NORMAL OUTLAYS OF EDGEWAYS POINT-WORKS WITH GAUGE OF RAIL TRACK AND FOLLOW OF PLANE DIRECTION

УДК 625.032.432 В. В. РИБКІН, К. Л. КАЛЕНИК (ДІІТ) НОРМАТИВИ УТРИМАННЯ БОКОВОГО НАПРЯМКУ СТРІЛОЧНИХ ПЕРЕВОДІВ ПО ШИРИНІ КОЛІЇ ТА ЗА НАПРЯМКОМ У ПЛАНІ В даній статті наведено результати досліджень, що стосуються розробки нормативів утримання бокового напрямку стрілочних переводів по ширині колії та за напрямком у плані за критеріями безпеки руху та впливу на колію. Ключові слова: критерії безпеки руху та впливу на колію, дослідження, нормативи, утримання В данной статье приведены результаты исследований, касающиеся разработки нормативов содержания бокового направления стрелочных переводов по ширине колеи и по направлению в плане по критериям безопасности движения и воздействия на путь. Ключевые слова: критерии безопасности движения и воздействия на путь, исследования, нормативы, содержание This article presents the results of studies concerning the development of standards for maintenance of the lateral direction of rail switches on gauge and the direction in plan by the criteria for traffic safety and impact on the track. Keywords: criteria for traffic safety and impact on track, studies, standards, maintenance Діюча система нормативів утримання стрілочних переводів [1] враховує лише норми та допуски утримання по ширині колії та за напрямком у плані. В цій системі не існують, як це прийнято для звичайної колії, нормовані ступені відступів. Крім того ці нормативи були розроблені за результатами статистичних та експериментальних досліджень стрілочних переводів лише на дерев’яних брусах [2–3]. Експериментальні дослідження [3] не враховували вплив плану та профілю стрілочного переводу на взаємодії колії та рухомого складу. Дослідженнях [4] були присвячені впливу стану в профілі та в плані на взаємодію. Але і ці дослідження мали недоліки: – нерівності в плані та профілі аналізувались окремо; – стрілочні переводи до початку експерименту вже мали початкові нерівності, але їх вплив не аналізувався, тому після улаштування штучних нерівностей максимальні значення показників взаємодії були отримані за межами експериментальної ділянки; – в теоретичній частині досліджень використовувались плоскі математичні моделі взаємодії, хоча результати експериментів свідчили про сумарний вплив нерівностей в плані і профілі на взаємодію; – не наведені схеми розташування датчиків. Ці обставини стали причиною проведення досліджень з розробки нових нормативів утримання стрілочних переводів по ширині колії та за напрямком у плані. Метою даної роботи є розробка нормативів утримання, на базі раніше виконаних дослі- джень [5–8], по ширині колії та за напрямком у плані бокового напрямку стрілочних переводів за критеріями безпеки руху та впливу на колію. Для цього необхідно обрати відповідні критерії. Силами вчених кафедри «Колія та колійне господарство» та Колієвипробувальної науководослідної лабораторії ДІІТу вперше за роки незалежності України були розроблені такі нормативи [9–10]. Враховуючі особливості взаємодії боковий напрямок стрілочних переводів був розділений на 2 характерні ділянки: 1) стрілка; 2) перевідна крива. Відповідно для цих ділянок були обрані відповідні критерії безпеки руху та впливу на колію, які наведені в табл. 1. Зауважимо, що вкочення колеса на рейку відбувається не миттєво, а на протязі деякої довжини, згідно досліджень випадків порушення безпеки руху [11], ця довжина складає 0,6…5,0 м. У якості допустимої нами прийнята нижня границя 0,6 м. Для досягнення поставленої мети необхідно було вирішити наступні задачі: 1) визначити, який з напрямків руху: пошерсний чи протишерсний (далі ПШ та ПРШ відповідно) є більш несприятливий з точки зору взаємодії; 2) визначити вплив нерівностей у профілі на взаємодію; 3) встановити найбільш несприятливий вид нерівностей у профілі в межах перевідної кривої за критеріями безпеки руху; 4) визначити допустимі відступи за шириною колії та за напрямком у плані із врахуван© Рибкін В. В., Каленик К. Л., 2011 104 ням нерівностей у профілі, що не вимагають зменшення встановленої швидкості руху; 5) визначити ступені відступів по ширині колії та за напрямком у плані за критеріями безпеки руху та впливу на колію. Т а бли ця 1 –в межах перевідної кривої величина бокової сили більша при ПРШ напрямку руху; – в межах переднього вильоту при ПШ напрямку руху бокова сила менша ніж в межах зони набігання та перевідної кривої при ПРШ напрямку руху. Допустимі значення критеріїв безпеки руху та впливу на колію Назва критерію Допустиме значення Бокова сила від колеса на рейку 120 100 кН* Коефіцієнт запасу стійкості колеса на рейці 1,3 * – у чисельнику для залізобетонної підрейкової основи; у знаменнику – для дерев’яної Всі наведені задачі даного дослідження виконувались за допомогою просторової математичної моделі взаємодії вантажного піввагона на візках 18-100 (в порожньому та навантаженому стані: 23,5; 25; 30 т/вісь) з колією в межах стрілочного переводу. Вихідні дані для моделі були взяті з [14, 15]. Причому моделювання виконувалось окремо для дерев’яної та залізобетонної основи. Верифікація моделі виконувалась за результатами натурних експериментів по визначенню напружено-деформованого стану стрілочних переводів, проведених кафедрою «Колія та колійне господарство» та Колієвипробувальною науково-дослідною лабораторією ДІІТу. Результати, отримані при моделюванні та експериментальним шляхом, мають добрий збіг. Випробовування піввагонів із навантаженням 30 т/вісь в Україні ще не проводились, тому результати моделювання для цього осьового навантаження мають орієнтовний характер. Визначимо, який з напрямків руху – ПШ чи ПРШ – є більш несприятливим з точки зору взаємодії. Для цього порівняємо результати моделювання руху піввагона в обох напрямках. При русі в ПШ напрямку моделювалась нерівність в плані в межах переднього вильоту рамної рейки та перевідної кривої, а при ПРШ напрямку – лише в межах перевідної кривої. Параметри нерівностей у плані в обох зонах бокового напрямку однакові: довжина нерівності 6 м, амплітуда 15 мм (параметри нерівностей за результатами експлуатаційних досліджень [8]). Зміну бокової сили по довжині бокового напрямку наведено на рис. 1, 2 для ПРШ та ПШ напрямку відповідно. Аналіз результатів, наведених на рис. 1–2, свідчить наступне: Рис. 1. Бокова сила при ПРШ напрямку руху Рис. 2. Бокова сила при ПШ напрямку руху Результати експлуатаційних досліджень [8] підтверджують ці висновки: залишкові деформації в межах зони набігання та перевідній кривій завжди більші, ніж в межах переднього вильоту. Отже, результати теоретичних та експлуатаційних досліджень дають право стверджувати, що найбільш несприятливим є ПРШ напрямок руху. Тому в подальших дослідженнях аналіз буде проводитись для ПРШ напрямку руху. В наших дослідженнях, що проводились раніше [7], із нерівностей у профілі враховувались лише стики. Проведенні нами експлуатаційні дослідження показали, що на кожному стрілочному переводі присутні нерівності за 105 рівнем: односторонні просадки та перекоси. Приклади цих нерівностей наведені на рис. 3. Це обумовлене безпосереднім зм (...truncated)