Введение к работе
Актуальность работы. Кривые участки пути составляют на сети дорог около 30 % развернутой длины главных путей. Несмотря на сравнительно небольшую протяженность, кривые оказывают существенное влияние на надежную работу пути в целом и постоянно являются объектом пристального внимания специалистов.
Рост грузонапряженности на основных магистралях страны и необходимость снижения эксплуатационных расходов остро ставят вопрос о повышении массы грузовых поездов с целью недопущения образования высокой плотности поездопотока, при которой начинает снижаться скорость его пропуска, значительно возрастает цена отказа технических средств и потери в использовании пропускной способности становятся практически невосполнимыми.
Стремление поднять массу поезда до предельных по использованию силы тяги по сцеплению значений, порождает ряд новых проблем в области взаимодействия колеса и рельса, в том числе угон пути. Учитывая, что угон приводит к снижению надежности работы пути и к значительному увеличению затрат труда на его текущее содержание, исследование этого явления представляется весьма актуальным.
Цель работы. Исследование особенностей угона железнодорожного пути в кривых участках и разработка мероприятий по его предотвращению.
Для достижения цели в работе решаются следующие задачи:
исследование на математических моделях величины и характера продольных сил и перемещений рельсов в кривых участках при движении поездов в различных режимах;
экспериментальные исследования с целью проверки достоверности математических моделей и получения качественной картины и количественных значений характеризующих работу рельсов в кривых в зависимости от скорости движения подвижного состава и радиуса кривой;
разработка рекомендаций по закреплению ЗВЙр^нСИПТТПГВГттатанх ОТ обратного угона с использованием различных констрткцийтту%8?'ОТЕКЛ |
исследование напряженно-деформированного состояния и особенностей работы в пути пружинных противоугонов;
разработка технологии реновации пружинных противоугонов для повторной установки в путь отремонтированных противоугонов.
Методы исследований. Решение поставленных задач осуществлялось комплексным методом на основе анализа и научного обобщения ранее выполненных исследований в данной области. В работе использовались теоретические, экспериментальные, статистические и экономические методы.
В теоретической части исследованы особенности формирования погонных угоняющих сил в кривых участках пути. При этом использованы основные положения строительной механики, теория взаимодействия пути и подвижного состава, теория дифференциальных уравнений и численных методов решения этих уравнений.
Экспериментальные исследования величины и характера перемещений рельсов и сил нажатия противоугонов на шпалы в кривых участках пути выполнены на эксплуатируемом пути Восточно-Сибирской железной дороги с использованием электротензометрических методов. Обработка и анализ результатов экспериментальных исследований выполнены методами математической статистики.
Научная новизна. Впервые, получены теоретически и подтверждены экспериментально данные о величине и характере перемещений рельсов наружной и внутренней нити кривых в различных эксплуатационных условиях.
Разработана методика и получены числовые значения сил передаваемых на шпалы от обратного угона пути в кривых, в зависимости от радиуса.
Практическая ценность. Диссертационное исследование является частью научно-исследовательской работы «Выявление угона на звеньевом и бесстыковом пути с разработкой предложений по обеспечению продольной устойчивости пути в прямых и кривых участках при пропуске поездов весом 6000 т», которая выполнялась по указанию МПС.
Разработанная в диссертации методика определения погонных угоняющих
сил в кривых участках пути позволяет установить рациональные схемы закрепления пути от угона в различных условиях эксплуатации.
Реализация работы. На основании проведенных исследований разработаны и внедрены на Восточно-Сибирской железной дороге: 1) Технические указания по закреплению звеньевого пути от угона в кривых участках; 2) Технические указания по ремонту пружинных противоугонов П-65 методом холодной правки с повторной термообработкой; 3) Конструкция стенда для ремонта пружинных противоугонов, на которую получен патент Российской Федерации на изобретение.
Положения выносимые на защиту. Методика определения сил продольного трения скольжения передаваемых от колес подвижного состава на рельсы в кривых участках пути.
Результаты экспериментальных исследований характера перемещений рельсов и сил передаваемых от противоугонов на шпалы в кривых.
Технические решения по закреплению звеньевого пути от угона в кривых участках.
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и одобрены: на научно-практической конференции «Транспортные проблемы Восточной Сибири» (Иркутск, 1998 г.); на научно-технической конференции «Повышение эффективности работы железнодорожного транспорта Сибири и Дальнего Востока» (Хабаровск, 1999 г.); на научно-технической конференции «Повышение эффективности работы железнодорожного транспорта Сибири» (Иркутск, 2000 г.); на заседаниях кафедры «Путь и путевое хозяйство» ИрГУПСа (Иркутск 1998-2004 гг.).
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 14 печатных работах и представлены в двух научно-исследовательских отчетах.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка используемой литературы и приложений. Общий объем диссертационной работы 168 страниц, в том числе 149 страниц основного текста, содержащего 46 рисунков, 18 таблиц и 19 страниц приложений. Список использованных источников содержит 132 наименования.
