РОЗРАХУНОК ПАРАМЕТРІВ КОЛІЙНИХ СТРУКТУР ЗАЛІЗНИЧНИХ СТАНЦІЙ ЗА КРИТЕРІЄМ БЕЗПЕКИ

Анотація

Мета. Метою дослідження є пошук і розробка універсального методу, що дозволяє розраховувати параметри колійних структур залізничних станцій за критерієм безпеки Методика. Встановлено, що при виконанні маневрів на станціях існує заборона на виконання автоматичного зчеплення рухомого складу при зупинці в криволінійних ділянках колії. Це пояснюється невизначеністю ситуації в точному визначенні безпечних умов взаємодії рухомого складу. На практиці це викликає потребу контролю зчеплення вагонів причетними працівниками. Існуючі методи розрахунку дозволяють визначати умови ефективної взаємодії тільки в кругових і s-образних кривих без прямої вставки і мають ряд обмежень на застосування. Однак, проведений аналіз схеми колійного розвитку станцій дозволив виділити майже два десятка досить поширених розрахункових умов взаємодії. Найбільш доступним і універсальним способом, що забезпечує близьке до експерименту результат, є імітаційне моделювання процесу зчеплення рухомого складу на ділянках колій різної конфігурації. Для створення моделі необхідно реалізувати алгоритм, що включає рішення ряду завдань: 1) створення математичної моделі досліджуваного ділянки колії; 2) моделювання положення взаємодіючих вагонів та їх консолей в будь-якій точці досліджуваної ділянки колії; 3) визначення траєкторій руху осей зчеплення автозчеплень вагонів і ліній, що характеризує відстань між осями зчеплення вагонів (сумарний винос консолей), а також величини ефективної ширини захвату автозчеплень в залежності від геометрії колії; 4) моделювання умов взаємодії двох вагонів та визначення ефективності автоматичного зчеплення. Результати. Застосування комп'ютерного імітаційного моделювання дозволяє значно розширити можливості дослідження умов взаємодії вагонів на ділянках з різними геометричними параметрами. Так, визначено умови та характер процесів взаємодії автозчепних приладів вагонів (на прикладі довгобазної платформи довжиною 26,22 м) на ділянках сполучення кругової кривої з прямою і s-подібної кривої без прямої вставки, коли вагон не розміщується цілком на кривій (l_кр < 2l + n). Метод дозволяє визначати обмеження на застосування s-образних кривих з прямою вставкою. В результаті моделювання отримані довжини і величини радіусів кривих, що забезпечують ефективність виконання операцій автоматичного зчеплення з длиннобазными вагонами. Встановлено, що конструкція і розміри деяких довгобазних вагонів не забезпечують умов зчеплення на стрілочних переводах марок 1/6 й 1/9. Такі вагони доцільно виділяти в окрему категорію понаддовгобазних, для застосування в маневровій роботі з ними відповідних заходів безпеки. Крім того, визначені розміри зони, в межах якої забезпечуються умови взаємодії вагонів, що важливо для розміщення вантажних фронтів та інших споруд у прив'язці до плану колійного розвитку. Наукова новизна. Розроблена імітаційна модель процесу взаємодії вагонів на ділянках колій різної конструкції. При цьому облік додаткового поперечного зсуву виконується при визначенні координат кожної візки окремо. Її комп'ютерна реалізація дозволяє досліджувати параметри колійних структур залізничних станцій та встановлювати вимоги до конструкції і геометричних параметрів колії, що забезпечують ефективність зчеплення вагонів. Встановлені деякі типи вагонів, виконання маневрів з якими може створювати критичні умови взаємодії. Практична значимість. Формалізація умов, що створюють обмеження на виконання маневрових операцій дозволяє ідентифікувати вагони, що створюють несприятливі умови взаємодії, локалізувати найбільш небезпечні ділянки колій на станціях та виділити безпечні технологічні маршрути пропуску довгобазних вагонів. Використання результатів моделювання при проектуванні і реконструкції залізничних станцій дозволить мінімізувати участь людини в процесі зчеплення вагонів, підвищити ефективність та безпеку виконання маневрової роботи, розширити можливості застосування систем автоматизації в перспективі. Розроблена імітаційна модель дозволяє також виконувати оцінку умов забезпечення габаритів наближення на залізничному транспорті.