CC BY
158
96 Проблематика транспортных систем
фовании мраморных и других керамических поверхностей на заводах Германии и Франции.
Библиографический список
1. Лурье А. И. Аналитическая механика. - М.: Гос. изд-во физико-механической лит-ры, 1961. - 823 с.
2. Лунц Я. Л. Введение в теорию гироскопов. - М.: Наука, 1972. - 294 с.
3. Ишлинский А. Ю., Борзов В. И., Степаненко Н. П. Лекции по теории гироскопов. - М.: Изд-во МГУ, 1983. - 242 стр.
4. Болотный А. В. Заглаживание бетонных поверхностей. - Л., 1979. - 126 с.
5. Курош А. Курс высшей алгебры. - М.: Физматгиз, 1962. - 450 с.
УДК 625.46 И. Н. Никерова
ВЛИЯНИЕ ПРЕВЫШЕНИЯ РЕЛЬСОВЫХ НИТЕЙ НА ВЕЛИЧИНУ НАПРАВЛЯЮЩИХ УСИЛИЙ ПРИ ДВИЖЕНИИ ТРАМВАЕВ В КРИВЫХ УЧАСТКАХ ПУТИ
Исследуется зависимость величины направляющих усилий кривых малых радиусов трамвайных путей от величины превышения рельсовых нитей.
Теоретическими методами установлена зависимость исследуемых величин от превышения рельсовых нитей в пределах норм их изменения, установленных Правилами технической эксплуатации трамвая.
трамвайные пути, кривые участки, направляющие усилия, превышение рельсовых нитей.
Введение
На трамвайных путях Санкт-Петербурга отмечается более 1000 сходов вагонов с рельсов в год. Большинство из них приходится на кривые участки пути. Основным фактором, определяющим сход, является величина направляющих усилий, которая может быть снижена устройством превышения рельсовых нитей в кривой. Величина превышения нормируется Правилами технической эксплуатации трамвая в зависимости от радиуса кривой.
Величина направляющих усилий при движении трамваев в кривых участках пути изучалась автором применительно к эксплуатационным условиям Горэлектротранса Санкт-Петербурга. До настоящего времени каких-либо исследований в этой области не проводилось. Нормативные значения величины превышения изменяются в пределах 10-90 мм (табл. 1).
2006/3
Proceedings of Petersburg Transport University
Проблематика транспортных систем
97
ТАБЛИЦА 1. Нормативные значения величины превышения рельсовых нитей при строительстве, реконструкции и капитальном ремонте, мм
Радиус кривой Минимальное Номинальное Максимальное
значение значение значение
До 100 м 50 70 90
Свыше 100 до 200 м 30 50 70
Свыше 200 до 500м 20 40 60
Свыше 500 до 1000м 10 30 50
В реальных эксплуатационных условиях величина превышения рельсовых нитей может отличаться от нормативных значений, но инструментальная съемка технического состояния рельсовой колеи показывает, что это бывает очень редко. Большая часть протяженности трамвайных путей эксплуатируется в соответствии с установленными нормативными значениями превышения рельсовых нитей.
Изучение величин направляющих усилий проводилось в пределах изменения превышения, установленного ПТЭ трамвая. При этом скорости движения трамваев назначались в зависимости от радиуса кривой и принимались максимальными (для получения наибольших величин направляющих усилий).
При обосновании расчетной схемы принят случай взаимодействия колесной пары и конструкции пути, при котором боковые силы от подвижного состава на путь воспринимаются только рельсами (губа головки трамвайного рельса во взаимодействии не участвует). В этом случае имеет место наибольший уровень направляющих усилий.
Расчет выполнялся в три этапа. На первом этапе устанавливались расчетные параметры подвижного состава и пути. К расчетным параметрам подвижного состава отнесены: база тележки Ьб, расстояние между первой и второй осями тележки ац, максимальная нагрузка на колесо P, max, сила тяжести экипажа, отнесенная к одной тележке, Qm max, расстояние от первой оси до центра тяжести экипажа 1ц, коэффициент трения колеса по рельсу У, суммарный зазор между гребнями колеса и рельсами е, ускорение силы тяжести q. В качестве расчетных параметров пути приняты: радиус кривой R, ширина колеи S, превышение рельсовой нити h, скорость движения экипажа V.
На втором этапе специальным расчетом определялся вид вписывания подвижного состава в кривые (см. рисунок); рассматривались уравнения равновесия тележки трамвайного вагона для случая свободного вписывания
ISSN 1815-588 X. Известия ПГУПС
2006/3
98
Проблематика транспортных систем
Y - F = £ 2 Hi;
i=1
Y Xi - F (x, - ln) = £ M,
(1)
i=1
и уравнения равновесия тележки трамвайного вагона для случая принудительного вписывания
Y - Y - F = £ 2 Н,;
i=1
Y X + Y (L - x,) - Fn (xu - lu) = £ Mr
i=1
(2)
Принятая в расчете схема сил, действующих на двухосную тележку в кривой В уравнениях (1) и (2)
£ M, = £ 2 Pfdi.
i=1
Решением системы уравнений (1) определяются направляющая и непогашенная центробежная силы при свободном вписывании
2006/3
Proceedings of Petersburg Transport University
Проблематика транспортных систем
99
7 = XМ, / xi + Нц (1 - /ц/ xi);
i=1
г
Fhh = 1/ l
ц
ri ri
X Mi -X 2 Hi
V i=1
i=1
0
(3)
(4)
а решением системы уравнений (2) - направляющие силы при принудительном вписывании
71 = X М, / Ьб + (1 - 1ц / LбWц + (Ь - Х1)/ Ьб X 2 Н;
i=1 i=1
72 = X Mi / Ьб - № / Ьб - Х1 / Ьб X 2 Я...
i=1 i=1
Центробежная сила определяется по формуле:
Н = & / q (V2/3,62R - q h / 5).
Сравнением величин Ннп и Нц определяем вид вписывания. При Ннп > Нц имеет место принудительное вписывание, а при Ннп < Нц - свободное вписывание.
На заключительном этапе определяются направляющие усилия 71 и 72 для случая принудительного вписывания и 71 - для свободного вписывания.
В случае свободного вписывания целесообразно по уравнению (4) построить кривую Нц = ДхО, по которой в дальнейшем устанавливают величину Х1 при известном значении центробежной силы.
Опуская промежуточные результаты расчета, приведем полученные значения величин направляющих усилий в зависимости от установленной области изменения превышения рельсовых нитей (табл. 2).
ТАБЛИЦА 2. Величина направляющих усилий при движении трамвая ЛВС-86 в кривых участках пути
Условия эксплуатации Величина усилий, кН
71 72
h = 0,05 м 39,56 22,69
R = 20 м, V = 15 км/ч h = 0,07 м 38,42 23,83
h = 0,09 м 37,28 24,97
h = 0,05 м 33,52 9,46
R = 100 м, V = 25 км/ч h = 0,07 м 32,38 10,60
h = 0,09 м 31,24 11,60
h = 0,03 м 36,37 -
R = 150 м, V = 30 км/ч h = 0,05 м 34,43 -
h = 0,07 м 33,63 -
ISSN 1815-588 X. Известия ПГУПС
2006/3
100
Проблематика транспортных систем
Согласно данным таблицы 2, величина направляющих усилий по наружной рельсовой нити достигает 39,6 кН, по внутренней 25,0 кН. Полученные результаты свидетельствуют о существенном снижении величин направляющих усилий по наружной рельсовой нити при незначительном росте значений превышения (до 6-8%) и одновременном их повышении по внутренней рельсовой нити.
Исследования показали, что при малых радиусах кривых и малых скоростях движения имеет место принудительное вписывание трамваев в кривые, а при больших радиусах кривых и высоких скоростях движения поездов реализуется свободное вписывание. Переход от одного вида вписывания к другому связан не только с величиной радиуса кривых, но и со скоростями движения трамвая.
Заключение
1. Максимальная величина направляющих усилий при вписывании трамваев в кривые участки пути достигает 39,6 кН и проявляется в кривых малых радиусов по наружной рельсовой нити при минимальном значении превышения рельсовых нитей и максимальной скорости движения.
2. Максимальная величина направляющих усилий по внутренней рельсовой нити достигает 25кН и проявляется в кривых малых радиусов при максимальных значениях превышения рельсовых нитей.
3. Величина направляющих усилий по наружной рельсовой нити может быть снижена путем устройства превышения рельсовых нитей в пределах устанавливаемых ПТЭ трамвая норм на 6-8%.
4. В пределах установленных ПТЭ трамвая скоростей движения поездов и норм проектирования плана трамвайных путей исследованиям выявлены два основных вида вписывания трамваев в кривые - принудительное и свободное.
УДК 621.326
Ю. И. Никифоров, С. Г. Свистунов
СТОХАСТИЧЕСКИЙ КВАЗИГРАДИЕНТНЫЙ АЛГОРИТМ ОБНАРУЖЕНИЯ СКРЫТОЙ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ
Рассмотрено применение адаптивных стохастических алгоритмов для выявления факта скрытого сообщения в предполагаемом контейнере (изображении). Показано преобразование статистических характеристик исследуемой последовательности, позволяющее использовать стохастические вычислительные устройства (СтВУ).
2006/3
Proceedings of Petersburg Transport University
