Особенности угона железнодорожного пути в кривых участках и разработка мероприятий по его предотвращению

• Автор: Филатов, Евгений Валерьевич
• Шифр специальности: 05.22.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 168 с. : ил.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Анализ теоретических разработок по вопросам угона пути

1.2. Практическое состояние вопросов угона пути

1.3. Современное состояние вопроса

1.4. Цели и задачи исследования

2. ПРОДОЛЬНЫЕ СИЛЫ, ВОЗНИКАЮЩИЕ ПРИ ДВИЖЕНИИ ПО

ПУТИ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА

2.1. Терминология по вопросам угона пути

2.2. Выбор расчетной схемы

2.3. Угоняющие силы и их зависимость от относительной скорости угона и основных параметров пути
2.3.1. Определение угоняющих сил для случая полного натяжения противоугонной системы
2.3.2. Определение осрсднснных угоняющих сил с учетом скорости перемещения нейтральной оси рельса
2.3.3. Зависимость осредненной угоняющей силы от скорости угона, параметров пути и подвижного состава
2.3.3.1. Зависимость осредненной угоняющей силы от относительной скорости угона
2.3.3.2. Влияние параметров пути и подвижного состава на величину максимальной осредненной угоняющей силы
2.4. Продольные силы трения, передаваемые от колес подвижного
состава на рельсы при вписывании экипажа в кривые
2.4.1. Силы взаимодействия железнодорожных экипажей с рельсами
2.4.2. Извилистое движение одиночной колесной пары
2.4.3. Динамическое вписывание тележки с жесткой рамой в
кривую
2.4.4. Расчет требуемого числа иротивоугонов для закрепления пути от обратного угона при различных конструкциях пути
2.5. Выводы по главе
3. ЭКС1ШРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ УГОНЯЮЩИХ
СИЛ В КРИВЫХ УЧАСТКАХ ПУТИ
3.1. Цель и задачи эксперимента
3.2. Приборы применяемые для исследований
3.3. Характеристика опытного участка
3.3.1. Характеристика участка по измерению сил давлений противоугонов на шпалы
3.3.2. Характеристика участка по измерению продольных перемещений рельсов
3.4. Методика проведения экспериментальных работ
3.5. Результаты экспериментальных исследований
3.5.1. Результаты измерения продольных перемещений рельса
3.5.2. Результаты измерения сил давления противоугонов на шпалы
3.6. Выводы по главе
4. РЕНОВАЦИЯ ПРУЖИННЫХ ПРОТИВОУГОНОВ
4.1. Состояние вопроса
4.2. Моделирование напряженнодеформированного состояния
противоугонов методом конечных элементов
4.3. Лабораторные исследования противоугонов
4.4. Технология ремонта противоугонов
4.5. Годовой экономический эффект от применения отремонтированных противоугонов
4.6. Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ


Данная методика основана на численном решении и выполняется полностью на ЭВМ. В силу всего сказанного возникает необходимость использования приближенных методов расчета угона пути. В работе 1 А . Я. Коганом предложен метод осреднения в решении задач угона железнодорожного пути. Метод осреднения типичен для широкого класса задач теории колебаний . Их особенность состоит в том, что часть переменных меняется медленно, а другая часть переменных быстро. Метод осреднения относят к асимптотическим методам разделения движений . В разной степени этот метод можно использовать и для исследования установившихся движений и для исследования переходных процессов. Метод осреднения имеет своим истоком работы голландского инженера ВандерПоля, которые получили дальнейшее более общее развитие в работах Н. М. Крылова и Н. Е. Боголюбова. В последнее время метод разделения движений начал использоваться очень широко, находя применение в самых различных областях инженерной практики и физики. В прикладных задачах обычно основной интерес представляет изучение медленных перемещений и закон изменения быстрых перемещений. Применительно к исследованию процессов угона пути при пренебрежении эффектом продольных волн напряжении в рельсе, влияние которых на процесс угона пути при скоростях движения подвижного состава до кмчас незначительно 4, , процесс изменения продольных перемещений нейтральной оси рельса рассматривается как медленный, а процесс продольных перемещений точек рельса, находящихся на нижней грани его подошвы, как быстрый. Использование этого метода, как показано в работах 5, , позволяет не только проводить ориентировочные расчеты, но и качественно и количественно оценивать процессы угона как для звеньевого, так и для бесстыкового пути. В работе , выполненной на основании исследовании 4, 5, приведены решения задач о продольных динамических процессах в звеньевом пути и бесстыковом пути в полпой постановке и с использованием приближенных решении. В реальных конструкциях пути, как правило, наблюдается упругофрикционная связь рельса с основанием, то есть по подошве рельса могут действовать как упругие силы, так и силы трения. При небольших взаимных смещениях рельс увлекает за собой основание, которое имеет продольную упругость, зависящую от вертикальной распределенной нагрузки , и по подошве рельса действуют упругие силы. Функциональная зависимость осредненной угоняющей силы от относительной скорости угона полученная В. А. Покацким в работе , позволяет для исследования процессов угона пути при упругофрикционном взаимодействии рельса и основания использовать метод осреднения. Качественное совпадение данной функции с аналогичной функцией полученной для случая чисто фрикционного взаимодействия, позволяет для угона реального пути использовать основные расчетные формулы полученные для пути нсупругого в продольном направлении. Расчеты явлений угона пути, изложенные в работе не позволяют исследовать процесс угона во времени 4, однако они правильно определяют максимальные угоняющие силы, действующие после натяжения противоугонной системы 5. Из анализа работ по теории угона пути следует, что радикальным средством для исключения явлений угона пути является предотвращение проскальзывания подошвы рельса по основанию. Профессором М. Ф. Вериго в работе с этих позиций были впервые разработаны основные принципы проектирования противоугонного промежуточного скрепления. Надежность железнодорожного пути является основой безопасной работы железнодорожного транспорта, оказывает существенное влияние на эффективность всего транспортного процесса. Надежность железнодорожного пути во многом определяется надежностью связей рельсов с основанием. С этих позиций работа промежуточных скреплений рассмотрена профессором Н. И. Карпущенко в работе . Угон хгути при этом трактуется как полный или частичный отказ продольных связей. Выполненный анализ теоретических исследований по угону пути показывает, что наиболее эффективным методом исследования процессов угона пути является метод осреднения.