запатентован.
Исследование проводится по заказу Дирекции тяги ОАО «РЖД» совместно с учеными Ростовского государственного университета путей сообщения в рамках государственной программы стратегического академического лидерства «Приоритет-2030». В его основу легла кандидатская диссертация Олега Валинского, где он разработал методику расчёта коэффициента сцепления для разных активаторов. На базе нее уже создано программное обеспечение, которое позволяет быстро определить коэффициент для новых перспективных типов активаторов.
На сегодня завершён очередной этап разработки активатора трения в системе «колесо – рельс» и выполнены опытные поездки. Несколько электровозов уже обеспечены новым приводом, который позволяет использовать смолу вместо кварцевого песка.
До конца 2025 года планируется выпустить первую партию активаторов трения. Колодки и сам активатор будут производить отечественные предприятия.
