Экспериментальные исследования и математическое моделирование процессов в пневматических магистралях и тормозных приборах с использованием новых предлагаемых способов и устройств, повышающих эффективность и управляемость тормозной системы подвижного состава

Эффективность работы тормозного оборудования является лимитирующим фактором максимально допустимой скорости движения поездов. В настоящее время скорость движения поездов устанавливается в строгой зависимости от способности поезда остановиться на заданном уклоне за определенное расстояние – тормозной путь. Тормозной путь определяется соотношением веса состава и тормозной силы, т.е. повышение веса поезда приводит к уменьшению разрешенной скорости. Сегодня повышение скорости движения и веса поездов является актуальнейшей задачей для Российской Федерации в силу развивающейся потребности в транзитных перевозках по Транссибирской магистрали, а также возрастающей напряженностью с обеспечением работы алюминиевой, угольной, лесной и т.п. промышленностей. Пропускная способность инфраструктуры при текущих скоростях движения и массах поездов стремительно исчерпываются растущими потребностями перевозок. Современные экономические условия диктуют необходимость максимального использования резервов, заложенных в инфраструктуре и подвижном составе, которые позволяют увеличивать провозную и пропускную способности, обеспечивая рост грузооборота. Проведенные нами исследования показали, что отечественный грузовой подвижной состав имеет двукратный резерв тормозной эффективности. Не использование данного резерва снижает безопасность и среднюю скорость движения. Тормозной путь грузовых поездов неоправданно длинный, что приводит к недопустимости движения поездов с большой скоростью (например, в Китае скорость грузовых поездов достигает 150 км/ч, при том, что максимальная скорость движения грузовых поездов в России составляет 90 км/ч). Тормозная эффективность в первую очередь регулируется нажатием тормозных колодок при соблюдении условий безюзового торможения. Однако, помимо тормозной эффективности существуют проблемы несовершенства тормозного оборудования, влияющие на скорость и устойчивость его работы. Данные факторы в конечном счете определяют безопасность движения поездов и отражаются на участковой скорости движения. Наряду с этим ведутся разработки системы автоматического ведения поездом УСАВП, такая система уже внедрена на пассажирском подвижном составе. Однако, внедрение такой системы на грузовом подвижном составе на сегодняшний день считается невозможным в полной мере в силу разнородности характеристик тормозной системы каждого поезда и сделанных в свое время допущений при формировании фундаментальной теоретической базы. Таким образом для дальнейшего развития тормозной техники возникает потребность в уточнении теоретической базы и отмены некоторых допущений, что требует дополнительных исследований.