Теоретичні дослідження ефективності вдосконаленого поздовжнього профілю хрестовин стрілочних переводів
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.139502Ключові слова:
хрестовина, стрілочний перевід, рухомий склад залізниць, повздовжній профіль, динамічні силиАнотація
Розроблений комплексний метод підвищення терміну служби хрестовин стрілочних переводів, що базується на врахуванні поздовжнього профілю хрестовини, величини динамічних сил та нормальних напружень.
Удосконалено поздовжній профіль хрестовини марки 1/11 проекту 1740 методом виконання наплавки у польових умовах експлуатації. Уклони траєкторії після проходу середньостатичного колеса запропонованим профілем сягають 3,7 ‰, замість 10 ‰ у заводського профілю хрестовини.
Встановлено, що збільшення навантаження на хрестовину до 60 % за рахунок просадки під брусом хрестовини призводить до прискореного розладнання хрестовини, внаслідок виникнення втомних дефектів на поверхні кочення, при цьому витрати на експлуатацію хрестовини збільшуються у п’ять разів.
Проведено моделювання динамічної взаємодії рухомого складу із заводським та запропонованим поздовжніми профілями хрестовин. Розрахунки динамічних процесів нелінійної взаємодії рухомого складу залізниць із хрестовиною заводського профілю і профілю відновленого наплавкою показали, що величина сил у запропонованій хрестовині при швидкості руху 150 км/год є на 50 % нижчою порівняно із заводським поздовжнім профілем. При лінійному моделюванні динамічних добавок сил величина сил зменшується у запропонованого профілю до 30 %.
Розраховано графічним методом величини осьових моментів інерції та моментів опору у характерних перерізах хрестовини. Проведено оцінку напружено-деформованого стану хрестовини із використанням рівнянь п’яти моментів для нерозрізної балки на пружних точкових опорах. Встановлено, що напруження при статичному розрахунку хрестовини є невисокими і набагато меншими за гранично допустиму величину напружень для даної марки сталі. Тому можна стверджувати, що хрестовина працює під навантаженням за рахунок використання наявних резервів міцності
Посилання
- Rybkin, V. V., Panchenko, P. V., Tokariev, S. O. (2012). Istorychnyi analiz teoretychnykh ta eksperymentalnykh doslidzhen dynamiky koliyi, strilochnykh perevodiv ta rukhomoho skladu. Zbirnyk naukovykh prats Donetskoho in-tu zalizn. tr-tu, 32, 277–288.
- Danilenko, E. I., Kutah, A. P., Taranenko, S. D. (2001). Strelochnye perevody zheleznyh dorogo Ukrainy. Kyiv: Kievskiy institut zheleznodorozhnogo transporta, 296.
- Danilenko, E. I., Orlovskyi, A. M., Kurhan, M. B., Yakovliev, V. O. et. al. (2012). Instruktsiya z ulashtuvannia ta utrymannia koliyi zaliznyts Ukrainy. Kyiv: «NVP Polihrafservis», 395.
- Orlovskyi, A. M., Kalenyk, K. L., Kovalchuk, V. V. (2012). Doslidzhennia pozdovzhnoho profiliu zhorstkykh khrestovyn na zalizobetonnykh brusakh. Visnyk Dnipropetr. nats. un-tu zal. transp. im. ak. V. Lazariana, 41, 130–135.
- Gerber, U., Sysyn, M. P., Kowaltschuk, W. W., Nabotschenko, O. S. (2017). Geometrische Optimierung von Weichenherzstücken. EIK Eisenbahningieur kompendium. Euralpres. Deutschland, Hamburg, 229–240.
- Esveld, C. (2001). Modern railway track. MRT-Production, 653.
- Kovalchuk, V., Bal, O., Sysyn, M. (2017). Development of railway switch frog diagnostics system. 6th International Scientific Conference organized by Railway Research Institute and Faculty of Transport of Warsaw University of Technology. Warsaw.
- Gerber, U., Fengler, W., Zoll, A. (2016). Das Messsystem ESAH-M. In: EIK – Eisenbahningenieurkalender Jahrbuch für Schienenverkehr & Technik, 49–62.
- Danilenko, E. I. (2010). Zaliznychna koliya. Ulashtuvannia, proektuvannia i rozrakhunky, vzaiemodiya z rukhomym skladom. Vol. 1. Kyiv: Inpres, 528.
- Danilenko, E. I., Karpov, M. I., Boiko, V. D. et. al. (2007). Harantiyni stroky sluzhby ta umovy zabezpechennia harantiynoi ekspluatatsiyi metalevykh elementiv strilochnykh perevodiv. Kyiv: Transport Ukrainy, 56.
- Polozhennia pro normatyvni stroky sluzhby strilochnykh perevodiv u riznykh ekspluatatsiynykh umovakh (2003). Kyiv: Transport Ukrainy, 30.
- Concluding Technical Report. INNOTRACK, Innovative Track Systems. Available at: http://www.charmec.chalmers.se/innotrack/
- Kovalchuk, V., Bolzhelarskyi, Y., Parneta, B., Pentsak, A., Petrenko, O., Mudryy, I. (2017). Evaluation of the stressed-strained state of crossings of the 1/11 type turnouts by the finite element method. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (7 (88)), 10–16. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.107024
- TU U 27.3-26524137-1340:2005. Khrestovyny zaliznychni staroprydatni vidremontovani v koliyi naplavkoiu. Derzhavna administratsiya zaliznychnoho transportu Ukrainy (2006). Kyiv: VD «Manufaktura», 40.
- Nicklisch, D., Nielsen, J. C. O., Ekh, M., Johansson, A., Pålsson, B., Zoll, A., Reinecke, J. (2009). Simulation of wheel–rail contact and subsequent material degradation in switches & crossings. Proceedings of the 21st International Symposium on Dynamics of Vehicles on Roads and Tracks (IAVSD). Stockholm, Sweden.
- Kovalchuk, V., Markul, R., Bal, O., Мilyanych, A., Pentsak, A., Parneta, B., Gajda, A. (2017). The study of strength of corrugated metal structures of railroad tracks. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (7 (86)), 18–25. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.96549
- Salajka, V., Smolka, M., Kala, J., Plášek, O. (2017). Dynamical response of railway switches and crossings. MATEC Web of Conferences, 107, 00018. doi: https://doi.org/10.1051/matecconf/201710700018
- Kovalchuk, V., Kovalchuk, Y., Sysyn, M., Stankevych, V., Petrenko, O. (2018). Estimation of carrying capacity of metallic corrugated structures of the type Multiplate MP 150 during interaction with backfill soil. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (1 (91)), 18–26. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.123002
- Kassa, E. (2007). Dynamic train-turnout interaction: mathematical modelling, numerical simulation and field testing. Chalmers University of Technology, Göteborg.
- Kovalchuk, V., Markul, R., Pentsak, A., Parneta, B., Gayda, O., Braichenko, S. (2017). Study of the stress-strain state in defective railway reinforced-concrete pipes restored with corrugated metal structures. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (1 (89)), 37–44. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.109611
- Myamlin, S. V. (2002). Modelirovanie dinamiki rel'sovyh ekipazhey. Dnepropetrovsk: Novaya ideologiya, 240.
- Alad'ev, V. Z., Bogdyavichyus, M. A. (2001). MAPLE 6: Reshenie matematicheskih, statisticheskih i fiziko-tekhnicheskih zadach. Moscow: Laboratoriya Bazovyh Znaniy, 824.
- Met'yuz, D. G., Fink, K. D. (2001). Chislennye metody. Ispol'zovanie MATLAB. Moscow: Izdatel'skiy dom «Vil'yams», 720.
- Gule, Zh. (1985). Soprotivlenie materialov. Moscow: Shkola, 193.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2018 Vitalii Kovalchuk, Mykola Sysyn, Julia Sobolevska, Olga Nabochenko, Bogdan Parneta, Andriy Pentsak
![Creative Commons License](http://i.creativecommons.org/l/by/4.0/88x31.png)
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.