Дослідження розладнання геометрії залізничної колії внаслідок нерівномірних осідань баластного шару
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.154864Ключові слова:
залізнична колія, баластний шар, рухомий склад залізниць, геометрична нерівність коліїАнотація
Розроблено метод розрахунку розладнання геометрії колії під дією динамічних навантажень при проходженні рухомим складом нерівності колії. Метод враховує взаємопов’язані короткотривалі процеси динамічної взаємодії та довготривалі процеси осідання баластного шару у взаємному впливі один на одного. В основі першої частини методу закладено математичну модель динамічної взаємодії колії у вигляді плоскої тришарової континуальної балкової системи у взаємодії із двохмасовою дискретною системою, що відповідає рухомому складу. Дана модель дозволяє імітувати динамічні навантаження від окремих шпал на баласт при проходженні рухомим складом геометричних нерівностей та нерівностей нерівнопружності колії.
В основі другої частини методу закладено феноменологічну математичну модель накопичення залишкових деформацій, яка ґрунтується на лабораторних дослідженнях осідань окремих шпал у баластному шарі. Особливістю даної моделі є врахування не тільки рівномірного накопичення залишкових осідань із пропущеним тоннажем, а також наявності пластичної складової осідання, яка залежить від максимальних напружень в історії навантажень баласту під кожною шпалою.
Запропоновано новий теоретичний механізм розвитку нерівності колії, який враховує не тільки залишкові осідання баластного шару, а також виникнення люфтів під шпалами, що призводить до локальної зміни пружності колії. Даний механізм дозволяє враховувати неоднозначний вплив осідань із виникненням люфту під шпалою. З однієї сторони, осідання спричинюють збільшення динамічних навантажень на колію і баластний шар, з іншої – виникнення люфту призводить до зменшення жорсткості колії та відповідного зменшення динамічних навантажень.
Практичне застосування розробленого методу показано на прикладі кількісної оцінки довготривалих нерівномірних осідань баластного шару при зміні епюри шпал
Посилання
- Sysyn, M., Gerber, U., Kovalchuk, V., Nabochenko, O. (2018). The complex phenomenological model for prediction of inhomogeneous deformations of railway ballast layer after tamping works. Archives of Transport, 47 (3), 91–107. doi: https://doi.org/10.5604/01.3001.0012.6512
- Lichtberger, B. (2003). Handbuch Gleis: Unterbau, Oberbau, Instandhaltung, Wirtschaftlichkeit. Hamburg: Tetzlaff Verlag, 562.
- Lichtberger, B. (2005). Track Compendium. Eurailpress Tetzlafl-Hestra GmbH & Co. KG, 634.
- Gerber, U. (2010). Setzungsverhalten des Schotters. Železniční dopravní cesta. Sborník přednášek. Decin, 117–122.
- Gerber, U., Fengler, W. (2010). Setzungsverhalten des Schotters. Eisenbahntechnische Rundschau, 4, 170–175.
- Kovalchuk, V., Sysyn, M., Sobolevska, J., Nabochenko, O., Parneta, B., Pentsak, A. (2018). Theoretical study into efficiency of the improved longitudinal profile of frogs at railroad switches. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (1 (94)), 27–36. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.139502
- Danilenko, E. I., Rybkin, V. V. (2006). Pravyla rozrakhunkiv zaliznychnoi koliyi na mitsnist i stiykist (TsP/0117). Zatverdzheno nakazom Ukrzaliznytsi vid 13.12.2004 r. No. 960 TsZ. Kyiv: Transport Ukrainy, 168.
- Esveld, C. (2001). Modern railway track. MRT-Production, 653.
- Mishra, M., Odelius, J., Thaduri, A., Nissen, A., Rantatalo, M. (2017). Particle filter-based prognostic approach for railway track geometry. Mechanical Systems and Signal Processing, 96, 226–238. doi: https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2017.04.010
- Fischer, S. (2017). Breakage test of railway ballast materials with new laboratory method. Periodica Polytechnica Civil Engineering, 61 (4), 794‒802. doi: https://doi.org/10.3311/ppci.8549
- Németh, A., Fischer, S. (2018). Investigation of glued insulated rail joints with special fiber-glass reinforced synthetic fishplates using in continuously welded tracks. Pollack Periodica, 13 (2), 77–86. doi: https://doi.org/10.1556/606.2018.13.2.8
- Sysyn, M. P., Kovalchuk, V. V Jiang, D. (2018). Performance study of the inertial monitoring method for railway turnouts. International Journal of Rail Transportation, 1–14. doi: https://doi.org/10.1080/23248378.2018.1514282
- Nielsen, J. C. O., Li, X. (2018). Railway track geometry degradation due to differential settlement of ballast/subgrade – Numerical prediction by an iterative procedure. Journal of Sound and Vibration, 412, 441–456. doi: https://doi.org/10.1016/j.jsv.2017.10.005
- Holtzendorff, K. (2003). Untersuchung des Setzungsverhaltens von Bahnschotter und der Hohllagenentwicklung auf Schotterfahrbahnen. Dissertation. Technische Universität Berlin. Berlin, 130.
- Lysyuk, V. S., Sazonov, V. N., Bashkatova, L. V. (2011). Prochnyy i nadezhnyy zheleznodorozhnyy put'. Moscow: IKC «Akademkniga», 589.
- Nabochenko, O., Sysyn, M., Gerber, U., Rybkin, V. (2011). Die Instandhaltung der Bettung. Železniční Dopravní Cesta. Děčín, 23–32.
- 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.
- Myamlin, S. V. (2002). Modelirovanie dinamiki rel'sovyh ekipazhey. Dnepropetrovsk: Novaya ideologiya, 240.
- Met'yuz, D. G., Fink, K. D. (2001). Chislennye metody. Ispol'zovanie MATLAB. Moscow: Izdatel'skiy dom "Vil'yams", 720.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2019 Olga Nabochenko, Mykola Sysyn, Vitalii Kovalchuk, Yuri Kovalchuk, Andriy Pentsak, Serhii Braichenko
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.
