Особливості деформативної роботи залізничної колії
Loading...
Files
Date
2015
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту ім. академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ
Abstract
UKR: Мета. В дослідженні передбачається визначення особливості деформативної роботи залізничної колії за рахунок встановлення меж стійкості рейкової колії, у залежності від конструкції та стану систем верхньої та нижньої будов колії, плану лінії для можливості формування нормативної бази з надійності та функціональної безпеки залізничної колії України. Методика. Для досягнення мети використано повну методику С. П. Першина щодо визначення критичних значень стискаючої сили. Результати. Автором встановлено, що співвідношення мінімальних значень стискаючої сили при певних деформаціях вигину можуть бути застосовані як оціночні умови деформативної стійкості колії та основи для формування бази з надійності та функціональної безпеки залізничної колії України. Наукова новизна. Запропоновано теоретичні положення для розгляду деформативної стійкості системи конструкцій верхньої та нижньої будов колії, що порушуються рухомим складом. Це дозволить дослідити процес деформативної роботи зазначеної системи, при якому відбуваються зміни її станів протягом встановленого напрацювання. Отже, це дозволить визначити параметри функціональної надійності руху поїздів як складової безпеки пропуску рухомого складу по ділянці колії із урахуванням її технічного стану. Практична значимість. Зазвичай для безпечного пропуску рухомого складу визначаються параметри процесу коливань системи «екіпаж – колія».
Ці параметри нормовано інструкціями з улаштування та утримання рейкової колії. Але зміни нормативної бази залізничного транспорту за останні роки передбачають дотримання його функціональної безпеки, які в існуючих нормативах стосовно залізничної колії не враховані. Тому необхідно питання про оцінку впливу дії рухомого складу на колію розглядати як динамічний процес, критерії граничних станів якого обумовлені на підставі існуючих нормативів, співвіднесених зі станами надійності, а на їх основі розробити критерії безпеки протягом всього життєвого циклу. При розгляді динамічного процесу коливання колії та рухомого складу необхідно враховувати деформативну стійкість колії. Це питання розглядалось тільки з точки зору зміни температурних деформацій. Дане дослідження надає засади, при яких можна враховувати й жорсткісні
деформації для можливості формування нормативної бази з надійності та функціональної безпеки
залізничної колії України.
RUS: Цель. В исследовании главной целью является определение особенности деформационной работы железнодорожного пути за счет установления границ устойчивости рельсового пути, в зависимости от конструкции и состояния систем верхнего и нижнего строений пути, плана линии для возможности формирова- ния нормативной базы по надежности и функциональной безопасности железнодорожного пути Украины. Методика. Для достижения цели использована полная методика С. П. Першина по определению критических значений сжимающей силы. Результаты. Автором установлено, что соотношения минимальных значений сжимающей силы при определенных деформациях изгиба могут быть применены как оценочные ус- ловия деформационной устойчивости пути и основы для формирования базы по надежности и функциональной безопасности железнодорожного пути Украины. Научная новизна. Предложены теоретические положения для рассмотрения деформационной устойчивости системы конструкций верхнего и нижнего строений пути. Это позволит исследовать процесс деформационной работы указанной системы, при котором происходят изменения ее состояний в течение некоторой наработки. Так что, это позволит определить параметры функциональной надежности движения поездов как составляющей безопасности пропуска подвижного состава по участку пути с учетом его технического состояния. Практическая значимость. Обычно для безопасного пропуска подвижного состава определяются параметры процесса колебаний системы «экипаж – путь». Эти параметры нормированы инструкциями по устройству и содержанию рельсового пути. Изменения нормативной базы железнодорожного транспорта за последние годы предусматривают соблюдение его функциональной безопасности, которые в существующих нормативах железнодорожного пути не учтены. Поэтому необходимо вопрос об оценке влияния воздействия подвижного состава на путь рассматривать как динамический процесс, критерии предельных состояний которого обусловлены на основании существующих нормативов, соотнесенных с состояниями надежности, а на их основе разработать критерии по безопасности в течение всего жизненного цикла. При рассмотрении динамического процесса колебания пути и подвижного состава необходимо учитывать деформативную устойчивость пути. Этот вопрос рассматривался только с точки зрения изменения температурных деформаций. Данное исследование предоставляет основы, при которых можно учитывать и жесткостные деформации для возможности формирования нормативной базы по надежности и функциональной безопасности железнодорожного пути Украины.
ENG: Purpose. The purpose of study is to identify the features of the railway track work deformation by establishing the boundaries of the track sustainability depending on the design and condition of systems of the upper and lower track structure, plan of a line for the possibility of forming a regulatory framework for reliability and functional safety of railway track in Ukraine. Methodology. The complete method of S. P. Pershyn of determination the critical values of compressive strength was used for the achievement of the purpose. Findings. The author found that the ratio of the minimum values of compressive force under the certain bending deformation can be used as evaluation conditions of the track deformation resistance and basis for formation the base of reliability and functional safety of the Ukrainian railway track. Originality. The theoretical position for the consideration the deformation stability of the upper and lower track structure were proposed. It will allow studying the process of deformation work of the system, which changes its state during a particular operating time. Thus, it allows determining the parameters of the functional reliability of the train as a part of security pass of the rolling stock on the track, accounting its technical condition. Practical value. Usually for the safe passage of rolling stock the parameters of the oscillations of the «vehicle –track» are determined. These parameters are normalized with the instructions on design and maintenance of the railway track. Changes in the regulatory framework of rail transport in recent years provide the observance of its functional safety that are not included in the existing regulations of the railway track. Therefore it is necessary the issue of effect impact assessment of the rolling stock on the track to consider as a dynamic process, limit states criteria of which are determined on the basis of existing norms, correlated with the reliability states, and to develop criteria for security throughout the life cycle on their basis. At considering the dynamic process of track oscillation and rolling stock must take into account the deformation resistance of the track. This issue was addressed only in terms of changes in temperature deformations. This study provides a basis at which it is possible to take into account the stiffness of deformation for the ability of regulatory framework formation for reliability and functional safety of railway track in Ukraine.
RUS: Цель. В исследовании главной целью является определение особенности деформационной работы железнодорожного пути за счет установления границ устойчивости рельсового пути, в зависимости от конструкции и состояния систем верхнего и нижнего строений пути, плана линии для возможности формирова- ния нормативной базы по надежности и функциональной безопасности железнодорожного пути Украины. Методика. Для достижения цели использована полная методика С. П. Першина по определению критических значений сжимающей силы. Результаты. Автором установлено, что соотношения минимальных значений сжимающей силы при определенных деформациях изгиба могут быть применены как оценочные ус- ловия деформационной устойчивости пути и основы для формирования базы по надежности и функциональной безопасности железнодорожного пути Украины. Научная новизна. Предложены теоретические положения для рассмотрения деформационной устойчивости системы конструкций верхнего и нижнего строений пути. Это позволит исследовать процесс деформационной работы указанной системы, при котором происходят изменения ее состояний в течение некоторой наработки. Так что, это позволит определить параметры функциональной надежности движения поездов как составляющей безопасности пропуска подвижного состава по участку пути с учетом его технического состояния. Практическая значимость. Обычно для безопасного пропуска подвижного состава определяются параметры процесса колебаний системы «экипаж – путь». Эти параметры нормированы инструкциями по устройству и содержанию рельсового пути. Изменения нормативной базы железнодорожного транспорта за последние годы предусматривают соблюдение его функциональной безопасности, которые в существующих нормативах железнодорожного пути не учтены. Поэтому необходимо вопрос об оценке влияния воздействия подвижного состава на путь рассматривать как динамический процесс, критерии предельных состояний которого обусловлены на основании существующих нормативов, соотнесенных с состояниями надежности, а на их основе разработать критерии по безопасности в течение всего жизненного цикла. При рассмотрении динамического процесса колебания пути и подвижного состава необходимо учитывать деформативную устойчивость пути. Этот вопрос рассматривался только с точки зрения изменения температурных деформаций. Данное исследование предоставляет основы, при которых можно учитывать и жесткостные деформации для возможности формирования нормативной базы по надежности и функциональной безопасности железнодорожного пути Украины.
ENG: Purpose. The purpose of study is to identify the features of the railway track work deformation by establishing the boundaries of the track sustainability depending on the design and condition of systems of the upper and lower track structure, plan of a line for the possibility of forming a regulatory framework for reliability and functional safety of railway track in Ukraine. Methodology. The complete method of S. P. Pershyn of determination the critical values of compressive strength was used for the achievement of the purpose. Findings. The author found that the ratio of the minimum values of compressive force under the certain bending deformation can be used as evaluation conditions of the track deformation resistance and basis for formation the base of reliability and functional safety of the Ukrainian railway track. Originality. The theoretical position for the consideration the deformation stability of the upper and lower track structure were proposed. It will allow studying the process of deformation work of the system, which changes its state during a particular operating time. Thus, it allows determining the parameters of the functional reliability of the train as a part of security pass of the rolling stock on the track, accounting its technical condition. Practical value. Usually for the safe passage of rolling stock the parameters of the oscillations of the «vehicle –track» are determined. These parameters are normalized with the instructions on design and maintenance of the railway track. Changes in the regulatory framework of rail transport in recent years provide the observance of its functional safety that are not included in the existing regulations of the railway track. Therefore it is necessary the issue of effect impact assessment of the rolling stock on the track to consider as a dynamic process, limit states criteria of which are determined on the basis of existing norms, correlated with the reliability states, and to develop criteria for security throughout the life cycle on their basis. At considering the dynamic process of track oscillation and rolling stock must take into account the deformation resistance of the track. This issue was addressed only in terms of changes in temperature deformations. This study provides a basis at which it is possible to take into account the stiffness of deformation for the ability of regulatory framework formation for reliability and functional safety of railway track in Ukraine.
Description
І. Бондаренко: ORCID 0000-0003-4717-3032
Keywords
деформативна робота колії, стійкість колії, надійність колії, деформативная работа пути, устойчивость пути, надежность пути, track deformation work, track sustainability, track reliability, КККГ
Citation
Бондаренко І. О. Особливості деформативної роботи залізничної колії. Наука та прогрес транспорту. 2015. № 6 (60). С. 45–56. – doi: 10.15802/stp2015/57012.