CC BY
64
УДК 625.03/656.2
Мониторинг технического состояния железнодорожного пути с использованием метода непрерывной регистрации динамических процессов, возникающих при взаимодействии подвижного состава и пути
1 1 2 1 Ю. П. Бороненко , А. В. Третьяков , Р. В. Рахимов , М. В. Зимакова ,
А. В. Некрасова1, О. А. Третьяков3
1 Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I, Российская Федерация, 190031, Санкт-Петербург, Московский пр., 9
2 Ташкентский государственный транспортный университет, Республика Узбекистан, 100167, Ташкент, ул. Адылходжаева, 1
3 Ленинградский государственный университет им. А. С. Пушкина, Российская Федерация, 196605, Санкт-Петербург, Пушкин, Петербургское шоссе, 10
Для цитирования: Бороненко Ю. П., Третьяков А. В., Рахимов Р. В., Зимакова М. В., Некрасова А. В., Третьяков О. А. Мониторинг технического состояния железнодорожного пути с использованием метода непрерывной регистрации динамических процессов, возникающих при взаимодействии подвижного состава и пути // Бюллетень результатов научных исследований. -2021. - Вып. 3. - С. 66-82. DOI: 10.20295/2223-9987-2021-3-66-82
Аннотация
Цель: Разработка способа мониторинга технического состояния железнодорожного пути. Методы: Применяется тензометрическая колесная пара, предназначенная для непрерывной регистрации вертикальных и боковых сил взаимодействия в динамической системе «колесо-рельс». Результаты: Определяются коэффициенты запаса устойчивости вагона от схода с рельсов и выявляются дефектные (сходоопасные) участки железнодорожного пути с точной фиксацией их месторасположения (GPS-координаты) на местности с использованием навигационных устройств. Практическая значимость: Разработанный способ мониторинга позволяет оперативно регистрировать и устранять дефекты железнодорожного пути.
Ключевые слова: Железнодорожный путь, взаимодействие подвижного состава и пути, непрерывная регистрация, мониторинг, техническое состояние пути, тензометрическая колесная пара, средства навигации.
Введение
Динамика вагонов - быстроразвивающийся раздел транспортной науки, к одному из направлений которой относится исследование силовых воздействий в динамической системе «колесо-рельс» [1-3]. До недавнего времени регистрация сил в этой системе осуществлялась «точечным» методом, и основными его недостатками являются необходимость значительного увеличения частоты квантования изучаемых динамических про-
цессов и многократные повторения опытов в виде повторных проездов испытуемого подвижного состава с целью получения достоверных значений таких сил [4].
На железных дорогах России для регистрации силового воздействия подвижного состава на путь применяются методы, согласно [5, 6], позволяющие измерить силу между колесом и рельсом только в момент прохождения колеса над сечениями установленных тензорезисторов. В таком случае непрерывная регистрация сил в контакте «колесо-рельс» невозможна. Результаты измерений зависят от скорости движения подвижного состава и частоты квантования измерительной аппаратуры [7-9].
В работе [7] подробно проанализирована точность получаемых результатов измерения действующих сил от скорости движения подвижного состава и частоты квантования измерительной аппаратуры. Определено, что при повышении частоты квантования от 250 Гц до 2 кГц погрешность измерений нагрузок по «точечному» методу снижается от 30 до 4 %.
Применительно к использованию тензометрических колесных пар (ТКП) к существенным недостаткам при регистрации действующих напряжений «точечным» методом относятся сравнительно большие промежутки между измерительными сечениями ТКП, где размещены тензомет-рические датчики [10]. Из известных в настоящее время российских ТКП минимальным таким расстоянием является 190 мм [11]. Это ТКП, разработанная АО «НВЦ «Вагоны» и защищенное патентом на изобретение [12], показано на рис. 1.
Рис. 1. Тензометрическая колесная пара АО «НВЦ «Вагоны»
Разработка новой технологии непрерывной регистрации вертикальных и боковых сил в контакте между колесом и рельсом
К современным методам регистрации динамических процессов, возникающих при взаимодействии подвижного состава и пути, относится «непрерывная» регистрация [13-15], которая была предложена для решения поставленной задачи с применением ТКП.
Цель проведенных теоретических исследований - выбор мест расстановки тензорезисторов на диске колеса и способа обработки сигналов -разработка технологии непрерывной регистрации вертикальных и боковых сил в контакте между колесом и рельсом по измерению напряжений на диске колеса ТКП.
На первом этапе была создана расчетная модель, представляющая собой колесо цельнокатаное с плоскоконическим диском диаметром по кругу катания 957 мм, согласно ГОСТ 10791-2011 [16], которое жестко связано с осью и закреплено, как показано на рис. 2.
Рис. 2. Расчетная модель колеса с осью
Для приложения вертикальных сил на поверхности катания колеса
2
были предусмотрены площадки площадью 144 мм , соответствующие площади пятна контакта колеса с рельсом (рис. 3). Центр площадки пятна контакта на поверхности катания колеса находится:
- в середине поверхности катания колеса (круг катания);
- смещен на 20 мм наружу колеи от круга катания;
- смещен на 20 мм внутрь колеи от круга катания.
Для приложения боковой силы на гребне колеса были предусмотрены
2
площадки пятна гребневого контакта площадью 35 мм . Центр площадки пятна гребневого контакта был расположен на расстоянии 13 мм от уровня круга катания колеса.
А Площадки для приложения
Рис. 3. Площадки на поверхности колеса для приложения вертикальных и боковых сил
Для расчетов по методу конечных элементов (МКЭ) использовался программный комплекс ANSYS Workbench, версия 18. Сетка конечных элементов типа Solid186 размером 10 мм, нанесенная на модель колеса с осью, включает в себя 140 620 элементов и 514 595 узлов (рис. 4).
Рис. 4. Конечно-элементная модель колеса с осью
На следующем этапе были проведены исследования нагруженности диска колеса при действии вертикальных и боковых сил от колеса на рельс.
Для определения зависимости главных, нормальных и касательных напряжений, возникающих на поверхности диска колеса, от действующих вертикальных и боковых сил в контакте колеса с рельсом колесо было разделено на 16 сечений с угловым шагом 22,5°, как показано на рис. 5.
Расчет по МКЭ производился в статической постановке. Вертикальная и боковая силы прикладывались совместно в одном сечении и последовательно смещались от сечения 1 до сечения 16. В результате многовариантных расчетов были определены главные, нормальные и касательные напряжения, возникающие в исследуемых сечениях колеса при действии вертикальных и боковых сил. Определено, что установка виртуальных точек замеров на поверхности диска колеса в измерительных сечениях (рис. 5) на различных окружностях и измерения по нормальным напряжениям (по осям х, у, 2, даже с учетом модуля напряжений), а также по касательным напряжениям ту2 и тх2 не позволяют осуществлять непрерывную регистрацию по измерению напряжений на поверхности диска колеса.
Анализ результатов расчетов и эпюр распределения напряжений на поверхности диска колеса (рис. 6) показал, что лучшие результаты для восстановления вертикальных и боковых сил при взаимодействии колеса с рельсом дают размещения виртуальных точек замеров на четырех концентричных окружностях 425, 450, 475 и 500 мм, как показано на рис. 7.
Рис. 6. Эпюра распределения касательных напряжений тух на поверхности диска колеса от действия вертикальной силы
А
0425
0450 0475 0500
Рис. 7. Схема расстановки тензорезисторов на поверхности диска колеса
По результатам расчета определено, что сумма касательных напряжений, которые возникают в измерительных точках замера, находящихся на окружностях колеса, не зависит от перемещения вертикальной силы от сечения 1 до сечения 16 (рис. 8).
Сечения
•0425 —0450 —0475 —0500
Рис. 8. Касательные напряжения, измеренные в виртуальных точках при действии вертикальной силы
Поэтому для разработки метода регистрации сил были использованы суммы напряжений, возникающих в измерительных точках замера, размещенных на окружностях диаметром 425, 450, 475 и 500 мм. Для получения связи между показаниями точек замеров (рис. 7) и нагрузками осуществлены следующие варианты нагружения колеса:
Т1
1) вертикальной силой Q (100 кН) в середине поверхности катания колеса (рис. 9);
Т2
2) одновременно вертикальной силой Q (100 кН), расположенной
Т2
в середине поверхности катания колеса, и боковой силой Р (100 кН) (рис. 10);
3) вертикальной силой QH (100 кН), смещенной на 20 мм наружу колеи от круга катания (рис. 11, а);
4) вертикальной силой QB 4 (100 кН), смещенной на 20 мм внутрь колеи от круга катания (рис. 11, б).
Рис. 9. Схема нагружения колеса вертикальной силой, расположенной в середине поверхности катания колеса
Рис. 10. Схема нагружения колеса вертикальной силой, расположенной в середине поверхности катания колеса, и боковой силой
а
б
Рис. 11. Схема нагружения колеса вертикальной силой, смещенной на 20 мм наружу (а) и внутрь (б) колеи от круга катания
Полученные при нагружениях суммы касательных напряжений, которые возникают в измерительных точках замера, расположенных на разных окружностях колеса, приведены в табл. 1.
ТАБЛИЦА 1. Значения сумм напряжений, возникающих в измерительных точках замера на разных окружностях колеса, МПа
№ окружности (диаметр, мм) Вертикальная л сила Q (100 кН), расположенная в середине поверхности катания колеса Одновременно вертикальная сила QT2 (100 кН), расположенная в середине поверхности катания колеса, и Т2 боковая сила Р (100 кН) Вертикальная г>т з сила QН (100 кН), смещенная на 20 мм наружу колеи от круга катания Вертикальная от 4 сила (100 кН), смещенная на 20 мм внутрь колеи от круга катания
$3п $4п
0425 33,342 -188,35371 42,33903 24,331317
0450 38,096058 -214,04416 48,49338 27,679412
0475 28,505223 -177,69483 37,279112 19,71327
0500 19,963242 -146,992313 27,405194 12,504849
Применяя линейную суперпозицию, определены коэффициенты, сформирована матрица влияния (табл. 2) и вычислены коэффициенты псевдообратной матрицы [С]+ (табл. 3).
ТАБЛИЦА 2. Коэффициенты матрицы влияния
Выходной сигнал ®1п _ QT1 $2п д^Т2 д2п _ рТ2 а _ Утв3 Узп ~ 10
& 0,33342 -2,2169571 0,018007713
¿2 0,38096058 -2,52140218 0,020813968
53 0,28505223 -2,06200053 0,017565842
54 0,19963242 -1,66955555 0,014900345
ТАБЛИЦА 3. Коэффициенты псевдообратной матрицы
Силовой фактор 51 52 53 54
о -65,920889 63,4049697 12,09930664 -23,16450187
р -35,6227883 28,50062298 7,503239772 -5,605697799
Таким образом, для восстановления вертикальных и боковых сил в контакте между колесом и рельсом по измерению напряжений на диске колеса были получены следующие зависимости функции времени V.
Q(t) = - 65,9209 ^(0 + 63,405-52(0 + 12,0993ЗД - 23,164554(0, (1)
P(t) = - 35,6228Si(t) + 28,500623-S2(t) + 7,50324^(t) - 5,6057-S4(t). (2)
Для проверки разработанного метода и полученных зависимостей (1), (2) были проведены проверочные расчеты при различных схемах нагруже-ний колеса, которые представлены на рис. 12.
г
в
Рис. 12. Различные схемы нагружения колеса: а - схема нагружения колеса вертикальной силой, расположенной в середине поверхности катания колеса; б - схема нагружения колеса вертикальной силой, расположенной в середине поверхности катания колеса, и боковой силой; в - схема нагружения колеса вертикальной силой, смещенной на 20 мм наружу колеи от круга катания, и боковой силой; г - схема нагружения колеса вертикальной силой, смещенной на 20 мм внутрь колеи от круга катания, и боковой силой; д - схема нагружения колеса вертикальной силой, смещенной на 10 мм наружу колеи от круга катания, и боковой силой; е - схема нагружения колеса вертикальной силой, смещенной на 10 мм внутрь колеи от круга катания, и боковой силой
Окончание рис. 12
Результаты проверочных расчетов по МКЭ показали, что разработанный способ позволяет осуществлять непрерывную регистрацию вертикальных и боковых сил в контакте между колесом и рельсом по измерению касательных напряжений на диске колеса и определить эти силы с достаточной точностью.
Таким образом, вертикальные и боковые силы взаимодействия между колесом и рельсом для любого момента времени г находят по общей формуле через суммирование произведений постоянных коэффициентов, входящих в состав псевдообратной матрицы к матрице влияния, составленной при проведении четырех отдельных градуировочных нагруже-ний, на значения выходных сигналов 5 от установленных тензорезисторов:
Q(г) = аи • 51 (г) + а2Х • (г) + аъх • 53 (г) + аА1 • (г),
Р (г) = а12 • 51 (г) + а22 • 52 (г) + а32 • 53 (г) + а42 • 54 (г),
или в матричном виде
Ш(г)] ап ап а 14 • < 52(г)
[Р(г)] _а21 а22 а23 а24 _ 5 (г)
5,(г)
54 (г)
= [С Г^ (г)}
где Q(г) и Р(г) - соответственно вертикальная и боковая силы между колесом и рельсом, определяемые в заданный момент времени; а11-а24 - постоянные коэффициенты, входящие в состав псевдообратной матрицы [0]+,
д
е
к матрице [G] влияния, составленной при проведении градуировочных на-гружений; S1(t)-S4(t) - выходные сигналы от установленных тензорезисто-ров в заданный момент времени.
Разработка системы мониторинга технического состояния железнодорожного пути с применением ТКП и средств навигации
На заключительном этапе исследований были рассмотрены вопросы разработки программного обеспечения и возможного практического применения разработанной ТКП для мониторинга технического состояния железнодорожного пути.
Реализованное программное обеспечение на языке программирования C# позволяет хранить большие объемы записанной информации и, используя современные приемы "big data" и облачные вычисления, оперативно вести обработку информации.
Компьютерная обработка зарегистрированной информации - динамических процессов (вертикальных и боковых сил) - производится по ГОСТ 33788-2016 [17] и заключается в вычислении мгновенных значений коэффициентов запаса устойчивости от схода вагонов с рельсов. Синхронизированная в каждый момент времени информация, содержащая непрерывный поток значений коэффициентов, сопровождается анализом их возможного превышения нормативно-допустимых значений и потенциально (в случае превышения) предполагает наличие дефектных участков на железнодорожном пути.
Далее осуществляется компьютерный анализ таких дефектных (схо-доопасных) участков железнодорожного пути для установления точного времени действия неблагоприятного сочетания силовых факторов (коэффициент запаса устойчивости меньше нормативно-допустимого 1,3, а время действия превышало 0,06 с, что соответствовало расстоянию, большему 1 м, при скорости движения 60 км/ч и выше).
Для выделенных сходоопасных участков пути ведется точная фиксация их месторасположения (GPS-координаты) на местности с использованием навигационных устройств. Все это дает возможность оперативно регистрировать и устранять дефекты железнодорожных участков пути, выявленные с применением описанного подхода.
Заключение
По результатам теоретических исследований нагруженности диска колеса при действии сил, возникающих при взаимодействии подвижного со-
става и пути, с использованием МКЭ разработан метод непрерывной регистрации вертикальных и боковых сил в контакте между колесом и рельсом по измерению напряжений на диске колеса, позволяющий определить значения этих сил с достаточной точностью.
Лучшие результаты для восстановления вертикальных и боковых сил при взаимодействии колеса с рельсом дают размещения тензометрических датчиков на внутренней стороне диска колеса на четырех концентричных окружностях с угловым шагом 22,5° таким образом, чтобы схемы подключения тензорезисторов позволяли суммировать оцифрованные сигналы от тензорезисторов, расположенных на одном из четырех диаметров каждого внутреннего диска колеса, и получить четыре выходных сигнала. При этом обработка выходных сигналов для определения вертикальных и боковых сил взаимодействия между колесом и рельсом для любого момента времени происходит через суммирование произведений постоянных коэффициентов, входящих в состав псевдообратной матрицы к матрице влияния, составленной при проведении четырех отдельных градуировочных нагруже-ний, на значения выходных сигналов от установленных тензорезисторов.
Реализовано программное обеспечение для применения ТКП и средств навигации для мониторинга технического состояния железнодорожного пути с применением нового метода непрерывной регистрации динамических процессов, возникающих при взаимодействии подвижного состава и пути.
По способу мониторинга технического состояния железнодорожного пути и устройству для его осуществления подана заявка на изобретение [18].
Библиографический список
1. Бромберг Е. М. Взаимодействие пути и подвижного состава / Е. М. Бромберг, М. Ф. Вериго, В. Н. Данилов, М. А. Фришман. - М.: Трансжелдориздат, 1956. - 280 с.
2. Вериго М. Ф. Взаимодействие пути и подвижного состава / М. Ф. Вериго, А. Я. Коган. - М.: Транспорт, 1986. - 559 с.
3. Коган А. Я. Динамика пути и его взаимодействие с подвижным составом / А. Я. Коган. - М.: Транспорт, 1997. - 326 с.
4. Ромен Ю. С. Динамика железнодорожного экипажа в рельсовой колее. Методика расчета и испытаний / Ю. С. Ромен. - М.: ВМГ-Принт, 2014. - 210 с.
5. ГОСТ Р 55050-2012. Железнодорожный подвижной состав. Нормы допустимого воздействия на железнодорожный путь и методы испытаний (с Изменением № 1 от 01.10.2014 г.). - М.: Стандартинформ, 2013. - 15 с.
6. Распоряжение ОАО «РЖД» от 28 сентября 2016 г. № 1971р «О применении метода „РЖД-2016" при измерении силового воздействия подвижного состава на верхнее строение пути». - М.: ОАО «РЖД», 2016.
7. Бороненко Ю. П. Кусочно-непрерывное измерение сил между колесом и рельсом по касательным напряжениям в двух сечениях рельса / Ю. П. Бороненко, Р. В. Рахимов, А. А. Петров // Транспорт Российской Федерации. - 2018. - № 3 (76). - С. 58-64.
8. Рахимов Р. В. Проверка точности восстановления вертикальных нагрузок от колеса на рельс по напряжениям в двух сечениях рельса на стенде / Р. В. Рахимов, А. А. Петров // Транспорт Российской Федерации. - 2018. - № 4 (77). - С. 55-58.
9. Бороненко Ю. П. Апробация нового метода измерения вертикальной нагрузки от колеса на рельс / Ю. П. Бороненко, Р. В.Рахимов, Д. А.Сергеев, Л. В.Цыганская, А. А. Романова // Транспорт Российской Федерации. - 2019. - № 1 (80). - С. 56-59.
10. Третьяков А. В. Мониторинг технического состояния железнодорожного пути с использованием тензометрической колесной пары и средств навигации / А. В. Третьяков, А. В. Некрасова, Р. В. Рахимов, М. В. Зимакова, А. А. Петров, О. А. Третьяков // Материалы XV Междунар. науч.-технич. конференции «Подвижной состав XXI века: идеи, требования, проекты». - СПб.: ПГУПС, 2021. - С. 134-137.
11. Третьяков А. В. Проведение ходовых динамических испытаний грузовых вагонов с применением тензометрической колесной пары / А. В. Третьяков, А. А. Петров, К. В. Елисеев, М. В. Зимакова // Известия Петербургского университета путей сообщения. - СПб.: ПГУПС, 2017. - Т. 14. - Вып. 1. - С. 127-136.
12. Патент RU 2682567 С1 Российская Федерация: МПК G01L 1/22 (2006.01). Устройство сбора информации и способ оценки результатов взаимодействия между колесом и рельсом / А. В. Третьяков, К. В. Елисеев, М. В. Зимакова, А. А. Петров, П. В. Козлов; заявитель и патентообладатель АО «НВЦ «Вагоны». - № 2017143085. -Заявл. 08.12.2017 г.; опубл. 19.03.2019 г. - 13 с.
13. Шульман З. А. Непрерывные измерения вертикальных сил взаимодействия пути и подвижного состава / З. А. Шульман // Мир транспорта. - 2014. - № 6. - С. 68-77.
14. Шафрановский А. К. Непрерывная регистрация вертикальных и боковых сил взаимодействия колеса и рельса / А. К. Шафрановский // Труды ВНИИЖТ. - Вып. 308. -М.: Транспорт, 1965. - 96 с.
15. Елисеев К. В. Современные методы определения сил в контакте колесной пары и рельсов / К. В. Елисеев // Современное машиностроение. Наука и образование. -2014. - № 4. - С. 867-876.
16. ГОСТ 10791-2011. Колеса цельнокатаные. Технические условия. - М.: Стан-дартинформ, 2011. - 33 с.
17. ГОСТ 33788-2016. Вагоны грузовые и пассажирские. Методы испытаний на прочность и динамические качества. - М.: Стандартинформ, 2016. - 41 с.
18. Способ мониторинга технического состояния железнодорожного пути и устройство для его осуществления. - Заявка на патент № 2021101702 Российская Федерация: МПК G01L 5/16 / Ю. П. Бороненко, А. В. Третьяков, Р. В. Рахимов, М. В. Зимако-ва, А. А. Петров, О. А. Третьяков, А. В. Некрасова; заявитель и патентообладатель АО «НВЦ «Вагоны». - Заявл. 26.01.2021 г.
Дата поступления: 23.07.2021 Решение о публикации: 25.07.2021
Контактная информация:
БОРОНЕНКО Юрий Павлович - д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой; [email protected]
ТРЕТЬЯКОВ Александр Владимирович - д-р техн. наук, проф.; [email protected]
РАХИМОВ Рустам Вячеславович - д-р техн. наук, доц., зав. кафедрой; [email protected]
ЗИМАКОВА Мария Викторовна - канд. техн. наук, доц.; [email protected] НЕКРАСОВА Анастасия Владимировна - [email protected] ТРЕТЬЯКОВ Олег Александрович - канд. экон. наук; tretiakovoa@yandex
Monitoring the technical condition of the railway track using the method of continuous recording of dynamic processes occurring due to the interaction between rolling stock and railway track
1 1 2 1 Yu. P. Boronenko , A. V. Tret'yakov , R. V. Rakhimov , M. V. Zimakova ,
1 3
A. V. Nekrasova , O. А. Tret'yakov
1 Emperor Alexander I Petersburg State Transport University, 9, Moskovsky pr., Saint Petersburg, 190031, Russian Federation
2 Tashkent State Transport University, 1, ul. Adylkhodzhaeva, Tashkent, 100167, Republic of Uzbekistan
3 Pushkin Leningrad State University, 10, Petersburgskoe shosse, Pushkin, Saint Petersburg, 196605, Russian Federation
For citation: Boronenko Yu. P., Tret'yakov A. V., Rakhimov R. V., Zimakova M. V., Nekrasova A. V. & Tret'yakov O. A. Monitoring the technical condition of the railway track using the method of continuous recording of dynamic processes occurring due to the interaction between rolling stock and railway track. Bulletin of scientific research results, 2021, iss. 3, pp. 66-82. (In Russian) DOI: 10.20295/2223-9987-2021-3-66-82
Summary
Objective: To develop the method to monitor the technical condition of the railway track. Methods: A strain-gauge wheel pair is used for continuous recording of vertical and lateral interaction forces in a dynamic wheel-rail system. Results: Stability margin factors of a wagon relative to derailment have been determined and the defective (prone to derailment) sections of a railway track have been identified with the exact identification of their location (GPS coordinates) on the map using navigation devices. Practical importance: The developed monitoring method makes it possible to promptly register and eliminate railway track defects.
Keywords: Railway track, wheel-rail interaction, continuous recording, monitoring, technical condition of the track, strain-gauge wheel pair, navigation devices.
References
1. Bromberg E. M., Verigo M. F., Danilov V. N. & Frishman M. A. Vzaimodeystviye puti i podvizhnogo sostava [Interaction of the track and rolling stock]. Moscow, Transzheldorizdat Publ., 1956, 280 p. (In Russian)
2. Verigo M. F. & Kogan A. Ya. Vzaimodeystviye puti i podvizhnogo sostava [Interaction of the track and rolling stock]. Moscow, Transport Publ., 1986, 559 p. (In Russian)
3. Kogan A. Ya. Dinamika puti i ego vzaimodeystviye s podvizhnym sostavom [Dynamics of the track and its interaction with the rolling stock]. Moscow, Transport Publ., 1997, 326 p. (In Russian)
4. Romen Yu. S. Dinamika zheleznodorozhnogo ekipazha v rel'sovoy koleye. Metodika rascheta i ispytaniy [Dynamics of a railway carriage in a rail track. Method of calculation and testing]. Moscow, VMG-Print Publ., 2014, 210 p. (In Russian)
5. GOST R 55050-2012. Zheleznodorozhnyy podvizhnoy sostav. Normy dopustimogo vozdeystviya na zheleznodorozhnyy put' i metody ispytaniy (s Izmeneniem N1 ot 01.10.2014) [State Standard R 55050-2012, Railway rolling stock. Permissible exposure norms to the railway track and test methods (with Amendment no. 1, dated October 01, 2014)]. Moscow, Standartinform Publ., 2013, 15 p. (In Russian)
6. O primenenii metoda "RZhD-2016" pri izmerenii silovogo vozdeystviya podvizhnogo sostava na verkhneye stroyeniye puti. Rasporiazhenie OAO "RZhD" ot 28 sentiabria 2016 N 1971p [On the application of the "RZD-2016" method when measuring the force effect of rolling stock on the superstructure of the railway track. Order of JSC "Russian Railways" no. 1971p, dated September 28, 2016]. Moscow, JSC "Russian Railways" Publ., 2016. (In Russian)
7. Boronenko Yu. P., Rakhimov R. V. & Petrov A. A. Kusochno-nepreryvnoye izme-reniye sil mezhdu kolesom i rel'som po kasatel'nym napryazheniyam v dvukh secheniyakh rel'sa [Piecewise continuous measurement of forces between the wheel and the rail by shear stresses in two cross-sections of the rail]. Transport Rossiyskoy Federatsii [Transport of the Russian Federation], 2018, no. 3 (76), pp. 58-64. (In Russian)
8. Rakhimov R. V. & Petrov A. A. Proverka tochnosti vosstanovleniya vertikal'nykh nagruzok ot kolesa na rel's po napryazheniyam v dvukh secheniyakh rel'sa na stende [Bench testing of the accuracy of the recovery of vertical load from a wheel on a rail by stresses in two cross-sections of a rail]. Transport Rossiyskoy Federatsii [Transport of the Russian Federation], 2018, no. 4 (77), pp. 55-58. (In Russian)
9. Boronenko Yu. P., Rakhimov R. V., Sergeyev D. A., Tsyganskaya L. V. & Romanova A. A. Aprobatsiya novogo metoda izmereniya vertikal'noy nagruzki ot kolesa na rel's [Approbation of a new method for measuring vertical load from a wheel on a rail]. Transport Rossiyskoy Federatsii [Transport of the Russian Federation], 2019, no. 1 (80), pp. 56-59. (In Russian)
10. Tret'yakov A. V., Nekrasova A. V., Rakhimov R. V., Zimakova M. V., Petrov A. A. & Tret'yakov O. A. Monitoring tekhnicheskogo sostoyaniya zheleznodorozhnogo puti s is-pol'zovaniyem tenzometricheskoy kolesnoy pary i sredstv navigatsii [Monitoring the technical condition of the railway track using the strain-gauge wheel pair and navigation devices]. Materialy XV Mezhdunarodnoy nauchno-tekhnicheskoy konferentsii "Podvizhnoy sostav XXI veka: idei, trebovaniya, proyekty" [Proceedings of the 15th International Scientific and Technical Conference "Rolling stock of the 21st century: ideas, requirements, projects"]. Saint Petersburg, PGUPS Publ., 2021, pp. 134-137. (In Russian)
11. Tret'yakov A. V., Petrov A. A., Eliseev K. V. & Zimakova M. V. Provedeniye khodovykh dinamicheskikh ispytaniy gruzovykh vagonov s primeneniyem tenzometricheskoy kolesnoy pary [Running dynamic trials of freight wagons with strain-gauge wheel pair application]. Proceedings of Petersburg Transport University. Saint Petersburg, PGUPS Publ., 2017, vol. 14, iss. 1, pp. 127-136. (In Russian)
12. Patent RU 2682567 C1 Russian Federation: IPC G01L 1/22 (2006.01). Ustroistvo sbora informatsii i sposob otsenki rezul'tatov vzaimodeistviia mezhdu kolesom i rel'som [An apparatus for collecting information and a methodfor assessing the results of interaction between a wheel and a rail]. A. V. Tret'yakov, K. V. Eliseev, M. V. Zimakova, A. A. Petrov & P. V. Kozlov. Applicant and patent holder JSC Research and Innovation Company Vagony, no. 2017143085, Appl. December 08, 2017, publ. March 19, 2019, 13 p. (In Russian)
13. Shulman Z. A. Nepreryvnyye izmereniya vertikal'nykh sil vzaimodeystviya puti i podvizhnogo sostava [Continuous measurements of vertical forces of track and rolling stock interaction]. Mir transporta [World of Transport and Transportation], 2014, no. 6, pp. 68-77. (In Russian)
14. Shafranovskiy A. K. Nepreryvnaya registratsiya vertikal'nykh i bokovykh sil vzaimodeystviya kolesa i rel'sa [Determining the force of interaction in a wheel - rail system based on measuring stresses in rails neck]. Trudy VNIIZhT [Proceedings of VNIIZhT], iss. 308. Moscow, Transport Publ., 1965, 96 p. (In Russian)
15. Eliseev K. V. Sovremennyye metody opredeleniya sil v kontakte kolesnoy pary i rel'sov [Modern methods for determining forces in contact between a wheel pair and rails]. Sovremennoye mashinostroyeniye. Nauka i obrazovaniye [Modern mechanical engineering. Science and education], 2014, no. 4, pp. 867-876. (In Russian)
16. GOST 10791-2011. Kolesa tsel'nokatanyye. Tekhnicheskiye usloviya [State Standard 10791-2011. All-rolled wheels. Specifications]. Moscow, Standartinform Publ., 2011, 33 p. (In Russian)
17. GOST33788-2016. Vagony gruzovyye ipassazhirskiye. Metody ispytaniy naproch-nost' i dinamicheskiye kachestva [State Standard 33788-2016. Freight and passenger rail-cars. Methods of testing structural strength and dynamic performance]. Moscow, Standartinform Publ., 2016, 41 p. (In Russian)
18. Sposob monitoringa tekhnicheskogo sostoianiia zheleznodorozhnogo puti i ustroist-vo dlia ego osushchestvleniia [A method for monitoring the technical condition of a railway track and an apparatus for its implementation]. Patent Application 2021101702 Russian Federation: IPC G01L 5/16. Yu. P. Boronenko, A. V. Tret'yakov, R. V. Rakhimov, M. V. Zimakova, A. A. Petrov, O. A. Tret'yakov & A. V. Nekrasova. Applicant and patent holder JSC Research and Innovation Company Vagony, Appl. January 26, 2021.
Received: July 23, 2021 Accepted: July 25, 2021
Authors' information:
Yuriy P. BORONENKO - D. Sci. in Engineering, Professor, Head of Department; [email protected]
Aleksandr V. TRET'YAKOV - D. Sci. in Engineering, Professor; [email protected] Rustam V. RAKHIMOV - D. Sci. in Engineering, Associate Professor, Head of Department; [email protected]
Mariya V. ZIMAKOVA - PhD in Engineering, Associate Professor; [email protected]
Anastasia V. NEKRASOVA - [email protected]
Oleg A. TRET'YAKOV - PhD in Economics; [email protected]
