ТЕХНІЧНА МЕХАНІКА
ISSN 1561-9184 (друкована версія), ISSN 2616-6380 (електронна версія)

ГОЛОВНА    ПРО ЖУРНАЛ    РЕДКОЛЕГІЯ    АВТОРАМ    ПОТОЧНИЙ ВИПУСК    АРХІВ    КОНТАКТИ

УДК 629.7

Технічна механіка, 2019, 3, 66 - 76

ПРОГНОЗУВАННЯ ЗНОСУ ГОЛОВОК ЗАЛІЗНИЧНИХ РЕЙОК В ПРОЦЕСІ ЕКСПЛУАТАЦІЇ

DOI: https://doi.org/10.15407/itm2019.03.066

Ушкалов В. Ф., Мокрій Т. Ф., Малишева І. Ю., Безрукавий Н. В.

Ушкалов В. Ф.
Інститут технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України,
Україна

Мокрій Т. Ф.
Інститут технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України,
Україна

Малишева І. Ю.
Інститут технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України,
Україна

Безрукавий Н. В.
Інститут технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України,
Україна

      Сьогодні при збільшенні швидкостей руху залізничного рухомого складу, зростанні об'ємів та номенклатури вантажів, що перевозяться, розвитку пасажирських перевезень, а також при підготовці мережі залізниць до пропускання вагонів з підвищеними осьовими навантаженнями назріла необхідність у проведенні детальних експериментальних і теоретичних досліджень процесів, що відбуваються при взаємодії екіпажів та колії. Зокрема, прогнозування стану і зносу рейок набуває суттєве значення. У цьому процесі можна виділити два підходи. Перший – це прогнозування бічного зносу рейок і терміну їхньої служби, другий – теоретичні дослідження з прогнозування зміни окреслень головок рейок внаслідок зносу при експлуатації.
      Мета даної статті полягала в розробці способу теоретичного прогнозування зміни профілів головок рейок при зносі. Застосовано методи математичного моделювання, числового інтегрування, теорії коливань, статистичної динаміки.
      У статті запропоновано спосіб прогнозування послідовного зносу рейок і зміни профілів їхніх головок з використанням математичної моделі взаємодії колеса та рейки з розподіленими контактними силами. Розроблений алгоритм прогнозування ґрунтується на числовому інтегруванні системи диференціальних рівнянь, що описують просторові коливання залізничного екіпажа при русі по колії довільного окреслення в плані.
      Апробацію розробленого математичного забезпечення проведено при прогнозуванні зносу головок рейок Р65 на прямій і круговій кривій ділянках колії. Розрахунки виконано для навантаженого піввагона із серійними візками моделі 18-100 та стандартними колесами з різним ступенем зносу обода. Здійснено порівняння прогнозних і експериментальних даних. Показано, що запропонований спосіб дозволяє досить точно прогнозувати зміни форми профілів головок рейок при зносі в результаті експлуатації.
     

прогнозування послідовного зносу рейок, апробація математичного забезпечення, піввагон, порівняння прогнозних та експериментальних даних

1. Начигин В. А. Контроль бокового износа рельсов. URL: http://scbist.com/xx1/17270-02-2010-kontrol-bokovogo-iznosa-relsov.html

2. Шакина А. В, Биленко С. В., Фадеев В. С., Штанов О. В. Исследование механизмов изнашивания рельсов в криволинейных участках пути на примере Дальневосточной железной дороги. Фундаментальные исследования. 2013. № 4–5. С. 1103–1108.

3. Карпущенко Н. И., Величко Д. В., Антерейкин Е. С. Анализ процессов нарастания износа рельсов и их ресурса в кривых участках пути. Наука и транспорт. 2012. № 3. С. 48–51.

4. Краковский Ю. М., Начигин В. А. Прогнозирование бокового износа рельсов как процедура оценки их остаточного ресурса. Контроль. Диагностика. 2010. № 6. С. 32–37.

5. Косарчук В., Агарков А. Прогнозирование долговечности рельсов по критерию возникновения трещин контактной усталости. Збірник наукових праць ДЕТУТ. Серія «Транспортні системи і технології». 2012. Вип. 20. С. 77–90.

6. Orvnas A. Simulation of rail wear on the Swedish light rail line Tvarbanan. Thesis on Master of Science degree. Royal Institute of Technology, Stockholm. 2005. 58 p.

7. William J. H., Ebersohn W., Lundgren J., Tournay H., Zakharov S. Guidelines to Best Practices for Heavy Haul Railway Operations: Wheel and Rail Interface Issues. USA: International Heavy Haul Association. 2001. 482 p.

8. Ушкалов .В. Ф., Мокрий Т. Ф., Малышева И. Ю. Математическая модель взаимодействия железнодорожного экипажа и пути с учетом распределения контактных сил по пятнам контакта. Техническая механика. 2015. № 2. С. 79–89.

9. Шпехт В. Новые данные об износе колес грузовых вагонов. Железные дороги мира. 1988. № 10. С. 11–19.

10. ДСТУ 3587-97. Безпека дорожнього руху. Автомобільні дороги, вулиці та залізничні переїзди. Вимоги до експлуатаційного стану. Чинний від 1998-01-01. URL: https://kyivaudit.gov.ua>company.nsf.

Copyright (©) 2019 Ушкалов В. Ф., Мокрій Т. Ф., Малишева І. Ю., Безрукавий Н. В.

Copyright © 2014-2019 Технічна механіка