CC BY
56
64
Современные технологии - транспорту
- остановка поезда на перегоне с угрозой схода подвижного состава в сторону станции отправления;
- закрытие устройств СЦБ для производства ремонтных работ;
- внезапное повреждение устройств и контактной сети, отсутствие электротока в контактной сети;
- пропуск пассажирских поездов по участку, не предусмотренному расписанием движения;
- поезд, следующий на станцию с перегона, имеющий затяжной спуск, потерял управление тормозами.
Заключение
Создание на базе разработанной модели тренажера по организации движения поездов позволит перейти на новый уровень обеспечения учебного процесса. Дальнейшее совершенствование модели предполагает создание мест дежурных по станции и поездного диспетчера, необходимых органов управления и коммутации.
Такой подход к введению в эксплуатацию существующих и вновь разрабатываемых станций на сети дорог дает возможность демонстрации путевого развития и объектов инфраструктуры с учетом рельефа местности. Возможно создание тренажеров для уже действующих станций в целях подготовки или повышения квалификации персонала. Анализ путевого развития при использовании данной программы позволит выявить наиболее опасные места в случаях отказа систем, крушений и актов терроризма. С точки зрения экономики и эффективности проект является весьма доступным для внедрения, поможет предотвратить случаи брака в работе, связанные с человеческим фактором.
Библиографический список
1. Концепция инновационного развития Учебного центра управления перевозками / А. Г. Ко -тенко, В. И. Бадах, С. В. Ракчеев. - СПб. : Петербургский гос. ун-т путей сообщения, 2011. - 17 с.
2. Инструкция по сигнализации на железных дорогах РФ (ИСИ) : утв. МПС РФ 26.05.2000, № ЦРБ-756. - М., 2000. - 159 с.
УДК 624.04
А. А. Мунгин
Петербургский государственный университет путей сообщения
НОВЫЕ ПОДХОДЫ К СТАНДАРТНЫМ ИСПЫТАНИЯМ НА ОСЕВОЕ СЖАТИЕ ОБРАЗЦОВ ИЗ ХРУПКИХ МАТЕРИАЛОВ
Показана необходимость корректировки современных методик для определения прочностных характеристик хрупких материалов при осевом сжатии из-за реализации в образце, в момент испытания объемного напряженного состояния, а не линейного.
Приведенные результаты испытаний образцов с различным отношением высоты к поперечному размеру выявляют снижение «упрочняющего» эффекта по мере увеличения высоты образцов.
Предлагается создать образец универсальной формы, при испытаниях которого условия кон -такта с опорными плитами пресса не влияли бы на его грузоподъемность. В образце такой формы должно реализовываться линейное напряженное состояние вплоть до разрушения материала. Показаны некоторые возможные варианты таких образцов.
осевое сжатие, объемное напряженное состояние, линейное напряженное состояние, прочностные характеристики хрупких материалов, образцы с различным отношением высоты к поперечному размеру.
2013/2
Proceedings of Petersburg Transport University
Современные технологии - транспорту
65
Введение
В последнее время строительные конструкции из хрупких материалов стали применяться значительно больше. На сегодняшний день монолитные железобетонные каркасы составляют основу возводимых многоэтажных жилых и промышленных строений, а большинство несущих конструкций для малоэтажного строительства выполняется из мелкоразмерных элементов, таких как кирпич, стеновые блоки и т. д.
Надежность любого сооружения напрямую зависит от двух факторов, заложенных на стадии проектирования. Это точность расчета несущих элементов конструкции и достоверность экспериментальных данных о прочностных характеристиках применённых материалов. Развитие всевозможных расчетных комплексов позволило инженерам-стро-ителям наиболее полно моделировать работу строительных сооружений и тем самым свести к минимуму ошибки в расчетах и проектных решениях. Однако совсем иначе обстоит дело с определением прочностных характеристик применяемых хрупких материалов. 1
1 Постановка задачи
Известно, что основным прочностным показателем любого хрупкого строительного материала является предел прочности при сжатии аП°чж). Методика определения данной характеристики для бетона регламентируется ГОСТ 10180-90 для кирпича, керамических блоков и других стеновых материалов - ГОСТ 8462-85. Количество испытаний, проведенных по данным стандартам, не поддается исчислению. Это, казалось бы, говорит о многолетней практической апробации данного вида испытаний. Но, несмотря на это, в литературе начинают появляться публикации, указывающие на существенные недостатки и погрешности данного метода контроля прочности хрупких строительных материалов.
Так, к примеру, В. В. Пангаевым и М. М. Ониной затронуты противоречия,
возникающие при стандартных испытаниях кирпича на сжатие [1]. В их работах экспериментально и теоретически доказано, что на прочностные характеристики кирпича весьма существенное влияние оказывают силы трения между торцами образца и плитами пресса. Показана несостоятельность некоторых пунктов Государственного стандарта, регламентирующего проведение данного вида испытания.
Проблемы, связанные с влиянием сил трения на грузоподъемность образца, возникают практически при всех испытаниях хрупких материалов на осевое сжатие [2]. Следует также отметить, что реализация линейного напряженного состояния является основным теоретическим положением такого эксперимента. Основываясь на его справедливости, определяют предел прочности при сжатии:
F
ап4ж ) = —, здесь F - разрушающая нагрузка,
А - площадь рабочих граней образца.
Но, как показывает форма образца после разрушения и характер его деформации, материал находится в объемном напряженном состоянии [3]. По всей видимости, именно в этом заключается причина того, что для хрупких материалов не выполняется условие прочности, предопределяемое второй теори-
G( раст)
ей прочности: п(’Сж} = v, здесь аПЧаст) - пре-
°пч
дел прочности материала при растяжении, оПЧ*) - предел прочности материала при сжатии, коэффициент Пуассона.
2 Результаты экспериментальных исследований
Для того чтобы дать количественную оценку влияния сил трения на грузоподъемность образца, нами поставлен эксперимент по испытанию кубических образцов из материала одного качества, но с различными условиями контакта рабочих торцов с плитами пресса. Результаты представлены на рис. 1.
Полученные результаты свидетельствуют о том, что при одном и том же качестве
ISSN 1815-588Х. Известия ПГУПС
2013/2
66
Прочность образцов, МПа
Современные технологии - транспорту
Тип
образца
Рис. 1. Зависимость грузоподъемности образца от условий контакта с плитами пресса
материала, из-за условий контакта, значения прочностных характеристик могут разниться на 25-30 % и во все последующие расчеты будет заложена величина, определённая со значительной погрешностью.
Решение данной проблемы - в изменении геометрии образца, создании образца такой формы, при испытаниях которого условия контакта «торец образца - плита пресса» никоим образом не влияли бы на его грузоподъемность.
Абсолютно очевидно, что основное направление изменения геометрии - это увели-
чение высоты образца. Для определения оптимальных размеров рабочей зоны проведены испытания серии образцов с различным отношением высоты к поперечному размеру. Результаты данных испытаний представлены на рис. 2.
Заключение
Очевидно, что при определенном отношении h/d достигается стабильное значение грузоподъемности образца и дальнейшее
Тип образца
Рис. 2. Зависимость предела прочности при сжатии образца от отношения h/b
2013/2
Proceedings of Petersburg Transport University
Современные технологии - транспорту
67
увеличение высоты не имеет смысла. На основании полученных результатов можно сделать заключение: отношение высоты рабочей части образца к поперечному сечению целесообразно принять равным 2,5.
Конечная форма образца представлена на рис. 3.
Рис. 3. Возможный вариант изменения геометрии образца
Предлагаемая форма образца позволяет определять предел прочности при сжатии хрупких материалов вне зависимости от условий контакта с опорными плитами. Ме-
ханические характеристики, определенные в результате таких испытаний, более достоверны. К тому же полученный образец гораздо экономичнее призменных образцов, у которых отношение высоты к поперечному размену не мене У.
Библиографический список
1. О влиянии сил трения при испытании кирпича на сжатие / В. В. Пангаев // Известия вузов. Строительство. - 2004. - № 10. - С. 99-106.
2. Прогноз прочности упруго-деформируе-мых объектов с объемными особенностями в напряжениях на примере сплошного короткого цилиндра / В. З. Васильев, Д. В. Гусев // Известия ПГУПС. - 2006. - Вып. 2 (7). - С. 50-53.
3. Возможные варианты совершенствования методики прочностных испытаний материалов при осевом сжатии / В. З. Васильев, С. С. Кириленко // Материалы III Международной научной конференции «Актуальные проблемы механики и машиностроения». - Алматы : Эверо, 2009. -С. 142-145.
УДК 621.941.1
Р А. Сахаров, Д. П. Кононов, С. В. Урушев
Петербургский государственный университет путей сообщения
ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПРОФИЛЯ ПОВЕРХНОСТИ КАТАНИЯ ВАГОННЫХ КОЛЕСНЫХ ПАР НА ОСНОВЕ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ
Предложен альтернативный метод определения оптимальных режимов восстановления профиля поверхности катания колесных пар на основе алгоритма функционирования нейронных сетей.
колесная пара, профиль поверхности катания, оптимизация режимов резания, искусственные нейронные сети.
Введение
Технологический процесс восстановления профиля поверхности катания колес характеризуется нестационарностью тепловой и силовой нагрузок на режущий инструмент,
что обусловлено изменением твердости обрабатываемой поверхности колеса и глубины резания. Введение в эксплуатацию железнодорожных колес новых марок сталей с повышенной твердостью из-за недостаточной информации об их обрабатываемости затруд-
ISSN 1815-588Х. Известия ПГУПС
2013/2
