Нормирование отводов неровностей рельсовых нитей в плане Клементьев Кирилл Владимирович

Введение к работе

Актуальность темы исследования

Современная система управления путевым хозяйством должна базироваться на комплексно-используемой информации об основных показателях и характеристиках, определяющих уровень безопасности движения поездов и рационального использования ресурсов на содержание и ремонты пути при установленном режиме его эксплуатации (грузонапряжённости, осевых нагрузках, скоростях движения). К числу основных показателей относятся:

- тип верхнего строения пути (рельсошпальная решетка и балласт, как
элементы, ремонтируемые и обновляемые в процессе эксплуатации или при
изменении его режима);

- качество основания пути (земляного полотна), определяемое по
деформационным показателям;

- параметры устройства и содержания рельсовой колеи (зависящие от типа
верхнего строения, системы технического обслуживания пути, качества
основания пути и этапа его эксплуатации в межремонтном периоде.

Для успешного ведения путевого хозяйства необходимы достаточная

информация и адекватная оценка. Средства и методы диагностики и оценки геометрии рельсовой колеи (ГРК) постоянно развиваются. Сначала оценивалась только ширина колеи, но было очевидно, что этого недостаточно. На сегодняшний день технические возможности путеизмерителей и накопленные знания позволяют оценивать стрелы изгиба и неровности (натурные неровности) рельсовых нитей в плане по таким параметрам как длина, амплитуда и крутизна отвода. Однако в действующих инструкциях продолжают использовать только разность стрел изгиба и отводы ширины колеи. Возникает насущная необходимость дополнительной оценки отводов неровностей рельсовых нитей, разработки и предложения соответствующих нормативов.

Объект исследований

Геометрические параметры рельсовой колеи при эксплуатации:

- ширина колеи;

- неровности рельсовых нитей в плане, определяемые методами
математических преобразований горизонтальных стрел изгиба, получаемых
вагонами-путеизмерителями при измерении геометрических параметров

рельсовой колеи.

Предмет исследования

Параметры неровностей рельсовых нитей в плане и ширины колеи (длина, амплитуда и крутизна отвода).

Цель исследования

Разработка нормативов оценки отводов неровностей рельсовых нитей в плане и соответствующих им горизонтальных стрел изгиба для уточнения фактических параметров положения пути в плане.

Задачи исследования:

1. Обоснование необходимости дополнения существующей системы оценки геометрии рельсовой колеи оценкой отводов неровностей рельсовых нитей в плане и соответствующих им горизонтальных стрел изгиба.

2. Определение влияния величин отводов неровностей рельсовых нитей в плане на безопасность движения подвижного состава по условию непревышения предельно допустимого значения коэффициента запаса устойчивости от вкатывания колеса на рельс К_уст.

Научная новизна:

3. По результатам моделирования движения грузового подвижного состава установлены значения отводов неровностей рельсовых нитей в плане, допустимые с точки зрения безопасности движения по условию непревышения предельно допустимого значения коэффициента запаса устойчивости от вкатывания колеса на рельс К_уст.

4. Разработаны предложения по нормативам крутизны отводов неровностей рельсовых нитей в плане и горизонтальных стрел изгиба для различных скоростей движения грузового подвижного состава.

3. Установлены взаимосвязи параметров неровностей рельсовых нитей в
плане (длины, амплитуды и крутизны отвода) при различных условиях
эксплуатации пути.

Теоретическая значимость

Улучшение параметров взаимодействия пути и подвижного состава и повышение безопасности движения подвижного состава за счёт уточнения фактических параметров положения пути в плане.

Практическая значимость

Разработаны предложения по дополнению существующей системы оценки геометрии рельсовой колеи путём нормирования отводов неровностей рельсовых нитей в плане, которые могут быть использованы при переработке нормативной документации по оценке геометрии рельсовой колеи, в том числе в Инструкции по оценке состояния колеи путеизмерительными средствами.

Методы исследования

Сбор и систематизация данных о параметрах неровностей рельсовых нитей в плане и ширины колеи проводились по информации вагонов-путеизмерителей, получаемой с различных участков сети. При проведении статистических исследований параметров неровностей рельсовых нитей и ширины колеи использовались стандартные статистические методы обработки информации, в том числе метод корреляционного анализа. Моделирование движения подвижного состава проводилось в программном комплексе «Универсальный Механизм».

Положения, выносимые на защиту

Метод и результаты определения дополнительных параметров оценки положения пути в плане по крутизне отводов неровностей рельсовых нитей.

Личный вклад автора в проведённое исследование включает в себя:

- отбор и систематизацию информации о параметрах геометрии рельсовой
колеи, полученных вагонами-путеизмерителями при проверке различных
участков сети;

- анализ отобранной информации с использованием стандартных
статистических методов;

проведение моделирования движения подвижного состава;

анализ результатов моделирования и разработка предложений по нормативу отводов натурных неровностей рельсовых нитей в плане и горизонтальных стрел изгиба для различных скоростей движения грузового подвижного состава.

Достоверность полученных результатов

Степень достоверности полученных научных результатов опирается на представительность исходных данных для анализа, полученных по данным вагонов-путеизмерителей КВЛ-П (являющихся в настоящее время одним из основных средств контроля на сети ОАО «РЖД»), общепринятые методики расчёта статистических показателей геометрии пути и моделирования движения подвижного состава, а также хорошее корреспондирование полученных результатов с результатами ранее проведённых расчётов и экспериментов.

Апробация работы

Материалы, составляющие диссертационную работу, одобрены

специалистами на научно-технических совещаниях отделения «Путь и путевое хозяйство» АО «ВНИИЖТ», на конференциях с международным участием: «Внедрение современных конструкций и технологий в путевое хозяйство» РУТ (МИИТ) в 2013 – 2015 и 2018 годах; «Технические науки: теория и практика» (ООО «Международный центр научно-исследовательских проектов») в 2015 году; XV научно-техническая конференция «Современные проблемы проектирования, строительства и эксплуатации железнодорожного пути» памяти Г.М. Шахунянца в 2018 году.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ, из них две – в изданиях Перечня, определённого ВАК при Минобрнауки России.

Структура и объем работы