ПРОГНОЗУВАННЯ РЕСУРСУ РОБОТИ РЕЙОК В РІЗНИХ УМОВАХ ЕКСПЛУАТАЦІЇ ЗАЛІЗНИЧНОЇ КОЛІЇ

Анотація

В різних умовах експлуатації залізничної колії строк служби рейок відрізняється. Це вказує на те, що існують зовнішні фактори, які мають значний вплив на процес зношення рейок. В роботі проведено аналіз впливових факторів та визначено їх ступінь впливу в порівнянні між собою та в статистичній сукупності.

Для вивчення даної проблеми обрана найскладніша на регіональній філії «Львівська залізниця» ділянка колії Славсько-Лавочне-Бескид-Воловець. Здійснено збір та обробку статистичних даних, виконано обміри рейкової колії та виміри зносу рейки.

Процес бічного зношення рейки залежить від різних факторів, серед яких можна виділити ті, що являються однаковими для всієї кривої, і ті, що відмінні для різних перетинів кривої. Для всієї кривої однаковими є пропущений тонаж, радіус, встановлена швидкість, підвищення зовнішньої рейки, поздовжній ухил, тип рейок та скріплення. Ці параметри можна назвати глобальними для кривої, і знос, що від них залежить, глобальним. Вздовж кривої виникають локальні нерівності, тобто відхилення в плані, профілі, по шаблону та нахилу рейки в середину колії. Ці параметри можна назвати локальними для кривої, і знос, що від них залежить, локальним. Локальний знос носить додатковий характер. Сумарний боковий знос може проявлятися в більшій або меншій мірі залежно від зовнішніх умов: змащення, посипання рейок піском, надмірного впливу коліс, що враховується коефіцієнтом зовнішніх умов.

Так результати обмірів колії показують, що при появі на кривій ділянці горизонтальної нерівності, збільшується стріла вигину, і в таких місцях спостерігається збільшення бічного зношення. При збільшенні ширини колії в кривих понад встановлені норми спостерігається також збільшення величини зносу. Надмірне підвищення призводить до того, що колісна пара сповзає до внутрішньої рейки. При цьому більший круг катання опиняється не на зовнішньому колесі, а на внутрішньому. Вертикальна сила, що передається від колеса на рейку, також більша по внутрішній нитці. Це призводить до сковзання колеса по зовнішній нитці, що і збільшує бічне зношення рейки. Як показали вимірювання, при зростанні нахилу рейки з 1:20 до 1:10 збільшується величина бічного зношення. Використання лубрикаторів, що змащують бічну поверхню голівки рейки, може збільшити строк її служби в 3 рази. Збільшення шорсткості поверхні рейки на 20 мкм призводе до зменшення зносостійкості на 20-25%. На основі отриманих емпіричних даних створено математичну модель бічного зносу голівки рейки від 16-ти параметрів.

На основі норм допустимого зносу рейок та створеної математичної моделі в роботі встановлено строк служби рейок залежно від кривизни колії. Прогнозування ресурсу рейок дозволяють впроваджувати ресурсозбереження на залізничному транспорті.