ОБҐРУНТУВАННЯ ТЕХНІЧНОЇ СУМІСНОСТІ ГОРЛОВИН ЗАЛІЗНИЧНИХ СТАНЦІЙ І РУХОМОГО СКЛАДУ

Анотація

Мета. Метою дослідження є обґрунтування технічної сумісності стрілочних горловин залізничних станцій і рухомого складу. Методика. Під технічною сумісністю горловин залізничних станцій і рухомого складу розуміється здатність до взаємодії елементів конструкцій стрілочних горловин і рухомого складу відповідно до встановлених вимог безпеки. В якості критеріїв оцінки технічної сумісності елементів конструкцій стрілочних горловин і рухомого складу приймається виконання умов руху вагонів в зчепленні і їх автоматичного зчеплення. Аналіз сформованих методів визначення просторово-координатної прив'язки шляхової інфраструктури і рухомого складу в горизонтальній площині показав, що вирішальну роль відіграють відхилення його контрольних точок від осі шляху. Зазначені явища залежать від двох груп факторів: параметрів колійного розвитку (наявність і параметри кривих, прямих вставок, їх взаємне розміщення) і конструкції рухомого складу (довжини баз візка і вагона, довжини консольної частини, особливостей конструкції візків, величини захоплення і кута відхилення автозчеплення). Для оцінки конструкції стрілочних горловин за умовою забезпечення автоматичного зчеплення запропоновані графічні та аналітичні методи визначення відповідних величин радіусів. У дослідженні отримано також вираз для безпосереднього розрахунку величини радіуса, що забезпечує безпечний рух в зчепленні в залежності від кута відхилення хвостовика автозчеплення. Це дозволило оцінити здатність до взаємодії один з одним елементів конструкції колійного розвитку і рухомого складу при русі в зчепі в залежності від положення елементів автозчеплення (перекошене і не перекошене положення тягового хомута з урахуванням нормального або заглибленого положення автозчеплення). Для визначення комплексного критерію проектування горловин залізничних станцій, що забезпечує технічну сумісність з рухомим складом, виконано порівняння допустимих радіусів при автоматичному зчепленні і русі в зчепленні для різних типів рухомого складу. Величини радіусів, що забезпечують автоматичне зчеплення в 1,3-3 рази перевищують необхідні для ефективного руху в зчепленні (навіть при заглибленому положенні хвостовика автозчеплення). Отже, в якості комплексного критерію технічної сумісності при розробці вимог до проектування стрілочних горловин залізничних станцій, може бути прийнято умову автоматичного зчеплення. Результати. Отримано, що величини кутів відхилення в різних положеннях автозчепок можуть відрізнятися більш ніж в два рази, що вимагає дотримання додаткових обмежень при маневрах з групами вагонів. Виконані розрахунки підтверджують можливість силової взаємодії елементів автозчеплення, обумовлену невідповідністю норм проектування колійного розвитку і рухомого складу. Крім того, в конструкціях існуючих горловин залізничних станцій більше 20% кривих мають радіуси менш допускаються сучасними нормами проектування залізничних станцій, до половини – нормам проектування вагонів масових типів і до 80% – нормам проектування вагонів збільшених розмірів. Це додатково знижує технічну Сумісність стрілочних горловин і рухомого складу, створює надлишкові навантаження при їх взаємодії. Показаний "розрив" між параметрами колійного розвитку і рухомого складу може призводити до ряду негативних наслідків, пов'язаних з процесами руху в зчепленні і зчеплення вагонів. Наукова новизна. Для забезпечення безпеки та ефективності взаємодії стрілочних горловин залізничних станцій і рухомого складу запропоновано метод комплексної оцінки колійних структур залізничних станцій за критерієм технічної сумісності з рухомим складом; розроблена імітаційна модель процесу взаємодії в системі "колійна структура-вагон", що дозволяє визначати вимоги до структурних схем колійного розвитку високого ступеня складності; встановлені основні таксони умов взаємодії; доповнено вимоги технічної сумісності стрілочних горловин залізничних станцій і рухомого складу; уточнено критерії виділення розрахункових категорій вагонів, отримано параметри колійних структур, що забезпечують технічну Сумісність горловин станцій і рухомого складу. Практична значимість. Отримана методика може бути використана на станціях для локалізації найбільш небезпечних ділянок шляхів та ідентифікації в технології роботи категорії вагонів, що викликають експлуатаційні обмеження. Застосування отриманих результатів при розробці проектів будівництва та реконструкції колійного розвитку залізничних станцій, виробництві стрілочної продукції, вдосконалення конструкцій рухомого складу дозволить забезпечити їх технічну сумісність і значно підвищити їх експлуатаційні якості.