mirtrМир транспортаWorld of Transport and Transportation1992-3252Russian University of Transport (RUT)10.30932/1992-3252-2023-21-3-10mirtr-2482Research ArticleБЕЗОПАСНОСТЬ, УСТОЙЧИВОСТЬ, ЭКОЛОГИЯSAFETY, SUSTAINABILITY, ECOLOGYНормативная база обеспечения безопасной эксплуатации железнодорожной техники по ресурсу несущих конструкцийRegulatory Framework for Ensuring Safe Operation of Railway Equipment Based on the Service Life of Load-Bearing StructuresКоссовВ. С.KossovV. S.

Коссов Валерий Семенович – доктор технических наук, профессор, генеральный директор

Коломна

Kossov, Valery S., D.Sc. (Eng), Professor, General Director

Kolomna

vskossov@icloud.comКнязевД. А.KnyazevD. A.

Князев Дмитрий Александрович – кандидат технических наук, заместитель заведующего отделом

Коломна

Knyazev, Dmitry A., Ph.D. (Eng), Deputy Head of the Department

Kolomna

knyazev-da@vnikti.comКрасюковН. Ф.KrasyukovN. F.

Красюков Николай Федорович – кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник

Коломна

Krasyukov, Nikolai F., Ph.D. (Eng), Leading Researcher

Kolomna

timakov-mv@vnikti.comМахутовН. А.MakhutovN. A.

Махутов Николай Андреевич – доктор технических наук, профессор, член-корреспондент РАН, главный научный сотрудник

Москва

Makhutov, Nikolai A., D.Sc. (Eng), Professor, Corresponding member of RAS, Senior Researcher

Moscow

kei51@mail.ruГаденинМ. М.GadeninM. M.

Гаденин Михаил Матвеевич – доктор технических наук, главный научный сотрудник

Москва

Gadenin, Mikhail M., D.Sc. (Eng), Senior Researcher

Moscow

safety@imash.ruАО «Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава» (АО «ВНИКТИ»)РоссияJSC «Research and Design-Technological Institute of Rolling Stock» (JSC «VNIKTI»)Russian FederationИнститут машиноведения им. А. А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН)РоссияInstitute of Mechanical Engineering named after A. A. Blagonravov of Russian Academy of Sciences (IMASh RAS)Russian Federation202319112023213106114Copyright © Коссов В.С., Князев Д.А., Красюков Н.Ф., Махутов Н.А., Гаденин М.М., 20232023Коссов В.С., Князев Д.А., Красюков Н.Ф., Махутов Н.А., Гаденин М.М.Kossov V.S., Knyazev D.A., Krasyukov N.F., Makhutov N.A., Gadenin M.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://mirtr.elpub.ru/jour/article/view/2482

Перевод эксплуатации железнодорожной техники на договоры жизненного цикла и подтверждение соответствия её безопасности отраслевым техническим регламентам в условиях отсутствия законодательной базы по отзыву недоброкачественной продукции влекут за собой необходимость более тщательного анализа ресурсных показателей конструктивных составляющих подвижного состава и верхнего строения пути. Под таким углом зрения рассмотрены состояние имеющейся нормативной базы подтверждения критериев прочности и ресурса несущих элементов подвижного состава и пути, влияние регуляторной «гильотины» и общий переход от системы советских ГОСТов и норм прочности к современным подходам к сертификации и разделению таких понятий, как «стандарт» и «поддерживающий стандарт».На примерах проводимых ранее работ по обеспечению безопасности эксплуатации рамы тележки ЭР200 и работ по переходу на отечественные кассетные подшипники в рамках импортозамещения, проводимых в настоящее время для разных типов подвижного состава, показаны тенденции отхода от классических методов стендовых испытаний, внедрение ресурсного подхода с оценкой дефектности.Основываясь на этих новых методах и подходах, возможно рассматривать более длительные периоды эксплуатации, обоснованно давать оценку продлению срока службы или назначать ресурсовосстанавливающую технологию, обеспечивая дальнейшую безопасную эксплуатацию. В рамках этих новых тенденций осуществляется переход к современным методам моделирования оценки безопасности продукции, внедряются такие понятия, как «виртуальный датчик» и «виртуальная система «поезд – путь». Показано, что разумное сочетание натурных эксплуатационных испытаний и виртуального цифрового моделирования позволяют в сжатые сроки дать достоверные оценки показателей ресурса и безопасности на стадиях проектирования и эксплуатации.

Switching the operation of railway equipment to life cycle contracts and confirming its safety compliance with industry technical regulations in the absence of a legislative framework for the recall of substandard products entails the need for a more thorough analysis of resource indicators of structural components of rolling stock and track superstructure. From this point of view, the state of the existing regulatory framework for confirming the strength and service life criteria of load­bearing elements of rolling stock and track, the influence of the regulatory «guillotine» and the general transition from the system of Soviet state standards GOSTs and strength rules to modern approaches of certification and differentiation of such concepts as «standard» and «supporting standard».Trends in moving away from classical bench testing methods towards introduction of a resource-based approach with defectiveness assessment are shown using examples of previously carried out research on safe operation of ER200 bogie frame and on the transition to domestic cassette bearings as part of import substitution, currently carried out for different types of rolling stock.Based on the new methods and approaches, it is possible to consider longer periods of operation, reasonably assess the extension of service life, or introduce resource-restoring technology, ensuring further safe operation. As part of these new trends, a transition is being made to modern modelling methods for assessing product safety, concepts such as «virtual sensor» and «virtual train-track system» are being introduced. It is shown that a reasonable combination of full-scale operational tests and virtual digital modelling makes it possible to offer reliable estimates of service life and safety indicators at the design and operation stages in a short time.

железнодорожный транспортпрочностьнагруженностьресурсподвижной составнатурные стендовые и эксплуатационные испытаниявиртуальные цифровые модели и испытанияподтверждение безопасностиrailway transportstrengthloadresourcerolling stockfull­scale bench and operational testsvirtual digital models and testssafety confirmationReferencesОганьян Э. С., Волохов Г. М. Расчёты и испытания на прочность несущих конструкций локомотивов. – М.: УМЦ по образованию на ж.д. транспорте, 2013. – 326 с. ISBN: 978–5–89035–618–5.1 Oganyan, E. S., Volokhov, G.M. Calculations and strength tests of locomotive load-bearing structures [Raschety i ispytaniya na prochnost nesushchikh konstruktsii lokomotivov]. Moscow, TMC for railway education, 2013, 326 p. ISBN: 978–5–89035–618–5.Махутов Н. А., Гапанович В. А., Коссов В. С., Оганьян Э. С., Красюков Н. Ф., Волохов Г. М. Методы определения ресурса и циклической прочности конструкций экипажной части локомотивов // Транспорт: наука, техника, управление. – 2016. – № 10. – С. 3–12. [Электронный ресурс]: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=27180774&ysclid=lnbggnup2j283492649. Доступ 17.04.2023.Makhutov, N. A., Gapanovich, V. A., Kossov, V. S., Oganyan, E. S., Krasyukov, N. F., Volokhov, G. M. Methods for determining the service life and cyclic strength of locomotive underframe structures. Transport: nauka, tekhnika, upravlenie, 2016, Iss. 10, pp. 3–12. [Electronic resource]: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=27180774&ysclid=lnbggnup2j283492649. Last accessed 17.04.2023.Волохов Г. М., Огуенко В. В., Тимаков М. В. Линейная аппроксимация кривой усталости натурных осей колёсных пар подвижного состава в гигацикловом диапазоне // Подвижной состав XXI века: идеи, требования, проекты // Тезисы докладов VIII Междунар. научно-техн. конференции (Санкт-Петербург, 3–7 июля 2013 г.). – СПб.: ПГУПС, 2013. – С. 38–41. [Электронный ресурс]: https://drive.google.com/file/d/13Q9KxaPJpqgYS90tkcIunpyeSGEh4uQ1/view [полный текст материалов конференции]. Доступ 17.04.2023.Volokhov, G. M., Oguenko, V. V., Timakov, M. V. Linear approximation of the fatigue curve of full-scale axles of rolling stock wheel sets in the gigacycle range [Lineinaya approksimatsiya krivoi ustalosti naturnykh osei kolesnykh par podvizhnogo sostava v gigatsiklovom diapazone]. Rolling stock of XXI century: ideas, requirements, projects. Abstracts of VIII International scientific-technical conference (St. Petersburg, July 3–7, 2013). St. Petersburg, PGUPS publ., 2013, pp. 38–41. [Electronic resource]: https://drive.google.com/file/d/13Q9KxaPJpqgYS90tkcIunpyeSGEh4uQ1/view [full text of materials of the conference]. Last accessed 17.04.2023.Волохов Г. М, Князев Д. А., Тимаков М. В. Использование генерированного блока нагрузок колёсной пары высокоскоростного подвижного состава при расчёте живучести оси // Подвижной состав XXI века: идеи, требования, проекты. Материалы XII Междунар. научно-практической конф. (Санкт-Петербург, 5–9 июля 2017 г.). – СПб.: ПГУПС, 2017. – 190 с. – С. 128–130. ISBN 978-5-7641-0908-4. [Электронный ресурс]: https://drive.google.com/file/d/1xL6JI2sKUTOLcL0G04YKxY6kLR3bHD4E/view [полный текст материалов конференции]. Доступ 17.04.2023.Volokhov, G. M., Knyazev, D. A., Timakov, M. V. Using a generated block of wheel pair loads of high-speed rolling stock when calculating axle survivability [Ispolzovanie generirovannogo bloka nagruzok kolesnoi pary vysokoskorostnogo podvizhnogo sostava pri raschete zhivuchesti osi]. Rolling stock of XXI century: ideas, requirements, projects. Materials of XII International scientific-practical conference (St. Petersburg, July 5–9, 2017). St. Petersburg, PGUPS publ., 2017, 190 p. pp. 128–130. ISBN 978-5-7641-0908-4. [Electronic resource]: https://drive.google.com/file/d/1xL6JI2sKUTOLcL0G04YKxY6kLR3bHD4E/view [full text of materials of the conference]. Last accessed 17.04.2023.Оганьян Э. С., Волохов Г. М., Гасюк А. С., Фазлиахметов Д. М., Муравлёв Е. В. Безопасная эксплуатация локомотивов по ресурсу их базовых частей // Безопасность труда в промышленности. – 2017. – № 6. – С. 54–57. DOI: 10.24000/0409-2961-2017-6-54-58.Oganyan, E. S., Volokhov, G. M., Gasyuk, A. S., Fazliakhmetov, D. M., Muravlev, E. V. Safe operation of locomotives based on the service life of their basic parts. Bezopasnost truda v promyshlennosti, 2017, Iss. 6, pp. 54–57. DOI: 10.24000/0409-2961-2017-6-54-58.Волохов Г. М., Князев Д. А., Тимаков М. В. Моделирование роста трещины на полой оси моторной колёсной пары высокоскоростного подвижного состава // Локомотивы. Транспортно-технологические комплексы. XXI век. Сб. материалов V Междунар. научно-техн. конф., посвящённой 180‑летию железных дорог России (Санкт-Петербург, 14–16 ноября 2017 г.). – СПб.: ПГУПС, 2017. – 455 с. – С. 61–65. ISBN: 978–5–7641–1098–1.Volokhov, G. M., Knyazev, D. A., Timakov, M. V. Simulation of crack growth on the hollow axle of a motor wheel set of high-speed rolling stock [Modelirovanie rosta treshchiny na polnoi osi motornoi kolesnoi pary vysokoskorostnogo podvizhnogo sostava]. Locomotives. Transport and technological complexes. XXI Century. Collection of materials of V International scientific-technical conference dedicated to the 180th anniversary of Russian railways (St. Petersburg, November 14–16, 2017). St. Petersburg, PGUPS publ., 2017, 455 p., pp. 61–65. ISBN: 978-5-7641-1098-1.Оганьян Э. С., Волохов Г. М., Гаджиметов Г. И. К вопросу о порядке обновления парка и продления сроков службы эксплуатирующихся локомотивов в свете требований ТР ТС 001/2011 // Локомотивы. Транспортно-технологические комплексы. XXI век. Сб. материалов V Междунар. научно-технической конф., посвящённой 180‑летию железных дорог России (Санкт-Петербург, 14–16 ноября 2017 г.). – СПб.: ПГУПС, 2017. – 455 с. – С. 69–72. ISBN: 978-5-7641-1098-1.Oganyan, E. S., Volokhov, G. M., Gadzhimetov, G. I. On the issue of the procedure for updating the fleet and extending the service life of operating locomotives in the light of the requirements of TR TS 001/2011 [K voprosu o poryadke obnovleniya parka i prodleniya srokov sluzhny ekspluatituyushchikhsya lokomotivov v svete trebovanii TR TS 001/2011]. Locomotives. Transport and technological complexes. XXI Century. Proceedings of V International scientific and technical conference dedicated to the 180th anniversary of Russian railways (St. Petersburg, November 14–16, 2017). St. Petersburg, PGUPS publ., 2017, 455 p., pp. 69–72. ISBN: 978-5-7641-1098-1.Волохов Г. М., Овечников М. Н., Князев Д. А., Тимаков М. В. Моделирование роста трещины в осях железнодорожного подвижного состава // Компьютерное моделирование в железнодорожном транспорте: динамика, прочность, износ. IV научно-технический семинар (Брянск, 3–4 апреля 2018 г.). – Брянск: Изд-во БГТУ, 2018. – 78 с. – С. 27–29. ISBN: 978-5-906967-87-9.Volokhov, G. M., Ovechnikov, M. N., Knyazev, D. A., Timakov, M. V. Simulation of crack growth in railway rolling stock axles [Modelirovanie rosta treshchiny v osyakh zheleznodorozhnogo podvizhnogo sostava]. Computer modelling in railway transport: dynamics, strength, wear. IV scientific and technical seminar (Bryansk, April 3–4, 2018). Bryansk, BSTU publ., 2018, 78 p., pp. 27–29. ISBN: 978-5-906967-87- 9.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.