УДК 629.92

О ПЕРСПЕКТИВАХ ПРИМЕНЕНИЯ ТРАКТОРОВ НА КОМБИНИРОВАННОМ ХОДУ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ МАНЕВРОВЫХ РАБОТ С ВАГОНАМИ

Платонов Алексей Александрович
Московский государственный университет путей сообщения Императора Николая II
кандидат технических наук, доцент

Аннотация
В настоящее время неудовлетворительное техническое состояние парка маневровых локомотивов является основным фактором их низкой эксплуатационной эффективности. Альтернативой маневровым тепловозам являются тягачи на комбинированном ходу, выполненные на базе тракторов. В статье проводится анализ соответствующей продукции, выпускаемой российскими и зарубежными производителями, рассматриваются их достоинства и недостатки, а также делается вывод о перспективах распространения технологии выполнения маневровых работ подобными транспортными средствами.

Ключевые слова: железная дорога, комбинированный ход, маневровые работы, трактора


ON THE PROSPECTS OF APPLICATION OF TRACTORS FOR COURSE COMBINED TO IMPLEMENT SHUNTING OPERATIONS OF THE WAGONS

Platonov Aleksej Aleksandrovich
Moscow State University of Railway Engineering
Candidate of Technical Sciences, Associate Professor

Abstract
At present unsatisfactory technical state of the park shunting locomotives is an major factor in their low operational efficiency. An alternative to a shunting locomotive are the tractors on the combined course, made on the basis of tractors. The article analyzes the nonconforming products manufactured by Russian and foreign manufacturers, investigated their advantages and disadvantages, and conclusion about the prospects for the spread of technology implementation of shunting operations similar vehicles.

Keywords: combined course, railway, shunting operation, tractor


Библиографическая ссылка на статью:
Платонов А.А. О перспективах применения тракторов на комбинированном ходу для выполнения маневровых работ с вагонами // Современная техника и технологии. 2016. № 3 [Электронный ресурс]. URL: http://technology.snauka.ru/2016/03/9742 (дата обращения: 27.05.2017).

Введение.

В настоящее время на крупных металлургических, горнодобывающих и машиностроительных предприятиях имеются обособленные производственные объекты и складские комплексы с железнодорожными путями так называемого необщего пользования. При этом в технологическом процессе работы предприятия нередко предусмотрена необходимость перемещения вагонов от одного цеха к другому, протягивания их под фиксированные позиции и осуществления иных видов маневровой работы. Применяемые для этого традиционные транспортные технологии с использованием тепловозов серий ТГК-2, ТГМ-23, ТГМ-40, ТГМ-4, ТГМ-6, ТЭМ-2, ЧМЭ-3, ТЭМ-15, ТЭМ-18 и др., мощностью до 1500 л.с. и сцепной массой до 130 тонн приводят к весьма высоким транспортным затратам, в составе которых преобладают затраты на энергоресурсы (до 70%). Основной причиной данного положения является крайне неэффективное использование тепловозов по мощности (до 20…25%) и по времени (до 20%) из-за малых объёмов выполняемой работы. Необходимо также учесть, что по данным аналитиков INFOLine [1], парк маневровых тепловозов, которым располагает ОАО «РЖД» составляет более 6 тысяч единиц, при этом именно для этого типа тепловозов показатель износа максимален и составляет 78-80% (рис. 1).

Рисунок 1 – Возрастная структура парка маневровых локомотивов России

Критическое старение и неудовлетворительное техническое состояние парка маневровых локомотивов является основным фактором его низкой эксплуатационной эффективности. Эффективность обычного маневрового тепловоза на современном предприятии снижается и падает почти до нуля при обслуживании небольшого вагонного парка. То есть существует некий предел, при котором эксплуатация маневрового тепловоза оказывается просто убыточной из-за расхода топлива, стоимости его технического обслуживания, содержания депо либо арендных платежей за использование тепловоза и т.д.

С учётом того, что развитие и модернизация транспортной инфраструктуры сегодня является приоритетом в развитии экономики регионов и государства в целом [2], зарубежные и отечественные производители предлагают современную альтернативу маневровым тепловозам в виде машин-тягачей и универсальных путевых машин на комбинированном автомобильно-железнодорожном ходу, выполненных на базе тракторов.

Материал и методы исследования.

Машины-тягачи на базе тракторов, снабжённых комбинированным ходом, являющиеся универсальной техникой, могут быть использованы как вместо тепловозов при осуществлении маневровых работ с железнодорожным подвижным составом весом до 1000 т и более, так и для работ на автомобильных дорогах (например, с автомобильными прицепами).

С целью выявления перспектив применения тракторов на комбинированном ходу для выполнения маневровых работ с вагонами на просторах Российской Федерации, а также иных видов работ на железнодорожных путях, было проведено исследование продукции, выпускаемой различными заводами России и сопредельных стран.

В настоящее время в России можно выделить около 10 тракторных заводов, так или иначе занимающихся выпуском тракторов и аналогичной им техники: Владимирский моторо-тракторный завод, Завод лесного пожарного машиностроения (Барнаул), Липецкий тракторный завод, Онежский тракторный завод (Петрозаводск), Орский завод тракторных прицепов, Петербургский тракторный завод, «Промтрактор» (Чебоксары), «САРЭКС» (Саранск), Тракторная компания «ВгТЗ» (Волгоград), Челябинский тракторный завод – УРАЛТРАК. Однако проведённое нами исследование выпускаемой данными заводами серийной продукции выявило, что фактически ни один из них не уделяет внимание постановке «своих» тракторов на комбинированный автомобильно-железнодорожный ход. Объяснением этому может служить небольшая (для рассматриваемых видов работ) эксплуатационная масса выпускаемых тракторов при недостаточной величине их тягового усилия, несоответствие ширины железнодорожной колеи и колеи по передним (задним) колёсам (затрудняющая приведение транспортного средства в движение по железной дороге базовыми колёсами трактора), гусеничный ход трактора (обуславливающий необходимость установки приводных рельсовых колёс), а также целый ряд других факторов (в частности, нежелание руководства выходить на соответствующий рынок, отсутствие информации о возможности выполнения маневровых работ тракторами, сложность сбыта тракторов, оборудованных комбинированным ходом ввиду специфичности подобной продукции при отсутствии средств у потенциальных покупателей).

Тем не менее, на просторах бывшего Советского Союза всё же существует несколько крупных (Научно-производственная корпорация «Уралвагонзавод», Россия; Харьковский тракторный завод, Украина; Минский тракторный завод, Беларусь) и ряд более мелких заводов, предлагающих трактора, оборудованные комбинированным ходом. При этом следует отметить, что продукция Уралвагонзавода и Минского тракторного завода, предназначенная для выполнения маневровых работ с вагонами, не совсем подходит под определение «трактор»: самодвижущейся (гусеничной или колёсной) машины, выполняющей сельскохозяйственные, дорожно-строительные, землеройные, транспортные и другие работы в агрегате с прицепными, навесными или стационарными машинами (орудиями). Учитывая это, Уралвагонзавод предлагает многофункциональное транспортное средство, позиционируемое как тяговый модуль вагонов ТМВ-2, а на Минском тракторном заводе выпускается универсальное шасси БЕЛАРУС Ш-446-01. Существуют свои названия для подобной продукции и на Харьковском тракторном заводе, где выпускается малый маневровый тягач ММТ. На других заводах на базе тракторов выпускаются колёсно-рельсовые тягачи КРТ, универсальные путевые машины, а также мотовозы и локотракторы. В целом же, исследование существующих названий техники на комбинированном ходу выявило [3], что в настоящее время общепринятое название транспортного средства, способного перемещаться по автомобильным и железным дорогам с выполнением определённого ряда работ, отсутствует.

В целом же проведёнными исследованиями было установлено, что вне зависимости от названия существует несколько моделей транспортных средств, выполненных на базе серийно выпускаемых тракторов и предназначенных при этом как для проведения маневровой работы с вагонами, так и для обслуживания железнодорожного пути.

Так, специалистами Харьковского тракторного завода (ХТЗ, г. Харьков, Украина) был создан малый маневровый тягач ММТ (рис. 2, а), собранный на базе трактора ХТЗ-150К-09-25 [4]. Данный тягач является эффективной и достаточно мощной техникой для проведения маневровых железнодорожных работ с заявленным весом до 1000 т на путях с малым и средним вагонопотоком, для создания которого были изменены и адаптированы многие технологические узлы базового трактора. Базовая модель была доукомплектована специальными направляющими колёсами, были добавлены пружинные амортизаторы, дооборудована и модернизирована установка автосцепки и тормозная система машины. На базе того же трактора была создана и универсальная путевая машина УПМ-1, широко применяемая для проведения планового и внепланового обслуживания и ремонта всех компонентов железнодорожного полотна. Тем не менее, несмотря на успехи в создании на базе тракторов маневровых тягачей и путевых машин производство подобных транспортных средств было фактически передано с самого ХТЗ на ряд дочерних фирм.

  

а)                                                                       б)                                                            в)

г)         д)

Рисунок 2 – Мотовозы и тягачи на базе тракторов с комбинированным ходом

В частности, специалистами ООО «Ригель АВ» (г. Харьков) предлагается колёсно-рельсовый тягач КРТ-1, позволяющий перемещать составы до 6-8 вагонов при заявленным прицепном весе до 1000 т и уклоне пути до 8 0/00 .  Машина обладает хорошими тяговыми показателями и высокой производительностью, благодаря усовершенствованиям конструкции и двигателю ЯМЗ-236Д-3 мощностью 180 л.с. при удельном расходе топлива 220 г/кВт*ч. Скорость движения на рельсовом ходу в режиме маневровой работы составляет 3,6…15 км/ч, в транспортном режиме 25 км/ч. На КРТ-1 применена типовая система торможения с дополнительной установкой крана машиниста для возможности управления торможением прицепными железнодорожными вагонами.

На ПП ООО «СПЕЦКРАН» (г. Харьков) выпускается мотовоз маневровый ММТ-2, собранный на базе трактора ХТА-200, основным применением которого является замена тепловозов среднего класса, эксплуатируемых на крупных предприятиях с развитыми железнодорожными путями на собственной территории (рис. 2, б). Колесный движитель мотовоза выполнен по схеме (с четырьмя ведущими колесами одинакового диаметра). Масса снаряжённого мотовоза с оборудованием на рельсах железнодорожного пути распределяется следующим образом: на передние направляющие катки комбинированного хода приходится 1785±40 кг, на задние направляющие катки приходится 1185±40 кг.

Сравнительная характеристика данного мотовоза с другими маневровыми мотовозами (например, ММТ-2М; рис. 2, в), выпускаемых на производственном предприятии ПП ООО «СПЕЦКРАН» (г. Харьков), приведена в табл. 1. Мотовозы, предназначенные для перемещения по железнодорожной колее как 1520, так и 1435 мм, снабжены гидравлической подвеской направляющих рельсовых колёс с регулируемыми пружинными амортизаторами, заявленный минимальный радиус вписывания в кривые железнодорожного пути 50 м, руководящий уклон при движении по рельсовой колее не более 8‰. Кроме того, на этом же предприятии на базе трактора ХТЗ-156Б выпускается мотовоз-погрузчик ММТ-2П (рис. 2, г), а также путевые машины, снабжённые агрегатом очистки рельсошпальной решетки, плужным снегоочистителем, дозировщиком балласта, агрегатом для перегонки шпал по меткам и разгонки стыковых зазоров и т.д.

Таблица 1 – Сравнительная характеристика маневровых мотовозов

Мотовоз маневровый

ММТ-2

ММТ-2

ММТ-2М

ММТ-3

Базовый трактор

ХТЗ-150К-09-25

ХТА-200, ХТА-220

ХТЗ-150К-09-25

ХТА-300

Тип двигателя

дизельный ЯМЗ-236Д

дизельный ЯМЗ-236Д / Д260.4

дизельный ЯМЗ-236Д

дизельный Д-262.2 S2

Номинальная мощность двигателя, кВт (л.с.)

129 (175)

129 (175) / 154,4 (210)

129 (175)

183,8 (250)

База рельсовых колёс, мм

4910

4910

4910

6730

Диаметр круга катания рельсовых колёс, мм

350

350

350

350

Углы съезда при транспортном положении комбинированного хода (переднего/заднего), град:

25 / 28

25 / 28

25 / 28

25 / 28

Скорости движения на пневмоколёсном ходу (передний ход / задний ход), км/час

2,6…32 / 2,8…13,4

2,6…32 / 2,8…13,4

2,6…32 / 2,8…13,4

1,57…34,76 / 2,38…9,8

Наибольшая скорость движения на комбинированном ходу, км/час:
а) отвечающему нормам РТЭ:
– на маневровом режиме

5

5

5

5

– на поездном режиме

20

20

20

20

– в кривых радиусом менее 300 м, а также при движении через переезды и стрелочные переводы

10

10

10

10

б) на новостройке:
– на прямых участках и в кривых радиусом более 300 м

15

15

15

15

– в кривых радиусом менее 300 м, а также при движении через переезды и стрелочные переводы

10

10

10

10

Наибольшая допустимая скорость движения по автодорогам, км/час

32

32

32

35

Расчетный сцепной вес, перемещаемый на участках с нулевым уклоном, т

до 1000

до 1000

до 1200

до 1500

Масса снаряжённая с оборудованием (кг), не более

10070

10070

14500

13800

Габаритные размеры, мм:
– длина

6800±50

6800±50

6800±50

8590±50

– ширина

2500±30

2500±30

2500±30

2500±30

– высота на автодороге

3310±30

3310±30

3310±30

3310±30

– высота на рельсах

3320±30

3320±30

3320±30

3320±30

Отдельного внимания заслуживают мотовозы ММТ-3, выполненные на базе тягача ХТА-300 с колёсной формулой 6×6  (рис. 3). Кроме ПП ООО «СПЕЦКРАН» такие мотовозы выпускает, например, и ООО «Слобожанская промышленная компания» (г. Харьков, Украина). Успешные испытания данного мотовоза были проведены на Южной железной дороге (Украина) в мае 2013 г. В связи с тем, что мотовоз имеет три оси и большую в сравнении с ХТА-200 и ХТА-220 массу, а также улучшенные шины, это, как следствие, приводит к увеличенной площади прилегания пневмоколёс к рельсам. Благодаря такой отличительной особенности данного мотовоза производителем заявлена возможность буксировки 17 вагонов общей массой 1500 т при максимальном руководящем уклоне железнодорожного пути 8…10 0/00 . К недостаткам данного мотовоза можно отнести его повышенные габаритные размеры, что затрудняет возможность его эксплуатации по автомобильным дорогам общего пользования. В зависимости от назначения мотовоз ММТ-3 может быть оснащён кунгом для перевозки людей, инструмента и оборудования либо кузовом для перевозки инструмента, оборудования и различных грузов. Кроме того, он может быть укомплектован плужным снегоочистителем или поворотным отвалом.

а)

б)        в)

Рисунок 3 – Мотовоз маневровый ММТ-3

Транспортные средства на базе тракторов, снабжённые комбинированным ходом, выпускаются в ограниченном количестве и на территории России. Так, специалисты компании «Брянский арсенал» совместно с коллегами из ОАО «192 Центральный завод железнодорожной техники» создали универсальную путевую машину УПМ-750 на базе трактора-тягача ТБА-17221П (рис. 2, д), который, по сути, является российским двойником украинского ХТЗ-17221 [5]. Для передвижения по железнодорожному пути с шириной колеи 1435 мм или 1520 мм трактор-тягач ТБА-17221П снабжён передней и задней тележками с направляющими рельсовыми колёсами. Перемещение по рельсам осуществляют штатные колеса, позволяющие обеспечивать рабочую скорость с ходоуменьшителем 0,5…4,1 км/ч, а транспортную до 40 км/ч.

Что касается мировых тенденций выполнения маневровых работ тракторами на комбинированном ходу, то проведёнными нами исследованиями было установлено следующее. В настоящее время в мире тракторами на комбинированном ходу осуществляются в основном работы по текущему содержанию и ремонту железнодорожного пути (например, Huddig, Швеция; Lännen, Финляндия). При этом для выполнения маневровых работ с вагонами привлекаются или многофункциональные транспортные средства (Unimog, Германия), или специализированные тяговые модули (Uromac, Испания, Zephir, Италия), а собственно трактора используются для подобных работ редко. Причиной этого является на наш взгляд то, что потребитель в современных условиях желает получить в своё распоряжение или транспортное средство, обладающее большим набором функциональных возможностей, или специализированное транспортное средство, спроектированное для выполнения конкретного вида работ (в данном случае – маневровых), при этом стоимость подобных транспортных средств для зарубежных потребителей, конечно же, имеет значение, однако она не выходит на первый план, как для российских потребителей. Примером трактора на комбинированном ходу, используемого для выполнения маневровых работ с вагонами весом до 1000 т, является ORION фирмы CRYSTAL TRAKTOR Sp. z.o.o. (Польша) [6], оснащаемый двигателем мощностью 158-193 л.с. (рис. 4, а), который, впрочем, может быть использован для выполнения и других видов работ (рис. 4, б)

а)       б)

Рисунок 4 – Тракторы ORION

В целом, колёсно-рельсовые тягачи (а также путевые машины) на базе тракторов обладают высокими тяговыми свойствами за счет хорошего сцепления пневмоколёс с рельсами. При этом ширина колёс нередко позволяет использовать данные машины на железнодорожных путях с иным (чем 1520 мм) номинальным размером.

К немаловажным достоинствам рассмотренных машин относится также то, что в случае их схода с железнодорожного пути комбинированный железнодорожный ход может быть незамедлительно поднят, машина самостоятельно возвращается на путь, опускает комбинированный ход и продолжает работу.

Использование колёсно-рельсовых транспортных средств очень эффективно по сравнению с тепловозами за счёт их манёвренности, оперативности и мобильности, высокого коэффициента использования техники, экономичности и низких эксплуатационных затрат. По сведениям [7] стоимость нового маневрового колёсно-рельсового тягача (5…5,5 млн. руб. по курсу и в ценах 2015 г.) значительно ниже стоимости маневрового тепловоза (даже бывшего в употреблении – 10…15 млн. руб.). Ожидаемый годовой экономический эффект от применения маневрового тягача составляет до 500…600 тыс. руб. в год. Основная часть экономического эффекта достигается за счет экономии энергоресурсов (экономия топлива на одну машину составляет 20…35 т в год). При этом по данным ПП ООО «Спецкран» [8] в зависимости от интенсивности использования мотовоза его окупаемость составляет от двух с половиной месяцев до года.

Однако у рассмотренных машин на базе тракторов есть и ряд недостатков, препятствующих их широкому распространению для выполнения как маневровых, так и иных видов работ на железной дороге. Так, вышерассмотренные машины не могут выходить на железнодорожные пути общего пользования без предоставления им так называемого «технологического окна» и чаще всего допущены лишь к работе с вагонами общего парка на подъездных путях предприятия [9].

К недостаткам может быть отнесена и сама модель движения по рельсам (резиновое колесо-рельс и направляющие рельсовые колёса). По многочисленным расчётам специалистов и опыту эксплуатации коэффициент сцепления пары «резина – металл» несравнимо лучше, чем пары «металл – металл». Однако действует это правило при благоприятных условиях эксплуатации. В реальных условиях масло, снег, дождь, изморозь или грязь на рельсах, а так же грязь на покрышках (грязные дороги в России повсеместно) могут свести преимущество пары «резина – металл» к нулю. Образование же на рельсах наледи и вовсе приводит к сходам машины (и при этом не только на железнодорожных переездах и стрелках). Недостаточная же обоснованность существующей развесовки машины по осям направляющих рельсовых колёс (которая нередко принимается фактической) также способствует сходам машины с рельс.

Кроме того, заусенцы и стыки на рельсах, а также иные возможные препятствия приводят к повышенному износу резины, а мосты, подвеска и передача зачастую не рассчитаны для работы с вагонами и требуют постоянных ремонтов.

Отсутствие информации о возможности выполнения маневровых работ тракторами и традиционная инертность мышления руководства также затрудняет распространение подобных транспортных средств. Для борьбы с этим предприятия, производящие мотовозы и подобные им машины, организуют различные мероприятия. В частности, в сентябре 2014 года корпорация «Уралвагонзавод» объявила о запуске уникального проекта по продвижению тягового модуля вагонов ТМВ-2. При этом, несмотря на то, что любая российская компания может получить максимально полную информацию о технических и эксплуатационных преимуществах многофункционального транспортного средства ТМВ-2, взяв тяговый модуль на двухнедельный тест-драйв в условиях реальной эксплуатации на своей производственной площадке, такой способ продвижения своего товара является редкостью.

Вывод.

Таким образом, проведённое исследование выявило, что на просторах бывшего Советского Союза производство транспортных средств, сконструированных на базе тракторов, способных перемещаться на комбинированном автомобильном и железнодорожном ходу и предназначенных для выполнения маневровых работ с вагонами и обслуживания железнодорожного пути, практически полностью сконцентрировано на территории Украины. При этом в связи с охлаждением отношений между Россией и Украиной, перспективы распространения технологии выполнения маневровых работ с вагонами подобными транспортными средствами на территории России представляются в настоящее время нереальным, хотя и весьма актуальным и перспективным направлением развития современной железнодорожной техники.


Библиографический список
  1. РЖД не справляется с растущим износом парка маневровых тепловозов [Электронный ресурс] // I-mash: Ресурс машиностроения  [сайт] [2013]. – URL: http://www.i-mash.ru/news/nov_otrasl/24354-rzhd-ne-spravljaetsja-s-rastushhim-iznosom-parkahtml (Дата обращения: 5.04.2013)
  2. Движение вперёд: от БАМа до Москвы // Евразия-Вести: транспортная газета. – М.: Стратим-ПКП. – 2013. – №7. – с. 12. – Выходит ежемесячно.
  3. Платонов А.А. Унификация названий транспортных средств / А.А. Платонов // Современные проблемы науки и образования. – 2014. – № 1. – с. 224.
  4. Малый маневровый тягач // Харьковский тракторный завод им. С. Орджоникидзе [сайт] [2016]. – URL:  http://xtz.ua/shop/malyiy-manevrovyiy-tyagach-p25/(Дата обращения: 26.02.2016)
  5. Трактор-железнодорожник [Электронный ресурс] // Trucklist: коммерческий транспорт [сайт] [2013]. –  URL: http://www.trucklist.ru/media/traktor-zheleznodorozhnik_7141.html (Дата обращения: 4.03.2013)
  6. Road – Railway [Электронный ресурс] // CRYSTAL TRAKTOR [сайт] [2016]. –  URL: http://www.traktor.pl/en/products/road-railway.html (Дата обращения: 4.03.2016)
  7. Овруцкая Т. Компания «ГПК-Украина» обзавелась новым мотовозом // Одесский портовик: еженедельная газета. – Одесса: Студия «Печать». – 2015. – №13. – с. 2. – Выходит еженедельно.
  8. Особенности эксплуатации мотовозов маневровых [Электронный ресурс] // Производственное предприятие ООО «Спецкран» [сайт] [2013]. –  URL: http://spezkran.com/articles/osobennosti-ekspluatacii-motovozov-manevrovyh-lokomobiley (Дата обращения: 29.02.2016).
  9. Платонов А.А. Особенности организации безопасного движения специального самоходного подвижного состава / А.А. Платонов, М.А. Платонова // Воронежский научно-технический Вестник. – 2014. – № 2 (8). – С. 80-86.


Все статьи автора «Платонов Алексей Александрович»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: