Введение к работе
Актуалыюоть научного исследования
Для нормальной работы стрелочки переводов необходимо иметь деревянные брусья высокого качества. Ежегодная потребность, в них очень высока. Однако, последние годи имеет место хроническая их недопоставка.
.Постоянный дефицит деревяюшх брусьев вынуждая? искать новые пути репения проблемы устройства подредьсового основания в пределах стрелочных переводов.
Предпринимаются попытки укладки металлических частей стрелочных переводов на деревянные и железобетонные шпалы, железобетонные плиты, металлические листы на путях металлургических заводов и другие способы. Пока это малоэффективные средства. Они не позволяют преодолеть дефицит деревянных переводных брусьев.
Эффективным решением этого вопроса является использование В качестве подрельсового основания железобетонных переводных брусьев.
ЛИИЖТом совместно с Октябрьской ж.д. разработан проект железобетонных брусьев для стрелочного перевода типа Р65 марки 1/11. Начиная с 1991 года эти брусья укаедаваотся на Октябрьской и других железных дорогах. Железобетоюше брусья будут укладываться на всех дорогах МПС нарастающими темпами.
До последнего времени не создана методика для определения потребности в стрелочных переводах, запасных частях, железобе- . тонных брусьях. Автор в диссертации делает попытку уточнения норматива службы только одного элемента - крестовин типа обчей' I
отливки с изнашивающимися частими усовиков ( Р65, марки 1/11 ), уложенных на железобетонные брусья.
Диссертационная работа выполнялась автором на госбюджетных началах в соответствии с планом НИР кафедры "Железнодорожный путь" ПГУПС, ПТКВ ЦП МПС, ЦП шс.
Цель исследований
Разработка теоретических и практических методов оценки _влияния Солее жесткого железобетонного подредьсозого основания на эксплуатационные характеристики стрелочного перевода. Дать возможность линейным работникам дистанции пути с достаточным основанием прогнозировать ресурс работы крестовин типа Р65 марки 1/11 в конкретных эксплуатационных условиях.
Методика проведения исследования
Объектом исследований являются крестовины типа общей отливки с изнашивающимися частями усовиков PS5 марки 1/11, которые уложены на железобетонные брусья.
Для достижения поставленной цели в работе использованы следующие методы исследования.
Для теоретических исследований упруго-динамических характеристик рельсовых нитей по длине крестовины использован численный способ. Это наиболее простой и достаточно достоверный способ для приближенного расочета бесконечно длинных балок переменного сечения, лежащих на неравноупругом основании. Автором предложены рассчетнке уравнения в которых дана возможность оценки влияния на вертикальные прогибы крестовин таких последовательно соединенных между собой упругих элементов как упругих 2
прокладок, самих брусьев, балластного слоя, земляного полотна.
Изучены траектории перекатывания колес по крестовинам уложенным на железобетонные брусья, которые находятся в рааличных эксплуатационных условиях. Параметры этих неровностей ео многом определяют уровень сил взаимодействия при движении по ним подвижного состава.
С применением ЭВМ исследованы вертикальные силы взаимодействия, возникающие при движении подвижного состава по крес-товинаи. Выполнены многовариантные рзссчеты сил взаимодействия при варьировании таких параметров как жесткость подрельсового основания и масса железобетонных брусьев.
Экспериментальные исследования проводились в эксплуатационных условиях под опытными и графиковыми поездами на магист- . ральных участках. Экспериментальные исследования выполнялись с применением метода электротензометрии и современной тензометри-ческой аппаратуры.
Эксплуатационные наблюдения проводились за конструюючий крестовин, уложенных на эксплуатируемых путях Октябрьской железной дороги. Для анализа работы крестовин находяпзкся в различных эксплуатационных условиях использованы результаты исследований . ЛИШТа, ДЩТа, ВНЮИТа, ПТКБ ЦП МПС.
Научная новизна
В результате выполненной работы получил дальнейшее развитие численный.метод расчета бесконечно длинных балок переменного сечения, лежащих на неравноупругом основании. Рассчетные уравнения позволяют определить вклад в общие вертикальные прогибы крестовин последовательно соединенных между собой упругих элементов подрельсового основания.-'3.
Определены, основные параметры траекторий перекатывания колес по крестовинам, которые уложены на железобетонные брусья.
Выявлены зависимости между параметрами неровности в гоне перекатывания на крестовине и вертикальными силами взаимодействия, дана оценка влияния на уровень силового взаимодействия таких параметров крестовинного узла как жесткость подрельсового основания и масса переводных брусьев. Экспериментально подтверждены числовые значения жесткости и модуля упругости подрельсового основания.
Взаимосвязи вертикального износа крестовин с основным фактором, влияющим на этот износ, получены на основании эксплуатационных наблюдений.. Наблюдениями подтверждена стабильность крестовиннбго узла по ширине колеи и уровню.
На основании выполненных исследований разработана практическая методика, позволяющая с достаточной степенью точности рассчитывать и прогнозировать износ крестовин в зависимости от существующих или проектируемых условий эксплуатации.
Практическая ценность работы состоит в возможности использования рееультатов исследований научно-исследовательскими, проектными и производственными подразделениями путевого хозяйства, а также отдельными исследованиями в научной и инженерной деятельности. Расчетные методики доведены до уровня практического применения.
Достоверность и обоснованность исследований
Теоретические исследования проведены с использованием сов-
ренэнных достижений строительной механики, теории взаимодействия пути и подвижного состава. Результаты теоретических исследований проведены и'подтверждены экспериментально в эксплуатационных условиях. '
Реализация работы
По результатам исследований определены коэффициенты, уточ
няющие норматив службы крестовин типа Р65 марки 1/11, уложенных
на железобетонные брусья. Автор принимал участие в разработке
приказа N П-6 от 21.06.92 г., который регламентирует порядок
определения норматива службы крестовин типа Р65 марки 1/11,
уложенных на железобетонных брусьях на Октябрьской железной до
роги. . ' '
Апробация работы
Отдельные вопросы, основные положения и материалы диссертации били доложены и получили одобрение на :
ХХХУШ научно-технической конференции по вопросам путе-еого хозяйства Октябрьской железной дороги и ПИИТа в 1992 Г.
XXXIX научно-технической конференции по вопросам путевого Октябрьской железной дороги и ПИИТа в 1993 г.
В целом диссертационная работа была рассмотрена и одобрена , на заседании кафедры "Железнодорожный путь" ПГУПС 25.01.94 г.
Публикации
По материалам диссретации опубликовано две работы. Ряд разделов диссертации вошли в научно-технический отчет Дорожной научно-исследовательской лаборатории.
Объем и структура работы