Строительство и архитектура \ Управление надежностью железнодорожного пути

Не спешите наказывать монтера. Стратегия текущего содержания пути в Великобритании. Гидравлический способ удаления покрытий, страница 81

Сварка таких рельсов в пути приводит к еще большим отступлениям от требований по геометрическим параметрам, а при сварке в рельсосварочном поезде (РСП) зачастую не удается добиться необходимой прямолинейности.

В настоящее время недостаточно проработаны вопросы по контролю состояния рельсов при их приемке на заводах-изготовителях, а также в РСП, путевой машинной станции (ПМС) и дистанции пути (ПЧ). Эта задача требует решения уже в ближайшей перспективе.

Прежде всего необходимо правильно оценить влияние отклонений от требований по геометрическому качеству на уровень динамического взаимодействия пути и подвижного состава.

Для проведения расчетов сил взаимодействия пути и подвижного состава использовали данные анализа фактического состояния рельсов:

  • поступающих в РСП и предназначенных для укладки на участки смешанного движения грузовых и скоростных пассажирских поездов;
  • уложенных в путь на таких участках;
  • из поступающих на Экспериментальное кольцо ВНИИЖТ партий повышенной прямолинейности.

У рельсов данной совокупности анализировались геометрические параметры, контролируемые в соответствии с ТУ-0921-076-011243280-2001 и ГОСТ Р 51681 – 2000.

Однако, как показали результаты исследований [1, 2], только этих данных для достоверной оценки сил взаимодействия пути и подвижного состава при различном геометрическом качестве рельсов недостаточно.

В связи с этим при помощи компьютеризированных средств измерения была проведена непрерывная запись вертикальных неровностей на поверхности катания рельсов.

Для оценки сил взаимодействия пути и подвижного состава в стыковой зоне выделяли двухметровые участки как на принимающем, так и на отдающем концах рельсов. На каждом участке записывались значения вертикальных стрел неровностей с дискретностью 1 см. В целом проведены запись и анализ результатов измерений девяносто шести стыков. Для расчета в качестве примера были использованы наиболее характерные участки.

Методические положения

Основные положения методики определения фактического очертания поверхности катания рельсов по измеренным стрелам несимметричной измерительной хорды изложены в работе [1].

Известно, что стрела f(x), измеренная хордой 2l с эксцентриситетом d, связана с координатой Y(x), определяющей положение по длине рельса следующим соотношением:

(1)

где f(x) — стрела в точке Х; Y(х) — отклонение пути относительно оси в точке Х; l — длина полухорды, м; d — эксцентриситет средней точки измерительной хорды относительно центра измерительной системы, м.

Для упрощения дальнейших расчетов приведем величину эксцентриситета d к длине полухорды l, тогда d=d/l.

Воспользуемся преобразованием Лапласа к выражению (1) и согласно [3] произведем замену:

где р — оператор дифференцирования.

В результате преобразования формула (1) примет вид:

(2)

Передаточную функцию несимметричной измерительной системы можно записать как

(3)

Передаточная функция, определяющая кривизну рельса по стрелам несимметричной хорды, определится следующим образом:

(4)

Раскладывая функцию WK(p, d) в ряд по степеням p и степеням малого параметра d, получим

WK(p, d) = a0 +a1p + a2 p2+ a3p3+ a4p4+ …,

(5)

где а0, а1, а2, … — коэффициенты ряда [1].

Так как p является оператором дифференцирования, кривизна рельса k(x) с учетом соотношения (5) запишется в виде

(6)

В результате упомянутых исследований была получена формула расчета кривизны рельса по стрелам изгиба пути, замеренным несимметричной хордой.

Отклонения пути относительно расчетной оси можно определить по формуле

(7)

Результаты расчетов одного из участков представлены на рис. 1 и 2.

Скачать файл