Розвиток наукових основ оцінки роботи залізничної колії під впливом рухомого складу (дисертація)
Loading...
Date
2017
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна
Abstract
UKR: Дисертація присвячена проблемі створення основ нормативної бази для оцінки життєвого циклу роботи залізничної колії за умов забезпечення надійності залізниць. Завдяки формалізації поняття та критерію деформативної роботи і сформованій класифікації станів надійної та функціонально безпечної роботи залізничної колії за допустимими відхиленнями колії при її улаштуванні та утриманні, що запропоновані в роботі, розроблено метод теоретичної оцінки деформативної·роботи колії за параметрами взаємодії колії та рухомого складу, який дозволяє дослідити зв'язок між фактичними умовами експлуатації колії, періодичністю міжремонтних схем та технічними станами елементів і конструкції колії. Розроблено метод опису передачі впливу рухомого складу на колію засобами теорії розповсюдження пружних хвиль. Механізм впливу рухомого складу на колію представлено імпульсами, які збуджують площадки контакту рейок з колесами, що розташовані за траєкторією руху колісної пари, з урахуванням часу появи та дії навантажень в них, що залежать від швидкості руху поїздів та надалі поширюється силовими хвилями. Поширення силової хвилі в елементах конструкції колії описано як процес виникнення (збудження) та розповсюдження об' ємних поздовжніх та поперечних сферичних хвиль, з урахуванням їх властивостей. Показано можливість спрямованого регулювання процесу деформативності залізничної колії шляхом зміни характеристик матеріалів та конструкції елементів залізничної колії.
RUS: Диссертация посвящена проблеме развития основ нормативной базы для оценки жизненного цикла работы железнодорожного пути при условии обеспечения надежности железных дорог. Предложено ввести классификацию состояний надежной и функционально безопасной работы железнодорожного пути по допустимым отклонениям при устройстве и содержании рельсовой колеи, что обеспечит выполнение требований по надежности работы пути согласно межгосударственному стандарту ГОСТ 32192-2013. Благодаря формализации понятия и критерия деформационной работы и сформированной классификации состояний надежной и функционально безопасной работы железнодорожного пути , по допустимым отклонениям пути при его устройстве и содержании, которые предложены в работе, разработан метод теоретической оценки деформационной работы пути по параметрам взаимодействия пути и подвижного состава, который позволяет исследовать связь между фактическими условиями эксплуатации пути, периодичностью межремонтных схем и техническими состояниями элементов и конструкции пути. Разработан метод описания передачи воздействия подвижного состава на путь. В нем предложено в качестве динамического воздействия подвижного состава на путь рассматривать параметрическое влияние импульсов, действующих в месте контактов рельсов с колесами и распространяющихся с соблюдением свойств упругих волн. Характерной особенностью метода является применение положений теории распространения волн в твердых телах, что позволило обеспечить возможность определения фронта волны при нестационарном волновом процессе, возникающем при движении источника колебаний в неподвижной среде, обладающим эффектом Доплера при его регистрации в экспериментах. Учтено, что особенностью передачи динамической нагрузки являются: время действия нагрузки на рельсы, что определяет частоту колебания импульса, который передается конструкции пути; переменная направленность импульса колебания во времени, которая обусловлена изменениями моды, поляризации и формы воли при распространении. Это позволило получить пространственные параметры распространения процесса деформативности в конструкции пути; прогнозировать изменения напряженно-деформированного состояния элементов конструкции и самой конструкции в зависимости от характеристик материалов и строения элементов конструкции пути; решать задачи взаимодействия контактирующих поверхностей при распространении нагрузок с учетом связей между амплитудами колебаний при переходе воли из одного элемента в другой. Предложенные в диссертации теоретические положения позволяют усовершенствовать методы оценки работы пути под влиянием подвижного состава путем учета требований по надежности пути, направленными на недопущение изменений в его техническом состоянии, которое не обеспечивает необходимый уровень безопасности движения и объемы перевозок. Метод определения параметрических данных распространения взаимодействия пути и подвижного состава, путем описания процесса распространения импульса нагрузки силовыми волнами в конструкции пути во времени с учетом обратной реакции элементов на них, является новым и позволяет решать задачи по устройству и содержанию конструкции железнодорожного пути с обеспечением его долговечности и полноты безопасности.
ENG: The work is aimed at improving the methods of assessing the operation of the track under the influence of rolling stock. Owing to the formalization of concepts and criteria of deformation work, а method for the theoretical evaluation of the deformation work of the track has been developed in terms of the interaction parameters of the track and the rolling stock. It allows to investigate the relationship between the actual operating conditions of the track, the frequency of the overhauling schemes and the technical conditions of the elements and the design of the track. As а basis for the classification of railway track reliability, а new system of evaluation terms for technical conditions of the track for reliability states has been developed. The method for determining the parametric data of the propagation of the interaction of the track and the rolling stock (based on the description of the process of propagation of the load pulse by power waves in the design of the path in time, taking into account the reciprocal reaction of the elements on them) is new, and allows to solve problems in the design and content of the railway durability and completeness of safety.
RUS: Диссертация посвящена проблеме развития основ нормативной базы для оценки жизненного цикла работы железнодорожного пути при условии обеспечения надежности железных дорог. Предложено ввести классификацию состояний надежной и функционально безопасной работы железнодорожного пути по допустимым отклонениям при устройстве и содержании рельсовой колеи, что обеспечит выполнение требований по надежности работы пути согласно межгосударственному стандарту ГОСТ 32192-2013. Благодаря формализации понятия и критерия деформационной работы и сформированной классификации состояний надежной и функционально безопасной работы железнодорожного пути , по допустимым отклонениям пути при его устройстве и содержании, которые предложены в работе, разработан метод теоретической оценки деформационной работы пути по параметрам взаимодействия пути и подвижного состава, который позволяет исследовать связь между фактическими условиями эксплуатации пути, периодичностью межремонтных схем и техническими состояниями элементов и конструкции пути. Разработан метод описания передачи воздействия подвижного состава на путь. В нем предложено в качестве динамического воздействия подвижного состава на путь рассматривать параметрическое влияние импульсов, действующих в месте контактов рельсов с колесами и распространяющихся с соблюдением свойств упругих волн. Характерной особенностью метода является применение положений теории распространения волн в твердых телах, что позволило обеспечить возможность определения фронта волны при нестационарном волновом процессе, возникающем при движении источника колебаний в неподвижной среде, обладающим эффектом Доплера при его регистрации в экспериментах. Учтено, что особенностью передачи динамической нагрузки являются: время действия нагрузки на рельсы, что определяет частоту колебания импульса, который передается конструкции пути; переменная направленность импульса колебания во времени, которая обусловлена изменениями моды, поляризации и формы воли при распространении. Это позволило получить пространственные параметры распространения процесса деформативности в конструкции пути; прогнозировать изменения напряженно-деформированного состояния элементов конструкции и самой конструкции в зависимости от характеристик материалов и строения элементов конструкции пути; решать задачи взаимодействия контактирующих поверхностей при распространении нагрузок с учетом связей между амплитудами колебаний при переходе воли из одного элемента в другой. Предложенные в диссертации теоретические положения позволяют усовершенствовать методы оценки работы пути под влиянием подвижного состава путем учета требований по надежности пути, направленными на недопущение изменений в его техническом состоянии, которое не обеспечивает необходимый уровень безопасности движения и объемы перевозок. Метод определения параметрических данных распространения взаимодействия пути и подвижного состава, путем описания процесса распространения импульса нагрузки силовыми волнами в конструкции пути во времени с учетом обратной реакции элементов на них, является новым и позволяет решать задачи по устройству и содержанию конструкции железнодорожного пути с обеспечением его долговечности и полноты безопасности.
ENG: The work is aimed at improving the methods of assessing the operation of the track under the influence of rolling stock. Owing to the formalization of concepts and criteria of deformation work, а method for the theoretical evaluation of the deformation work of the track has been developed in terms of the interaction parameters of the track and the rolling stock. It allows to investigate the relationship between the actual operating conditions of the track, the frequency of the overhauling schemes and the technical conditions of the elements and the design of the track. As а basis for the classification of railway track reliability, а new system of evaluation terms for technical conditions of the track for reliability states has been developed. The method for determining the parametric data of the propagation of the interaction of the track and the rolling stock (based on the description of the process of propagation of the load pulse by power waves in the design of the path in time, taking into account the reciprocal reaction of the elements on them) is new, and allows to solve problems in the design and content of the railway durability and completeness of safety.
Description
I. Бондаренко: ORCID 0000-0003-4717-3032
Захист – 01 червня 2017 р., Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна
Захист – 01 червня 2017 р., Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна
Keywords
надійність колії, функціонально-безпечна робота колії, деформативна робота, динамічне навантаження, амплітуда коливань, частота збудження імпульсом сили, розповсюдження коливань, надежность пути, функционально-безопасная работа пути, деформативная работа, динамическая нагрузка, амплитуда колебаний, частота возбуждения импульсом силы, распространение колебаний, railway reliability, functional and safe operation of the railway, deformability work, dynamic load, amplitude of oscillations, excitation frequency Ьу force pulse, oscillations propagation, КККГ
Citation
Бондаренко І. О. Розвиток наукових основ оцінки роботи залізничної колії під впливом рухомого складу : дис. ... д-ра техн. наук: 05.22.06 ; 05.22.12. Дніпро, 2017. 328 с.