Результаты поиска

Статья посвящена рассмотрению вопроса обеспечения сохранности перевозимых на открытом подвижном составе мелкодисперсных углей за счет минимизации их потерь от выдувания. Разработана и исследована аэродинамическая модель процесса выдувания угля при его перевозке в полувагонах с применением специализированных программных комплексов в области исследования гидрогазодинамики (CFD), которая позволила численно оценить размеры потерь угля от выдувания с использованием данных об аэродинамических параметрах воздушных потоков, обтекающих поверхность груза. Исследование влияния скорости движения поезда на размеры потерь мелкодисперсных углей от выдувания производилось путем моделирования процесса выдувания при варьировании значения скорости поезда от 20 до 140 км/ч, что также позволило установить скорость начала выдувания мелких частиц груза - 40 км/ч. Данное значение скорости согласуется с полученным учеными НИИЖТа в ходе массовых опытных перевозок сыпучих грузов в 60-е - 70-е гг. прошлого столетия, что говорит об адекватности получаемых в ходе моделирования процесса выдувания результатов. Результаты исследования позволили получить численные зависимости размера потерь мелкодисперсных углей от выдувания при изменении скорости движения поезда, что является важным при выборе наиболее эффективных профилактических мероприятий. Дальнейшее уточнение полученных зависимостей для других мелкодисперсных сыпучих грузов видится возможным с использованием разработанной аэродинамической модели процесса выдувания как за счет конкретизации значения критической скорости выдувания отдельного сыпучего груза, так и за счет формирования соответствующей формы поверхности груза, характерной для определенного способа погрузки и параметров модели полувагона, влияющих на высоту погрузки, - не менее важный фактор, определяющий размеры потерь от выдувания.

Предмет исследований - подрельсовое основание, содержащее вязкий элемент. Цель исследования - оценка влияния на общую жесткость железнодорожного пути включения в его упругую систему (рельсы, шпалы, балласт и т. д.) вязкого элемента. Конструкция подрельсового основания с вязким элементом описывается обобщенной моделью Максвелла и содержит оболочку, наполняемую ньютоновой жидкостью, в частности, воздухом. Рассматривались пневматические оболочки с разной толщиной. Моделирование проводилось в среде конечно-элементного анализа. Построены математические модели участка пути с подрельсовым устройством, содержащим пневмооболочку. Результаты расчетов показали отсутствие резкого увеличения внутренних силовых факторов и концентрации напряжений в характерных сечениях пути при укладке подрельсового основания с пневматическим элементом. Изменение общей жесткости в вертикальной плоскости не привело к существенному изменению изгибных напряжений в кромках рельсов. При малой толщине оболочки изгибные напряжения в верхней области шпалы уменьшаются до 35 %, а в нижней области шпалы на 15 %. Максимальный рост изгибных напряжений в оболочках до 8 % наблюдается при резком перепаде толщин оболочек. Сжимающие напряжения на шпале в подрельсовой зоне увеличиваются при малой толщине оболочки устройства из-за перераспределения усилий на меньшее количество подрельсовых опор при изменении общей жесткости конструкции. Увеличение толщины оболочек до 40 см приводит к росту механических напряжений до 20 %, что является допускаемым значением с большим запасом. Применение подрельсовых оснований с вязким элементом рекомендуется для временного железнодорожного пути при его укладке взамен балласта и шпал, что позволяет оперативно уложить путь и также оперативно демонтировать его.

Использование объемных армирующих конструкций является эффективным методом для укрепления откосов и основной площадки земляного полотна, что подтверждается комплексом экспериментальных исследований. Выполнено численное и натурное моделирование процессов, связанных с упрочнением земляного полотна геокомпозитной структурой. Натурное моделирование насыпи выполнено методом эквивалентных материалов с использованием реальных грунтовых условий и нагрузок, идентичных по величине натуральным. Сравнение результатов численного и натурного моделирования показало высокую сходимость, что позволяет использовать полученные результаты при составлении методики проектирования.