Визначення енергії удару колісної пари рухомого складу залізниць при сході із рейок по залізобетонних шпалах за параметрами слідів удару
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.293007Ключові слова:
залізобетонні шпали, сліди ударів, схід з рейок, рухомий склад залізницьАнотація
Об’єктом досліджень є залізобетоні шпали, які зазнають дії удару колеса рухомого складу залізниці.
Наведено методику теоретичної оцінки енергії при ударі колеса в залізобетонну шпалу при сході колісної пари рухомого складу із рейки.
Проведено експериментальні дослідження геометричних параметрів слідів ударів, які виникають на залізобетонних шпалах у залежності від висоти підйому центра мас бойка, над місцем удару. За результатами експериментів отримано середньостатистичні геометричні параметри слідів удару. Встановлено, що залежність слідів ударів від висоти підйому центра мас бойка над місцем удару в залізобетонну шпалу має нелінійний розподіл.
Проведено експериментальні дослідження впливу основи розташування залізобетонної шпали на геометричні параметри слідів ударів. Встановлено, що розташування залізобетонної шпали на твердій основі і на щебеневому баласті не має суттєвого впливу на зміну геометричних параметрів слідів удару. Отримані експериментальні значення знаходяться у межах 3σ, визначених для жорсткого обпирання шпали.
Встановлено, що при випробуванні залізобетонної шпали у щебеневому ящику величина енергії залежить від висоти підйому бойка. При висоті підйому бойка 0,95 м величина енергії, яка поглиналась шпалою разом з баластом, становила 475 Дж, а при висоті 1,42 м – 710 Дж.
Отримано аналітичні залежності між довжиною грані сліду удару та величиною поглиної енергії, а також – глибиною по напрямку дії сили та величиною поглиної енергії. Встановлено, що довжина сліду удару має екстремум, що не дозволяє рекомендувати цей параметр для оцінки кількості поглинутої енергії для значень енергії E<200 Дж. Для визначення величини поглинутої шпалою енергії рекомендується використовувати параметр глибини сліду удару
Посилання
- Sysyn, M., Nabochenko, O., Kluge, F., Kovalchuk, V., Pentsak, A. (2019). Common Crossing Structural Health Analysis with Track-Side Monitoring. Communications - Scientific Letters of the University of Zilina, 21 (3), 77–84. doi: https://doi.org/10.26552/com.c.2019.3.77-84
- Bolzhelarskyi, Ya. V. (2016). Nablyzhene vyznachennia dodatkovoho oporu rukhu poizda v avariynomu rezhymi. XIV Mizhnarodna konferentsiya. Problemy mekhaniky zaliznychnoho transportu. Bezpeka rukhu, dynamika, mitsnist rukhomoho skladu ta enerhozberezhennia. Dnipropetrovsk, 24–25.
- Kalivoda, J., Bauer, P., Novák, Z. (2021). Assessment of Active Wheelset Steering System Using Computer Simulations and Roller Rig Tests. Applied Sciences, 11 (24), 11727. doi: https://doi.org/10.3390/app112411727
- Kovalchuk, V., Kuzyshyn, A., Kostritsya, S., Sobolevska, Y., Batig, A., Dovganyuk, S. (2018). Improving a methodology of theoretical determination of the frame and directing forсes in modern diesel trains. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (7 (96)), 19–26. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.149838
- 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
- Kovalchuk, V., Koval, M., Onyshchenko, A., Kravets, I., Bal, O., Markul, R. et al. (2022). Determining the strained state of prefabricated metal corrugated structures of a tunnel overpass exposed to the dynamic loading from railroad rolling stock. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (7 (117)), 50–58. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.259439
- Tang, Z., Hu, Y., Wang, S., Ling, L., Zhang, J., Wang, K. (2023). Train post-derailment behaviours and containment methods: a review. Railway Engineering Science. doi: https://doi.org/10.1007/s40534-023-00313-5
- Lai, J., Xu, J., Wang, P., Chen, J., Fang, J., Ma, D., Chen, R. (2020). Numerical investigation on the dynamic behaviour of derailed railway vehicles protected by guard rail. Vehicle System Dynamics, 59 (12), 1803–1824. doi: https://doi.org/10.1080/00423114.2020.1792941
- Zhu, X., Lu, X.-Z., Cheng, Q.-L., Li, Y. (2019). Simulation of the running attitude of a train after derailment. International Journal of Crashworthiness, 25 (2), 213–219. doi: https://doi.org/10.1080/13588265.2019.1571749
- Bae, H.-U., Moon, J., Lim, S.-J., Park, J.-C., Lim, N.-H. (2019). Full-Scale Train Derailment Testing and Analysis of Post-Derailment Behavior of Casting Bogie. Applied Sciences, 10 (1), 59. doi: https://doi.org/10.3390/app10010059
- Bae, H.-U., Kim, K.-J., Park, S.-Y., Han, J.-J., Park, J.-C., Lim, N.-H. (2022). Functionality Analysis of Derailment Containment Provisions through Full-Scale Testing—I: Collision Load and Change in the Center of Gravity. Applied Sciences, 12 (21), 11297. doi: https://doi.org/10.3390/app122111297
- Sunami, H., Terumichi, Y., Adachi, M. (2012). Numerical Analysis of Derailed Vehicle Motion from Wheel-Sleeper Impacts. Proceedings of the First International Conference on Railway Technology: Research, Development and Maintenance. doi: https://doi.org/10.4203/ccp.98.30
- Goto, K., Sogabe, M., Asanuma, K. (2011). Experimental Study on Contact Force between a Train Wheel and a Prestressed Concrete Sleeper. Applied Mechanics and Materials, 82, 253–258. doi: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/amm.82.253
- Raj, A., Nagarajan, P., Shashikala, A. P. (2020). Failure prediction of impact behaviour of self‐compacted rubcrete sleepers. Material Design & Processing Communications, 3 (5). doi: https://doi.org/10.1002/mdp2.174
- Lim, N.-H., Kim, K.-J., Bae, H.-U., Kim, S. (2020). DEM Analysis of Track Ballast for Track Ballast–Wheel Interaction Simulation. Applied Sciences, 10 (8), 2717. doi: https://doi.org/10.3390/app10082717
- Lim, J., Kong, J. (2023). Simplified Dynamic FEA Simulation for Post-Derailment Train-Behaviour Estimation through the Enhanced Input of Wheel–Ballast Friction Interactions. Applied Sciences, 13 (11), 6499. doi: https://doi.org/10.3390/app13116499
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Yaroslav Bolzhelarskyi, Olena Bal, Josyp Luchko, Vitalii Kovalchuk
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.
