Please use this identifier to cite or link to this item: http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/11933
Title: Визначення стійкості вантажних вагонів з урахуванням параметрів залізничної колії
Other Titles: Определение устойчивости грузовых вагонов с учетом параметров железнодорожного пути
Determination of the Stability of Freight Cars Taking Into Account the Railway Track Parameters
Authors: Швець, Анжела Олександрівна
Keywords: безпека руху
коефіцієнт запасу стійкості від витискання
поздовжні сили
розрахунок колії на міцність
швидкість руху
безопасность движения
коэффициент запаса устойчивости от выжимания
продольные силы
расчет пути на прочность
скорость движения
traffic safety
lift resistance coefficient
longitudinal forces
track strength calculation
movement speed
КТБМ
Issue Date: 2020
Publisher: Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна
Citation: Швець А. О. Визначення стійкості вантажних вагонів з урахуванням параметрів залізничної колії. Наука та прогрес транспорту. 2020. № 2 (86). С. 103–118. DOI: 10.15802/stp2020/203421.
Abstract: UK: Мета. Для перспективного підвищення швидкостей у роботі передбачено розглянути складні умови динамічної взаємодії залізничної колії з рухомим складом. Характер і рівень цієї взаємодії залежать як від конструкції одиниці рухомого складу, її стану та швидкості руху, так і від конструкції та стану самої колії. Методика. Оцінку можливого впливу на колію рухомого складу досліджено аналітичним методом. Напружений стан колії визначено розрахунковим способом із застосуванням залежностей між силовими факторами та характеристиками напружено-деформованого стану колії. Під час визначення статичного тиску колеса на рейку розглянуто вплив перекосів рухомого складу в рейковій колії за схемою «ялинка», за якої додатковий боковий вплив колісних пар візків на колійну структуру є максимальним. Результати. У ході проведення теоретичних досліджень отримано залежності коефіцієнта запасу стійкості від витискання поздовжніми силами з урахуванням різних видів сил інерції від нерівностей як на колесі, так і на рейковій нитці. Також отримано величини коефіцієнта тертя в контакті колеса та рейки від швидкості руху. Наукова новизна. Уперше поєднано правила розрахунку залізничної колії на міцність і визначення динамічної навантаженості рейкового екіпажу. Наведене вдосконалення дає можливість розраховувати величину конструкційної швидкості вагона на основі осьових навантажень, сил інерції від нерівностей на колесі та рейках, а також ураховувати повздовжні квазістатичні сили, які виникають в поїзді за режимів гальмування. Практична значимість. Визначення коефіцієнта запасу стійкості від витискання з використанням наведеної методики дозволить більш ретельно розглянути та обґрунтовувати причину сходження колісних пар із рейок. Застосування означеної методики розрахунку сприятиме визначенню міцності залізничної колії та баластного шару з урахуванням нерівномірності навантаження рейкових ниток у разі перекосів вантажного рухомого складу під дією стискних квазістатичних поздовжніх сил.
RU: Цель. Для перспективного повышения скоростей в работе запланировано рассмотреть сложные условия динамического взаимодействия железнодорожного пути с подвижным составом. Характер и уровень этого взаимодействия зависят как от конструкции единицы подвижного состава, ее состояния и скорости движения, так и от конструкции и состояния самой колеи. Методика. Оценку возможного воздействия на путь подвижного состава исследовано аналитическим методом. Напряженное состояние колеи определено расчетным способом с применением зависимостей между силовыми факторами и характеристиками напряженно-деформированного состояния пути. При определении статического давления колеса на рельс рассмотрено влияние перекосов подвижного состава в рельсовой колее по схеме «елочка», при которой дополнительное боковое влияние колесных пар тележек на путевую структуру является максимальным. Результаты. В ходе проведения теоретических исследований получены зависимости коэффициента запаса устойчивости от выжимания продольными силами с учетом различных видов сил инерции от неровностей как на колесе, так и на рельсовой нити. Также получены величины коэффициента трения в контакте колеса и рельса от скорости движения. Научная новизна. Впервые объединены правила расчета железнодорожного пути на прочность и определения динамической нагруженности рельсового экипажа. Приведенное усовершенствование дает возможность рассчитывать величину конструкционной скорости вагона на основе осевых нагрузок, сил инерции от неровностей на колесе и рельсах, а также учитывать продольные квазистатические силы, возникающие в поезде при режимах торможения. Практическая значимость. Определение коэффициента запаса устойчивости от выжимания с использованием приведенной методики позволит более тщательно рассмотреть и обосновать причину схода колесных пар с рельсов. Применение указанной методики расчета будет способствовать определению прочности железнодорожного пути и балластного слоя с учетом неравномерности нагрузки рельсовых нитей в случае перекосов грузового подвижного состава под действием сжимающих квазистатических продольных сил.
EN: Purpose. For prospective speed increase in the work is aimed to consider the complex conditions of the dynamic interaction of the railway track with rolling stock. The nature and level of this interaction depends both on the design of the unit of rolling stock, its state and speed, and on the design and condition of the track itself. Methodology. Evaluation of the possible rolling stock impact on the track was investigated by the analytical method. The track stress state was determined by calculation using dependencies between force factors and the characteristics of the stress-strain state of the track. When determining the static pressure of the wheel on the rail, the influence of rolling stock skews in the rail track according to the “herringbone” scheme is considered, in which the additional lateral effect of the wheel pairs of the bogies on the track structure is maximal. Findings. When conducting theoretical studies, the dependencies of the lift resistance coefficient by longitudinal forces were obtained taking into account various types of inertia forces on irregularities both on the wheel and on the rail thread. The values of the friction coefficient in the wheel-rail contact on the movement speed were also obtained. Originality. For the first time, the rules for calculating the railway track for strength and determining the dynamic loading of the rail carriage are combined. This improvement will make it possible to calculate the structural speed of the car based on the axial loads, inertia forces due to the wheel and rails` irregularities, and also take into account the longitudinal quasistatic forces arising in the train during braking modes. Practical value. Determination of the car lift resistance coefficient using the above methodology will allow a more thorough consideration and justification of the cause of wheelset derailment. The application of this calculation method will allow us to determine the strength of the railway track and the ballast layer, taking into account the uneven load of rail threads in the case of distortions of the freight rolling stock under the action of compressive quasistatic longitudinal forces.
Description: А. Швець: ORCID 0000-0002-8469-3902
URI: http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/11933
http://stp.diit.edu.ua/article/view/203421/205041
http://stp.diit.edu.ua/article/view/203421
Other Identifiers: DOI: https://doi.org/10.15802/stp2020/203421
Appears in Collections:Статті КТБМ
№ 2 (86)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Shvets.pdf2,36 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.