ВЕСТНИК СИБИРСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

Основными современными промежуточными рельсовыми скреплениями на железнодорожных путях ОАО «РЖД» являются скрепления с упругими прутковыми клеммами. Конструкция данных скреплений, в том числе самих упругих прутковых клемм, продолжает постоянно развиваться. Одним из главных недостатков в-образных упругих клемм является неэффективное распределение монтажного усилия: на прижатие подошвы рельса направлено около половины от прикладываемого на болт (прикрепитель) усилия. В качестве перспективной конструкции упругой прутковой клеммы для промежуточных рельсовых скреплений рассмотрена клемма в виде пружины кручения (или витковая клемма), главным преимуществом которой является более удачная схема распределения прижимного усилия. В статье приведены результаты многовариантного моделирования геометрических параметров витковых клемм (42 шт.) с анализом их напряженно-деформированного состояния. Расчеты проведены с использованием программно-вычислительных комплексов SolidWorks и Ansys Workbanch. В результате расчетов многовариантных моделей выполнен анализ напряженно-деформированного состояния витковой клеммы и определены степени влияния интервалов варьирования геометрических параметров клеммы: шага витка клеммы (17-30 мм); диаметра прутка клеммы (12-20 мм); числа витков клеммы (1,4-3,4); диаметра витка клеммы (50-70 мм). Исходя из геометрии рельса, взаимного расположения предполагаемых элементов узла скрепления, обеспечения оптимального напряженно-деформированного состояния и как можно меньшей материалоемкости клеммы наиболее оптимальными параметрами конструкции упругих клемм в виде пружины кручения являются: диаметр витка 50 мм, количество витков полуклеммы 2,4; диаметр прутка 16 мм, шаг витка 17 мм.

Бесстыковые рельсовые плети являются основным элементом типовой бесстыковой конструкции железнодорожного пути. Разрядка температурных напряжений в таких плетях - одна из распространенных и трудоемких операций в путевом хозяйстве ОАО «РЖД».

В настоящее время известны два основных вида технологических процессов: с использованием гидравлического натяжного устройства (ГНУ); ГНУ и нагревательных установок (съемных однониточных нагревательных установок).

Определены четыре основных парных варианта технологии разрядки температурных напряжений рельсовых плетей для дальнейшего технико-экономического анализа результатов по ряду технологических и экономических показателей: с применением ГНУ (КБ-65, ЖБР-65); ГНУ (ЖБР-65Ш, ЖБР-65ПШМ, ЖБР-65ПШР); ГНУ и нагревательных установок (КБ-65, ЖБР-65); ГНУ и нагревательных установок (ЖБР-65Ш, ЖБР-65ПШМ, ЖБР-65ПШР). Разработана методика определения и оценки технико-экономических показателей технологий, учитывающая ряд факторов: расходы на оплату труда работников, на топливо, на годовое техническое обслуживание оборудования, средние расходы по предоставлению «окон».

Внедрение нагревательных установок в технологию разрядки температурных напряжений в бесстыковых плетях обладает высокой технологической эффективностью; так, снижение времени «окна» составило до 16,7 %, трудозатрат - до 4 %, также уменьшаются размеры оплаты труда и средняя стоимость проведения «окна». Снижение общих экономических расходов по данной технологии составляет до 42 %, и в перспективе эта технология может успешно заменить существующие в настоящее время в путевом хозяйстве ОАО «РЖД» аналогичные технологии.