КОМПЛЕКСНЕ ОБҐРУНТУВАННЯ ПАРАМЕТРІВ ШЛЯХОВОГО РОЗВИТКУ ЗАЛІЗНИЧНИХ СТАНЦІЙ І ГЕОМЕТРИЧНИХ РОЗМІРІВ РУХОМОГО СКЛАДУ

Анотація

Мета. Метою дослідження є визначення єдиного критерію ефективності взаємодії автозчеплень, для комплексного обґрунтування параметрів путнього розвитку залізничних станцій і геометричних розмірів рухомого складу. Методика. В якості критеріїв ефективності і безпеки конструкцій путнього розвитку розглядаються основні експлуатаційні характеристики автозчіпних механізмів в горизонтальній площині: ефективність руху вагонів в зчепі і можливість їх автоматичного зчеплення. Аналіз методів оцінки умов виконання вказаних критеріїв, дозволяє виділити дві групи впливаючих чинників : геометричні параметри путнього розвитку (радіус кривої, довжина кривої, пряма вставка) і геометричні розміри рухомого складу (довжина бази вагону, довжина консольної частини, база візка, додаткове зміщення візків, ширина захоплення і кут відхилення автозчеплення).Порівняльна оцінка вибраних критеріїв виконується за допомогою аналітичних залежностей для безпосереднього розрахунку довжин радіусів, що забезпечують автоматичне зчеплення і рух вагонів в зчепі. З цією метою в дослідженні отримано вираження для безпосереднього розрахунку довжини радіусу залежно від кута відхилення хвостовика автозчеплення при русі в зчепі. Це дозволило оцінити ефективні конструкції путнього розвитку залежно від положення елементів автозчеплення при русі в зчепі: перекошене і не перекошене положення тягового хомута з урахуванням нормального або заглибленого положення автозчеплення. Для визначення єдиного критерію при проектуванні путнього розвитку, що забезпечує ефективність взаємодії автозчеплень, виконано порівняння допустимих радіусів при автоматичному зчепленні (у зоні кругової і s-образний кривих) і радіусів, що забезпечують рух в зчепі (при різному положенні автозчеплення) для різних типів рухомого складу. Величини радіусів, що забезпечують автоматичне зчеплення значно перевищують необхідні величини радіусів для забезпечення ефективного руху в зчепі (навіть при заглибленому положенні хвостовика автозчеплення). Отже, в якості критерію при розробці вимог до проектування путніх структур залізничних станцій, може бути прийнята умова 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 Отримано, що величини кутів відхилення в різних положеннях автозчеплень можуть розрізнятися більш ніж в два рази, і вимагає застосування відповідних радіусів кривих. Крім того, маневри з рухомим складом здійснювані вагонами вперед, вимагають дотримання строгіших умов експлуатації і застосування пологіших кривих (більш ніж на 20 %). Порівняння умов функціонування автозчіпних механізмів в горизонтальній площині, обумовлених параметрами путнього розвитку, дозволило встановити критерій ефективності взаємодії автозчеплень і оцінити якість конструкцій елементів путніх структур. Виконані розрахунки підтверджують можливість силової взаємодії елементів автозчеплення, обумовлену невідповідністю норм проектування путнього розвитку і рухомого складу. Крім того, в конструкціях існуючої горловини залізничних станцій зустрічаються криві радіусами що менш допускаються сучасними нормами проектування (більше 20 % кривих мають радіуси менше 200 м), що додатково ускладнює можливість забезпечення взаємодії автозчеплень без виникнення надмірних навантажень в їх конструкціях. Показаний «розрив» між параметрами путнього розвитку і рухомого складу може призводити до ряду негативних наслідків, пов'язаних з процесами руху в зчепі і зчеплення вагонів. Наукова новизна. Розроблений досить простий спосіб безпосереднього розрахунку допустимої величини радіусу кривою, що забезпечує ефективність руху вагонів в зчепі. Пропонований метод дозволяє оцінити міру впливу кривизни шляху на конструкцію автозчіпних механізмів вагонів залежно від положення хвостовика (чотири варіанти). Обґрунтований єдиний критерій проектування путнього розвитку, що забезпечує ефективність взаємодії рухомого складу. Практична значимість. Обґрунтування критерію ефективності взаємодії вагонів, дозволяє: забезпечити зчеплення вагонів за рахунок зменшення горизонтальних відхилень; понизити міру силової взаємодії у вузлах автозчеплення при русі в зчепі більш ніж на 30 %, підвищивши відповідно надійність їх функціонування; розробити спеціальні вимоги до проектування путнього розвитку залізничних станцій; виявити і локалізувати небезпечні ділянки путньої інфраструктури; виділити безпечні технологічні маршрути пропуску вагонів збільшених геометричних розмірів; підвищити ефективність і безпеку перевізного процесу в цілому.