ВЕСТНИК СИБИРСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

В статье проанализированы некоторые направления развития железнодорожного транспорта в России до 2030 г. Рассмотрены одни из основных проблем в техническом обслуживании бесстыкового пути. Вопросы методов технического обслуживания бесстыкового пути с учетом воздействия поездов остаются сегодня актуальными, поэтому необходимо обратить внимание на исследования в данной сфере и скорректировать существующие методы, которые в настоящее время лишь частично учитывают особенности температурной работы бесстыкового пути.

В статье дан обзор существующих теорий угона пути, особое внимание уделено механизму появления специфических упругих продольных деформаций рельсовых плетей бесстыкового пути, которые возникают при проезде локомотива, следующего в режиме торможения.

Выполнены расчеты продольных сил в рельсовых плетях и их упругих перемещений в пределах колесной базы электровозов серии ЭС10, следующих в режиме рекуперативного торможения в различных эксплуатационных условиях. Возникающие дополнительно при торможении такие продольные силы оказывают влияние на интервалы закрепления плетей бесстыкового пути и на устойчивость рельсошпальной решетки в целом.

Даны предложения по корректированию расчетного интервала температуры закрепления рельсовых плетей на постоянный режим работы путем сопоставления сжимающих продольных сил от повышения температуры рельсовых плетей и продольных сил, передающихся на рельсовые плети при рекуперативном торможении электровоза. Установлено, что в рассмотренных в статье условиях необходимость усиления конструкции верхнего строения пути возникает раньше, чем это предусмотрено Инструкцией по устройству, укладке, содержанию и ремонту бесстыкового пути.

Современные подходы к проектированию, строительству и эксплуатации бесстыкового пути недостаточно полно учитывают специфику его напряженно-деформированного состояния. В частности, не учтен фактор торможения поездов, один из наиболее неблагоприятных факторов внешнего воздействия на конструкцию бесстыкового пути.

В статье обозначена необходимость теоретико-экспериментального подхода к повышению достоверности оценки надежности температурной работы бесстыкового пути в вариативных эксплуатационных условиях при наличии фактора торможения поездов, ведомых современными и перспективными видами локомотивов.

Представлены результаты численного моделирования бесстыкового пути при наличии фактора электродинамического торможения локомотива. Полученные по результатам моделирования значения упругих перемещений рельсовой плети сопоставлены со значениями перемещений, зарегистрированных в ходе натурных экспериментов, с расчетными значениями по методике профессора Н. И. Карпущенко и по усовершенствованной методике, учитывающей план железнодорожной линии, вариативность значений коэффициента сцепления колеса и рельса, а также особенности режимов торможения локомотива. Разброс значений упругих перемещений, найденных по результатам моделирования и эксперимента, находится в пределах 18 %, что говорит о достаточной точности модели.

Разработана и верифицирована численная модель рельсовой плети методом конечных элементов. Предложен теоретико-экспериментальный подход к оценке напряженно-деформированного состояния бесстыкового пути при наличии фактора торможения с использованием метода конечных элементов.

Подтверждена гипотеза о том, что локально возникающие продольные силы инициируются тормозящим поездом в рельсовых плетях бесстыкового пути и оказывают влияние на резерв его устойчивости.