Экспериментальное кольцо ВНИИЖТа

Основные направления деятельности

На Экспериментальном кольце сосредоточены основное лабораторное оборудование и уникальные стенды института, в широких масштабах выполняются исследования подвижного состава и других технических средств.

Возможность подачи в контактную сеть переменного и постоянного тока, благоприятные климатические условия создают предпосылки для проведения различных сложных испытаний: комплексных динамических (ходовых), по воздействию на путь нового и модернизированного подвижного состава; новых конструкций стрелочных переводов, тормозных и аэродинамических; по взаимодействию контактной подвески различных систем и токоприемников.

Экспериментальное кольцо позволяет соединить лабораторную точность с реальными условиями испытаний в эксплуатации. На нем прошли и продолжают проходить испытания новые локомотивы, вагоны, автоматические тормоза, отдельные конструкции верхнего строения пути, контактной сети, другие устройства и оборудование, выпускаемые промышленностью для железнодорожного транспорта. Здесь велись и ведутся исследования по взаимодействию пути и подвижного состава.

Всего на Экспериментальном кольце было испытано более 100 различных модификаций локомотивов, электро- и дизель-поездов.

Пассажирский тепловоз ТЭП80

Были проведены испытания пассажирского тепловоза Kestrel английской постройки (фирма Bruch) и грузового тепловоза ТЭРА совместного производства Людиновского тепловозоремонтного завода и американской компании General Motors.

На Экспериментальном кольце ведутся работы по переводу тепловозов на природный газ: испытываются маневровый тепловоз ТЭМ18Г и магистральный локомотив 2ТЭ116Г. Разрабатывается макетный образец газотурбовоза, испытывается опытный образец дизель-поезда.

Магистральный газотепловоз 2ТЭ116Г

Широкие исследования по внедрению электрической тяги на переменном токе, проводившиеся на кольце, способствовали развитию этой прогрессивной системы. Здесь были испытаны все серийные электровозы однофазного переменного тока напряжением 25 кВ. Выполнен комплекс работ по электрическому торможению локомотивов.

Тягово_энергетические испытания пригородных электропоездов проводятся только на Экспериментальном кольце ВНИИЖТа. В последние годы здесь испытано около десяти серий пригородных и скоростных электропоездов.

Выполнены комплексные исследования электромагнитного взаимодействия ЭПС нового поколения с тяговой сетью, системами СЦБ и АЛС, а также работы по повышению качества электроснабжения.

В локомотивном депо Экспериментального кольца

Экспериментальное кольцо было и остается надежной базой для решения новых проблем в области тягового электроснабжения. Это особенно важно в связи с тем, что к 2010 г. предполагается электрифицировать железнодорожные линии общей протяженностью до 8000 км.

Экспериментальное кольцо является универсальным полигоном для научных исследований и в области вагонного хозяйства. При сравнительно небольшой протяженности и наличии постоянной кривизны пути радиусом 950 м на внешнем (первом) кольце имеется набор кривых радиусами 400, 600 м и др. с прямыми вставками на втором и третьем путях, что при испытаниях позволяет воспроизвести практически любые динамические нагрузки вагонных конструкций, которые могут возникнуть в условиях эксплуатации. На первом кольцевом пути испытываются вагоны со скоростью движения до 120 км/ч, на втором и третьем - до 70 - 80 км/ч. На полигоне проверяются динамические и прочностные характеристики грузовых и пассажирских вагонов, проводятся исследования тормозных систем, новых фрикционных материалов тормозных колодок, изучается взаимодействие вагонов и пути. Это позволило внедрить в производство современные конструкции тележек грузовых и пассажирских вагонов, автосцепок, роликовых буксовых узлов, чугунных и композиционных тормозных колодок.

Экспериментальное кольцо - это уникальная база для испытаний конструкций верхнего и нижнего строения железнодорожного пути. Здесь воспроизводятся реальные эксплуатационные условия работы пути и обеспечивается высокая точность исследований. Для проведения испытаний используются два замкнутых кольцевых пути переменного плана и профиля со специальной мостовой эстакадой. В эти пути укладывают опытные конструкции верхнего строения, оценивают различные профили балластного слоя, конструкционную прочность железобетонных путевых блоков и шпал и др.

Геометрический стенд для испытания автосцепки

Стенд для испытания колесно-моторных блоков и тяговых трансмиссий

На исследовательской базе Экспериментального кольца начиная с 50-х годов прошлого столетия проводились и проводятся испытания материалов, технологий и оборудования, применяемых при изготовлении и ремонте сварных конструкций железнодорожного транспорта. Проведены приемочные испытания по свариваемости широко применяемых в локомотиво- и вагоностроении транспортных сталей и по прочности сварных соединений.

Успешно проводятся работы по изучению взаимодействия пути и подвижного состава. Установлено влияние повышения осевых нагрузок с 22 до 27 тс, а теперь уже и до 30 тс, на появление и развитие контактно-усталостных дефектов в головках рельсов, а также на надежность элементов грузовых вагонов.

Экспериментальное кольцо имеет специализированную лабораторную базу с современным стендовым оборудованием, позволяющим проводить комплексные натурные испытания отдельных агрегатов и узлов транспортной техники.

Участок со стендами для натурных испытаний деталей подвижного состава в пути

Исследования элементов тягового подвижного состава проводятся на реостатном стенде, снащенном современной компьютерной измерительной системой, на стендах тепловозных дизелей, топливной аппаратуры и др.

Испытания и доводку тягового электропривода локомотивов, электрооборудования пассажирских вагонов, высоковольтные испытания элементов систем тягового электроснабжения осуществляютна стендах, позволяющих воспроизводить весь диапазон эксплуатационных воздействий.

Статические испытания на прочность вагонов осуществляются на специализированном стенде "растяжение - сжатие", где создаются продольные силы ±350 тс и вертикальные нагрузки до 100 тс. Прочностные испытания на соударения проводятся на стенде-горке с упором, имитирующим состав массой 5200 т. Исследования фрикционных свойств тормозных систем выполняются на уникальном инерционном стенде при скоростях до 300 км/ч и осевой нагрузке 25 тс. На универсальном стенде оценивают сцепляемость автосцепок различных конструкций.

Стенд-пресс для испытания вагонов

Экспериментальное кольцо располагает комплексом стендов для испытаний рам тележек подвижного состава и их элементов; эти стенды воспроизводят весь спектр эксплуатационных нагрузок. На рельсоиспытательной станции проводят усталостные и статические испытания рельсов, надрессорных балок, боковых рам, пружин и других деталей подвижного состава. В копровом отделении исследуют хрупкость и хладноломкость рельсов при различных температурах. Автономные турбохолодильные климатические установки воспроизводят охлаждение деталей до любых реально встречающихся температур. Для регистрации динамических характеристик применяются принципиально новые методики и приборы.

Экспериментальное кольцо как крупный научно-технический центр привлекает внимание отечественных, а также зарубежных фирм и заводов - изготовителей железнодорожной техники.

В последнее время по заказам зарубежных фирм и организаций проведены испытания зарубежного подвижного состава новых серий, поставляемого на отечественные железные дороги фирмами Alstom, Jeumont (Франция), Siemens, Кrupp (Германия), Scoda, CKD (Чехия), Bombardier (Канада).

По заказам иностранных партнеров испытаны элементы верхнего строения пути производства Канады, Японии, Германии, Австрии, Великобритании, Голландии, Франции, Польши, Индии.

Экспериментальное кольцо стало традиционным местом проведения международных выставок железнодорожной техники. Достигнутые успехи являются результатом творческого содружества ученых института, конструкторов Опытного завода и работников Экспериментального кольца.

На Экспериментальном кольце создан Демонстрационно-обучающий выставочный центр наукоемких технологий.

Значение Экспериментального кольца в развитии технических средств железнодорожного транспорта трудно переоценить. Его роль особенно возрастает сегодня, когда железнодорожный транспорт стоит на пороге нового технического перевооружения.