CC BY
61
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2013, вип. 4 (46)
УДК 625.173-752.3
О. С. ЧЕРНИШОВА1*, М. I. УМАНОВ2, В. В. КОВАЛЬОВ1, Ю. С. МАРКОВ1, О. В. ГУБАР2
1 Каф. «Проектування i будгвництво доргг», Дтпропетровський нацiональний унiверситет залiзничного транспорту iменi академiка В. Лазаряна, вул. Лазаряна, 2, 49010, Днтропетровськ, Украша, тел./факс + 38 (056) 373 15 48, ел. пошта okschernysh@mail.ru
2Каф. «Коля та колiйне господарство», Дшпропетровський нацiональний унгверситет залiзничного транспорту iменi академжа В. Лазаряна, вул. Лазаряна, 2, 49010, Днтропетровськ, Укра1на, тел./факс + 38 (056) 373 15 42, ел. пошта gubarav@mail.ru
ЕФЕКТИВН1СТЬ ЗАСТОСУВАННЯ ДИНАМ1ЧНИХ СТАБ1Л1ЗАТОР1В У П1СЛЯРЕМОНТНИЙ ПЕР1ОД НА ЗАЛ1ЗНИЦЯХ УКРА1НИ
Мета. Проаналiзувати сили взаемодо коли та рухомого складу при застосувант дина]Мчних стабiлiзаторiв, а також визначити дшянки, на яких стабiлiзацiя коли дощльна не лише за технiчними показниками, але й за економiчними. Методика. Для досягнення мети дослвдження використано методи аналiзу матерiальних потоков, характерт для мiсць, що потребують застосування динамiчних стабiлiзаторiв на колiях залiзничного транспорту. Результати. Дослвдження щодо економiчноl ефективностi використання динамiчних стабь лiзаторiв, як1 виконувалися вченими останнiм часом, не поширюються на порiвняння вартосп робiт зi стабш-заци коли та втрат залiзницi за перюд ди обкатки. Щд час обкатки пойди рухаються з обмеженою швидшстю, що викликае вiдповiднi фiнансовi втрати. Обмеження швидкосп призводить не лише до зростання часу руху, але й у деяких випадках до тдвищеного споживання паливно-енергетичних ресурсiв. А на дшянках гальму-вання та розгону безпосередньо перед та за дшянками обмеження спостерiгаеться бiльш iнтенсивне розладнання коли та зростання витрат на 11 поточне утримання. Розроблено методику ощнки економчно! ефективностi застосування динамчних стабiлiзаторiв пiсля виконання ремонпв коли для дiлянок залiзниць Укра1ни з рiзними умовами експлуатаци. Ця методика мiстить розрахунок втрат залiзницi, що зумовленi до-датковим часом руху, тдвищеним споживанням паливно-енергетичних ресурав та витратами на поточне утримання. Наукова новизна. Розроблено методику оцшки економiчноl ефективностi застосування динамчних стабiлiзаторiв у пiсляремонтний термiн. Запропонований тдхвд дозволяе отримувати рацiональне ршення з урахуванням особливостей дiлянок, на яких виконано ремонти коли. Практична значимкть. Огриманi результати дозволяють рацюнально призначати роботи з динашчно! стабшзаци коли з урахуванням експлуатацiйних характеристик дшянок залiзниць та економiчноl доцшьносп виконання запланованих робiт.
Ключовi слова: динамiчна стабiлiзацiя коли; сили взаемодЦ; експлуатацшш витрати; економiчний ефект
Вступ
На затзницях Украши тсля виконання мо-дершзацп або капитального ремонту коли при-значають так звану обкатку коли з метою ущшь-нення щебеневого шару, зменшення сил взаемодЦ рухомого складу та коли, забезпечення р1в-ном1рно! осадки коли та и стшкосп. У цей час рух по!зд1в вщбуваеться з обмеженими швидко-стями, що впливае на експлуатацшш витрати затзниць. Зпдно з «1нструкщею з улаштування та утримання коли затзниць Украши» ЦП-0269 [3] обкатка вважаеться завершеною тсля пропуску по д1лянщ 350 тис. т вантажу.
Дослщження, що проводилися вгтчизняними та закордонними вченими, доводять, що засто-сування динам1чних стабшзатор1в у процес ремонту коли дозволяе уникнути необхщност
призначення обкатки. З 2008 р. до «Положення про проведення планово-запоб1жних ремонтно-колшних робгт на затзницях Украши» ЦП-0113 [6] було включено доповнення, яке зобов'язуе тсля глибокого очищення щебеню виконувати суцшьну тсля осадову виправку та стабшзащю коли тсля пропуску
1,0___1,5 млн т брутто вантажу. Отже, вивчення
й розробка технологш застосування дина-м1чних стабшзатор1в е важливим завданням колшного господарства, актуальним у сучасних умовах розвитку затзничного транспорту.
Мета
Метою цього дослщження е анатз зменшення сил взаемодЦ коли та рухомого складу шд час застосування динам1чних стабшзатор1в,
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2013, вип. 4 (46)
а також визначення дiлянок, на яких стабшза-цiя коли доцшьна не лише за техшчними, а й за економiчними показниками.
Методика
Проблема ефективносп застосування дина-мiчних стабiлiзаторiв широко висвiтлюeться в сучаснш науковiй лiтературi багатьох кра1н, у тому числi Украши, Росп та Нiмеччини. Зок-рема, дослщження ефективностi застосування динамiчних стабiлiзаторiв з техшчно! точки зору викладено в працях [1, 5, 12-15]. Низку досл> джень iз зазначеного питання виконано вчени-ми кафедри «Колiя та колiйне господарство» ДПТу [8-10].
У цей час на затзницях Украши використо-вують рiзнi за конструкщею динамiчнi стабш-затори коли: (виробництва австршсько1
компани «Р1а88ег & ТЪеигег»), ДСП (виробництва «Калугаремпутьмаш», Росiя), а з 2012 р. застосовують стабiлiзатор 62 N втизня-ного виробництва (рис. 1).
Динамiчний стабiлiзатор коли 62 N ви-готовляють на Днiпропетровському заводi «Трансмаш» за тдтримки австршсько1 фiрми «Р1а88ег & ТЬеигег». Це самохiдна колiйна машина важкого типу, що застосовусться для прискорено! й контрольовано! стабшзаци коли без порушення профiлю, плану та рiвня пiд час ушх видiв ремонту коли i будiвництва нових залiзничних колiй, що вщповщають вимогам Правил приймання робiт шсля виконання мо-дершзаци i ремонтов коли та И облаштувань [7], як самостойно, так i в комплекс з виправно-пiдбивальними-рихтувальними машинами. За до-помогою двох стабшзуючих пристро!в, один з яких створюе горизонтальне коливання поперек осi коли, другий - вертикальне навантаження, створюеться ефект динамiчноl стабшзаци, який передаеться на баластну призму й ущшь-нюе И. Стабiлiзуючi пристро1 за допомогою рейкових та затискальних ролиюв i автоматики витримують поперечний рiвень при вiбрацil, ущiльнюють баластну призму. Слщ зазначити,
Рис. 1. Динам1чний стабшзатор колй' DGS 62 N виробництва Дшпропетровського заводу «Трансмаш»
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2013, вип. 4 (46)
що р1зн1 типи динам1чних стаб1л1затор1в пере-дають на колда в1брац1ю р1зно! частоти, зокре-ма DGS - 35 Гц, ДСП - 45 Гц.
Своею д1ею динам1чний стабшзатор част-ково замшюе експлуатацшш навантаження, забезпечуе стшюсть коли, а також вщновлюе ошр поперечному зсуву, що мае велике значен-ня для безпеки руху по!зд1в. Коливання, що створюються стабшзатором, сприяють тдви-щенню однорщносп баласту, р1вном1рн1й осад-щ коли i, як наслщок, впливають на зменшення витрат на поточне утримання коли та на по-довження мiжремонтних термшв.
У процесi експериментiв та теоретичних до-слiджень у поодиноких кривих (з радiусами вiд 500 до 2 000 м), а також на прямих дшянках коли дослщжувалися змiни коефiцiентiв вертикально! динамши (у буксовому та в централь-
ному ступеш) та стiйкостi проти вкочування колеса на рейку. При цьому розглядалися три варiанти: д^нка пiсля виправки коли та пропуску динамiчного стабiлiзатора один раз; д> лянка пiсля двох виправок та двох стабшзацш; i д^нка пiсля пропуску 1 млн т вантажу, виправки та третьо! стабшзаци. За результатами дослiджень зроблено висновки, що застосуван-ня динамiчноl стабшзацп зменшуе сили взае-моди коли та рухомого складу i, як наслiдок, -знос коли та дозволяе збшьшувати мiжремонтнi штервали. Також було встановлено допустимi швидкост руху поlздiв залежно вiд плану коли, щшьносп баласту та допустимих величин нерь вностей. Результати для дшянок з рiзними величинами нерiвностей у планi наведено в табл. 1.
Таблиця 1
Допустимi швидкостi руху по13д1в шсля застосування динамiчних cra6M3aTopiB коли
Величина нер1вносп в плат, мм Шсля одте1 стабтзаци колй Шсля двох стабшзацш колй Шсля трьох стабЫзацш коли
Рад1ус кривой м Д1апазон непога-шеного прискорен-ня, м/с2 Допустима швидюсть, км/год Д1апазон непога-шеного приско-рення, м/с2 Допустима швидюсть, км/год Д1апазон непога-шеного приско-рення, м/с2 Допустима швидюсть, км/год
min max min max min max
5 - - 160 - - 160 - - 160
Пряма 10 - - 160 - - 160 - - 160
16,5 - - 100 - - 120 - - -
2 000 5 0,05 0,43 160 0,05 0,43 160 0,07 0,78 160
2 000 10 0,28 0,48 130 0,20 0,57 140 0,57 0,68 150
1 500 5 0,38 0,57 160 0,38 0,57 160 0,40 0,70 160
1 500 10 0,34 0,52 100 0,35 0,55 120 0,46 0,68 140
1 000 5 0,30 0,50 110 0,20 0,56 120 0,38 0,60 130
1 000 8 0,26 0,44 90 0,40 0,58 100 0,56 0,77 120
1 000 10 0,36 0,56 85 0,42 0,62 90 0,39 0,70 95
800 5 0,05 0,54 85 0,37 0,51 95 0,57 0,75 120
800 8 0,37 0,61 80 0,48 0,56 85 0,43 0,63 100
800 10 0,10 0,40 65 0,43 0,61 80 0,39 0,70 85
600 5 0,28 0,45 70 0,37 0,60 80 0,60 0,78 95
600 8 0,37 0,61 65 0,30 0,58 70 0,61 0,79 85
600 10 0,28 0,46 60 0,30 0,54 65 0,30 0,63 70
500 5 0,37 0,55 60 0,30 0,55 70 0,60 0,78 90
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2013, вип. 4 (46)
З табл. 1 видно, що при динамiчнiй стабшзаци на дiлянцi з кривою радiусом 1 500 м та бшьше при невеликiй величинi нерiвностi (до 5 мм), а також на прямих дшянках кiлькiсть динамiчних стабшзацш не впливае на рiвень допустимо! швидкосп. У цьому випадку тсля одте! стабшзаци дозволяеться вiдкривати пе-регiн зi швидкiстю пасажирських поlздiв 160 км/год. Що стосуеться дшянок з кривими меншого радiусу, то в цьому випадку кожна наступна стабшзащя дозволяе збшьшувати до-пустимий рiвень швидкостi на дiлянцi тсля виконання ремонту на 10...30 %. Так, на д^н-цi з кривою равдусом 600 м при нерiвностi величиною 5 мм проведення одте! динамiчноl стабшзаци дозволяе встановлювати допустиму швидкiсть руху по]дщв 70 км/год, двох стабш-зацш - 80 км/год, а трьох - 95 км/год (див. табл. 1). Це дае можливють уникнути до-даткових витрат, що зумовлеш зростанням часу руху на донках, де призначаеться обкатка коли.
Виконанi дослiдження [8, 10] дозволили роз-робити рекомендаци щодо встановлення допус-тимих швидкостей руху пасажирських поlздiв на вiдремонтованих дiлянках, яю наведено у табл. 2 залежно вiд параметрiв плану лши та кшькост виконаних стабiлiзацiй коли.
Дослщження щодо економ1чно1 ефективнос-т застосування динам1чних стаб1л1затор1в, яю виконувалися вченими останшм часом, не по-ширюються на пор1вняння вартост робгг 3i стабшзаци коли та втрат залiзницi за перiод ди обкатки. Оскшьки пiд час обкатки по1'зди руха-ються з обмеженою швидюстю, то це викликае вiдповiднi фiнансовi втрати. Обмеження швид-костi призводить не лише до зростання часу руху, але й у деяких випадках до пiдвищеного споживання паливно-енергетичних ресурсiв. А на дiлянках гальмування та розгону безпосе-редньо перед та за донками обмеження спо-стерiгаеться бiльш iнтенсивне розладнання коли та зростання витрат на 11 поточне утримання. Бшьш детальна шформащя iз зазначеного пи-тання наведена в працях [2, 4, 11].
Авторами запропонована методика оцшки економiчноl ефективностi застосування дина-мiчних стабiлiзаторiв пiсля виконання ремонтiв коли для дшянок залiзниць Украши з рiзними умовами експлуатаци. Ця методика мютить розрахунок втрат залiзницi, що зумовлеш: до-датковим часом руху, тдвищеним споживан-ням паливно-енергетичних ресуршв та витра-тами на поточне утримання. З метою встановлення анал^ично! залежносп для визначення останньо1 складово1 методики авторами було
Таблиця 2
Допустима швидккть руху пасажирських noi^iB при застосуванш динамiчних CTa6rn3aTopiB п1д час
виконання ремомтчв коли
Допустима швидюсть руху пасажирських по!здш на р1зних етапах робгг, км/год
План коли (рад1ус криво!, м) Шсля одте! стабшзаци коли Шсля двох стабшзацш колй Шсля пропуску 1 млн т вантажу, виправки та третьо! стабшзаци
Пряма 100 120 Встановлена
2 000 100 120 Встановлена
1 500 100 120 Встановлена
1 000 100 120 Встановлена
800 85 95 Встановлена
600 70 80 Встановлена
500 60 70 Встановлена
Даш табл. 2 свщчать про те, що виконання третьо! виправки та динамiчно! стабшзаци шс-ля пропуску 1 млн т вантажу дозволяе вщкри-вати перегiн зi встановленим рiвнем швидкостi.
проаналiзовано статистичш данi по Приднш-ровськiй та Львiвськiй залiзницях. Було опра-цьовано шформащю про витрати на поточне утримання коли для кiлометрiв, на яких по!'зди
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2013, вип. 4 (46)
рухаються у режимi гальмування або розгону. При цьому враховувалися параметри поздовж-нього профiлю та плану лши, а також вантажо-напруженiсть дiлянок залiзницi.
Призначення обкатки коли передбачае пiсля вiдкриття вщремонтовано! дiлянки пропуск перших двох по]дщв з допустимим рiвнем швид-костi 25 км/год, iнших по!здiв до кiнця дня -60 км/год, а надалi - 100 км/год. Пюля одше! динамiчно! стабшзаци коли дозволяеться пропуск по!здiв з допустимим рiвнем швидкостi руху по!здiв 100 км/год, пiсля двох стабшзацш - 120 км/год. Виходячи з цього й виконувалися подальшi дослiдження за методикою, що роз-роблена у [2]. Вихiднi даш до розрахунку при-йнято таю: електрична та тепловозна тяга; маси вантажних по]дщв коливалися вiд 3 000 до 5 000 т; маса пасажирського по!зда прийнята рiвною 1 000 т; ухили поздовжнього профшю розглядалися в дiапазонi 0.. .8 %о; iнтенсивнiсть руху - 5.50 по]дщв/добу.
У першу чергу додатковi витрати залiзницi вiд ди обкатки коли залежать вщ термiну ди обкатки, який, у свою чергу, залежить вiд ште-нсивностi руху та маси по]дщв (рис. 2).
значення мехашчно! роботи локомотива, що визначалося за допомогою тягових розрахунюв, а на витрати з поточного утримання - робота сил гальмування, яка також визначалася тяго-вими розрахунками, нарiвнi з часом руху. Змши часу руху для вантажних по!здiв масою 3 000 т з локомотивами серн ВЛ8 при електричнш тязi та 2ТЕ116 при тепловознш зображено на рис. 3.
Ухили поздовжнього профшю, %о
10 20 30 40 50
1нтенсившсть руху, поТздш/добу
Рис. 2. Залежшсть терм1ну ди обкатки ввд штенсив-носп руху та маси вантажного по!'зда
З графiка видно (див. рис. 2), що чим бшьша маса по!зда та штенсившший рух на дiлянцi, тим менший термiн обкатки й бiльшi експлуа-тацiйнi витрати.
Як було зазначено вище, на додатковi витрати залiзницi впливають змiни часу руху, ви-трат на поточне утримання та споживання па-ливно-енергетичних ресуршв при введеннi обкатки коли. На витрати, пов'язаш зi споживан-ням паливно-енергетичних ресурсiв, впливае
Ф 2ТЕ 116, 3000 т, Уобм=25 км/год —■—2ТЕ 116, 3000 т, Уобм=60 км/год —Ж—ВЛ-8, 3000 т, Уобм=25 км/год —В—ВЛ-8, 3000 т, Уобм=60 км/год
Рис. 3. Зростання часу руху при обкатц коли
З графiка (див. рис. 3) видно, що найбшьш штенсивно зростае час руху на некрутих тд-йомах i спусках та за меншого рiвня допустимо! швидкосп.
На рис. 4 зображено залежшсть зростання мехашчно! роботи локомотива при введенш обкатки коли. На зазначеному графшу спосте-рпаеться аналогiчна до попереднього тенденцiя змш. Також спостерiгаеться суттевий вплив маси по!зда. Наприклад, пiд час проходу по!зда масою 5 000 т зi швидкiстю 25 км/год мехашч-на робота локомотива буде бшьшою майже на 30 %, шж при проходi по!зда масою 3 000 т. Але при ухнт поздовжнього профшю бшьшому за 5 %о рiзниця майже вiдсутня.
Залежшсть змши роботи сил гальмування вщ ухншв поздовжнього профiлю, мас по!здiв та рiвня допустимо! швидкостi наведена на рис. 5.
0
25
ч 20
15
10
5
0
5
3000 т
5000 т
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2013, вип. 4 (46)
л on
-10 -5 0 5 10
Ухили поздовжнього профiлю, %
—Ж—ВЛ-8, 3000 т, Уобм=25 км/год —В—ВЛ-8, 3000 т, Уобм=60 км/год —I—ВЛ-8, 5000 т, Уобм=25 км/год — ВЛ-8, 5000 т, Уобм=60 км/год
Рис. 4. Зростання мехашчно! роботи локомотива при обкатщ коли
-460
к
X X
ГС
ш
>
г .0 с
гс
s г
о ю о
CP
к
X X
ГС н и о
CP
п
-10 -5 0 5 10
Ухили поздовжнього профшю, %
Ж ВЛ-8, 3000 т, Уобм=25 км/год □ ВЛ-8, 3000 т, Уобм=60 км/год —I—ВЛ-8, 5000 т, Уобм=25 км/год - ВЛ-8, 5000 т, Уобм=60 км/год
Рис. 5. Зростання сил гальмування при обкатщ коли
На рис. 6 суцшьною жирною лшею зобра-жено витрати на динам1чну стабшзащю коли вщремонтовано! д1лянки, шшими лш1ями - до-датков1 витрати зал1знищ вщ ди обкатки за р1з-но1 штенсивност руху по!зд1в.
З попередшх графшв видно, що найбшьш1 втрати зал1знищ будуть на дшянках з некрути-ми тдйомами та спусками та штенсивнютю руху не менше 20 по!зд1в/добу. Так, на дшянщ, якою проходить близько 50 по!зд1в за добу, втрати вщ ди обкатки коли у 2...3 рази пере-вищують вартють динам1чно1 стабшзаци, яка дозволяе шсля вщкриття перегону реал1зовува-ти швидкост 100 км/год.
35000
30000
I 25000
х 20000
'Е
ГС
15000
гс CP
m 10000
5000
Ухили поздовжнього профшю, %о
—•—ДВ при n=50 по'здв/добу —А—ДВ при n=30 поíздiв/добу —X—ДВ при n=20 поíздiв/добу —Ж—ДВ при n=10 по'здв/добу ^^"Вартють стабiлiзацií
Рис. 6. Додатков1 витрати зал1знищ в1д обкатки коли
Отримаш результати доцшьно застосовува-ти тд час планування ремонпв зал1зничних колш на дшянках з р1зними умовами експлуа-тацп та призначати динам1чну стабшзащю, ви-ходячи не лише з техшчних, а й з економ1чних показниюв.
Результати
Дослщження щодо економ1чно! ефективнос-т застосування динам1чних стабшзатор1в, яю виконувалися вченими останшм часом, не по-
0
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверснтету затзннчного транспорту, 2013, вип. 4 (46)
ширюються на пор1вняння вартосп робгт з1 ста-бшзацп коли та втрат зал1знищ за перюд ди обкатки. Пщ час обкатки по1зди рухаються з обмеженою швидюстю, що викликае вщповщ-ш фшансов1 втрати. Обмеження швидкосп при-зводить не лише до зростання часу руху, а в деяких випадках { до шдвищеного споживан-ня паливно-енергетичних ресурс1в. А на дшян-ках гальмування та розгону безпосередньо перед та за д1лянками обмеження спостерпаеться бшьш штенсивне розладнання коли та зростання витрат на 11 поточне утримання. Розроблено методику щодо ощнки економ1чно! ефективносп застосування динам1чних стабшзатор1в шсля виконання ремонпв коли для д1лянок зал1зниць Укра1ни з р1зними умовами експлуатацп. Ця методика мютить розрахунок втрат зал1знищ, що зумовлеш: додатковим часом руху, тдвищеним споживанням паливно-енергетичних ресурс1в та витратами на поточне утримання.
Наукова новизна та практична значимкть
Розроблено методику ощнки економ1чно! ефективносп застосування динам1чних стабш-затор1в у тсляремонтний термш. Запропонова-ний тдхщ дозволяе отримувати рацюнальне ршення з урахуванням особливостей дшянок, на яких виконано ремонти коли.
Отримаш результати дозволяють ращональ-но призначати роботи з динам1чно! стабшзацп коли з урахуванням експлуатацшних характеристик дшянок зал1зниць та економ1чно! дощ-льност виконання запланованих робгг.
Висновки
За результатами виконаного дослщження встановлено:
1. Застосування динам1чних стабшзатор1в дозволяе зменшувати сили взаемодп коли та рухомого складу, тдвищувати стшюсть коли та збшьшувати м1жремонтш штервали до 30 %.
2. З економ1чно! точки зору динам1чна ста-бшзащя найбшьш ефективна на д1лянках з ш-тенсившстю руху понад 20 по!зд1в/добу. Також суттево впливають параметри поздовжнього профшю дшянки, що ремонтуеться. Найбшь-ший економ1чний ефект зафшсований на не-крутих тдйомах та спусках (до 5 %о), з1 збшь-шенням ухилу ефект знижуеться.
9.
10.
11.
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
Атаманюк, А. В. Обеспечение стабильности железнодорожного пути путевыми машинами после глубокой очистки балластного слоя /
A. В. Атаманюк, Б. В. Волковойнов, М. В. Попович // Трансп. Российской Федерации. - 2008. - № 6. - С. 48-51.
Громова, Т. И. Окупаемость ремонтов пути / Т. И. Громова, В. О. Певзнер // Путь и путевое хоз-во. - 2000. - № 10. - С. 30-31. 1нструкщя з улаштування та утримання коли залiзниць Украни : ЦП-0269 : ввд 22.12.2010, № 427-Ц. - К., 2011. - 450 с. Курган, М. Б. Прогнозування втрат залiзниць ввд ди обмежень швидкосп руху по1здв / М. Б. Курган, О. С. Чернишова // Вюник Дншропетр. нац. ун-ту залiзн. трансп. iм. акад.
B. Лазаряна. - Д., 2012. - Вип. 40. - С. 98-100. Личтбергер, Б. Результаты применения динамического стабилизатора пути / Б. Личтбергер // Железные дороги мира. - 2002. - № 6. -
C. 14-18.
Положення про проведення планово-запоб1жних ремонтно-колшних робгг на залiзницях Укра1ни : ЦП-0113 : затв. наказом Укрзалiзницi вад 10.08.2004 р. № 6Э0-ЦЗ. - К., 2004. - 32 с.
Правила приймання робгт шсля виконання модершзаци i ремонтiв коли та 11 облаштувань. № 737-ЦЗ. - К. : Укрзалiзниця, 2006. - 53 с. Рекомендации по технологии выполнения ремонта пути на длительно закрытом перегоне и по установлению скоростей движения поездов после завершения этих работ / М. И. Уманов, В. В. Цыганенко, А. Г. Рейдемейстер, Н. В. Халипова // Вюник Дншропетр. нац. унту залiзн. трансп. iм. акад. В. Лазаряна. - Д., 2007. - Вип. 17. - С. 116-122. Рибшн, В. В. Моделювання руху частинок ба-ластного шару залiзничноi коли за ди вiбрацiйного навантаження на рейки / В. В. Рибшн, М. П. Сисш, О. С. Набоченко // Фiзико-мех. моделювання та шформ. технологii. - Л., 2009. - Вип. 10. - С. 113-122. Скорости движения поездов после ремонта пути / М. И. Уманов, В. В. Цыганенко,
A. Г. Рейдемейстер, Н. В. Халипова // Путь и путевое хоз-во. - 2008. - № 6. - С. 14-15. Чернишова, О. С. Щдвищення ефективносп заходiв зi зменшення обмежень швидкосп руху поiздiв, зумовлених станом залiзничноi коли : автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.22.06 / Чернишова Оксана Сергивна ; Дншропетр. нац. ун-т залiзн. трансп. iм. акад.
B. Лазаряна. - Д., 2010. - 23 с.
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2013, вип. 4 (46)
12. Bode, C. Three-dimensional time domain analysis of moving loads on railway tracks on layered soils / C. Bode, R. Hirschauer, S. A. Savidis. - Rotterdam : Balkema, 2000. - P. 3-12.
13. Knothe, K. Receptance behaviour of railway track and subgrade / K. Knothe, Y. Wu // Archive of applied mechanics. - 1998. - Vol. 68, № 7-8. -P. 457-470.
14. Lichtberger, B. Handbuch Gleis: Unterbau, Oberbau, Instandhaltung, Wirtschaftlichkeit / B. Lichtberger. - Hamburg : Tetzlaff Verlag, 2003. -318 p.
15. Popp, K. System Dynamics and Long-Term Behaviour of Railway Vehicles, Track and Subgrade / K. Popp, W. Schiehlen. - Berlin Heidelberg : Springer-Verlag, 2003. - 284 p.
О. С. ЧЕРНЫШОВА1*, М. И. УМАНОВ2, В. В. КОВАЛЕВ1, Ю. С. МАРКОВ1, А. В. ГУБАРЬ2
1 Каф. «Проектирование и строительство дорог», Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, ул. Лазаряна, 2, 49010, Днепропетровск, Украина, тел./факс +38 (056) 373 15 48, эл. почта okschernysh@mail.ru
2Каф. «Путь и путевое хозяйство», Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, ул. Лазаряна, 2, 49010, Днепропетровск, Украина, тел./факс +38 (056) 373 15 42, эл. почта gubarav@mail.ru
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ СТАБИЛИЗАТОРОВ В ПОСЛЕРЕМОНТНЫЙ ПЕРИОД НА ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГАХ УКРАИНЫ
Цель. Проанализировать силы взаимодействия пути и подвижного состава при применении динамических стабилизаторов, а также определить участки, на которых стабилизация пути целесообразна не только по техническим показателям, но и по экономическим. Методика. Для достижения цели исследования использованы методы анализа материальных потоков, характерные для мест, которые нуждаются в применении динамических стабилизаторов на колеях железнодорожного транспорта. Результаты. Исследования относительно экономической эффективности применения динамических стабилизаторов, которые проводились учеными в последние годы, не распространяются на сравнение стоимости работ по стабилизации пути и потерь железной дороги за период действия обкатки. Во время обкатки поезда двигаются с ограниченной скоростью, что вызывает соответствующие финансовые потери. Ограничение скорости приводит не только к увеличению времени движения, но и в некоторых случаях к повышенному потреблению топливно-энергетических ресурсов. А на участках торможения и разгона непосредственно перед и за участками ограничения наблюдается более интенсивная разладка пути и рост расходов на его текущее содержание. Разработана методика относительно оценки экономической эффективности применения динамических стабилизаторов после выполнения ремонтов пути для участков железных дорог Украины с разными условиями эксплуатации. Данная методика включает в себя расчет потерь железной дороги, которые обусловлены дополнительным временем движения, повышенным потреблением топливно-энергетических ресурсов и расхо-дами на текущее содержание. Научная новизна. Разработана методика по оценке экономической эффектив-ности применения динамических стабилизаторов в послеремонтный период. Предложенный подход позволит принимать рациональные решения с учетом особенностей участков, на которых были проведены ремонтные работы. Практическая значимость. Полученные результаты позволят рационально назначать работы по динамической выправке пути с учетом эксплуатационных характеристик участков железных дорог и экономической целесообразности выполнения запланированных работ.
Ключевые слова: динамическая стабилизация пути; силы взаимодействия; эксплуатационные затраты; экономический эффект
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нащонального ушверситету залiзничного транспорту, 2013, вип. 4 (46)
O. S. CHERNYSHOVA1*, M. I. UMANOV2, V. V. KOVALEV1, Y. S. MARKOV1,
0. V. GUBAR2
1 Dep. «Planning and Construction of Roads», Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan, Lazaryan Str., 2, 49010, Dnipropetrovsk, Ukraine, tel./fax +38 (056) 373 15 48, e-mail okschernysh@mail.ru 2Dep. «Wagon and Wagon Facilities», Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan, Lazaryan Str., 2, 49010, Dnipropetrovsk, Ukraine, tel./fax + 38 (056) 373 15 42, e-mail gubarav@mail.ru
USE EFFICIENCY OF DYNAMIC STABILIZER IN THE POST-REPAIR PERIOD OF RAILWAYS IN UKRAINE
Purpose. To analyze the interaction forces of the track and rolling stock at application of dynamic stabilizers, as well as the determination of the area, on which the track stabilization is necessary not only according to the technical indices but also according to the economic ones. Methodology. To achieve the research purpose the methods of analysis of material flows, peculiar to the places that need applications of dynamic stabilizers on railway transport tracks are used. Findings. Researches of relatively economic efficiency of dynamic stabilizers application, which were conducted by scientists during the last years, do not spread to comparison of cost of works on the track stabilizing and losses of railway for period of running. During the running period the trains move with a limited speed that causes corresponding financial losses. Speed limitation result in the both the motion time increase and in some occasions in the heavy consumption of fuel and energy resources. The more intensive track discord and expenses increase for its maintenance are observed in the sections of braking and acceleration immediately in front of and after the areas of limitation. The methodology relative to the estimation of economic efficiency of dynamic stabilizers application after completion of track repairs for the areas of Ukrainian railways with different operational conditions was developed. This methodology includes the losses calculation of railroad, which are predefined by extra motion time, heavy consumption of fuel and energy resources and charges for current maintenance. Originality. The methodology of cost effectiveness evaluating of the dynamic stabilizers application in the post-repair period was developed. Such an approach would allow one to take the rational decisions taking into account the features of the track sections, which were reconstructed. Practical value. The obtained results will rationally assign the works on the dynamic track alignment accounting the operational characteristics of the railway sections and the economic feasibility of the planned works completion.
Keywords: dynamic track stabilization; the interaction forces; operating costs; the economic effect
REFERENCES
1. Atamanyuk A.V., Volkovoynov B.V., Popovich M.V. Obespecheniye stabilnosti zheleznodorozhnogo puti putevymi mashinami posle glubokoy ochistki ballastnogo sloya [Ensuring the stability of the railway track machines after deep cleaning of ballast]. Transport Rossiyskoy Federatsii - Russian Federation Transport, 2008, no. 6, pp. 48-51.
2. Gromova T.I., Pevzner V.O. Okupayemost remontov puti [Payback road repairs]. Put i putevoye khozyaystvo -Road and track facilities, 2000, no.10, pp. 30-31.
3. Instruktsiia z ulashtuvannia ta utrymannia kolii zaliznyts Ukrainy [Operation and maintenance of track railways of Ukraine]. Kyiv, 2011. 450 p.
4. Kurgan M.B., Chernyshova O.S. Prohnozuvannia vtrat zaliznyts vid dii obmezhen shvydkosti rukhu poizdiv [Forecasting of losses to the railways from the restrictions in train speed]. VisnykDnipropetrovskoho natsion-alnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazariana [Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan], 2012, issue 40, pp. 98-100.
5. Lichtberger B. Rezultaty primeneniya dinamicheskogo stabilizatora puti [The results of the application of the dynamic stabilizer path]. Zheleznyye dorogi mira - Railways of the world, 2002, no. 6, pp. 14-18.
6. Polozhennia pro provedennia planovo-zapobizhnykh remontno-koliinykh robit na zaliznytsiakh Ukrainy [Regulations on planned preventive repairs and track works on the railways of Ukraine]. Kyiv, 2004. 32 p.
7. Pravyla pryimannia robit pislia vykonannia modernizatsii i remontiv kolii ta yii oblashtuvan [Acceptance of work after the upgrade and repair track and its equipment]. Kyiv, Ukrzaliznitsya Publ., 2006. 53 p.
8. Umanov M.I., Tsyganenko V.V., Reydemeyster A.G., Khalipova N.V. Rekomendatsii po tekhnologii vypolneniya remonta puti na dlitelno zakrytom peregone i po ustanovleniyu skorostey dvizheniya poyezdov posle zaversheniya etikh rabot [Recommendations for technology repairs the way to a long-closed railway haul
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2013, вип. 4 (46)
and setting train speeds after the completion of this work]. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho univer-sytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazariana [Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan], 2007, issue 17, pp. 116-122.
9. Rybkin V.V., Sisin M.P., Nabochenko O.S. Modeliuvannia rukhu chastynok balastnoho sharu zaliznychnoi kolii za dii vibratsiinoho navantazhennia na reiky [Modeling of particle motion railway track ballast layer under the action of vibration load on the rails]. Fizyko-mekhanichne modeliuvannia ta informatsiini tekhnolohii [Physics and mechanical modeling and information technologies], 2009, issue 10, pp.113-122.
10. Umanov M.I., Tsyganenko V.V, Reydemeyster A.G., Khalipova N.V. Skorosti dvizheniya poyezdov posle remonta puti [Train speeds after the repair paths]. Put i putevoye khozyaystvo - Road and track facilities, 2008, no. 6, pp. 14-15.
11. Chernyshova O.S. Pidvyshchennia efektyvnosti zakhodiv zi zmenshennia obmezhen shvydkosti rukhu poizdiv, zumovlenykh stanom zaliznychnoi kolii. Avtoreferat Diss. [The increase of the measures efficiency on the reduction of train speed limits determined by the railway track condition. Author's abstract]. Dniproppetrovsk, 2010. 23 p.
12. Bode C., Hirschauer R., Savidis S.A. Three-dimensional time domain analysis of moving loads on railway tracks on layered soils. Rotterdam, Balkema Publ., 2000, pp. 3-12.
13. Knothe K., Wu Y. Receptance behaviour of railway track and subgrade. Archive of applied mechanics, 1998, vol. 68, no. 7-8, pp. 457-470.
14. Lichtberger B. Handbuch Gleis: Unterbau, Oberbau, Instandhaltung, Wirtschaftlichkeit. Hamburg, Tetzlaff Verlag Publ., 2003. 318 р.
15. Popp K., Schiehlen W. System Dynamics and Long-Term Behavior of Railway Vehicles, Track and Subgrade. Berlin Heidelberg, Springer-Verlag Publ., 2003. 284 р.
Стаття рекомендована до публ1кацИ' д. т.н., проф. Д. В. Лаух1ним (Украта);
д.т.н., проф. В. Д. Петренком (Украта)
Надшшла до редколеги 21.05.2013
Прийнята до друку 07.08.2013
