Содержание к диссертации
Введение
Введение 4
1. Краткий обзор и анализ исследований динамики и безопасности движения грузовых вагонов 9
1.1 Анализ исследований динамики вагона при движении по пути произвольного очертания .. 9
1.2 Анализ применяемых критериев устойчивости колеса на рельсе и схода вагона 21
1.3 Постановка задачи исследования 28
2. Методика исследования влияния технического состояния системы вагон-путь на безопасность движения 30
2.1 Систематизация факторов в системе вагон-путь, отражающих техническое состояние и влияющих на безопасность 30
2.2 Разработка модели вагон-путь, адаптивной к деградационным' изменениям технического состояния 37
2.3 Выбор показателей динамики для оценки безопасности движения грузового вагона 49
2.4 Разработка алгоритма преобразования данных о реальных участках пути, полученных с вагона-путеизмерителя, во входные данные математической модели движения грузового вагона 52
2.5 Верификация математической модели движения грузового вагона 59
Основные выводы по разделу 2 62
3 Численные исследования по оценке влияния значений параметров технического состояния вагонов и пути на вкатывание колеса на головку рельса 63
3.1 Оценка взаимовлияния величины базы и положения центра тяжести грузового вагона на безопасность движения 63
3.2 Методика планирования эксперимента по оценке влияния параметров системы вагон-путь на безопасность движения вагона. 69
3.3 Численные исследования оценки влияния параметров содержания вагонов на безопасность движения. 76
Основные выводы по разделу 3 94
4. Исследования движения вагонов с реальным техническим состоянием системы вагон-путь 96
4.1 Анализ реального состояния вагонов в эксплуатации 96
4.2 Результаты моделирования вагонов с различным техническим состоянием на участках Свердловской железной дороги 100
4.3 Определение параметров неровностей, обеспечивающих безопасное движение с различным техническим состоянием вагонов 110
Выводы по разделу 4. 123
Заключение 125
Список использованных источников. 128
Приложение А Параметры, использованные при построении математической модели грузового вагона 145
Приложение Б Таблица значений параметров состояния вагонов по выходу из капитального и деповского ремонтов 149
Приложение В Осциллограммы вертикальных и горизонтальных неровностей исследуемых участков пути 154
Приложение Г Результаты моделирования динамики порожних вагонов на различных участках пути 158
Приложение Д Сравнение расчетных по РД неровностей и измеренных неровностей на участке Верещагино-Зюкай 171
Приложение Е Материалы внедрения результатов исследования 173
- Анализ исследований динамики вагона при движении по пути произвольного очертания
- Систематизация факторов в системе вагон-путь, отражающих техническое состояние и влияющих на безопасность
- Методика планирования эксперимента по оценке влияния параметров системы вагон-путь на безопасность движения вагона.
- Результаты моделирования вагонов с различным техническим состоянием на участках Свердловской железной дороги
Введение к работе
i^ZjOZ
Актуальность темы. Наметившееся увеличение объема железнодорожных перевозок требует повышения скоростей движения и эффективного использования подвижного состава. Среди комплекса научно-технических проблем, направленных на улучшение перевозочного процесса, важным является вопрос обеспечения безопасности движения подвижного состава.
Опыт эксплуатации и проведенные ранее исследования показали, что наиболее частые нарушения безопасности движения подвижного состава наблюдаются по причине вкатывания гребня колеса на головку рельса при отступлениях от норм содержания ходовых частей вагона и пути. Кроме того, установленная скорость движения подвижного состава по отдельным участкам железных дорог регламентируется интуитивными решениями, основанными только на практическом опыте. Поэтому необоснованные действия приводят к авариям и крушениям на железнодорожном транспорте.
Выбор по уровню значений параметров, характеризующих техническое состояние вагонов, пути и регламентирующих скорости движения подвижного состава на основе проведения натурных экспериментов требует значительных затрат. В связи с этим большое значение имеет применение имитационного моделирования движения вагонов с фактическим состоянием вагонов и пути.
Безопасность движения вагона обусловлена не только эксплуатационным состоянием вагона и пути, но и тормозными усилиями, продольными силами в поезде и т.д. Опыт моделирования показывает, что учет абсолютно всех факторов при моделировании практически невозможен. Однако, для предупреждения и профилактики сходов не менее важное значение имеет создание методик оценки безопасности, основанных на разработке уточненной модели движения одиночного вагона в режиме установившейся скорости.
В диссертационной работе рассмотрены вопросы создания уточненной методики оценки безопасности движения, основанной на анализе причин сходов подвижного состава, имитационном моделировании движения при различных технических состояниях системы вагон-путь, ранжировании степени влияния на безопасность значений параметров этой системы, а
|
«>С НАЦИОНАЛЬНАЯ ЕИСЛИОГЕКА
4 также вопросы апробации методики для оценки безопасности движения одиночного вагона по пути с реальным техническим состоянием.
Цель работы. Создание уточненной методики оценки безопасности движения грузового вагона по условию вкатывания гребня колеса на рельс при различном техническом состоянии ходовых частей и пути, разработка рекомендаций по содержанию и эксплуатации вагонов и пути.
Методы исследования. В теоретических исследованиях использованы методы аналитической механики, положения теории взаимодействия подвижного состава и пути, теории планирования эксперимента. Общая методика исследования основывается на выполнении многовариантных численных исследований динамики вагона на ЭВМ при различных параметрах узлов вагона, отражающих его эксплуатационное состояние в геометрическом (износы) и физическом плане. Для обработки полученных данных использованы методы теории вероятности и математической статистики.
Научная новизна.
-
Разработана методика оценки безопасности движения вагона в криволинейных участках пути при фактических состояниях системы вагон-путь по условию вкатывания гребня колеса на головку рельса и критерию схода.
-
Создана математическая модель зависимости коэффициента запаса устойчивости от вкатывания гребня колеса на головку рельса в виде поверхности отклика от изменения факторов технического состояния вагона, влияющих на безопасность движения.
3. Предложен способ определения характеристик пути, удовлетво
ряющих нормативному скоростному режиму движения порожних вагонов с
различным техническим состоянием в криволинейном участке пути.
Практическая ценность.
-
Получены количественные оценки влияния параметров технического состояния системы вагон-путь на безопасность движения грузовых вагонов.
-
Разработаны рекомендации по рациональному сочетанию базы и высоты центра тяжести вагона при разработке новых моделей грузовых вагонов, а также по ограничению скорости движения существующих типов вагонов в эксплуатации.
-
Произведена оценка влияния величины завышения клиньев, зазоров в челюстных проемах боковых рам, зазоров между скользунами тележки и кузова в криволинейных участках пути на безопасность движения и динамические показатели вагона. Определены интервалы допустимых значений перечисленных факторов.
-
Предложен алгоритм и программное обеспечение преобразования данных о реальных участках пути, полученных с вагона-путеизмерителя, во входные данные математической модели движения грузового вагона.
-
Даны рекомендации по введению ограничений скорости движения порожних грузовых вагонов на реальных участках пути «Свердловской железной дороги» - филиала ОАО «РЖД» и по значениям геометрических параметров пути, удовлетворяющих нормативному скоростному режиму движения порожних грузовых вагонов с различным техническим состоянием.
Реализация результатов работы.
Разработанная методика оценки безопасности движения по условию «схода» колесной пары, а также рекомендации по техническому содержанию вагонов и пути применяются на «Свердловской железной дороге» -филиале ОАО «РЖД». Теоретическая часть диссертации написана по результатам НИОКР, выполненных по заданию филиала «Свердловская железная дорога» - ОАО «РЖД».
Апробация работы.
Материалы диссертационной работы изложены и одобрены на всероссийской научно-технической конференции «Фундаментальные и прикладные исследования - транспорту», Екатеринбург (УрГУПС), 2000 г.; на научно-технической конференции «Фундаментальные и прикладные исследования - транспорту. Молодые ученые транспорту», Екатеринбург (УрГУПС), 2001 г.; на третьей научно-технической конференции «Безопасность движения поездов», Москва 2002 г.; научно-технических советах, проводимых в филиале ОАО «РЖД» - «Свердловская железная дорога» в 2002-2003гг.; на семинарах кафедры «Вагоны» УрГУПС в 2001-2004 гг.
Публикации.
Основные материалы диссертации изложены в 9 печатных работах.
Объем и структура работы.
Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка используемых источников, приложений и содержит всего 145 страниц, рисунков в тексте 53, таблиц - 15, приложений - 6 Список использованных источников составляет 164 наименования.
Автор выражает признательность научному руководителю А.Э.Павлюкову за помощь и поддержку в работе, а также благодарит профессоров А.В. Смольянинова, Н.С. Бачурина, М.В. Орлова, С.А. Сенаторова за научные консультации при подготовке работы.
Анализ исследований динамики вагона при движении по пути произвольного очертания
Основной задачей в решении проблемы безопасности движения подвижного состава является поиск эффективных методов и средств, позволяющих с большой долей вероятности описывать динамические процессы, возникающие при движении подвижного состава по железнодорожному пути с учетом реальных состояний системы вагон-путь.
Эти методы и средства должны давать не только качественную, но и количественную информацию об этих процессах, при этом быть адекватны ми, реальным аналогам движения натурных вагонов по реальным участкам пути. Получаемые результаты должны иметь вид графических осциллограмм, изображающих изменение каждого параметра в течение времени движения вагона. Исходные технические материалы должны подробно описывать значения механических и физических параметров системы вагон-путь.
Изучение процессов взаимодействия подвижного состава и железнодорожного пути началось в начале прошлого столетия. Раздел науки применительно к железнодорожному транспорту, позволяющий подобрать необходимые методы решения задачи о безопасном движении вагонов по пути, называется. «Динамика вагона». Исследования динамики вагонов опираются на техническую теорию колебаний, в основе которой лежат общие принципы аналитической механики, которые используют в форме закона Ньютона и уравнений Лагранжа второго рода, Даламбера, Герца.
С появлением цифровых вычислительных машин задачи нелинейной динамики железнодорожного подвижного состава стали решать значительно быстрее. В настоящее время при наличии мощных вычислительных компьютерных систем может быть решена общая задача о нелинейных колебаниях вагона при движении, как в прямых, так и криволинейных участках реального пути.
Значительный вклад в развитие динамики грузовых вагонов внесли исследования В.Р. Асадченко, П.С Анисимова, И.В. Бирюкова, H.G. Бачурина, Ю.П. Бороненко, В.Н. Белоусова, Е.П. Блохина, СВ. Вертинского, М.Ф. Вериго, Л.О. Грачевой, В.Н. Данилова, В.А. Двухглавова, О.П. Ершкова, И.П.Исаева, В.Г. Иноземцева, А.А. Камаева, BJA. Камаева, Н.А. Ковалева, А.Я. Когана, А.Д. Кочнова, М.Л. Коротенко, В.Н. Котуранова, А.Я. Когана, Н.Н. Кудрявцева, СМ. Куценко, А.А. Львова, В.А. Лазаряна, В.Б. Менделя, Л.А. Манашкина, Н.А. Панькина, Г.И. Петрова, Н.А. Радченко, Ю.С Ромена, А.Н. Савоськина, М.М. Соколова, А.В. Смольянинова, G.A. Сенаторова, Т.А.Трибилова, В.Ф. Ушкалова, В.Н. Филиппова, А.А. Хохлова, В.Д. Хуси дова, И.И. Челнокова, Ю.М. Черкащина, F.M. Шахуньянца, Л.А. Шадура, а также из зарубежных: Броммеля, Вербека, В. Гарга, Р. Дуккипати, Картера,Кейзера, Калкера, Марье, Мюллера, Патера, Де Патера, Хеймана, Шил єна и многих других [1-98].
В настоящее время в области динамики железнодорожного подвижного состава накоплен богатый опыт теоретических и экспериментальных трудов.
К основным методам исследований относятся: натурный и модельный эксперименты; аналитическое, физическое и электронное моделирование, а также эффективные методы цифрового моделирования, основанные на численном интегрировании дифференциальных уравнений, которыми описываются колебания подвижного состава.
Аналитические методы относятся к наиболее «быстрым» методам используемым для анализа моделей колебаний вагонов, в которых решение дифференциальных уравнений обычно определяется в виде известных элементарных функций. Для анализа линейных дифференциальных уравнений применяются «качественные» методы: теория возмущений, нахождение собственных значений и собственных векторов, теория устойчивости A.M. Ляпунова. Метод физического подобия основан на теории подобия механической или электрической моделей, свойства которых «близки» реальному объекту. Электронное моделирование динамических процессов основано на использовании электронных усилителей тока для интегрирования входных электрических сигналов.
С появлением цифровых ЭВМ и ПЭВМ в исследованиях динамики широко применяются эффективные методы цифрового математического моделирования для интегрирования нелинейных дифференциальных уравнений, которыми описываются колебания железнодорожного подвижного состава.
Научные школы в области динамики рельсовых экипажей сложились в ВНИИЖТе, ГосНИИВе, МИИТе (Москва), ПГУПСе (Санкт-Петербург), БГТУ (Брянск), ДГУПСе (Хабаровск), ДИИТе (Днепропетровск), ОмГУПСе (Омск), УрГУПСе (Екатеринбург) и других научных и производственных организациях. В МИИТе под руководством профессоров Л.А. Шадура и С.В.Вершинского создана научная школа динамики и прочности вагонов, которую представляют В.Н. Котуранов, В.Д. Хусидов, А.А. Хохлов, П.С. Ани симов, Г.И. Петров и др. Во ВНИИЖТе научную школу динамики и взаимодействия подвижного состава и пути представляют М.Ф. Вериго, А.Я. Коган, Л.О. Грачева, Ю.С. Ромен, В.М. Богданов и многие другие. Организаторами научной школы динамики и прочности вагонов в ПГУПСе являются профессор И.И Челноков, М.М Соколов, Ю.П. Бороненко и другие. В УрГУПСе (Екатеринбург) исследования ведутся профессорами Н.С. Бачури-ным, А.В. Смольяниновым, в БГТУ (Брянске) Д.Ю. Погореловым, В.В. Кобищановым и другими [1-81].
Этими учеными решены важнейшие для железнодорожного транспорта научно-технические задачи, связанные с исследованием колебаний подвижного состава и его взаимодействием с верхним строением пути.
Систематизация факторов в системе вагон-путь, отражающих техническое состояние и влияющих на безопасность
В 2001 году (рисунок 2.1) появилась тенденция увеличения числа сходов порожних грузовых вагонов [125]. Для выявления причин, приведших к сходу порожних грузовых вагонов, был проведен детальный анализ обстоятельств по материалам; полученным в департаментах МПС РФ и на железных дорогах [126]. Было установлено, что в 90% случаях сходили порожние вагоны. Учитывая, что 44% пробега вагон находится в порожнем состоянии, показатели схода порожних и груженых вагонов соотносятся как 11,5:1. На рисунке 2.2 представлены коэффициенты отношения числа сходов грузовых порожних вагонов к числу сходов груженых [126].
На рисунке 2.3 приведено распределение числа сходов порожних вагонов по их типам за период с 1999 по 2002 гг. Из него видно, что основную часть составляют цистерны и вагоны бункерного типа (зерновозы, минераловозы, окатышевозы 40% и цементовозы 28%), при этом сходов платформ не зафиксировано. Таким образом, преобладают случаи схода порожнего состава, имеющего высокий центр тяжести.
Анализ распределения случаев схода порожних вагонов по скоростям движения показывает, что более 70% сходов порожних вагонов происходит при скоростях движения более 60 км/ч (рисунок 2.4).
Одним из факторов, оказывающих значительное влияние на возможность возникновения сходов, является трибологическое состояние головок рельсов из-за климатических факторов. Основное количество сходов (70%) произошло в период июнь-август и в сухую погоду (рисунок 2.5).
Такие климатические условия способствуют увеличению коэффициента трения как на боковой поверхности рельсов, так и на поверхности катания. За счет этого создаются благоприятные условия для вкатывания колеса на рельс и увеличения силового воздействия экипажа на путь. Это характерно только для порожних грузовых вагонов и для сухого времени года.
Из распределения случаев сходов порожних вагонов (рисунок 2.6) по радиусам кривых выявлено, что большинство сходов происходит в кривых радиусом менее 850 м.
При соотнесении числа сходов порожних вагонов в кривых к количеству кривых заданного радиуса (рисунок 2.7) было выявлено, что максимальное количество сходов происходило в криволинейных участках пути радиусом от 600 до 699м.
Распределение количества отступлений пути второй степени по видам неисправностей (рисунок 2.8) показывает, что в 41 % случаев на участке перед местом схода отступлений в пути вообще не было, в 19 % случаев было всего одно отступление, в 21 % - два, в 7 % - три и только в 12 % случаев наблюдалось четыре и более отступлений второй степени. Анализ по отступлениям третьей степени показал, что в 91,7 % случаев на длине 100 м перед местом схода такие отступления не выявлены, а в 8,3 % имелась одна неисправность.
На основании проведенного анализа заключений дел о сходах на СЖД следует, что основными причинами сходов, отнесенными на состояние подвижного состава, являются (рисунок 2.9):
- дефекты поверхности катания колеса (26%);
- несоответствие нормам зазоров между скользунами тележки и кузова вагона (26%).
Остальные причины практически в равной степени влияют на безопасность движения (и каждая составляет «13% от всех неисправностей узлов вагона). В графе «прочие» приведены два случая схода, произошедших из-за падения тормозной колодки на рельс и обрыва автосцепки (старая трещина).
На основании проведенного анализа сделаны следующий вывод: сходы подвижного состава происходили при сочетании следующих условий:
- состояние по загрузке - порожний подвижной состав с высоким центром тяжести;
- состояние ходовой части вагонов зачастую приближается к предельно допустимым значениям, в частности зазоры в скользунах и в буксовых проемах, износ фрикционных гасителей колебаний, элементов пятника-подпятника, износы поверхностей катания и гребней колес и т.д;
- преобладание «сухого» трибологического состояния головки рельса и гребня колеса;
- состояние геометрии пути в кривых радиусом менее 850 м с отступлениями от номинального положения рельсовой колеи, амплитуды которых значительны по сравнению с допускаемыми значениями;
- при движении со скоростями более 60 км/ч.
Методика планирования эксперимента по оценке влияния параметров системы вагон-путь на безопасность движения вагона.
При анализе случаев схода было выявлено, что на безопасность движения грузового вагона влияют множество факторов (п. 2.1). Для того чтобы сократить число опытов, найти оптимальное решение и получить количественную оценку влияния факторов (параметров технического состояния), автором было предложено провести полный факторный эксперимент [147]. Результатом такого эксперимента являются полученные зависимости поверхности отклика у от изменения факторов хх ...xn в виде (3.1).
Параметр оптимизации должен отвечать ряду требований [148]:
1) быть количественным во всей области значений;
2) выражаться одним числом;
3) быть однозначным в статистическом смысле;
4) иметь физический смысл.
В качестве параметра оптимизации был принят коэффициент запаса устойчивости от вкатывания гребня набегающего колеса первой тележки на головку рельса. Этот коэффициент удовлетворяет всем требованиям, предъявляемым к параметру исследования, а также является критерием безопасности движения.
Для проведения численного эксперимента были выбраны следующие параметры пути: криволинейный участок пути, характеризуемый радиусом кривой, параметры неровности пути случайные по РД 32.68-96 [145]. Скорость движения выбрана 90 км/ч, как максимально возможная на данном участке пути [146]. По данным нормативно-технической документации ремонта подвижного состава и отдельных публикаций составлена таблица значений параметров состояния вагона (Приложение Б, таблица Б. 1.), которые принимает вагон на различных стадиях жизненного цикла: при выходе из капитального и деповского ремонтов; при отбраковке; в эксплуатации [148]. По этим данным; выделены интервалы и уровни для каждого параметра состояния (таблица 3.4), влияющие на параметр оптимизации. Для перечисленных факторов (параметров состояния) был выбран основной (нулевой) уровень, т.е. такое сочетание факторов, которое дает наилучший результат.
Условие эксперимента можно записать в виде таблицы, где строки соответствуют различным опытам, а столбцы - кодированным значениям факторов (таблица 3.5). Полученная таблица является матрицей планирования эксперимента.
Анализ регрессионной зависимости показывает, что более значительно влияет на величину коэффициента запаса устойчивости от вкатывания гребня колеса на головку рельса фактор х4 — зазор между скользунами кузова и надрессорной балки, и фактор хх - завышение/занижение фрикционного клина гасителя колебаний над надрессорной балкой. Следующий по значимости фактор х7 - угол перекоса первой колесной пары, обусловленный продольными зазорами в челюстных направляющих и т.д.
На втором этапе анализа приводим сопоставление полученных данных с априорной информацией. Полученная информация согласуется с данными о фактических сходах [149] и исследованиями в этой области [148, 150], а также соответствует «Комплексной программе по сокращению сходов подвижного состава» [151].
Результаты моделирования вагонов с различным техническим состоянием на участках Свердловской железной дороги
Исследование динамических качеств выбранных типов вагонов (полувагон, хоппер, цистерна) в кривых участках пути в. порожнем режиме для трех технических состояний проводились на различных скоростях движения.
Результаты моделирования на различных участках пути приведены в Приложении E таблицы Г1—3. В таблицах даны значения показателей динамики при различных скоростях движения вагонов. По результатам анализа данных результатов был выбран тип вагона, для которого динамические характеристики движения имеют наихудшее значение по критерию запаса устойчивости от вкатывания гребня колеса на головку рельса, это: вагон хоппер. Далее допустимые скорости движения на выбранных участках определялись автором для вагона-хоппера, т.к. для остальных рассматриваемых типов вагонов допустимые скорости движения имели большее значение. Результаты численных исследований представлены в следующем виде:
- на рисунках 4.4, 4.7, 4.10 приведены графики изменения значений показателей динамики для вагона—хоппера в зависимости от скорости движения на исследуемых участках дороги;
- на рисунках 4.5, 4.6, 4.8, 4.9, 4.11, 4.12 приведены фрагменты временной зависимости значения отрыва колеса вагона-хоппера на различных скоростях движения по исследуемым участкам дороги.
По результатам исследований движения вагонов с различным техническим состоянием были сделаны следующие выводы:
Для исследуемой кривой (R=665 м) с перегона Верещагино-Зюкай: с точки зрения соответствия нормативному значению коэффициента устойчивости от вкатывания колеса на рельс допускаемой скоростью движения вагонов-хопперов («проектное состояние») является 62 км/ч, для «эксплуатационного» — 53 км/ч, «предельно-изношенного» — ниже 50 км/ч (рисунок 4.4, Приложение Г, таблица Г.1).
2. Для «предельно-изношенного» состояния на скорости 80 км/час появляются кратковременные отрывы колеса, но при этом не достигается кинематическое условие схода (то есть нет определенной величины подъема точки контакта или отрыва по предлагаемому критерию- схода). При скорости движения V = 90 км/ч имеются случаи вкатывания колеса на рельс, при этом реализуется величина отрыва по критерию схода и колесо находится в этом положении 0,022 с (рисунок 4.5). Время отрыва колеса превышает расчетное время вкатывания колеса на рельс по формуле 2.10, что позволяет говорить о сходе на данной скорости. Для «проектного» и «эксплуатационного» состояний также имеются кратковременные отрывы колеса на скорости 90 км/час (рисунок 4.6), но имеющиеся значения, не позволяют говорить о ситуации схода. Очевидно, что сход происходит для этих состояний за пределом 90 км/час, но данный диапазон скоростей не исследовался.
Для исследуемой кривой (R= 506,8м) с перегона Кузино-Коуровка: с точки зрения соответствия нормативному значению коэффициента устойчивости от вкатывания колеса на рельс допускаемой скоростью движения вагонов-хопперов («проектное» состояние) является 68 км/ч, для «эксплуатационного» и «предельно-изношенного» состояний 60 и 50 км/ч соответственно (рисунок 4.7, Приложение Г, таблица Г.2).
2. Для скорости движения V = 60 км/ч время вкатывания колеса на рельс равно 0,030 с. Время отрыва колеса превышает расчетное время вкатывания колеса на рельс (см. рисунок 4.9), что позволяет говорить о сходе и ограничить скорость движения вагона по данному критерию для «эксплуатационного» состояния и для «предельно-изношенного» состояния до 60 км/ч.
Для «предельно-изношенного» состояния на скорости 90 км/час появляются кратковременные отрывы колеса (рисунок 4.9), но при этом не достигается кинематическое условие схода (то есть определенная величина подъема точки контакта или отрыва по предлагаемому критерию схода), хотя время отрыва колеса превышает расчетное время вкатывания колеса на рельс по формуле 2.10. Для «эксплуатационного» состояния также имеются кратковременные отрывы (рисунок 4.8), меньшие по величине и продолжительности, чем у «предельно-изношенного» состояния. Очевидно, что сход происходит на данной кривой для этих состояний за пределом 90 км/час, но данный диапазон скоростей не исследовался.
Для исследуемой кривой (R=573,3 м) с перегона Чайковская-Шабуничи: с точки зрения соответствия нормативному значению коэффициента устойчивости от вкатывания колеса на рельс допускаемой скоростью движения вагонов-хопперов («проектное» состояние) является 70 км/ч, для «эксплуатационного» 58 км/ч и «предельно-изношенного» состояния 50 км/ч (рисунок 4.10, Приложение Г, таблица Г.З).
2. Для «предельно-изношенного» состояния на скорости 90 км/час появляются кратковременные отрывы колеса (рисунок 4.12), но при этом не достигается кинематическое условие схода (то есть определенная величина подъема точки контакта или отрыва по предлагаемому критерию схода), хотя время отрыва колеса превышает расчетное время вкатывания колеса на рельс по формуле 2.10. Для «эксплуатационного» состояния также имеются кратковременные отрывы (рисунок 4.11), меньшие по величине и продолжительности, чем у «предельно-изношенного» состояния. Очевидно, что сход происходит на данной кривой для этих состояний за пределом 90 км/час, но данный диапазон скоростей не исследовался.
Таким образом, апробирована методика численных исследований, предложенная в п. 2. Получена допустимая скорость движения вагонов для конкретных участков пути по критерию запаса устойчивости от вкатывания гребня колеса на головку рельса и по предложенному автором критерию схода. Разработанную технологию исследований можно использовать для определения допустимых скоростей движения на криволинейных участках сети железных дорог. Применение данной технологии осуществлялось по заказу филиала ОАО «РЖД» «Свердловская железная дорога» для назначенных заказчиком участков пути.
