CC BY
57
УДК 625.151.2.001.4
К. В. МОЙСЕСНКО, В. П. ГНАТЕНКО (ДПТ)
НАПРУЖЕНО-ДЕФОРМОВАНИЙ СТАН СТР1ЛОЧНОГО ПЕРЕВОДУ ТИПУ Р65 МАРКИ 1/11 ПРОЕКТУ Дн 300
Наведено результати натурного випробування на мщшсть стршочного переводу типу Р65 марки 1/11 проекту Дн 300.
Изложены результаты натурного испытания на прочность стрелочного перевода типа Р65 марки 1/11 проекта Дн 300.
The results of full-scale strength test of the switch type R65 mark 1/11 of the design Dn 300 are described.
Стршочний перевщ типу Р65 марки 1/11 проекту Дн 300 запроектовано та виготовлено ВАТ «Дшпропетровський стршочний завод» для укладання на головних колiях зi швидко-стями руху поiздiв по прямому напрямку до 160 км/год.
У конструкцп нового переводу використано багато ршень, що були апробоваш тд час екс-плуатаци сершного переводу-аналога цих же типу й марки проекту 65111Ж: повшстю зб^а-ються радiуси гостряка та перевiдноi кривоi, початковий кут гостряка та стршочний кут; теоретична довжина переводу, довжини гостряюв та рамних рейок; вiдстанi вщ початку рамних рейок до центру переводу та вщ центру переводу до математичного центра хрестовини; ширина коли по прямому та боковому напрямках. Однотипш також конструктивы рiшення окре-мих частин дослщного переводу та аналога: iдентична стршка, до бруса № 43 однакова епюра iх розкладення, в обох переводiв пружне промiжне крiплення (клеми титв КП-2 i КП-3).
До особливостей, якими дослiдний перевiд в^^зняеться вiд переводу проекту 65111Ж, вщносяться такi:
- замiсть жорсткоi хрестовини запропонова-на нова конструкцiя з рухомим поворотним сердечником;
- вилучено упорки в межах рамних рейок та перевiдноi кривоi (залишилася лише одна бшя вiстря гостряка);
- прикршлення стрiлочних пiдкладок до брушв за допомогою закладних болтiв замшено на шурупно-дюбельне;
- стршочна й хрестовиннi гарштури допов-нено зовнiшнiми замикачами, а самi гарнiтури розмiщенi в металевих порожнистих брусах;
- запропонована нова конструкщя залiзобе-тонних брусiв з постшним поперечним перер> зом по всш довжинi.
Зважаючи на суттевють наведених вище конструктивних вiдмiнностей нового переводу вщ серiйного, потреба в проведенш натурного випробування дослiдного переводу на мщшсть очевидна.
МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ВИПРОБУВАННЯ ТА ОБРОБКИ ДАНИХ
Дослiдний перевщ був укладений у кiнцi листопада 2004 року на ст. Вшьнянськ Придш-провсько' залiзницi (перевiд № 1). Випробування проведет у кв^ш-травш 2005 року, на 'х початок по переводу було пропущено близько 30 млн т вантажу брутто.
Пiд час випробування стан дослщного переводу, прилеглих стрiлочних переводiв i колiй, контактно' мережi в цшому вiдповiдав вимогам нормативно!' документаци на дослiдний стршо-чний перевщ та чинних «Тимчасовоi iнструкцii з оргашзацп швидкiсного руху пасажирських поiздiв. Вимоги до iнфраструктури та рухомого складу» [1] й «1нструкци по устрою та утри-манню коли залiзниць Укра1ни» [2] (спостерi-галося вщхилення положення рейкових ниток дослщного стршочного переводу в межах з'еднувальноi частини за рiвнем до 10 мм по прямому напрямку та до 14 мм - по боковому). Знос металевих частин переводу не перевищу-вав 1,0 мм.
Слщ зазначити, що тд час обстеження до-слiдного переводу було виявлено значну кiль-кiсть брушв з волосовими трiщинами в бетош. Довжина трiщин досягала 5 см, найчастше вони спостерiгалися на боковш поверхнi бруса в зош дюбеля. Наявнiсть трiщин на момент про-ведення випробування, на нашу думку, на не-сучiй здатносп брусiв не позначилися, хоча не виключено, що 'х наявнiсть може негативно вщбитися на термiнi служби брушв надалi.
© Мойсеенко К. В., Гнатенко В. П., 2010
Також необхщно зауважити, що за 16 дтв випробування через зовнiшнiй замикач двiчi не переводився сердечник хрестовини та один раз - гостряк.
Визначення показниюв напружено-дефор-мованого стану переводу виконувалося тд д> ею спецiального дослiдного по1зда. Дослiдний по1зд складався з двох електровозiв (при швид-костях до 80 км/год включно - серiй ВЛ8 i ВЛ11, за бiльших - сери ЧС7), пасажирського вагона на вiзках моделi КВЗ-ЦНИИ i чотирьох чотиривюних пiввагонiв на вiзках моделi 18-100, завантажених щебенем (один з наван-таженням на вiсь 10,6 т, другий - 18,1 т i два з навантаженням на вюь 23,9 т i 23,4 т). При швидкостях бiльше 80 км/год вантажш вагони з дослiдного по!зда вилучалися, замiсть електро-возiв сери ВЛ використовувались електровози сери ЧС7. Швидкють 160 км/год реалiзовано тшьки одним електровозом сери ЧС7. Схеми дослщних по]дщв наведено на рис. 1. Цифрами тут позначено номери осей, як використовува-лися тд час обробки даних.
По!здки виконувалися човником (туди i назад) зi швидкостями 5, 40, 80, 100, 120, 140 i 160 км/год по прямому напрямку та 5, 15, 25, 40 i 50 - по боковому. З кожною швидкютю було зроблено вщ 5 до 23 за].здв (половина за1здв у протишерстному напрямку, половина — у по-шерстному).
Крiм стандартних показникiв напружено-деформованого стану стршочного переводу, що завжди визначаються тд час випробування (напруження в металевих частинах; горизонта-льнi та вертикальт сили, що дiють на перевщ; деформацп та перемiщення рейкових елеменпв та брусiв), для оцiнки впливу ново! конструкци промiжного крiплення та металевих брушв на роботу дослщного переводу вимiрювалися також !х горизонтальнi та вертикальнi перем> щення й деформацп.
Схеми установки приладiв по прямому й боковому напрямках дослщного переводу наведено на рис. 2. У порiвняннi зi схемами, якi використовувалися пiд час випробування стр> лочних переводiв проекпв 65109Ж-01 та 65111Ж [3, 4], особливютю цих схем е наяв-нiсть приладiв для визначення напружень у межах внутрiшнiх кромок шдошов гостряка та рухомого сердечника.
Випробування та розшифровка одержаних даних виконанi Колiевипробувальною ГНДЛ ДНУЗТ за допомогою вимiрювально-iнфор-мацшно1 системи «ПОНИЛ ДИИТ-1», що прой-шла державну метрологiчну атестащю вщпов> дно до чинного порядку. Характеристики при-ладiв, методики !х установки та визначення ве-ртикальних i горизонтальних сил не вiдрiзняли-ся вiд наведених у [3].
Техшка статистично1 обробки та аналiзу даних для кожного екшажа в цiлому теж вщпов> дала наведенiй у [3], крiм порядку групування даних, одержаних для електровоза серп ВЛ8 та завантажених шввагошв тд час руху по боковому напрямку. Результата, отримаш для ВЛ8, розглядалися не окремо для кожно1 осi, а гру-пувалися таким чином (див. рис. 1): група 1 -вюь 29, 2 - 30, 3 - 31 та 33, 4 - 32 та 34, 5 - 35, 6 - 36, а дат, одержат для твваготв з навантаженням на вюь 23,9 т i 23,4 т, об'еднувалися в одну вибiрку (групування результат, отрима-них для ВЛ11, виконано як для вагошв).
Одержат результата аналiзувалися окремо для стршки, гостряка, з'еднувально1 частини та рухомого сердечника. Аналопчно до [3, 4] об'ектом аналiзу були тшьки максимальш ймо-вiрнi значення.
Допустимi та рекомендован величини сил, деформацiй та напружень в елементах стршочного переводу становлять (вщповщно до реко-мендацш, розроблених експертами V комюи ОСЗ):
Рис. 1. Схеми дослщних по1зд1в при швидкостях:
а - до 80 км/год включно; б - вщ 100 км/год до 140 км/год включно
X
а _
Т. I
Умовш позначення: прилад для вимiрювання вертикальних сил, що д1ють на рейковi елементи;
- прилади для вимiрювання напружень вiдповiдно в кромцi тдошви та головки рейки;
- прилади для вимiрювання вiдповiдно вертикальних i горизонтальних перемiщень рейки;
| - прилади для вимiрювання вiдповiдно вертикальних i горизонтальних перемiщень бруса; л л - прилади для вимiрювання вiдповiдно вертикальних i горизонтальних перемщень пiдкладки ' на брусi
Рис. 2. Схема установки приладiв: а - по прямому напрямку переводу; б - по боковому
1. Напруження в кромках рейкових елемен-т1в, МПа:
- гостряки та рухомий сердечник, виготов-лен1 з гострякового проф1лю....................275
- решта елемент1в..............................250
2. Вертикальн1 сили взаемод1! колеса та рейки в межах стр1лки та з'еднувально! частини, кН......................................................200
3. Перем1щення рейкових елемент1в, мм:
- вертикальн1....................................10
- горизонтальн1 (рекомендована)..............4
НАПРУЖЕНО-ДЕФОРМОВАНИЙ СТАН ПЕРЕВОДУ П1Д ЧАС РУХУ ДОСЛ1ДНОГО
ПО1ЗДА ПО ПРЯМОМУ НАПРЯМКУ
Одержат результата в1дпов1дно до типу екшажа та швидкост1 його руху наведено в табл. 1 - 5. У цих таблицях в1дсутн1 дан1 про напружено-деформований стан основи досл1д-ного стр1лочного переводу, 1 зокрема металевих порожнистих брус1в, — ц1 результати наведено в окрем1й частин1 дано! статт1.
Незважаючи на тип ек1пажа, найб1льше в1д швидкост1 залежать напруження в зовшшшх кромках рейкових елемент1в та горизонтальш сили: з1 зб1льшенням швидкост1 в1д м1н1маль-ного значення до максимального напруження в
р1зних частинах переводу зросли в середньому на 36 % (максимальна р!зниця склала 70 %), а горизонтальш сили — на 260 % при максималь-н1й величиш 580 % (порожн1й тввагон). Вод-ночас р1зниця м1ж величинами вертикальних сил залежно в1д швидкост1 не перевищувала 32 %. Необх1дно в1дм1тити, що для електровоза сери ЧС7 р1зниця напружень у рухомому сердечнику склала 64 %; дуже ймов1рно, що за на-явност1 даних для 5 км/год або 40 км/год ця р1-зниця була б ще б1льшою.
При швидкостях досл1дного по!зда до 80 км/год найб1льш1 значення майже завжди рееструвалися п1д колесами завантаженого до повно! вантажоп1дйомност1 п1ввагона, а при швидкостях в1д 100 км/год до 160 км/год — п1д колесами ЧС7.
Напруження в рейкових елементах. Напруження в рейкових елементах визначалися в не-робоч1й кромц1 головки та в обох кромках п1-дошви.
Нормативна величина для напружень у не-робоч1й кромц1 головки в1дсутня, тому як само-ст1йна величина ц1 процеси не анал1зувалися (вони застосовувались для розрахунку горизонтально! сили, що д1е на рейки, за методикою д-ра техн. наук О. П. Сршкова).
а
Прилади для визначення напружень, установлен також i в межах внутршньо! кромки пiдошов гостряка та рухомого сердечника, дозволили ощнити вщношення мiж напруження-ми в зовшшнш та внутрiшнiй кромках по всш довжинi переводу, а не тшьки в передньому вильотi рамних рейок та рейках з'еднувально! частини, як звичайно.
Порiвняння напружень у зовшшшх та внут-рiшнiх кромках рамних рейок, гостряка, рейок з'еднувально! частини та рухомого сердечника для екшажв, що входили в дослщний по!зд, дало такi ж результати, як i пiд час випробу-вань переводiв проектiв 65109Ж-01 та 65111Ж [3, 4] — практично в ушх випадках напруження в зовшшнш кромщ пiдошви були бiльшi за напруження у внутршнш, але для гостряка ця рiзниця була найбшьша як за середнiми зна-ченнями, так i за максимальними. Усередненi данi за типами екшажв, швидкостями та на-прямками руху дослщного по!зда (ПШ, ПРШ) наведено в табл. 1.
Таблиця 1 Вмиошсиия м1ж напруженнями в зовшшшх та внутрiшнi\ кромках рейкових елеменив досл1дного переводу (прямий напрямок), %
Частина переводу Значення
середне максимальне
Рамш рейки 148 224
Гостряк 173 262
З'еднувальна частина 141 241
Рухомий сердечник 158 214
Розташування максимальних значень напружень по довжиш окремо! частини переводу бшьше залежить вiд швидкосп екiпажа, нiж вiд його типу (звичайно, за наявносп значно! кшь-костi приладiв по довжинi, як, наприклад, для гостряка або рухомого сердечника). Це твер-дження можна прошюструвати розташуванням максимумiв напружень по довжиш гостряка для електровоза ЧС7: швидкосп 100 км/год та
Таблиця 2
Середш (с) та максимальш ймошрш (с^^) величини напружень у рейкових елементах, одержат тд час руху дослвдного поТзда по прямому напрямку, МПа
Рухомий склад
Швидюсть руху, км/год
5 40 80 100 120 140 160
_ _ _
с тах с тах с тах с тах с тах с тах с тах
Рамт рейки
ВЛ11
77,7
105,6
79,2
98,8 91,9 117,2
ВЛ8
72,5
91,6
65,2
95,2
82,8
114,4
ЧС7
77,5
106,5
91,1
130,6
111,4
168,5
87,4
147,6
Шввагон 23,9 тМсь
74,9
103,0
64,7
89,8
97,0
136,4
Шввагон 18,1 тМсь
55,7
75,4
58,6
82,1
48,9
96,7
Шввагон 10,6 тМсь
40,0
64,0
35,6
52,3
41,1
Пасажирський вагон
51,1
74,6
47,7
69,4
48,0
74,7
45,6
69,4
48,4 69,3 52,6 73,2 —
Гостряк
ВЛ11
108,5
127,1
108,7
132,5 106,8 153,1
ВЛ8
105,9
125,4
107,2
125,5
108,8
135,9
ЧС7
116,8
136,0
123,0
163,0
124,5
195,5
113,8
186,9
Шввагон 23,9 тМсь
99,4
111,2
95,0
122,9
113,2
159,2
Шввагон 18,1 тМсь
92,1
101,7
87,5
106,4
83,2
133,6
Шввагон 10,6 тМсь
62,7
78,9
62,1
73,8
73,3
111,8
Пасажирський вагон
75,5
92,0
76,2
94,4
80,3 101,6
85,2 119,0
83,2 118,0 92,7 119,0 —
З'еднувальна частина
ВЛ11
67,7
85,0
71,2
104,4 72,9 118,1
ВЛ8
56,2
80,1
71,7
108,9
67,0
115,7
ЧС7
60,7
95,9
57,5
106,5
76,4
148,6
103,3
133,2
Шввагон 23,9 тМсь
56,7
76,5
67,5
105,9
93,2
127,8
Шввагон 18,1 тМсь
48,9
65,3
56,1
83,4
54,6
97,5
Шввагон 10,6 тМсь
29,8
45,2
36,2
58,6
40,3
77,0
Пасажирський вагон
47,9
60,2
53,4
73,0
48,2
74,1
46,7
66,7
42,3 69,7 43,6 75,3 —
Рухомий сердечник
ВЛ11
80,7
96,7
102,3
97,6
135,0
ВЛ8
80,2
94,6
79,6
103,8
91,6
127,0
ЧС7
76,4
92,5
79,3
118,7
88,0
131,3
91,6
151,8
Шввагон 23,9 тМсь
58,4
85,1
102,0
116,6
Шввагон 18,1 тМсь
57,6
72,7
54,7
74,6
53,9
79,4
Шввагон 10,6 тМсь
32,4
46,5
30,0
54,6
34,2
56,8
Пасажирський вагон
45,3
61,2
44,2
59,9
56,3
71,5
55,6
66,1
59,7
70,4
66,8
83,8
120 км/год - прилад «7», 140 км/год - «13», 160 км/год - прилад «15».
Максимальш значення напружень одержано шд впливом електровоза сери ЧС7 за швидко-ст 140... 160 км/год. У межах рамних рейок вони склали 168,5 МПа, гостряка - 195,5 МПа (прилад «13»), з'еднувально! частини -148,6 МПа, рухомого сердечника - 151,8 МПа (прилад «33»). Ус щ значення не перевищують вщповщних допустимих величин.
Вертикалью сили та перемщення рейок. Величини вертикальних сил бшьшою мiрою залежать вiд розташування приладу, нiж вiд
швидкостi. Максимальне значення сил у межах рамних рейок складае 171,0 кН, з'еднувально! частини - 185,9 кН. У першому випадку це електровоз сери ЧС7, у другому - повшстю завантажений вагон.
Осщання рамних рейок у межах переднього вильоту перевищуе осщання рейок у решт пе-рерiзiв i досягае 4,8 мм. Не виключено, що причиною цього е нестшке положення металевого порожнистого бруса в плаш та профш.
Порiвнюючи з допустимими величинами, можна твердити, що вертикальнi сили та перемщення !х не перевищують.
Таблиця 3
Середнi (р) та максимальш ймовiрнi (рт^) величини вертикальних сил, одержат шд час руху дослвдного поТзда по прямому напрямку, кН
Рухомий склад
Швидюсть руху, км/год
5 40 80 100 120 140
Р р й тах Р рй тах р рй тах р рй тах р рй тах р рй тах
160
рй
Рамт рейки
ВЛ11
124,2
159,6
106,4
156,8
116,4 156,5
ВЛ8
120,1
145,0
103,3
133,7
108,7
154,8
ЧС7
114,3
164,2
117,3
171,0
130,5
164,4
104,3
160,7
Шввагон 23,9 тМсь
127,2
167,9
92,1
157,5
128,9
168,2
Шввагон 18,1 тМсь
93,2
124,6
75,9
124,7
117,1
Шввагон 10,6 тМсь
70,6
98,3
45,2
87,3
59,2
98,9
Пасажирський вагон
70,3
92,4
60,2 109,9 71,2 113,2 76,7 93,0 78,7 95,9 -
З'еднувальна частина
ВЛ11
116,0
144,9
115,9
154,9
128,8
178,1
ВЛ8
116,6
150,6
123,0
149,4
113,3
164,0
ЧС7
108,3
152,8
106,1
150,5
110,7
144,5
122,7
156,1
Шввагон 23,9 тМсь
115,2
141,0
121,8
181,9
131,2
185,9
Шввагон 18,1 тМсь
92,2
121,6
98,3
122,3
98,9
143,9
Шввагон 10,6 тМсь
59,7
78,2
48,7
81,4
62,7
Пасажирський вагон
78,7
109,2
72,3
97,9
69,6
98,4
113,1
74,7
109,1
64,6
86,6
Таблиця 4
Середш (н) та максимальш ймовiрнi (яй^) величини горизонтальних сил, одержат шд час руху дослвдного поТзда по прямому напрямку, кН
Рухомий склад
Швидюсть руху, км/год
5 40 80 100 120 140 160
н я й тах н я й тах н я й тах н я й тах н я й тах н я й тах н я й тах
Рамт рейки
ВЛ11
3,8 17,8 -6,9 -19,6 5,4 26,7
ВЛ8
1,4
11,8
2,1
14,4
5,1
27,3
ЧС7
3,1
27,2
5,7
32,6
20,7
77,4
28,3
72,5
Шввагон 23,9 тМсь
3,4
13,4
-3,3
-16,1
20,3
45,7
Шввагон 18,1 тМсь
-3,2
-12,2
-8,4
-14,8
-1,3
-26,6
Шввагон 10,6 тМсь
-3,1
-7,9
-3,
-9,8
10,6
45,2
Пасажирський вагон
-1,2
-18,9
-3,1
-18,4
-0,9
-19,4
3,3
24,1
0,6
21,2
3,1
24,0
З'еднувальна частина
ВЛ11
6,6 25,4 -10,5 -29,2 8,4 40,6
ВЛ8
2,0
21,0
4,2
34,4
8,7
46,1
ЧС7
33,7
9,2
50,8
17,6
26,1
81,2
Шввагон 23,9 тМсь
2,6
24,5
9,7
44,2
28,5
65,1
Шввагон 18,1 тМсь
2,9
13,2
9,3
20,9
12,3
51,3
Шввагон 10,6 тМсь
-4,8
-12,8
-4,8
-14,5
19,6
39,7
Пасажирський вагон 8,5 30,8 10,1 34,8 11,2 39,3 13,3 41,2 12,2 Прим1тка: мшус означае, що сила спрямована всередину коли.
38,4 12,6
39,6
Середш (у) та максимальш ймош|)1м (уШ^) величини горизонтальних перемiщень рейкових елемен^в, одержан! пiд час руху дослвдного поТзда по прямому мапрямку, мм
Рухомий склад
Швидюсть руху, км/год
5 40 80 100 120 140 160
у уй .'шах у уй шах у уй .'шах у уй шах у уй шах у уй шах у уй шах
Рамт рейки
ВЛ11
0,19 0,95 0,24 1,20 0,28 1,34
ВЛ8
0,19
0,84
0,22
1,06
0,47
1,45
ЧС7
0,30
1,24
0,74
2,12
1,31
3,37
1,08
2,25
Шввагон 23,9 тМсь
0,21
0,66
0,12
0,97
0,29
1,45
Шввагон 18,1 тМсь
0,17
0,68
0,45
1,10
0,35
1,70
Шввагон 10,6 тМсь
0,13
0,39
0,20
0,69
0,72
1,93
Пасажирський вагон
0,22
1,24
0,45
1,20
0,37
1,00
0,46
1,56
0,37
1,39
0,95
З'еднувальна частина
ВЛ11
0,56 -1,36 -0,69 -1,51 -0,87 -1
ВЛ8
-0,51
-1,17
-0,38
-1,30
0,45
1,52
ЧС7
-0,60
-1,37
0,47
2,40
0,38
3,22
0,84
3,36
Шввагон 23,9 тМсь
-0,62
-1,26
-0,73
-1,40
0,61
2,52
Шввагон 18,1 тМсь
0,31
1,26
-0,37
-1,26
0,28
1,73
Шввагон 10,6 тМсь
-0,51
-0,90
-0,40
-0,79
0,70
1,89
Пасажирський вагон
0,42
1,32
0,65
1,
0,53
1,
0,61
1,80
0,48
1,49
0,59
Прим1тка: мшус означае, що перемщення спрямоване всередину коли.
Горизонтальш сили та перемщення рейок. Найбшьш1 значения горизонтальних сил зарее-строват тд колесами електровоза сери ЧС7 за швидкост руху 140 км/год. У межах рамних рейок величина сили досягае 77,4 кН, у з'еднувальнш частит — 86,1 кН (хоча за швид-кост 100 км/год вони складають 27,2 кН та 33,7 кН вщповщно). Ц дат свщчать про сутте-ве попршення горизонтально! динамши електровоза серп ЧС7 тд час руху з1 швидкостями 140...160 км/год. Яюст характеристики залеж-ностей напружень, горизонтальних сил та пе-ремщень вщ швидкосп под1бт — це ще раз шдтверджуе, що основною причиною появи великих напружень у шдошв1 рейки е горизонтальна сила.
Найбшьш1 значення горизонтальних перем> щень рейок теж рееструються тд колесами ЧС7, вони однаков1 в передньому вильот рамних рейок та в з'еднувальнш частит й досяга-ють 3,4 мм, що не перевищуе рекомендованих значень.
НАПРУЖЕНО-ДЕФОРМОВАНИЙ СТАН ПЕРЕВОДУ П1Д ЧАС РУХУ ДОСЛ1ДНОГО ПО1ЗДА ПО БОКОВОМУ НАПРЯМКУ
Результати дослщжень напружень, сил та деформацш, одержан! тд час руху дослщного по!зда по боковому напрямку дослщного переводу, наведено в табл. 6 - 10. Найчаспше най-бшьш1 значення показниюв спостерталися тд час руху електровоз1в серш ВЛ8 та ВЛ11, один раз — тввагона (23,9 т/вюь).
Напруження в рейкових елементах. Под1бно до анатзу напружень, одержаних тд час руху дослщного по!зда по прямому напрямку, у табл. 6 наведено усереднет дат про вщношен-ня м1ж напруженнями в зовтштх та внутр> штх кромках рейкових елеменпв дослщного переводу, отриманими тд час руху дослщного по!зда по боковому напрямку. Найбшьша р1з-ниця спостер1галася для гостряка, для решти елеменпв ця р1зниця менша, але теж суттева. Необхщно зазначити, що в перер1зах гостряка, де фшсувалися найбшьш1 по його довжит напруження, у внутршнш кромщ спостер1галися вщ'емш значення, що досягали -83 МПа.
Таблиця 6
Вмношсння м1ж напруженнями в зошмиимх та вмутрiшмiх кромках рейкових елеменив дослiдмого переводу (боковий напрямок), %
Частина переводу Значення
середне максимальне
Рамш рейки 160 268
Гостряк 237 582
З'еднувальиа частина 182 326
Рухомий сердечник 183 338
Анатз результапв, наведених у табл. 7, до-зволяе зробити висновок, що за вс1х швидко-стей дослщного по!зда напруження в рамних рейках, рейках з'еднувально! частини та рухо-мому сердечнику суттево менш1 за допустим1 (176,1 МПа, 178,3 МПа та 170,6 МПа вщповщ-но). У д1апазот швидкостей 5... 25 км/год напруження в цих частинах переводу практично не змшюються, невелике !х збшьшення
Середш (а) та максимальш ймов1рм1 (ат„) величини напружень у рейкових елементах, одержат пщ час руху дослщного поТзда по боковому напрямку, МПа
Рухомий склад
Швидюсть руху, км/год
5 15 25 40 50
а _й тах а _й тах а _й тах а _й тах а _й тах
Рамт рейки
ВЛ11 124,7 155,8 118,5 148,4 119,9 150,1 132,6 169,2 132,7 157,0
ВЛ8 146,3 173,6 141,4 173,0 140,0 169,2 144,4 176,1 138,7 167,1
Пшвагон 23,9 тМсь 123,3 148,4 113,7 136,7 118,1 140,5 122,7 148,9 117,5 134,5
Пшвагон 18,1 тМсь 92,2 122,7 88,7 110,5 96,6 116,3 110,5 139,8 97,0 119,0
Шввагон 10,6 тМсь 68,0 81,0 57,3 77,7 62,0 80,1 69,6 85,4 60,4 76,7
Пасажирський вагон 76,1 90,2 74,1 89,9 75,8 89,5 83,3 92,4 79,6 92,6
Гостряк
ВЛ11 170,2 207,0 172,1 206,1 179,9 214,1 197,8 240,0 211,4 259,0
ВЛ8 179,3 217,2 182,1 213,5 184,1 216,2 195,8 215,1 207,0 232,6
Пшвагон 23,9 тМсь 163,5 194,2 158,9 186,3 155,7 190,6 182,6 204,8 181,6 216,8
Пшвагон 18,1 тМсь 131,6 162,3 134,0 153,1 138,1 164,4 153,9 177,7 153,0 196,8
Пшвагон 10,6 тМсь 92,7 112,0 82,3 106,8 88,3 104,1 94,6 118,7 103,1 140,8
Пасажирський вагон 104,3 129,4 107,4 135,2 110,1 136,9 114,0 141,3 116,5 145,7
З'еднувальна частина
ВЛ11 117,1 144,9 119,6 154,6 122,7 159,7 135,2 162,3 143,4 158,4
ВЛ8 132,9 165,5 131,9 163,6 132,1 160,1 135,4 175,8 135,8 178,3
Шввагон 23,9 тМсь 101,6 131,5 105,1 138,1 104,1 131,4 111,4 138,3 111,4 140,7
Пшвагон 18,1 тМсь 77,9 112,3 88,5 108,0 95,2 116,2 105,4 128,6 106,7 135,6
Пшвагон 10,6 тМсь 59,4 74,7 61,2 75,5 63,8 79,0 65,2 89,0 70,4 87,3
Пасажирський вагон 66,2 99,2 74,7 97,8 71,8 95,0 82,1 103,6 81,9 110,4
Рухомий сердечник
ВЛ11 98,3 124,1 99,1 127,9 106,9 132,0 105,1 137,1 106,1 126,3
ВЛ8 134,4 151,6 126,2 160,1 142,4 170,6 143,4 167,5 137,0 148,9
Пшвагон 23,9 тМсь 77,1 105,2 80,4 113,4 87,8 129,0 88,5 125,0 93,4 136,4
Пшвагон 18,1 тМсь 64,8 83,7 60,1 80,1 62,9 88,9 65,7 86,6 73,0 107,1
Пшвагон 10,6 тМсь 49,1 65,0 47,2 67,3 56,2 85,4 47,7 66,6 41,4 74,3
Пасажирський вагон 61,4 89,3 55,5 77,0 61,7 84,9 59,7 93,5 64,2 96,9
рееструеться лише за швидкостей 40...50 км/год. У всiх випадках це збшьшення не перевищуе 30 %. Слщ зазначити, що напру-ження у внутршшх рейках не набагато меншi за напруження в зовшшшх, якi виконують ос-новну функщю - спрямовують колiснi пари шд час руху по боковому напрямку переводу.
Найбiльше напруження в зовнiшнiй кромщ гостряка зареестровано пiд колесами електро-воза серii ВЛ11 (259,0 МПа). Ця величина сут-тево перевищуе найбiльшi напруження, одер-жанi рашше пiд час випробувань стрiлочних переводiв проектiв 65109Ж-01 та 65111Ж [3, 4] (214,3 МПа та 181,5 МПа), але допустимiй ве-личиш вiдповiдае. На рис. 3 наведено розподши напружень по довжинi гостряка залежно вiд напрямку та швидкост руху цього локомотива: суцiльною лшею показанi напруження, зареес-трованi у випадку ПРШ напрямку руху дослщного по'зда, пунктирною — ПШ Максимум напружень спостерiгаеться в перерiзi гостряка, що розташований в кiнцi бокового стругання (прилад «47»), шд час руху в протишерстному напрямку. Пояснити це можна ударним характером взаемодп екiпажу та гостряка, ефект яко'
збiльшуеться зi збiльшенням швидкостi, а за швидкост 50 км/год досягае максимуму.
До щкавих висновкiв приводить аналiз напружень у перерiзi гостряка, що розташований мiж брусами 11 i 12 та поряд iз цим мюцем. Величини напружень тут суттево вiдрiзняються мiж собою, причому незалежно вiд напрямку руху напруження, що зареестроваш приладом «45», е суттево меншими.
Вiдомо, що на величину напружень у т-дошвi рейки або гостряка впливае:
- по-перше, вертикальне навантаження, яке викликае вертикальний прогин рейки i, як результат, напруження розтягнення;
- по-друге, горизонтальна сила, яка е причиною вигину рейки в горизонтально площинi. Горизонтальний вигин призводить до стиснен-ня волокон внутршньо' кромки та розтягнення волокон зовшшньо' кромки. Таким чином, напруження розтягнення в пiдошвi гостряка, що е результатом ди вертикального навантаження, за рахунок горизонтально' сили в зовшшнш кромщ ще збшьшуються, а у внутршнш - змен-шуються.
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Рис.3. Напруження в зовшшнш кромщ криволшшного гостряка, одержат тд колесами електровоза сери ВЛ11
Конструкщею рамних рейок дослщного переводу передбачено наявнють 8 упорних накладок, призначення яких — передавати горизо-нтальне навантаження вщ гостряка на рамну рейку. М1ж брусами 11 i 12 упорна накладка розмщена якраз посередиш ящика, навпроти мюця, де розмщений прилад «45», що призво-дить до зменшення величини горизонтально!' деформацп гостряка ^ у свою чергу, до змен-шення напружень.
Вертикальт сили та перемщення рейок. Пор1вняння вертикальних сил, що ддать на внутршню та зовшшню рейки, вказуе на наяв-тсть впливу непогашеного вщцентрового при-скорення на величину перерозпод1лу вертикальних сил м1ж рейками. Тому цшком природно, що сили по зовшшнш рейщ (напрямнш) б1льш1 в пор1внянт з внутршньою. I з1 збшьшенням швидкост руху дослщного по'зда ця р1зниця збшьшуеться.
Для вагошв це характерно при вшх швидко-стях руху в ушх дослщжених зонах стршочного переводу (за винятком переднього вильоту в раз1 протишерстного напрямку руху - через вщсутшсть значних величин непогашених вщ-центрових прискорень). Для локомотив1в ця залежшсть надшно проявляеться лише за швид-костей 40 км/год i бшьше. При менших швид-костях величини сил, що рееструються на внут-ршнш рейщ, 1нод1 перевищують сили по зовшшнш рейщ.
Максимальш величини вертикальних сил, що ддать на рамш рейки, становлять 196,6 кН, на рейки з'еднувально! частини — 193,5 кН, що не перевищуе допустимих значень.
Найбшьше вертикальне перемщення рейки зафшсовано тд колесами електровоза серп ВЛ8 - 5,1 мм (переднш вилгг рамно! рейки). Це дещо бшьше, шж у випадку прямого напрямку, але теж не перевищуе допустимо! величини й дозволяе стверджувати, що дослщний перевщ тд час випробування задовшьно утримувався у вертикальному профш.
Горизонтальш сили. Одержан! даш вказу-ють на те, що тд час прямування рухомого складу по боковш коли переводу на рейки д> ють значш горизонтальш сили, направлен! назови, причому як на зовшшню рейку, так ! на внутршню.
У бшьшосп випадшв для вс1х екiпажiв (кр1м електровоза серн ВЛ8) найбiльшi величини сил у з'еднувальнш частинi спостерiгаються по внутрiшнiй рейщ (перерiз, розташований мiж брусами № 42 i 43). Тiльки за швидкостей 40...50 км/год найбiльшi горизонтальш сили рееструються на зовшшнш рейщ (ВЛ11, твва-гон з навантаженням 18,1 т/вюь). Найiмовiрнi-ше, причина цього полягае в «шдвищенш» зов-шшньо! рейки (як уже зазначалося, вiдхилення за рiвнем у з'еднувальнш частиш складало 14 мм). У межах переднього вильоту рамно! рейки для вагошв максимальнi сили рееструва-лись на зовнiшнiй рейцi, для локомотивiв — на внутрiшнiй.
Найбiльшi величини горизонтальних сил склали для рамних рейок 98,7 кН, для з'еднувально! частини — 107,7 кН.
Горизонтальш перем1щення рейок та зм1на ширини колИ. У вшх перерiзах спостерналися тшьки пружш перемiщення, залишкових пере-мiщень не зафiксовано. У разi пошерстного на-
прямку руху досл1дного по1зда в передньому вильот1 та при обох напрямках руху для з'еднувально! частини спостер1гаються горизо-нтальн1 перем1щення обох рейок, направлен! назовш кол11. Це ц1лком законом1рно з огляду на наявшсть горизонтальних сил, направлених назовн1 коли, що д1ють на обидв1 рейки.
Максимальш величини горизонтальних пе-рем1щень для рамних рейок склали 5,3 мм (пе-редн1й вил1т рамно! рейки), для з'еднувально! частини — 5,6 мм. В обох випадках це дан1 по внутр1шн1й рейц1, перем1щення зовн1шньо! рейки в 1,5...2 рази менш1. Необх1дно зазначи-ти, що така ситуац1я спостер1галась у вс1х пере-р1зах з'еднувально! частини, де були розташо-ван1 прогином1ри на обох рейках. У ран1ше ви-пробуваних перевод1в з прикршленням п1дкла-
дки до бруса за допомогою закладного болта [3, 4] цього явища не заф1ксовано, а максима-льн1 перем1щення були менш1 у 2 рази.
Горизонтальш перем1щення рейкових еле-мент1в у з'еднувальн1й частин1 для локомотив1в та завантажених вагон1в перевищують наведен1 вище граничн1 значення майже для вс1х досл1-джених швидкостей. Зважаючи на те що ця величина «рекомендована», а не «допустима», причиною обмеження швидкостей руху по!зд1в по досл1дному переводу вона бути не може. Не виключено, що зменшення боково! жорсткост1 досл1дного переводу, про що св1дчать ц1 дан1, призведе до зменшення 1нтенсивност1 горизонтального зносу рейок перев1дно! криво! та гост-ряка.
Таблиця 8
Середш (р) та максимальш ймовiрнi (р^) величини вертикальних сил, одержат пщ час руху досл1дного поТзда по боковому напрямку, кН
Рухомий склад
Швидюсть руху, км/год
5 15 25 40 50
Р рй тах Р рй тах Р рй тах Р рй тах Р Рй тах
Рамт рейки
ВЛ11 137,3 165,5 135,6 167,7 134,7 168,7 150,3 191,4 151,8 194,9
ВЛ8 146,0 172,1 151,7 179,5 154,1 176,8 155,7 181,9 160,9 186,2
П1ввагон 23,9 т/в1сь 142,0 176,0 136,2 168,9 145,5 172,0 152,5 196,6 147,5 184,6
П1ввагон 18,1 тМсь 97,9 117,4 98,2 125,7 103,4 132,3 121,6 157,2 106,7 147,9
П1ввагон 10,6 т/в1сь 56,0 81,8 61,6 84,6 65,7 101,0 70,5 90,1 64,3 87,3
Пасажирський вагон 78,1 108,1 82,3 107,1 89,3 111,0 86,4 118,6 89,0 118,4
З'еднувальна частина
ВЛ11 130,5 161,1 130,0 163,8 132,2 161,9 139,7 171,5 131,5 182,9
ВЛ8 148,8 191,2 147,5 183,7 147,5 168,3 140,7 170,8 150,2 193,5
П1ввагон 23,9 т/в1сь 131,0 170,3 122,6 165,0 128,7 175,9 134,6 180,4 132,9 175,1
П1ввагон 18,1 тМсь 102,7 143,1 121,9 141,8 109,2 151,4 115,1 147,2 96,3 146,3
П1ввагон 10,6 т/в1сь 65,1 96,9 56,8 90,8 61,6 108,1 63,3 107,6 65,3 102,4
Пасажирський вагон 81,1 118,8 77,9 108,5 74,7 105,1 72,5 108,9 88,2 123,7
Таблиця 9
Середнi (н) та максимальнi ймош|)1м (яЦ^) величини горизонтальних сил, одержанi п1д час руху дослщного поТзда по боковому напрямку, кН
Рухомий склад
Швидюсть руху, км/год
5 15 25 40
н Н й тах н Н й тах н Н й тах н Н й тах
50
н
ттй
Рамш рейкн
ВЛ11 64,2 88,4 66,6 86,0 65,7 89,2 61,2 84,7 70,0 96,6
ВЛ8 75,5 94,3 77,1 94,6 82,3 95,7 71,4 98,7 71,1 97,5
П1ввагон 23,9 тМсь 65,3 85,7 63,7 81,2 62,5 84,3 64,3 82,1 61,6 79,7
П1ввагон 18,1 тМсь 53,6 70,7 52,9 73,5 57,0 73,5 62,0 74,9 57,4 74,8
П1ввагон 10,6 тМсь 35,1 47,5 33,9 41,9 33,9 48,5 36,3 45,6 34,0 47,4
Пасажирський вагон 34,5 46,7 34,4 47,7 33,8 44,6 38,9 48,5 38,5 46,7
З'еднувальна частина
ВЛ11 64,8 82,0 62,8 78,1 54,6 79,8 59,3 83,8 61,8 90,3
ВЛ8 64,5 100,4 68,7 97,7 68,9 94,4 70,4 107,7 71,6 107,5
П1ввагон 23,9 тМсь 55,9 77,9 50,4 74,6 52,9 71,1 48,5 71,0 42,6 73,6
П1ввагон 18,1 тМсь 50,4 72,5 51,2 67,9 49,2 65,6 48,8 62,1 50,1 65,2
П1ввагон 10,6 тМсь 31,0 43,7 27,6 39,8 26,8 41,7 27,6 40,1 35,5 48,6
Пасажирський вагон 36,6 56,5 30,5 46,8 31,1 45,9 34,1 53,0 27,8 48,9
Середш (у) та максимальш ймошрн1 (ут*) величини горизонтальних перемiщень рейкових елеменив, одержанй пiд час руху дослвдного поТзда по боковому мапрямку, мм
Рухомий склад
Швидюсть руху, км/год
5 15 25 40 50
у уй у тах у уй тах у уй тах у уй тах у уй тах
Рамт рейки
ВЛ11 3,24 3,96 3,37 4,24 3,33 4,13 3,20 4,48 3,43 4,44
ВЛ8 3,77 4,82 4,28 5,28 4,32 4,93 4,56 4,99 4,44 4,98
Шввагон 23,9 тМсь 2,81 3,55 3,02 4,03 2,80 3,56 3,04 3,74 2,50 3,86
Шввагон 18,1 тМсь 2,49 3,10 2,85 3,68 2,74 3,35 2,43 2,94 2,72 3,46
Шввагон 10,6 тМсь 1,67 2,24 1,91 2,24 1,68 2,05 1,64 2,08 1,67 2,56
Пасажирський вагон 1,54 2,04 1,72 2,21 1,53 1,83 1,39 2,02 1,34 2,18
З'еднувальна частина
ВЛ11 3,98 4,86 3,99 4,89 3,97 4,91 4,03 4,87 3,90 4,77
ВЛ8 3,71 5,45 4,13 5,56 4,51 5,49 4,33 5,09 4,26 4,61
Шввагон 23,9 тМсь 3,49 4,60 3,52 4,56 3,49 4,32 3,32 4,36 2,89 4,03
Шввагон 18,1 тМсь 3,43 4,35 3,45 4,16 3,40 4,26 3,13 3,84 2,83 3,68
Шввагон 10,6 тМсь 2,07 2,88 2,26 2,99 2,18 2,99 2,14 2,74 1,99 2,57
Пасажирський вагон 2,70 3,62 2,54 3,34 2,60 3,52 2,54 3,34 2,26 3,12
Таблиця 11
Середнi (А) та максимальнi ймошр|й (дй ) величини змiни ширини коли, одержамi пщ час руху досл1дного поТзда по боковому напрямку, мм
Рухомий склад
Швидюсть руху, км/год
5 15 25 40
А Ай тах А Ай тах А Ай тах А Ай тах
50
Рамт рейки
ВЛ11 5,17 6,46 5,33 6,55 5,12 6,67 5,31 6,38 5,21 6,90
ВЛ8 5,10 6,38 5,79 6,56 5,72 6,48 6,00 6,99 5,98 6,86
Шввагон 23,9 тМсь 4,72 6,20 5,13 6,41 4,95 5,88 4,96 6,20 4,36 6,21
Шввагон 18,1 тМсь 4,46 5,36 4,75 5,65 4,91 5,46 4,51 5,41 4,65 5,78
Шввагон 10,6 тМсь 2,94 3,71 3,14 3,82 3,10 3,62 3,00 3,65 3,05 4,00
Пасажирський вагон 2,72 3,53 2,94 3,78 2,73 3,53 2,63 3,45 2,56 3,66
З'еднувальна частина
ВЛ11 5,80 7,54 5,90 7,37 6,15 7,96 6,42 8,07 6,58 8,27
ВЛ8 4,87 6,88 4,71 6,72 4,94 6,93 5,94 6,48 5,48 5,99
Шввагон 23,9 тМсь 4,46 6,27 4,59 6,40 4,75 6,22 4,89 6,59 4,55 6,98
Шввагон 18,1 тМсь 5,04 6,53 4,98 6,38 5,22 6,52 4,97 6,40 4,94 6,01
Шввагон 10,6 тМсь 3,32 4,46 3,52 4,56 3,47 4,76 3,28 4,20 3,31 4,25
Пасажирський вагон 3,91 5,17 3,84 5,17 3,96 5,17 4,08 5,10 3,60 4,98
Для визначення змш ширини коли показания обох прилад1в тдсумовувались { одержан! суми складали первинш виб1рки, яю надал1 тдлягали статистичнш обробщ.
Найбшьш! розширення незалежно вщ типу екшажа наявш тшьки тд першими (напрямни-ми) осями в!зюв. Максимальш величини в межах перевщно! криво! склали 8,3 мм, передньо-го вильоту - 7,0 мм.
ОЦ1НКА НАПРУЖЕНО-ДЕФОРМОВАНОГО СТАНУ
ОСНОВИ ДОСЛ1ДНОГО СТР1ЛОЧНОГО ПЕРЕВОДУ
На вщм!ну в!д зал!зобетонних брус!в, що за-стосовуються з металевими частинами перево-д!в проект!в 1740 та 2215, зал!зобетонш бруси
досл1дного переводу мають пост1йний попере-чний перер!з по всш довжин!. Така конструкц!я краща для поточного утримання переводу та забезпечуе зручн!ший прох!д обслуговуючого персоналу, особливо в зимовий перюд, хоча щ зм!ни призводять до додаткових витрат бетону та збшьшують масу основи переводу.
Армування брус!в таке ж, як ! в брус!в з! зм!нною формою. Площа поперечного перер!зу арматури 340 мм2. В!дстань вщ низу поперечного перер!зу бруса до центру ваги напружено! арматури 82 мм, а та ж вщстань до центру при-веденого поперечного перер!зу бруса - 79 мм. Ексцентриситет зусилля попереднього обтиску вщносно центру ваги приведеного поперечного перер!зу бруса складае -3 мм (для пор!вняння в зал!зобетонно! шпали +8 мм).
А
А
тах
Застосування шурупно-дюбельного крш-лення стало причиною того, що пiдрейковi час-тини брушв не мають заглиблень. Таким чином, передача горизонтальних зусиль вщ рейки на брус здiйснюеться через тдкладку, шуруп та дюбель. У сершних конструкцiях брусiв, завдя-ки тдрейковим заглибленням, цi зусилля вщ пiдкладки передаються безпосередньо на брус через прокладку.
Ощнка напружено-деформованого стану ос-нови переводу виконана на пiдставi аналiзу горизонтальних перемщень елементiв верхньо! будови пiд час руху дослiдного по!зда по боковому напрямку, де спостершалися найбiльшi горизонтальнi сили.
Отриманi записи горизонтальних перем> щень залiзобетонних брусiв показали, що шд дiею рухомого складу вони практично вщсутш. На записах не видно вщхилень вiд нульово! л> ни пiд час проходу колюно! пари через мiсце, де встановлений датчик. С незначш пружш де-формаци вiд ди окремого вiзка.
На записах горизонтальних перемщень тд-кладок осi видiляються ч^юше. Тобто наявне перемiщення пiдкладки на брус за рахунок де-формаци прокладки та дюбеля. Таким чином частина перемщень не передаеться на брус, а гаситься шурупно-дюбельним кршленням.
Для отримання повно! картини передачi горизонтальних зусиль вiд колю рухомого складу на бруси використано даш датчиюв горизонтальних перемщень головок рейок, яю встанов-леш поблизу брусiв, перемiщення яких аналiзу-валося. Мiж брусами № 0 i № 1 - це датчики ПГ12 i ПГ13, мiж брусами № 26 i № 27 - ПГ9 i ПГ8, мiж брусами № 37 i № 38 - ПГ5 i ПГ4, мiж брусами № 42 i № 43 - ПГ2 i ПГ3.
Записи показують, що бшьша частина горизонтальних перемщень рейок пружно перероб-ляеться самою рейкою та кршленням.
Для кшьюсно! ощнки деформованого стану основи стршочного переводу складенi вибiрки показань датчиюв, якi роздiленi за швидкостя-ми та напрямком руху дослщного по!зда, типами рухомого складу, осями (напрямш та веденi) i за мюцями розташування по довжинi стршочного переводу.
Щд час аналiзу на стрiлочному переводi були видшеш переднiй вилiт рамних рейок (брус № 0) та з'еднувальна частина (бруси № 26, № 37 i № 43). У кожнш з цих частин розмще-ний комплект приладiв, показання яких дали можливють оцiнити деформований стан основи стршочного переводу в момент проходу будь-яко! колюно! пари. Роздшялися показання при-
ладiв, що розмщувалися по внутрiшнiй (рейки, що е продовженням гострякiв) та зовшшнш рейкових нитках.
Виходячи з цих положень, було проведено статистичну обробку експериментальних даних i !х групування. Розрахованi середнi та макси-мальнi ймовiрнi величини перемщень залежно вiд швидкостi руху дослщного по!зда. При цьому також були визначеш середнi квадрати-чнi вщхилення кожно! статистично! вибiрки та вибраш найбiльшi зафiксованi величини показ-ниюв у вибiрцi.
У табл. 12 наведено вибiрки величин горизонтальних перемщень рамних рейок, тдклад-ки та бруса № 0, а саме середш й найбiльшi за-фiксованi величини вiд ди напрямних осей локомотива сери ВЛ8 (деформацп вiд осей якого е найбшьшими) пiд час руху в пошерстному та протишерстному напрямках.
Таблиця 12
Статистики горизонтальних перемщень рамних рейок (прилади ПГ12, ПГ13), шдкладки (прилад ПГП3) та бруса (прилад ПГБ6) у передньому вильои, що зареeстрованi шд напрямними осями електровоза сери ВЛ8
При-
Середш та найбшьш1 зафжсоваш величини перемщень, мм, в1дпов1дно до напрямку й швидкосп руху, км/год
лад пошерстний протишерстний
5 15 25 40 50 5 15 25 40 50
Брус № 0
ПГ12 1,9 19 17 1,8 19 0,2 02 0,2 0,3 0,4
2,4 2,5 2,9 2,8 2,3 1,1 0,9 0,9 1,0 1,2
ПГ13 38 41 4,1 4,4 39 0,7 0,7 0,5 0,5 05
4,6 5,1 5,1 4,9 4,9 1,5 1,5 1,2 1,2 1,1
ПГП3 09 09 09 11 10 0,3 0,5 0,5 05 0,5
1,3 1,6 1,6 1,6 1,6 0,6 0,7 0,8 0,9 0,8
ПГБ6
Брус практично не змщуеться
Порожнистий брус
ПГБ5 и 11 12 14 1,5 0,6 0,7 0,8 08 0,8
2,3 2,1 2,3 2,3 2,4 0,8 0,9 1,1 1,1 1,3
Прим1тка: у чисельнику - середш значения,
у знаменнику - найбшьш1 заф1ксоваш.
Оскiльки брус № 0 розмщений у передньому вильоп, то важливим для цього перерiзу е напрямок руху. Це шдтверджуеться даними перемiщень головок рамних рейок. При входi на стршочний перевiд з боку стршки (протише-рстний рух) середнi величини горизонтальних перемщень не досягають i 1 мм, найбiльшi за-фшсоваш - 1,5 мм. У протилежному напрямку цi показники значно вищi - вiдповiдно 2,3 мм i 3,1 мм для зовшшньо! рамно! рейки (вихiд з
кpивoлiнiйнoгo гocтpякa) тa 4,2 мм i 5,6 мм для внyтpiшньoï.
Пiдклaдкa, якa лeжить пiд зoвнiшньoю paм-нсю peйкoю, мae пepeмiщeння нaзoвнi дс 1,1 мм зa cepeднiми вeличинaми, a нaйбiльшi вiдxилeння дocягaють 1,7 мм у paзi pyxy в го-шepcтнoмy нaпpямкy. Чито вiдcлiдкoвyютьcя мaкcимyми пiд чac пpoxoджeння кoлic, xoчa aмплiтyдa гopизoнтaльниx пepeмiщeнь, у ropi-вняннi з пepeмiщeннями гoлoвoк paмниx peйoк, знaчнo мeншa. Зi змiнoю нaпpямкy pyxy вeли-чини змiщeнь пiдклaдки нe пepeвищyють 0,9 мм.
Гopизoнтaльниx пepeмiщeнь бpyca № 0 пpaктичнo нeмae. Бpyc лeжить cтaбiльнo. Зу-cилля, a вiдпoвiднo й гopизoнтaльнi дeфopмaцiï cпpиймaютьcя й poзпoдiляютьcя paмними pe^ тами тa вyзлaми cкpiплeнь. Тaким чинам зу-cилля, щo пepeдaютьcя та oкpeмий бpyc, нe ш-peвищyють cил йoгo гopизoнтaльнoгo oпopy (етл тepтя бeтoнy o6 бaлacт, oпopy плeчa 6anac-тнoï пpизми) i ж мoжyть змicтити бpyc пoпepeк кoлiï.
Iншa кapтинa з гopизoнтaльнoю CT^^mc-тю пopoжниcтoгo бpyca, який oднoчacнo вито-нуе poль oпopи тa мoнтaжнoï кoнcтpyкцiï œpe-вiднoгo мexaнiзмy. Йoгo гopизoнтaльнi пepeмi-щeння дocягaють у cepeдньoмy 1,5 мм, a тайб> льшi зaфiкcoвaнi - 2,4 мм. Зaмiнa двox бpyciв нa тaкy кoнcтpyкцiю нe cтвopюe вiдпoвiднoгo гopизoнтaльнoгo oпopy. Тepтя мeтaлy o6 бaлacт мeншe, нeмae плeчa бaлacтнoï пpизми.
З пepexoдoм дo з'eднyвaльнoï чacтини зм> нюeтьcя raprarn взaeмoдiï - зникae знaчнa piз-ниця в пoкaзникax, щo зaлeжaть вiд нaпpямкy pyxy дocлiднoгo roi^a. Змiнюютьcя вeличини нaйбiльшиx гopизoнтaльниx пepeмiщeнь iз зoв-нiшньoï нa внyтpiшню гoлoвкy peйoк пepeвiд-нoï ^mof. Гopизoнтaльниx пepeмiщeнь бpyciв пpaктичнo нeмae. Змiнa швидкocтi pyxy дocлiд-шго пoïздa вiд 5 дo 50 км/год ж вeдe дo збшь-шeння poзглянyтиx пoкaзникiв. Тaким чишм, змeншeння кiлькocтi пiдpeйкoвиx oпop зa paxy-нoк збiльшeння вiдcтaнeй мiж ocями бpyciв у poзглянyтиx зoнax пepeвoдy нe пpизвeлo дo знижeння гopизoнтaльнoï cтaбiльнocтi кoнcтpy-кци. Bиняткoм e пopoжниcтий бpyc.
Йoгo зтачш гopизoнтaльнi дeфopмaцiï дoпo-внюютьcя нecтaбiльним пoлoжeнням у вepти-кaльнiй плoщинi. Пpoвeдeнe пopiвняння вepти-кaльниx дeфopмaцiй пopoжниcтoгo бpyca (датчики ПBБ6 i ПBБ5 пiд чac pyxy пo бoкoвoмy нaпpямкy, ПBБ2 i ПBБ1 - пo пpямoмy) з дaни-ми дaтчикiв вepтикaльниx пpoгинiв paмниx pe-йoк, вcтaнoвлeниx та вiдcтaнi мeншe 1 м (див.
pœ. 1), пoкaзye, щo толи кoлicнa пapa rape6y-вae в пepepiзi нaд пpилaдaми nB10 i nB11, ^o-гини peйoк мeншi нiж пpoгини бpyca, кoли то-лicнa пapa пepeбyвae нaд кopoбoм. Щe мeншi знaчeння фiкcyютьcя дaтчикoм вepтикaльниx пepeмiщeнь пiдклaдки, якa poзмiщeнa нa бpyci № 0. To6to, у мicцяx, дe paмнa pema oпиpaeть-cя нa зaлiзoбeтoннi бpycи, ociдaння мeншi.
Зaфiкcoвaнo знaчнi вepтикaльнi пepeмiщeн-ня пopoжниcтoгo бpyca, щo poзтaшoвaний у зoнi xpecтoвини. №ro пpoгини бiльшi пiд зoв-нiшньoю peйкoю, якa нaвaнтaжeнa, i змeншy-ютьcя нa пpoтилeжнoмy йoгo кшщ. Пiд чac py-xy дocлiднoгo пoïздa пo пpямoмy нaпpямкy ш-peвoдy йoгo вepтикaльнi пpoгини пepeвищyвa-ли 5 мм.
ВИСНОВКИ
1. Peзyльтaти нaтypнoгo випpoбyвaння dpi-лoчнoгo пepeвoдy типу Р65 мapки 1/11 ^oeRi-y Дн 300 та мщнють cвiдчaть, щo пoкaзники того нaпpyжeнo-дeфopмoвaнoгo cтaнy, oдepжaнi пiд чac pyxy дocлiднoгo пoïздa пo пpямoмy тa 6o-кoвoмy нaпpямкax зi швидкocтями дo 160 км/гoд !a дo 50 км/гoд вiдпoвiднo, ж œpe-вищують дoпycтимиx тa peкoмeндoвaниx вeли-чин пpи вcix peaлiзoвaниx швидкocтяx, зa виня-ткoм гopизoнтaльниx пepeмiщeнь peйкoвиx eлeмeнтiв пiд чac pyxy дocлiднoгo пoïздa пo бoкoвoмy нaпpямкy.
2. Мaкcимaльнi ймoвipнi вeличини reproo^ тaльниx пepeмiщeнь peйкoвиx eлeмeнтiв, oдep-жaнi пiд впливoм толю лoкoмoтивiв тa зaвaн-тaжeниx пiввaгoнiв, пepeвищyють peкoмeндo-вaнi знaчeння мaйжe зa вcix дocлiджeниx швид-кocтeй. Звaжaючи нa тe, щo ця вeличинa мae cтaтyc «peкoмeндoвaнoï», a ж «дoпycтимoï», пpичинoю oбмeжeння швидкocтeй pyxy пoïздiв пo дocлiднoмy пepeвoдy вoнa бути нe мoжe.
He виключeнo, щo змeншeння бoкoвoï жop-cткocтi дocлiднoгo пepeвoдy, пpo щo cвiдчaть цi дaнi, пpизвeдe дo змeншeння iнтeнcивнocтi го-pизoнтaльнoгo знocy peйoк пepeвiднoï кpивoï тa гocтpякa.
3. Bилyчeння гopизoнтaльниx yпopoк iз кoнcтpyкцiï paмниx peйoк дocлiднoгo пepeвoдy тa зaмiнa пpoмiжнoгo кpiплeння пpизвeли дo збiльшeння нaпpyжeнь у зoвнiшнiй кpoмцi гoc-тpякa (пiд чac pyxy дocлiднoгo пoïздa пo бoкo-вoмy нaпpямкy) нa 21^43 % вiднocнo вeличин, oдepжaниx пiд чac випpoбyвaнь cтpiлoчниx пe-peвoдiв пpoeктiв 65109Ж-01 тa 65111Ж [3, 4].
4. Haявнicть тa poзтaшyвaння yпopниx нa-клaдoк, щo вxoдять дo кoнcтpyкцiï paмниx pe-
йок, суттево впливають на напружено-дефор-мований стан гостряка. Оптимальне ix розм> щення дозволяе зменшити величини напру-жень, що виникають у ньому.
5. Вертикальш та горизонтальнi перемщен-ня металевих порожнистих брусiв свщчать про ix нестабiльне положення у вертикальнш та горизонтальнiй площинах. Результатом ix за-стосування може стати збшьшення витрат працi на утримання стршочного переводу та зовшш-шх замикачiв. Порожнистi бруси не слщ вико-ристовувати як несучу конструкщю стрiлочно-го переводу.
Б1БЛ1ОГРАФ1ЧНИЙ СПИСОК
1. Тимчасова 1нструкц1я з орган1зацй' швидк1сного руху пасажирських по!зд1в. Вимоги до шфра-структури та рухомого складу. ВНД 32.1.07.000-02 [Текст]: затв.: Наказ Укрзал1зни-щ 12.07.02. № 360-Ц. - К.: ТОВ «НВП Поллра-фсерв1с», 2002. - 51 с.
2. 1нструкщя по устрою та утриманню коли зал1з-ниць Украши. ЦП-0050 [Текст]: затв.: Наказ Укрзал1зниц1 06.04.98. № 82-Ц. - К.: Транспорт Украши, 1999. - 248 с.
3. Орловський, А. М. Результати натурного ви-пробування на мщшсть стр1лочного переводу типу Р65 марки 1/9 проекту 65109Ж-01 [Текст] /
A. М. Орловський, В. П. Гнатенко, К. В. Мойсе-енко // Вюн. Дншропетр. нац. ун-ту зал1зн. трансп. 1м. акад. В. Лазаряна. - Д.: Вид-во Дншропетр. нац. ун-ту зал1зн. трансп. 1м. акад.
B. Лазаряна, 2009. - Вип. 31. - С. 144-152.
4. Гнатенко, В. П. Результати натурного випробу-вання на мщшсть стршочного переводу типу Р65 марки 1/11 проекту 65111Ж [Текст] / В. П. Гнатенко, К. В. Мойсеенко // Вюн. Дншропетр. нац. ун-ту зал1зн. трансп. 1м. акад. В. Лазаряна. - Д.: Вид-во Дншропетр. нац. унту зал1зн. трансп. 1м. акад. В. Лазаряна, 2009. -Вип. 32. - С. 186-192.
Надшшла до редколегп 09.04.2010. Прийнята до друку 20.04.2010.
