Визначення пружнодинамічних параметрів колії та їх вплив на силову взаємодію на хрестовинах стрілочних переводів

summary

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі означено важливість наукової проблеми оцінки силової завантаженості стрілочних переводів, обґрунтовано актуальність обраної теми, сформульовано мету й задачі досліджень, відображено наукову новизну  і практичну цінність роботи.

У першому розділі підкреслено значущість стрілочних переводів як ключових конструкцій залізничної колії та особливості їх експлуатації.

Наголошено, що тривалість та безпечність роботи стрілочних переводів визначається у першу чергу міцністю конструкції, яка встановлюється залежно від величин сил, що діють від коліс рухомого складу на колію. У свою чергу сили взаємодії суттєвою мірою залежать від пружнодинамічних параметрів колії (до яких відносяться: вертикальна жорсткість рейкових ниток, модулі пружності підрейкової та підшпальної основи, динамічні прогини рейкових ниток).

Проведено аналіз попередніх експериментальних і теоретичних досліджень пружнодинамічних характеристик колії та стрілочних переводів, на основі чого зроблено висновок про суттєву розбіжність багаточисельних результатів, отриманих різними науковими школами та окремими вченими. Так значення жорсткості та модуля пружності колії, у низці випадків відрізняються в 1,7÷2,0 та більше разів. В такому різноманітті дуже складно використати результати попередніх досліджень з визначення пружнодинамічних характеристик колії і особливо стрілочних переводів для практичних цілей, оскільки практично неможливо правильно вибрати вказані параметри для конкретної досліджуваної конструкції.

Вивчено стан питання про оцінку рівня силової динаміки в зоні стрілочних переводів, яка базується на знанні форми та параметрів вертикальних нерівностей в зоні перекочування коліс рухомого складу по хрестовинах. Показано, що основні параметри нерівностей для стрілочних переводів на дерев’яних брусах вивчені досить ґрунтовно, однак для стрілочних переводів на залізобетонних брусах відповідних досліджень недостатньо. Крім того, для нових конструкцій хрестовин, які нещодавно почали впроваджуватись в експлуатацію подібні дослідження взагалі відсутні.

Встановлено, що до теперішнього часу не існує загально визнаного методу розрахунку динамічних сил, що виникають в межах стрілочних переводів або їх окремих частин. Тому для відповідних розрахунків найчастіше застосовуються моделі у вигляді плоских розрахункових схем, що являють собою систему зосереджених мас, пов’язаних між собою пружно-дисипативними зв’язками. При цьому багато подібних розрахункових схем є спрощеними і не достатньо точно відображають фактичні умови взаємодії системи «колія-екіпаж».

На основі окресленого кола проблемних питань сформульовано задачі досліджень та напрямки їх вирішення.

Другий розділ присвячений розгляду і удосконаленню розрахунково-теоретичного методу визначення пружнодинамічних параметрів колії та стрілочних переводів за методикою, що розроблена д.т.н. професором Е.І. Даніленком, з адаптацією її до практичного інженерного застосування при масових розрахунках сил взаємодії механічної системи «колія-рухомий склад». Дана методика розроблена з використанням сучасних наукових уявлень з даного питання, використовує розрахункову модель, близьку до реальної схеми взаємодії колії та рухомого складу і дозволяє за допомогою прямого аналітичного розв’язання визначати зазначені розрахункові параметри для будь-якої конкретної конструкції колії, у тому числі й для стрілочних переводів різноманітних конструкцій на дерев’яних або залізобетонних брусах. При цьому відкидається практика використання неперевірених чи сумнівних даних з інших джерел.