Журнал «Путь и путевое хозяйство» № 03, 2020

Лисицын А.И., ОАО «Российские железные дороги», директор Проектно-конструкторского бюро по инфраструктуре (ПКБ И), Абдурашитов А.Ю., начальник отдела ПКБ И.

О взаимодействии в системе «колесо—рельс» на участках высокоскоростного движения

Ключевые слова: железнодорожный путь, очертание профилей колес и рельсов, контактные напряжения, подуклонка рельсов, ширина колеи.

Аннотация. Рассматриваются вопросы взаимодействия в системе «колесо—рельс» на участках высокоскоростного движения и предлагаются мероприятия по снижению уровня взаимодействия, в том числе за счет оптимизации содержания колес и рельсов.

Покацкий В.А., доцент кафедры «Путь и путевое хозяйство» Самарского государственного университета путей сообщения, Овчинников Д.В., исполняющий обязанности заведующего кафедрой «Путь и путевое хозяйство» Самарского государственного университета путей сообщения, Галлямов Д.И., аспирант кафедры «Путь и путевое хозяйство» Самарского государственного университета путей сообщения.

Контактные напряжения при различном расположении колеса и рельса

Ключевые слова: метод конечных элементов, теории упругости, пятно контакта, контактные напряжения, средний круг катания, подуклонка рельсов.

Аннотация. Стратегия развития холдинга «РЖД» предполагает дальнейшее увеличение как нагрузки на ось, так и длины поезда. Повышение осевых нагрузок неизбежно вызывает рост механических напряжений в зоне контактирования колеса и рельса, а также во всех элементах подрельсового основания. При движении экипажа положение колесной пары по отношению к рельсам существенно меняется, приводя к возникновению различных сочетаний контактных зон колеса и рельса. Даже при условии постоянной осевой нагрузки нормальные напряжения будут изменяться из-за различия в радиусах кривизны контактирующих поверхностей этих зон. В реальных условиях количественная оценка параметров взаимодействия может быть выполнена только с применением численных методов моделирования. Для решения поставленной задачи разработана объемная конечно-элементная модель, смоделированная с полным геометрическим подобием натурным конструкциям, мощностью более 300 тыс. узлов. Выполненные расчеты показывают, что увеличение осевой нагрузки с 6 до 30 тс (в пять раз) приводит к увеличению контактных напряжений в 1,5—1,8 раза. Изменение зоны контакта в пределах поверхности катания рельса радиусом 500 мм вызывает колебания контактных напряжений в пределах 3 %. Смещение зоны контакта колеса относительного среднего круга катания более 30 мм приводит к росту контактных напряжений более чем в два раза при неизменности осевых нагрузок. Как правило, это наблюдается в крутых кривых по внутренней нити. Значительный рост контактных напряжений возникает при контактировании колеса зоной перехода профиля с коничности 1/10 к коничности 1/3,5; при этом уровень контактных напряжений возрастает более чем в четыре раза. Это приводит к значительному вертикальному износу и появлению канавки в средней части головки рельса, сплыву металла и уширению головки рельса, ухудшению качества дефектоскопирования (или невозможности его проведения) в связи с отслоением и выкрашиванием поверхности катания рельса.

Манаков А.Л., Сибирский государственный университет путей сообщения (СГУПС), Карпущенко Н.И., СГУПС, Величко Д.В., СГУПС

Снижение уровня шума вблизи железной дороги

Ключевые слова: железнодорожный путь, транспортный шум, вибрация, жиля застройка, способы защиты, шумозащитный экран, шумопоглотитель.

Аннотация. В статье приведены сведения об основных факторах образования железнодорожного шума, о санитарных нормах, об основных способах защиты близлежащей территории на различных стадиях излучения и распространения шума. Приведены примеры расчетов по обоснованию эффективности применения способов защиты жилой застройки от поездного шума на участках с интенсивным скоростным движением и даны предложения о параметрах шумозащитных экранов.

Пикалов А.С., ОАО «Российские железные дороги», Центральная дирекция по ремонту пути, начальник отдела разработки и внедрения новых проектов, Клементов А.С., ОАО «РЖД», Хабаровский центр путевых звеносборочных линий и машин отделения пути и путевых машин Проектно-конструкторского бюро по инфраструктуре (ХЦПМ ПКБ И), Скрипачев И.Ф., Дальневосточный государственный университет путей сообщения, Куликов О.Н., Новосибирский техникум железнодорожного транспорта — структурное подразделение Сибирского государственного университета путей сообщения

О специализации баз ПМС

Ключевые слова: специализация, производственная база, ПМС, техника, сборка, ремонт, рельсошпальная решетка.

Аннотация. Рассмотрены и проанализированы современные направления производственной деятельности ЦДРП в виде специализации производственных баз ПМС, оснащения их современной техникой сборки, ремонта и демонтажа РШР.

Гаврилов И.И., ОАО «Российские железные дороги», Хабаровский центр диагностики и мониторинга устройств инфраструктуры, начальник сетевой мерзлотной станции

Деформации земляного полотна и искусственных сооружений на Восточно-сибирской дороге из-за сейсмических воздействий

Автор предлагает усовершенствовать систему оповещения о землетрясениях с учетом накопленно-го опыта, создать автоматизированную систему, которая на основе данных ФГБУН ФИЦ ЕГС РАН о расположении эпицентра и магнитуде землетрясения позволит вычислять сейсмические воздей-ствия на объекты инфраструктуры в баллах шкалы MSK-64 и выявлять опасные перегоны, где необ-ходимо ограничивать скорость движения поездов, а также оперативно передавать данные в линей-ные подразделения.

Сычев П.В., Российский университет транспорта (МИИТ),  Юдин А.Н., Российский университет транспорта (МИИТ)

Автоматизация дозированной выгрузки щебня

Ключевые слова: планово-предупредительная выправка, хоппер-дозатор ВПМ-770, технологический процесс, АСУ ТП, микропроцессорная система «Навигатор», ВНИИЖТ-МАТЕСС, ALC, ВПР-02М.

Аннотация. Приведены результаты экспериментальной проверки предложенной технологии выправки пути на основе применения хоппер-дозатора ВПМ-770 и проведена оценка возможности ее автоматизации за счет создания АСУ ТП планово-пре­дупредительной выправки железнодорожного пути. Эксперимент проводился на полигоне Приволжской дирекции инфраструктуры на участке Кочетовка—Саратов с 848 по 852 км, в ходе которого выполнялись предварительная измерительная поездка с расчетом выправки, запись просадок рельсовых нитей и расчет потребного объема щебня для подъемки пути. Выправку проводили машиной ВПР-02М. Впоследствии были проанализированы показания вагона-путеизмерителя по геометрии рельсовой колеи до выправки и после, по результатам которого установлено снижение отступлений. Кроме того, показан экономический эффект при внедрении автоматизированного процесса выправки.

Замуховский А.В., Российский университет транспорта (МИИТ), Манюгина Е.А., МИИТ, Журавлев А.С., МИИТ

Прогноз температурных воздействий на рельсы с помощью нейронных сетей

Ключевые слова: бесстыковой путь, температурные интервалы, нейронная сеть, прогноз температуры.

Аннотация. Для обеспечения безопасной работы бесстыкового пути температура рельса должна постоянно контролироваться. Поэтому очень важно оценивать динамику изменения этих температур как по дням года, так и по времени суток, а также иметь возможность прогнозировать эти температуры на определенные временные интервалы.  В нашем случае нейронная сеть должна вычислять температуру рельсов на основе определенных исходных данных. Описанная в статье нейронная сеть дает достаточно точные для практического применения результаты и позволяет решить задачу прогнозирования уровня температурных воздействий на рельсы.

Локтев А.А., Российский университет транспорта (МИИТ), Гридасова Е.А., Дальневосточный федеральный университет, Королев В.В., МИИТ

Определение остаточных напряжений в старогодных рельсах

Ключевые слова: остаточные напряжения, старогодные рельсы, высокочастотные испытания, микроструктура, микротвердость.

Аннотация. В статье авторы предлагают перед повторным использованием рельсовых плетей провести ряд исследований с помощью математической модели динамического поведения рельсового сегмента и методики проведения высокочастотных испытаний с изучением микроструктуры и микротвердости образцов старогодных рельсов.

Новакович В.И., Ростовский государственный университет путей сообщения (РГУПС), Мироненко Е.В., РГУПС, Хадукаев Н.-А.С., РГУПС

Влияет ли масса шпалы на сопротивление сдвигу в балласте?

Ключевые слова: сопротивление балласта, вязкость балласта.

Аннотация. Сопротивление щебня сдвигу шпалами в значительной степени влияет на устойчивость бесстыкового пути, поскольку является одной из основных реактивных сил, противодействующих активной продольной силе. В связи с этим изучение погонного сопротивления и факторов, влияющих на него, производилось на протяжении многих лет и поныне является актуальной задачей.

В настоящей статье описывается влияние массы шпалы на ее сопротивление сдвигу в балласте. Для решения данного вопроса были проведены экспериментальные исследования с учетом динамического воздействия проходящих поездов.

Аккерман Г.Л., Уральский государственный университет путей сообщения, Аккерман С.Г., Уральский государственный университет путей сообщения, Каргапольцев Д.В., Уральский государственный университет путей сообщения

Цифровизация при проектировании криволинейных участков

Ключевые слова: проектирование, переходные и вертикальные кривые, требования, пространственная кривая, путь, совмещенная, биклотоидная кривая, суммарные силы.

Аннотация. В настоящее время нормативная база запрещает совмещение переходных кривых в плане и вертикальных кривых в профиле при проектировании и строительстве железнодорожных линий. Однако данное нормативное положение весьма усложняет проектирование высокоскоростных магистралей (ВСМ). Компьютерное моделирование показало, что это требование излишне.