Результаты поиска

Для повышения уровня механизации и автоматизации процессов сборки рельсошпальной решетки на производственных базах путевых машинных станций устанавливаются звеносборочные линии. На Белорусской железной дороге в 2012 г. была внедрена полуавтоматическая звеносборочная линия марки КБ03 для сборки рельсошпальной решетки на железобетонных шпалах с промежуточным скреплением СБ-3. Повышение производительности данной линии - приоритетное направление в исследованиях, поскольку в современных условиях наблюдается повышение объемов просроченных ремонтов железнодорожных путей. В ходе исследования определено, что наиболее рациональным решением по изучению работы звеносборочной линии и поиску путей повышения производительности ее работы является использование средств имитационного моделирования. После изучения технической и иной сопроводительной документации была разработана имитационная модель звеносборочной линии КБ03. Затем выполнена валидация разработанной модели, в ходе чего она была признана заслуживающей доверие и пригодной для проведения экспериментов. На основании анализа результатов проведенных на модели экспериментов были сформированы решения по управлению производственным процессом работы звеносборочной линии КБ03 для получения максимального прироста ее производительности. Проведен расчет экономической целесообразности внедрения на производстве предлагаемых изменений и корректировок технологического процесса работы звеносборочной линии.

В данной статье рассмотрена проблема оценки устойчивости бесстыкового пути при его температурном удлинении. Проанализирован разработанный специалистами АО «ВНИКТИ» способ определения напряженно-деформированного состояния различных упругих объектов на примере рельса бесстыкового участка пути. Суть указанного способа заключается в определении зависимости собственных частот колебаний рельса от приложенного продольного усилия. В качестве средства получения такой зависимости был выбран модальный анализ модели участка пути, произведенный с использованием метода конечных элементов. В статье изложена методика проведения расчетов собственных частот колебаний рельса, представлены описание созданной модели участка пути и ее свойства, определены контактные взаимодействия элементов модели и граничные условия. Выполнены расчеты по определению собственных частот и форм колебаний рельса, показаны первые четыре формы колебаний рельса, полученных расчетным и экспериментальным способами. Проведена оценка адекватности созданной модели участка пути посредством сравнения собственных частот и форм колебаний рельса, полученных расчетом, методами модального анализа и экспериментально при измерении колебаний на натурном объекте - рельсошпальной решетке, имеющей аналогичную модели конструкцию. В качестве критерия, позволяющего сравнивать полученные формы собственных колебаний рельса, было решено использовать расстояние между узлами колебаний. Для дальнейшего исследования выбрана первая форма колебаний. С применением созданной модели участка пути проведены расчеты и получена зависимость собственной частоты первой формы колебаний рельса от приложенного к нему продольного усилия. Полученная зависимость может быть использована в предложенном специалистами АО «ВНИКТИ» способе с целью определения действующего продольного усилия в рельсах на натурном участке бесстыкового пути.

В данной статье рассмотрена проблема оценки устойчивости бесстыкового пути при его температурном удлинении. Рассмотрен предложенный специалистами АО «ВНИКТИ» способ определения напряженно-деформированного состояния рельсов бесстыкового пути, который основан на использовании зависимости собственных частот колебаний рельса от приложенного продольного усилия. Такая зависимость может быть получена расчетным методом с использованием конечно-элементной модели участка пути. Оценка достоверности такой зависимости может быть проведена путем сравнения результатов, полученных расчетным способом, с действительными значениями собственных частот колебаний рельса в зависимости от приложенного продольного усилия растяжения и сжатия на натурном объекте. Таким объектом была выбрана рельсошпальная решетка. С целью получения действительной зависимости собственных частот колебаний рельса от приложенного продольного усилия был разработан специализированный стенд. Разработка стенда включила в себя создание конструкции элементов стенда и конечно-элементных моделей основных несущих элементов стенда - упора, кронштейна и тяги, а также последующего расчета их на прочность для подтверждения работоспособности выбранной конструкции при необходимых условиях нагружения. Оценка прочности проводилась при использовании коэффициента запаса по пределу текучести. Расчеты по методу конечных элементов показали, что конструкция стенда обладает достаточной прочностью. Разработанный стенд позволит проводить испытания с целью верификации полученной расчетным методом зависимости частот колебаний рельса от приложенного к нему продольного усилия растяжения и сжатия, а также для апробирования предлагаемого метода оценки продольного усилия в рельсе при его температурном расширении.

В данной статье рассмотрена проблема потери упругих свойств рельсовых скреплений Pandrol Fastclip в процессе эксплуатации. Исследования связаны с прогнозированием динамики изменения упругих свойств прижимных клемм скрепления Pandrol Fastclip в процессе их длительной эксплуатации и предусматривается создание методов управления (регулирования) нажатием клемм скрепления на подошву рельсов, что гарантирует безопасность движения поездов с установленными скоростями. На базе проведенных исследований разработана конструкция устройства, повышающего усилие нажатия клемм скрепления на подошву рельсов. Это устройство обеспечит получение оптимальных параметров прикрепления рельсов к подрельсовому основанию на всех этапах эксплуатации железнодорожного пути. При этом не будет необходимости проводить замену дорогостоящих импортируемых упругих клемм скрепления Pandrol Fastclip в случаях снижения упругости клемм в действующем пути. Результаты исследований актуальны для десятков зарубежных железных дорог, где эксплуатируются модификации скрепления Pandrol Fastclip: Pandrol Fastclip FC, Pandrol Fastclip FCA, Pandrol Fastclip FE, Pandrol 350, Pandrol SFC, Pandrol 1520 и др. Предлагаемая технология проведения работ по повышению уровня технического состояния конструкции промежуточного рельсового скрепления не потребует предоставления «окон» в графиках движения поездов, что не повлияет на провозную и пропускную способность железнодорожного пути и не будет влиять на задержки графиковых поездов.

На основе предложения формирования железнодорожного пути оперативного развертывания без балласта с применением подрельсового основания с вязкоупругим элементом, принудительно наполняемым жидкостью Ньютона и укладываемым на неподготовленную поверхность без балласта, приводится пример расчета взаимодействия колеса и рельса с этим элементом на основе энергетического метода. Обосновывается возможность применения конструкции подрельсового устройства для оперативной укладки железнодорожного пути в сложных условиях на неподготовленную поверхность без балластного слоя пути. Рассматривается упругое динамическое воздействие колеса на рельс с начальными скоростями по подрельсовому основанию в виде короба с оболочками, уложенного на неподготовленную поверхность. Кинетическая энергия колеса, ударяющего о рельс, уложенный на предлагаемое подрельсовое основание, переходит не только в потенциальную энергию деформации, но и в энергию волновых и колебательных процессов. Для повышения точности решения задачи динамического воздействия учитывается переход части энергии в энергию местных деформаций в контактной области колеса с рельсом. В течение короткого промежутка времени после касания колеса с некоторой скоростью все элементы рельса приобретают некоторую скорость деформации. Предполагается, что в момент касания колеса рельс не изменяет свою первоначальную форму, а уменьшение скорости колеса происходит за счет местного деформирования контактирующих тел; данный период удара будет длиться до выравнивания скоростей двух тел, после чего начнется изменение формы срединной поверхности рельса, моделируемого балкой типа Бернулли - Эйлера. Поскольку кинетическая энергия колеса переходит в потенциальную энергию изгиба, при расчете масса ударяемого тела учитывается как нагрузка колеса на рельс.

Особое внимание на Белорусской железной дороге (БЖД) занимают вопросы эксплуатации криволинейных участков пути, так как в рамках решения задачи повышения скоростей движения поездов одним из существенных препятствий изменения скоростного режима является несоответствие фактического положения кривой проектной документации. Применяемые на дороге автоматизированные системы мобильных диагностических средств в полной мере позволяют оценить фактические параметры кривых, которые могут составлять основу для моделирования искомых положений кривых с целью их паспортизации. С этой целью ежегодно издаются различные приказы и распоряжения на БЖД, устанавливающие основные параметры кривых в плане и по уровню, а также объемы работ по переустройству (реконструкции) кривых с целью приведения их к проектной документации. В введенной на БЖД Методике по оценке фактических параметров устройства кривых участков пути приводятся общие положения по регламенту, определяющему порядок выполнения действия при проведении качественной и количественной оценок показателей геометрии рельсовой колеи. В зависимости от установленных фактических параметров предполагается присвоение кривой определенного статуса, который устанавливает порядок ее дальнейшей эксплуатации в зависимости от степени расстройства фактических параметров относительно проектных. Проведенный параметрический анализ данной Методики позволил обобщить результаты структурного, функционального и информационного анализов порядка оценки уровня расстройства кривых с присвоением им соответствующего статуса и величины показателей, определяющих степень расстройства. Исследование параметров криволинейных участков позволило выявить расхождения в качественной и количественной оценках одних и тех же участков пути, а также предположить необходимость комплексной оценки фактических и проектных параметров геометрии рельсовой колеи.

В данной статье приведены перспективные и широко используемые в транспортном строительстве способы усиления земляного полотна с применением геотекстиля в качестве армирующей и разделяющей прослойки. Предложено осуществить укладку покрытий из геотекстиля вручную в зонах рельсовых стыков уравнительного пролета бесстыкового пути по 6 - 10 шпал в каждую сторону от стыка, всего 12 - 20 шпал, где предусмотрено введение скоростного и высокоскоростного пассажирского движения. Даны основные технические требования и ограничения по геометрическим размерам к геотекстилю при усилении основной площадки земляного полотна. Приведена технология укладки армирующих геотекстилей вручную при необходимости усиления небольшого участка железнодорожного пути при текущем обслуживании и ремонте железнодорожного пути. Описана последовательность выполнения основных работ по устройству покрытий из геотекстиля вручную в технологические «окна». Экспериментально были проведены работы по устройству покрытий из геотекстиля вручную в зонах рельсовых стыков уравнительного пролета бесстыкового пути по 6 шпал в каждую сторону от стыка на железнодорожных участках Ташкентской дистанции пути (ПЧ-2). Предложена конструкция по усилению основной площадки земляного полотна в зонах рельсовых стыков. Приведены основные требования по контролю качества выполнения строительных работ в конструкциях с применением прослойки из геотекстильных материалов.

Статья посвящена вопросу устранения термомеханических повреждений на поверхности катания колесных пар вагонов, возникающих при использовании для снижения их скорости тормозных башмаков. Предлагается новая конструкция тормозного башмака, оснащенного электромагнитами, обеспечивающая торможение без заклинивания колесной пары. Выполнен расчет тормозного усилия и обеспечиваемого замедления.

Развитие железнодорожного транспорта в настоящее время невозможно представить без использования математических моделей и алгоритмов. Повысить скорости движения поездов и сократить время в пути, минимизировав при этом затраты, можно только при качественном и полном использовании математического аппарата. Использование информационных технологий позволяет принять эффективное решение при разработке проекта реконструкции железнодорожной линии. Применение методов компьютерной оптимизации при реконструкции железных дорог позволяет найти оптимальное решение при той или иной постановке задачи без значительного увеличения материальных расходов, которые в настоящее время являются основным из важнейших критериев любого исследования. При математическом моделировании железная дорога представляется в виде технической системы, которая делится на участки (перегоны и раздельные пункты), в пределах которых ограничение скорости постоянно. Участок описывается множеством параметров технических устройств (верхнее строение пути, в том числе стрелочные переводы, искусственные сооружения), определяющих ограничения скорости на участке. Скорость на линии ограничена возможностями технических устройств. Ограничения скорости изменяются по длине линии. В статье рассмотрены проблемы технической реконструкции плана железных дорог для повышения скорости движения поездов. Указана актуальность применения математических методов для разработки оптимального плана повышения скорости движения поездов. Рассмотрена пара взаимно двойственных задач оптимальной реконструкции железнодорожных кривых для повышения скорости движения поездов при минимальных капитальных вложениях. В качестве методов решения поставленных задач предложены метод наискорейшего спуска, модифицированный метод динамического программирования (метод Кеттеля), метод неопределенных множителей Лагранжа. Указана целесообразность применения каждого метода для решения поставленной задачи. Рассмотренные методы позволяют реализовать ряд процедур автоматизированного проектирования реконструкции плана железных дорог.

Рассмотрено влияние нефтяного загрязнения на балластную призму железнодорожного пути, а именно влияние нефти и нефтепродуктов на поддержание рельсошпальной решетки, восприятие нагрузок от подвижного состава, фильтрацию талого и дождевого стока. Нефтяное загрязнение балластной призмы приводит к увеличению его распространения в окружающей среде. Нефть и нефтепродукты оказывают сильное негативное воздействие на окружающую среду, которое приводит к деградации растительного покрова. Определены причины возникновения нефтяного загрязнения балластной призмы, которые приводят к нарушению ее функций. Уделено внимание повышению влажности балластной призмы в зимний период времени, что приводит к промерзанию балласта и увеличению жесткости пути. Рассмотрен способ очистки щебня щебнеочистительной машиной и выявлены его недостатки. Проведены исследования эффективности отмывки нефтезагрязненного щебня балластной призмы моющим средством О-БИСМ при отсутствии механического воздействия на образец, а также с применением барбатирования и перемешивания образца. Установлен рекомендуемый технологический режим применения моющего раствора. Для решения проблемы эффективной очистки щебеночного слоя балластной призмы от нефтяного загрязнения предложен вариант усовершенствования очистки щебня от нефтепродуктов щебнеочистительной машиной, позволяющий решить проблему вторичного использования щебня и его утилизации.

В статье рассмотрены вопрос взаимодействия пути и подвижного состава и связь факторов, оказывающих влияние на комфорт проезда пассажиров. Приведены примеры показателей комфорта проезда пассажиров и рассмотрены возможные причины возникновения в пути отступлений геометрии рельсовой колеи. Проанализированы результаты опытных поездок и приведены данные, получаемые штатными средствами диагностики. Построены натурные неровности в плане и профиле на анализируемых участках, где были превышены показатели комфорта. Приведенные данные демонстрируют применение дополнительного индикатора взаимодействия пути и подвижного состава, который целесообразно учитывать для выявления отступления геометрии рельсовой колеи при проведении работ по текущему содержанию пути, поскольку в пути остаются неровности или сочетания неровностей, оказывающие повышенное динамическое воздействие. Стоит отметить, что в настоящее время не все неровности регистрируются, а соответственно такие неровности не устраняются. Используя показатель «комфорта проезда пассажира», рассчитываемый по ускорениям, возникающим в элементах подвижного состава, можно определять места и отступления геометрии рельсовой колеи, влияющие на динамические характеристики подвижного состава, вызывающие повышенные показатели комфорта.

В ходе научного сопровождения проектирования, строительства и эксплуатации, а также прогнозирования развития транспортной инфраструктуры в Арктическом регионе учеными РУТа (МИИТа) предложена методика отработки новых конструктивно-технологических решений посредством их апробации на небольшом участке трассы, получившем статус опытно-экспериментального; предложен ряд решений, которые могут учитываться и использоваться в ходе развития транспортной инфраструктуры в Арктике. В последние годы предпринят ряд экспедиций для изучения особенностей условий строительства транспортных объектов, включая климатические и инженерно-геологические, а также фактическое состояние существующих транспортных объектов (Полярная магистраль Салехард - Игарка): обследовательские экспедиции 2005, 2012 гг.; совместные экспедиции с Русским географическим обществом с участием ученых Института пути, строительства и сооружений РУТа (МИИТа) в Арктическом регионе в 2019 - 2021 гг., в ходе последних организована сеть геомониторинга; получены данные по температурам в воздушной среде и в приповерхностной зонах грунтовой среды; проведены лабораторные и полевые испытания грунтов; даны рекомендации по особенностям строительства транспортных объектов, включая возведение земляного полотна, с использованием различных вариантов технических и конструктивно-технологических решений. Целью статьи является обобщение опыта освоения северных территорий за счет развития транспортных коммуникаций и апробации новых конструктивно-технологических решений по сооружению земляного полотна на опытно-экспериментальном участке трассы. Представленный в настоящей статье подход может быть использован для формирования эффективной Высокоширотной российской транспортной системы в Арктической зоне РФ с прогнозированием трендов ее развития.

В статье показана актуальность проблемы шумового загрязнения окружающей среды железнодорожным транспортом. Цель исследований - оценить расчетными и инструментальными методами соответствие существующих уровней шума на селитебной территории вблизи железнодорожных путей санитарным нормам, предложить комплекс шумозащитных мероприятий и обосновать их акустическую эффективность. Применяемые методики измерений и расчетов эквивалентных и максимальных уровней шума подвижного состава соответствуют требованиям нормативных документов. Учтены особенности распространения и экранирования звуковых волн в существующей застройке, фоновые шумы, интенсивность движения поездов различных категорий на рассматриваемом участке. Представлены результаты измерений, расчетов и оценок шума, создаваемого грузовыми и пассажирскими поездами, моторвагонным подвижным составом на территории жилой застройки в г. Омске. Установлено значительное превышение предельно допустимых эквивалентных и максимальных уровней шума в жилой застройке. Сравнение расчетных и измеренных значений шума, учитывая стандартную неопределенность расчетных методов и расширенную неопределенность измерений, показало вполне удовлетворительную сходимость полученных результатов и подтвердило значительное превышение санитарных норм шума. Предложен комплекс мероприятий по снижению шума железнодорожного подвижного состава в источнике возникновения и на пути его распространения в сложившейся жилой застройке. Габариты насыпей двух участков железнодорожных путей могут позволить установку экранов малой высоты - до 38 см, геометрия которых спроектирована так, чтобы по отражению излучаемого подвижным составом шума они были по меньшей мере эквивалентны стандартной шумозащитной стенке высотой 2 м. Для участка путей, расположенного в выемке, предлагается установка шумозащитного экрана высотой 6 м и протяженностью не менее 1 км, выполнен расчет его акустической эффективности.

В статье рассмотрены вопросы применения технологии замены инвентарных рельсов на рельсовые плети бесстыкового пути. Для производства работ по замене рельсовых плетей в качестве ведущих машин выбраны экскаваторы на комбинированном ходу, которые в последние годы широко применяются при производстве работ для текущего содержания и ремонта железнодорожного пути. В работе представлены результаты сравнительный оценки применения технологии замены рельсовых плетей с использованием навесных оснасток и с использованием пары тележек. Для выбора наилучшей технологии для производства работ по замене рельсовых плетей разработана методика оценки экономической эффективности применения той или иной технологии. Основным показателем в расчетах являлись приведенные эксплуатационные расходы, учитывающие себестоимость машины за единицу работы, затраты на перебазировку машины, на задержку поездов, на заработную плату монтеров пути и на разрядку рельсовых плетей. По результатам расчета установлено, что работу по замене рельсовых плетей при фронте работ до 4 км экономически выгодно проводить по технологии с использованием пары тележек, при фронте работ более 4 км замену рельсовых плетей целесообразно проводить по технологии с использованием навесных оснасток. Максимальный экономический эффект при использовании технологии с применением навесных оснасток достигается при фронте работ 10 км. Сравнение результатов работ по двум технологиям дает основание заключить, что при трехчасовом «окне» объем выполняемых работ по технологии с применением навесных оснасток в 1,7 раза превышает объем работ, выполняемых по технологии с применением пары тележек.