Методика оценки работоспособности бесстыкового пути по критерию соответствия действительной температуры закрепления рельса нормируемому значению

Рассмотрена проблема оценки безопасности эксплуатации бесстыкового пути. Проведен сравнительный анализ действующих методов оценки и предложена методика выявления опасных участков пути по критерию соответствия действительной температуры закрепления рельса нормативной. Под действительной температурой закрепления в статье принимается та температура рельса, при которой в нем в результате его температурного расширения или сужения образуется нулевое значение продольной силы. Приведен способ расчета действительной температуры закрепления рельса с использованием зависимости собственной частоты колебаний рельса от приложенной к нему продольной силы, которая получена расчетным методом с использованием созданной авторами конечно-элементной модели участка пути с помощью проведения модального расчета при различных значениях продольной силы, приложенной к рельсу. Выполнена ее верификация по экспериментальным данным, полученным в результате проведения испытаний на специализированном стенде. Описывается методика проведенных испытаний на стенде и участке бесстыкового пути Озерской ветки Московской железной дороги, заключающаяся в определении собственной частоты первой формы колебаний рельса при различных значениях продольной силы, а в случае полигонных испытаний — при различных значениях температуры рельсов. Приведен расчет действительной температуры закрепления рельса на примере участка бесстыкового пути Озерской ветки Московской железной дороги. Установлено, что температура закрепления рельсов на исследуемом участке соответствует нормативной для данного региона.

1. Бромберг Е.М. Перспективы и проблемы развития бесстыкового пути на железных дорогах СССР // Труды ВНИИЖТ. М.: Трансжелдориздат, 1962. Вып. 244: Бесстыковой путь. С. 5‒18.

2. Зверев Н.Б. Экспериментальное исследование работы бесстыкового пути // Труды ВНИИЖТ. М.: Трансжелдориздат, 1962. Вып. 244: Бесстыковой путь. С. 46–60.

3. Бромберг Е.М., Зверев Н.Б. Бесстыковой путь в кривых. М.: Транспорт, 1968. С. 3‒31.

4. Бромберг Е.М. Устойчивость бесстыкового пути под поездами // Совершенствование конструкции и эксплуатации бесстыкового пути. М.: Транспорт, 1988. С. 13‒20. (Труды ВНИИЖТ).

5. Першин С.П. Метод расчета устойчивости бесстыкового пути // Труды МИИТ. М., 1962. Вып. 147: Путь и путевое хозяйство. С. 28–97.

6. Карпущенко Н.И., Осипов В.Г., Грищенко В.А. Проблемы и перспективы развития бесстыкового пути // Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. 2010. № 22. С. 23–34.

7. Инструкция по устройству, укладке, содержанию и ремонту бесстыкового пути для обеспечения прочности и устойчивости бесстыкового пути: утв. распоряжением ОАО «РЖД» от 14 декабря 2016 г. № 2544р. 185 с.

8. Гапанович В.А., Михалкин И.К., С им а к о в О.Б. Комплексная оценка состояния бесстыкового пути // Железнодорожный транспорт. 2015. № 9. С. 24–27.

9. Павленко В.В. Система определения предотказного состояния бесстыкового пути для обеспечения безопасности движения поездов // Транспорт Российской Федерации. 2011. № 5. С. 31–33.

10. Патент № 2670723 Российская Федерация, МПК G01L1/00 (2006.01). Способ определения напряженно-деформированного состояния различных упругих объектов: № 2017144958: заявл. 21.12.2017: опубл. 15.11.2018 / Бидуля А.Л. [и др.]; заявитель АО «ВНИКТИ». 9 с.

11. ГОСТ 10629–88. Шпалы железобетонные, предварительно напряженные для железных дорог колеи 1520 мм. Технические условия: межгос. стандарт: утв. и введен в действие постановлением Государственного строительного комитета СССР от 21 ноября 1988 г. № 228: дата введения 1990-01-01. М.: ИПК Издательство стандартов, 2004. 16 с.

12. ГОСТ 16277–93 (ИСО 6305-2-83). Подкладки раздельного скрепления железнодорожных рельсов типов Р50, Р65 и Р75. Технические условия: межгос. стандарт: принят Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации 27 октября 1993 г.: дата введения 1995-01-01. М.: Стандартинформ, 2006. 20 с.

13. ГОСТ Р 56291–2014. Прокладки рельсовых скреплений железнодорожного пути. Технические условия (с поправкой): нац. стандарт Российской Федерации: дата введения 2015-05-01. М.: Стандартинформ, 2015. 32 с.

14. ГОСТ Р 51685–2013. Рельсы железнодорожные. Общие технические условия (с Изменением № 1): нац. стандарт Российской Федерации: дата введения 2014-07-01. М.: Стандартинформ, 2014. 102 с.

15. Чунин С.В., Шабуневич В.И., Савоськин А.Н. Экспериментальное исследование собственных частот и форм колебаний рельса // Вестник научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (Вестник ВНИИЖТ). 2020. Т. 79. № 3. С. 154–160. DOI: https://doi.org/10.21780/2223-9731-2020-79- 3-154-160.