Введение к работе
Актуальность проблемы
В современных условиях на железных дорогах России 95% отказов происходит из-за контактно-усталостных повреждений и износа головки рельсов. Практика эксплуатации современных различных конструкций подтверждает, что свыше 90% всех разрушений происходит из-за усталости материалов, работающих, как правило, в сложных климатических условиях под постоянным действием статических и динамических нагрузок.
Знание физико-механических характеристик материалов рельсов, их природы, предельных пластических показателей, закономерностей изменения этих значений от напряженного состояния рельсов, а также изменение параметров выносливости, надежности их конструкции, выбранной технологии изготовления и условий эксплуатации, не позволяют с высокой достоверностью гарантировать исключение отказов в работе (изломов) рельсов и нарушение геометрии их взаимного расположения.
Поэтому создание методики, а затем на ее основе разработка интеллектуальной системы обнаружения излома рельсов и нарушение нормативных показателей геометрии рельсовой колеи с идентификацией этих опасных неисправностей на расстояниях, значительно превышающих тормозной путь железнодорожных составов, является предельно современной настоятельной проблемой и требует своего ускоренного решения.
Цели и задачи исследования. Целью данной работы являются разработка методики, которая позволит создать систему опережающей диагностики, которая значительно снизит число нарушений безопасности на железнодорожном транспорте по причине излома рельсов и нарушения геометрических размеров рельсовой колеи.
В связи с этим:
1. Определена необходимость создания опережающей технологии для
предупреждения аварий и катастроф в процессе движения поездов.
2. Проведен анализ современной диагностики рельсов и рельсовой колеи.
3. Исследовано влияние взаимодействия электромагнитных полей при
одновременном сканировании смежных рельсов.
4. Разработаны принципы раздельного сканирования рельсов для
идентификации частичного или полного разрушения рельсов.
-
Определены возможности опережающей идентификации нарушения геометрических размеров рельсовой колеи, превышающие нормативные показатели.
-
Приведено несколько вариантов расчета для определения длины затухания зондирующего сигнала.
-
Экспериментально и расчетно доказана возможность идентификации неисправностей рельсовой колеи, требующих ограничения скоростей для подвижного состава.
Научная новизна диссертации. Научную новизну диссертации составляют:
-
Определение основных, _ причин неисправностей железнодорожного пути, требующей своей идентификации в процессе движения грузовых и пассажирских составов.
-
Обоснование создания трехзвенной связи: безопасность движения - локационное зондирование - опережающие диагностические технологии.
-
Опережающие технологии, позволяющие за время принятия отраженного импульса от обнаруженного дефекта (излом рельса, температурный выброс пути), в полной мере реализовать тормозной путь с учетом реальной скорости движущихся составов.
-
Экспериментально и расчетно исследованы возможности обнаружения разрывов рельсовой колеи. Показана достоверность идентификации излома рельса или разрыва рельсовой колеи только при их раздельном локационном зондировании.
-
Показано взаимовлияние электромагнитных полей на результаты одновременного сканирования смежных рельсов.
-
Принятие за достоверный параметр точности определения нормативных геометрических размеров рельсовой колеи коэффициента пропорциональности.
-
Разработка требований для продвижения опережающих диагностических технологий на элементы подвижного состава и инфраструктуры.
Практическая значимость работы.
По результатам выполненной данной диссертационной работы заключен договор на создание промышленной системы опережающей диагностики для идентификации полного или частичного разрушения рельсов и нарушения геометрических параметров рельсовой колеи.
Структура и объем работы.
Научный доклад состоит из четырех глав, заключения, списка научных трудов по выполненной теме и списка использованной литературы.
