CC BY
1
Materials of the II International Scientific and Practical Conference], Moscow, 2023, pp. 184-190 (In Russian).
11. Battalova A.R., Emelianenko L.V. [Principles of organization of operational work in modern conditions], Molodezhnaia nauka v XXI veke: traditsii, irmovatsii, vektory razvitiia : materialy mezhdunarodnoi nauchno-issledovatel'skoi konferentsii [ Youth science in the xxi century: traditions, innovations, vectors of development: materials of the international research conference], Orenburg, 2022, pp. 32-34 (In Russian).
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ
Котенко Алексей Геннадьевич
АО «Научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта».
3-я Мытищинская улица, д. 10, г. Москва, Российская Федерация.
Доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник НЦ«Цифровые модели перевозок и технологии энергосбережения».
Тел.:+7 (911) 964-71-07.
E-mail: [email protected]
Сатторов Самандар Бахтиёровнч
Ташкентский государственный транспортный университет (ТГТрУ).
Темирйулчилар ул., д. 1, г. Ташкент, Республика Узбекистан.
Кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры «Грузо-транспортные системы», ТГТрУ.
Тел.: +998 (99)073-51-57.
E-mail: sattorovsamandar 100@gmail com
БИБЛИОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СТАТЬИ
Котенко, А. Г. К вопросу усиления пропускной способности линии при введении ускоренных грузовых перевозок / А. Г. Котенко, С. Б. Сатторов. -Текст : непосредственный // Известия Транссиба. -2023.-№4(56).-С. 44-56.
УДК 656.073
INFORMATION ABOUT THE AUTHORS
Kotenko Alexey Gennad'evich
Railway Research Institute of JSC Russian Railways.
10, 3rd Mytishchinskaya St., Moscow, the Russian Federation.
Doctor Of Sciences in Engineering, professor, Chief Researcher RC Digital transportation models and energy saving technologies.
Phone: +7 (911)964-71-07.
E-mail: [email protected]
Sattorov Samandar Bakhtierovich
Tashkent State Transport University (TSTU).
Temiryo'lchiler st., 1, Tashkent City, the Republic of Uzbekistan.
Ph. D. in Engineering, senior lecturer of the department «Transport cargo system», TSTU
Phone:+998 (99) 073-51-57.
E-mail: sattorovsamandar [email protected]
BIBLIOGRAPHIC DESCRIPTION
Kotenko AG., Sattorov S B. On the issue of increasing the throughput capacity of the line with the introduction of accelerated freight transportation. Journal ofTranssib Railway Studies, 2023, no. 4 (56), pp 44-56 (In Russian).
М. X. Расулов, Ш. Ш. Какшов
Ташкентский государственный транспортный университет (ТГТрУ), г. Ташкент, Республика Узбекистан
РАЗРАБОТКА УСТРОЙСТВА ДЛЯ ЭФФЕКТИВНОГО ЗАКРЫТИЯ
РАЗГРУЗОЧНЫХ ЛЮКОВ ПОЛУВАГОНОВ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ГРУЗОВЫХ ОПЕРАЦИЙ НА ТРАНСПОРТЕ
Аннотация. При выгрузке насыпных грузов из полувагонов на объектах железнодорожного транспорта существуют различные способы их разгрузки через нижние люки с установкой рабочих площадок на разгрузочной эстакаде, что позволяет повысить безопасность разгрузочных работ. Однако специфика работ железнодорожных объектов не всегда позволяет использовать погрузочно-разгрузочные механизмы, что приводит к дополнительным затратам времени под погрузочно-выгрузочными операциями, влекущими к простою вагонов на фронтах грузовых объектов. При рассмотрении в совокупности ряда факторов, оказываюгцих влияние на простои полувагонов, в статье выделен тот самый человеческий фактор, который не поддается нормированию. И в этой связи единственным выходом устранения негативного влияния на указанную
выше причину является облегчение труда работников, закрывающих люки полувагонов при выполнении погрузочно-разгрузочных работ из .железнодорожного подвижного состава. В данном исследовании предлагается устройство для закрытия люков полувагонов, с помощью которого уменьшается количество работников, участвующих в процессе выгрузки полувагонов с насыпными грузами. Необходимостью предлагаемого изобретения является разработка эффективного способа разгрузки железнодорожных полувагонов через нижние люки. Описан механизм действия предлагаемого устройства с указанием каждого элемента ручной барабанной лебедки ЛПО-23, предназначенной для подъема, опускания и удержания грузов при ремонтных и погрузочно-разгрузочных работах. Вычислена минимальная сила, необходимая для поднятия и закрытия люков полувагонов при выполнении погрузочно-выгрузочных операций, которая отвечает нормам и требованиям Правил безопасности работ для грузчиков при погрузочно-разгрузочных работах.
Ключевые слови: железнодорожный транспорт, грузовые и коммерческие операции, погрузочно-выгрузочные операции, полувагон, нижние люки, барабанная лебедка, подъем, сила, устройство, механизм.
Marufdjan X. Rasulov, Shoxruh Sh. Kavumov
Tashkent State Transport University (TSTU), Tashkent, Republic of Uzbekistan
DEVELOPMENT OF A DEVICE FOR EFFECTIVE CLOSING OF UNLOADING HATCHES OF GONDOLA CARS WHEN PERFORMING CARGO OPERATIONS IN TRANSPORT
Abstract. When unloading bulk cargo from gondola cars at railway transport facilities, there are various ways to unload them through the lower hatches with the installation of working platforms on the unloading overpass, which can improve the safety of unloading operations. However, the specific nature of the work of railway facilities does not always allow the use of loading and unloading mechanisms, which leads to additional time spent on loading and unloading operations, leading to downtime of cars at the fronts of cargo facilities. When considering a number of factors that influence the downtime of gondola cars, the article highlights the very human factor that cannot be standardized. And in this regard, the only way to eliminate the negative impact on the above reason is to facilitate the work of workers closing the hatches of gondola cars when performing loading and unloading operations from railway rolling stock. This study proposes a device for closing the hatches ofgondola cars, which reduces the number of workers involved in the process of unloading gondola cars with bulk cargo. The need for the proposed invention is the development ofan effective method for unloading railway gondola cars through the lower hatches. The mechanism of operation of the proposed device is described, indicating each element of the LPO-23 manual drum winch, designed for lifting, lowering and holding loads during repair and loading and unloading operations. 7 he minimum force required to lift and dose the hatches of gondola cars during loading and unloading operations has been calculated, which meets the standards and requirements of the Work Safety Rules for loaders during loading and unloading operations.
Keywords: Railway transport, cargo and commercial operations, loading and unloading operations, gondola car. lower hatches, drum winch, lift, force, device, mechanism.
В нашей стране со стороны правительства уделяется большое внимание человеческой безопасности и его жизни. В своем послании к народу Узбекистана «Стратегия дальнейшего развития Нового Узбекистана» Президент Республики Узбекистан Ш. М. Мирзиёев провозгласил «. .. высшей ценностью человека». В этой стратегии к 2027 г. предусматривается повышение продолжительности жизни [1 ].
На простой полувагонов влияет много причин, одной из которых является немеханизированный способ закрытия люков полувагонов. Если в совокупности рассмотреть ряд факторов, оказывающих влияние на эту причину, то выделяется тот самый человеческий фактор, который не поддается нормированию. И в этой связи единственным выходом устранения негативного влияния на указанную выше причину является облегчение труда работников, обслуживающих люки полувагонов при выполнении погрузочно-разгрузочных работ [2].
В связи с этим предлагается устройство, облегчающее обслуживание разгрузочных люков при выгрузке грузов, так как данный вид ручной работы не только очень трудоемкий и травмоопасный, но и неэффективный с точки зрения производительности труда.
Совместная работа грузовых станций и путей необщего пользования ранее рассматривалась с позиций максимальной погрузочно-выгрузочной способности на грузовых фронтах. В современных условиях необходимо учитывать возможности инфраструктуры
обрабатывать возрастающие объемы грузо- и вагонопотоков, причем со случайным характером поступления вагонов на станции и обработки их на грузовых пунктах [3].
С учетом начального этапа организации грузовых работ железных дорог актуальным становится вопрос совершенствования технологии транспортных процессов при взаимодействии промышленных предприятий со станциями примыканий. Для решения этой задачи необходимо наличие эффективной научно-методической базы оптимизационной организации обслуживания путей необщего пользования.
Проблемы взаимодействия станций примыкания и путей необщего пользования в концепции корректировки критерия выбора для оптимальной очередности обслуживания грузовых объектов и разработки алгоритма выбора оптимальной очередности обслуживания путей необщего пользования описаны в исследовании Гарлицкого Е. И.
Решению проблем повышения уровня организации взаимодействия производства и гранспортно-технологических систем железнодорожного транспорта, являющихся элементами транспортно-логистической системы, посвящены исследования Рахман-гулова А. Н., Багиновой Н. Н.
Исследованию оптимизации технологических процессов при маневровой работе на промышленных подъездных путях предприятий посвящены труды Адиловой Н.Д., Апатцева В. И., Ермаковой А. В., Суслова О. А., Турсунбаевой Н. К.
Моделированию грузовой работы станции с путями необщего пользования посвящены исследования [4]. Методам имитационного моделирования с целью повышения устойчивости взаимодействия транспортной и производственной подсистем промышленного предприятия после выявления «узких мест» посвящено исследование [5]. Кроме того, разработанная имитационная модель направлена на совершенствование транспортной инфраструктуры металлургического комбината. Еще одним исследованием в области инфраструктурного развития промышленного предприятия можно признать фундаментальные труды Числова О. Н., который определил эффективность размещения транспортно-технологических устройств в узле с учетом влияющих значимых факторов на основе критерия оценки («вес» объекта). Рациональному размещению промышленных предприятий посвящена работа [6].
Большое внимание в области погрузочно-разгрузочных работ при оптимизации процессов грузопереработки на промышленных предприятиях уделяется в работах зарубежных авторов Uwe Clausen, Maike Rotmann [7], Xuefei Li, Maoxiang Lang [8].
Анализ отечественных и зарубежных исследований технологий транспортных процессов при взаимодействии промышленных предприятий и железнодорожного транспорта показал, что теоретические и практические аспекты совершенствования технологии транспортных процессов организации станционных и грузовых работ железных дорог изучены недостаточно полно. В связи с этим вопросы взаимодействия магистрального и промышленного транспорта при оптимизации маневровой работы подъездных путей промышленных предприятий обуславливает практическую и теоретическую актуальность темы исследования.
Известен способ разгрузки железнодорожных полувагонов через нижние люки, при котором открывают и закрывают запорные устройства крышек люков специальными инструментами - баграми, кувалдой или легким ломиком массой до 5 кг [9]. Недостатком такого способа являются низкий уровень безопасности при выполнении разгрузочных работ, а также изломы или изгибы пальцев секторов, возникающие от сильных ударов специальных инструментов [10].
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по исследуемой задаче и достигаемому техническому результату является способ выгрузки смерзшихся и слежавшихся насыпных грузов из железнодорожных полувагонов, при котором в слое угля, прилегающем к одной из торцевых частей полувагона, перпендикулярно длинной его оси образуют разрезную щель на полную высоту слоя угля и используют ударные импульсы для его разрушения при отбойке и разгрузку его под действием собственного веса через открытые люки в днище полувагона. Разгрузка осуществляется традиционным способом на
58 ИЗВЕСТИЯ Транссиба ЦИ №4(56) 2023
Рисунок I - Внешний вид устройства Рисунок 2 - Составные элементы
для поднятия люков полувагонов лебедки ЛПО-23
Действие барабанной лебедки, представленной на рисунках 2 и 3, таково, что при помощи рукоятки (8) приводится в движение вал-шестерня (12). Шестерня находится в сцеплении с большим зубчатым колесом (15), а оно в свое время приводит в движение барабан (14) с тросом (2) и с грузовым крюком (1). При вращении рукоятки (8) барабана (14) с тросом по часовой стрелке приходит в движение прикрепленный к тросу грузовой крюк (1),
разгрузочной эстакаде под действием собственного веса через открытые нижние люки в днище полувагона. Недостатком такого способа является то, что рабочему, осуществляющему разгрузку полувагонов, необходимо, стоя под полувагоном, выбивать баграми, кувалдой или легким ломом сектора и закидки запорных механизмов люков. При таком способе разгрузки соблюдается требуемый уровень безопасности, так как груз может упасть на самого рабочего.
Таким образом, указанное несовершенство известных способов приводит к снижению безопасности разгрузочных работ.
В 2016 г. на кафедре «Промышленный транспорт» Карагандинского государственного технического университета (г. Караганда) выполнена работа по разработке способа разгрузки железнодорожных полувагонов через нижние люки. Технический результат предлагаемого изобретения заключался в повышении эффективности способа разгрузки железнодорожных полувагонов через нижние люки путем установки рабочих площадок для обеспечения безопасности разгрузочных работ. Этот технический результат достигнут тем, что в рассмотренный способ разгрузки железнодорожных полувагонов через нижние люки внесены следующие изменения: на разгрузочную эстакаду установлены рабочие площадки, с которых осуществляется открытие секторов и закидок запорных механизмов нижних люков железнодорожных полувагонов. Это послужило причиной начала исследования для промышленных объектов в местных условиях Узбекистана. И в ходе проведенного исследования нами предложено приспособление (устройство), изображенное на рисунке 1, которое относится к разгрузке транспортных средств, в частности, железнодорожных полувагонов, имеющих в полу кузова люки для разгрузки сыпучих грузов.
Составные элементы предложенного устройства приведены на рисунке 2. Устройство представляет собой ручную барабанную лебедку ЛПО-23, предназначенную для подъема, опускания и удержания грузов при ремонтных и погрузочно-разгрузочных работах при режиме работы не выше группы режима 1М по ГОСТ 25835-83.
соединенный с грузом, поднимая его до установленной высоты. Самопроизвольное вращение барабана (14) и рукоятки (8) против часовой стрелки предотвращается фиксатором (17).
Удобство таких лебедок состоит в том, что ручные барабанные лебедки ЛПО-23 могут эксплуатироваться как в закрытом помещении, так и на открытом воздухе. При этом лебедка должна крепиться на соответствующее приспособление, способное выдержать поднимаемый груз и вес лебедки.
Далее, чтобы найти усилие/?,, которое
необходимо приложить для осуществления равномерного подъема люка, рассмотрим систему, состоящую из четырех блоков предлагаемого устройства (рисунок 4).
Рисунок 3 - Составные элементы лебедки ЛПО-23
Рисунок 4 - Фронтальный (а) и профильный (б) вид блоков предлагаемого устройства
В этой системе груз приводит в движение блок 2, который в свою очередь с помощью механизма из прямозубых колес с передаточным отношением 3:1 приводит в движение блок 3.
С целью дальнейшего расчета силы, необходимой для поднятия люков полувагонов, рассмотрим рисунок 5.
Рисунок 5 - Вид второго блока
Если известна масса груза (200 кг), то математическим выражением является момент передачи
в кручении М2 (см. рисунок 5), который можно найти
по уравнению
М2=г20, (1)
где г2- радиус большого вала шестерни; О- масса груза.
Так как силы между двумя блоками одинаковы, то можно выразить Мг как:
М2=Я2-Р2, (2)
где Я - радиус большого зубчатого колеса.
Приравняв формулы (1) и (2) друг к другу, можно найти силу Р2
Силы между двумя валами равны: Р2 = Р3, отсюда находим крутящий момент М3
Щ = Р3-г3.
С помощью рычага / и силы Р0 производится крутящий момент М3:
М3=/-Р0,
где /- длина рычага.
Тогда сила Р0 будет такова:
Ро =
r2-I
(3)
(4)
(5)
(6)
Исходя из формул (1)- (6), зная каждый параметр, можем определить силу:
0,01.0,015.2000 0 0,03-0,2
Таким образом, предлагаемое устройство для закрытия люков полувагонов облегчает труд работников, занятых на погрузочно-выгрузочных операциях на грузовых объектах железнодорожного транспорта, благодаря легкости и мобильности его использования при различных режимах работы, где невозможно использование погрузочно-выгрузочных механизмов, применяемых при стационарном режиме работы. Рассчитанная сила, необходимая для закрытия люков полувагонов при погрузочно-разгрузочных работах с помощью предлагаемого устройства, составляет 50 Н, что свидетельствует об уменьшении нагрузки при подъеме тяжелых люков полувагонов работниками в пять раз.
Список литературы
1. Указ Президента Республики Узбекистан от 28 января 2022 г. «О Стратегии развития Нового Узбекистана на 2022 - 2026 годы» № УП-60 // lex.uz : сайт. - Текст : электронный. -URL: https://lex.uz/docs/5841077 (дата обращения: 01.12.2023).
2. Каюмов, Ш. III. Эффективная схема работы закрытия люков железнодорожных полувагонов при погрузочно-разгрузочных работах / Ш. Ш. Каюмов - Текст непосредственный // Формирование интеллектуального капитала в условиях цифровой трансформации: опыт, вызовы, перспективы : труды международной научно-практической онлайн-конференции / Карагандинский технический университет имени Абылкаса Сагинова. - Караганда, 2022. - Ч. I. - С. 315-317.
3. Abdazimov Sh.Kh., Bashirova A.M., Ibragimova G.R. Kayumov Sh.Sh. To the question of improving the operating work of the load station in interaction with the access way of JSC «Uzbek steel works», Scientific and Technical Journal of Namangan Institute of Engineering and Technology, Issue 2, 2021, pp. 170-177.
4. Псеровская, E. Д. Моделирование грузовой работы станции во взаимодействии с путями необщего пользования / Е. Д. Псеровская, И. Н. Кагадий. - Текст : непосредственный // Известия Транссиба. - 2016. - № 1 (25). - С. 91-96.
5. Окулов, Н. Е. Методы и способы совершенствования взаимодействия производства и транспорта : специальность 05.22.08 «Управление процессами перевозок» : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Окулов Николай Евгеньевич ; Уральский гос. ун-т путей сообщения. - Екатеринбург, 2014. - 117 с. - Текст : непосредстве н н ый.
6. Правдин, Н. В. О рациональном размещении промышленных предприятий и транспортно-складских систем в узлах / Н. В. Правдин, О. Н. Числов. - Текст : непосредственный//Вестник РГУПС. -2009. -№ 1 (33). - С. 91-101.
7. Clausen, Uwe & Rotmann, Maike. (2014). Measurement and Optimization of Delivery Performance in Industrial Railway Systems. 10.1007/978-3-319-01378-7 8.
8. Li, Xuefei & Lang, Maoxiang. (2010). A Fuzzy Comprehensive Evaluation Model for the Optimization and Integration of the Industrial Railway Sidings. 10.1109ЛСШ.2010.378.
9. Патент № 2728155 Российская Федерация, B61D 7/30. Способ закрытия люков железнодорожных полувагонов и устройство для его осуществления: № 2728155: опубликовано 28.07.2020 / Куницкий М. М. - 3 с. - Текст : непосредственный.
10. Патент № 8227 Республика Казахстан, 2022/1100.2. Способ закрытия нижних люков железнодорожных полувагонов : № 8227 : опубликовано 13.12.2022 / Балабаев О. Т., Расулов М. X., Суюнбаев Ш. М., Каюмов III. Ш., Ибрагимова Г. Р., Хусенов У. У., Мухтаров А. Р. -3 с. - Текст : непосредственный.
References
1. Ukaz Prezidenta Respubliki Uzbekistan ot 28 ianvaria 2022 g. «О Strategii razvitiia Novogo Uzbekistana na 2022 - 2026 gody» № UP-60 [Decree of the President of the Republic of Uzbekistan dated January 28, 2022 «On the Development Strategy of New Uzbekistan for 2022-2026» no. UP-60]. Available at: https://lex.uz/docs/5841077 (accessed 01.12.2023).
2. Kayumov Sh.Sh. [Efficient operation scheme for closing hatches of railway gondola cars during loading and unloading operations], Formirovanie intellektual'nogo kapitala v us/oviiakh tsifrovoi transformatsii: opyt, vyzovy, perspekthy : trudy mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi onlain-konferentsii [Formation of intellectual capital in the context of digital transformation: experience, challenges, prospects : proceedings of the international scientific and practical online conference], Karaganda, 2022, pp. 315-317 (In Russian).
3. Abdazimov Sh.Kh., Bashirova A.M., Ibragimova G.R. Kayumov Sh.Sh. To the question of improving the operating work of the load station in interaction with the access way of JSC «Uzbek steel works», Scientific and Technical Journal of Namangan Institute of Engineering and Technology>, Issue 2, 2021, pp. 170-177.
4. Pserovskaya E.D., Kagadiy I.N. Modeling of cargo operation of the station in interaction with non-public routes. Izvestiia Transsiba - Journal ofTranssib Railway Studies. 2016, no. 1 (25), pp. 91-96 (In Russian).
5. Okulov N.E. Metodv i sposoby sovershenstvovaniya vzaimodeystviya proizvodstva i transporta (Methods and means of improving the interaction between production and transport). Doctor's thesis, Yekaterinburg, USURT, 2014, 117 p. (In Russian).
6. Pravdin N.V., Chislov O.N. On the rational placement of industrial enterprises and transport and storage systems in nodes. Vestnik RGUPS - Bulletin of the Rostov State University of Railway Engineering, 2009, no. 1 (33), pp. 91-101 (In Russian).
7. Clausen, Uwe & Rotmann, Maike. (2014). Measurement and Optimization of Delivery Performance in Industrial Railway Systems. 10.1007/978-3-319-01378-7 8.
8. Li, Xuefei & Lang, Maoxiang. (2010). A Fuzzy Comprehensive Evaluation Model for the Optimization and Integration of the Industrial Railway Sidings. 10.1109/ICII1.2010.378.
9. Kunitsky M.M. Patent RU№ 2728155, 28.07.2020.
62 ИЗВЕСТИЯ Транссиба ЦИ №4(56) 2023
Железнодорожный путь, изыскание и проектирование железных дорог
10. Balabaev О.T., Rasulov M.Kh., Suiunbaev Sh.M., Kaiumov Sh.Sh., Ibragimova G.R., Khusenov U.U., Mukhtarov A.R. Patent KZ № 8227, 13.12.2022.
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ
Расулов Маруфджан Халикович
Ташкентский государственный транспортный университет (ТГТрУ).
Темирйулчилар ул., д. I, г Ташкент, 100060, Республика Узбекистан.
Кандидат технических наук, профессор, декан факультета «Управление транспортными системами», ТГТрУ.
Тел.: +99871-299-00-10.
E-mail: marufdzhan.rasulov@bk ru
Каюмов UJoxpyx Шароф угли
Ташкентский государственный транспортный университет (ТГТрУ).
Темирйулчилар ул., д. 1, г. Ташкент, 100060, Республика Узбекистан.
Докторант (Ph. D.) кафедры «Управление эксплуатационной работой железной дороги», ТГТрУ.
Тел.: +99890-979-86-70.
E-mail: [email protected]
БИБЛИОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СТАТЬИ
Расулов, М. X. Разработка устройства для эффективного закрытия разгрузочных люков полувагонов при выполнении грузовых операций на транспорте / М. X. Расулов, Ш. Ш. Каюмов. - Текст : непосредственный // Известия Транссиба. — 2023. — №4(56). - С. 56-63.
УДК 625.144.5,62-971
INFORMATION ABOUT THE AUTHORS
Rasulov Mariifdjan Xalikovich
Tashkent State Transport University (TSTU).
I, Temiryulchilar st., Tashkent, 100060, Republic of Uzbekistan.
Ph. D. in Engineering, professor, dean of the faculty «Management of Transport Systems», TSTU.
Phone: +99871-299-00-10.
E-mai 1 : m arufdzhan. rasulov@bk. ru
Kayumov Shokhrukh Sharof ogli
Tashkent State Transport University (TSTU).
I, Temiryulchilar st., Tashkent, 100060, Republic of Uzbekistan.
Doctoral student (Ph. D.) of the department «Railway Operations Management», TSTU.
Phone: +99890-979-86-70.
E-mail: [email protected]
BIBLIOGRAPHIC DESCRIPTION
Rasulov MX., Kayumov Sh.Sh. Development of a device for effective closing of unloading hatches of gondola cars when performing cargo operations in transport. Journal of Transsib Railway Studies, 2023, no. 4 (56), pp. 56-63 (In Russian).
А. С. Ильиных, В. И. Кочергин, М. С. Галай
Сибирский государственный университет путей сообщения (СГУПС), г. Новосибирск, Российская Федерация
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА НАГРЕВА РЕЛЬСОВОЙ ПЛЕТИ ПРИ ВВОДЕ В ТЕМПЕРАТУРНЫЙ РЕЖИМ
Аннотация. При закреплении рельсовых плетей бесстыкового пути на постоянный режим работы необходимо соблюдение требуемых температурных интервалов, при этом в настоящее время отсутствуют универсальные технологии и мобильное оборудование по вводу рельсовых плетей в требуемый температурный режим. Целью данной работы является математическое моделирование методом конечных элементов процесса нагрева рельса для определения необходимой максимальной мощности нагревательного устройства при заданной скорости движения путеукладочного оборудования. В данной статье представлены результаты численного решения дифференциального уравнения теплопроводности на основе конечно-элементных методов с использованием ряда необходимых ограничений. Выполнена оценка совместного влияния мощности и размера участка приложения источника тепла для обеспечения параметров нагрева рельсовой плети в заданном диапазоне температур и выполнено моделирование распределения температур по длине рельса. Установлено, что значения продольного размера ячейки и шага дискретизации по времени слабо влияют на распределение температуры поверхности рельса. Исследованы три варианта длины приложения равномерного теплового потока. При выбранных значениях длины приложения теплового потока 0,5 и / м и скорости перемещения нагревателя 0,3 м/с во всех случаях наблюдается недостаточный нагрев поверхности рельса до заданного диапазона температур. Для обеспечения требуемых параметров нагрева рельсовой тети оптимальной является длина нагревательного устройства, равная 3 м. Определена ориентировочная величина потребной
