ПРОГНОЗИРОВАНИЕ НАДЕЖНОСТИ РЕЛЬСОВ НА ВОСТОЧНОМ ПОЛИГОНЕ ПРИ УВЕЛИЧЕНИИ ПЕРЕВ...
Путь и путевое хозяйство. 2022, № 12. С. 5—8.
Railway Track and Facilities. 2022;(12): 5—8.
КОНСТРУКЦИИ И СООРУЖЕНИЯ
Научная статья
УДК 625.144.3
ПРОГНОЗИРОВАНИЕ НАДЕЖНОСТИ РЕЛЬСОВ НА ВОСТОЧНОМ ПОЛИГОНЕ ПРИ УВЕЛИЧЕНИИ ПЕРЕВОЗОК СЫПУЧИХ ГРУЗОВ
Щепотин Георгий Константинович
докт. техн. наук, профессор кафедры «Путь и путевое хозяйство», Сибирский государственный университет путей сообщения (СГУПС). Новосибирск, Россия, shepotin@rambler.ru
Аннотация. Модернизация дорог Восточного полигона позволит существенно увеличить объем перевозок сыпучих грузов. В связи с этим требуются методы расчета, позволяющие прогнозировать долговечность элементов пути в условиях роста силового воздействия на него с учетом случайного характера внешних сил и природы физических характеристик элементов конструкции.
В отсутствии количественных физических теорий разрушения элементов пути при динамических нагрузках предлагается использовать феноменологические модели. При этом за основу принимается случайный процесс накопления повреждений, согласующейся с экспериментальными данными усталостных испытаний. Расчеты показывают, что увеличение грузооборота тяжеловесных поездов приведет к существенному росту отказов рельсов, а также их изломов особенно зимой.
Ключевые слова: надежность рельсов, феноменологическая модель, случайный процесс накопления повреждений, нагрузки на ось, тяжеловесное движение.
DESIGN AND CONSTRUCTION
Original article
FORECASTING THE RELIABILITY OF RAILS AT THE EASTERN LANDFILL WITH AN INCREASE IN BULK CARGO TRANSPORTATION
Schepotin Georgy
D.Sci., Professor of the Department «Way and Way Economy» of the Siberian Transport University. Novosibirsk, Russia, shepotin@rambler.ru.
Abstract. Modernization of the roads of the Eastern landfill will significantly increase the volume of bulk cargo transportation. In this regard, development requires calculation methods that allow predicting the durability of track elements in conditions of increasing force impact on the track, taking into account the random nature of external forces and the random nature of the physical characteristics of structural elements.
In the absence of quantitative physical theories of destruction of track elements under dynamic loads, it is proposed to use phenomenological models. For railway rails, the basis for the phenomenological model is considered to be a random process of damage accumulation, which is consistent with the experimental data of fatigue tests. Calculations show that an increase in the cargo turnover of heavy trains will lead to a significant increase in rail failures, as well as their kinks, especially in the winter period of the year.
Keywords: rail reliability, phenomenological model, random process of damage accumulation, axle loads, heavy traffic.
Список источников
1. Вериго М.Ф., Коган А.Я. Взаимодействие пути и подвижного состава. М.: Транспорт, 1986. 559 с.
2. Серенсен С.В., Когаев В.П., Шнейдерович Р.М. Несущая способность и расчеты деталей машин на прочность. М.: Машиностроение, 1975. 488 с.
3. Щепотин Г.К. Эксплуатационная надежность железнодорожного пути. Екатеринбург: Изд-во УрГУПСа, 2008. 144 с.
4. Надежность технических систем : справочник / Р. Барлоу, Ю.К. Беляев, В.А. Богатырев и др.; под ред. И.А. Ушакова. М.: Радио и связь, 1985. 608 с.
5. Щепотин Г.К. Прогнозирование отказов рельсов и аварийных ситуаций // Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. 2019. № 4 (51). С. 5—11.
6. Тарнопольский Г.И., Шкляр В.Н. Расчеты усталостной надежности железнодорожных рельсов // Механика деформируемого тела и расчет сооружений. Новосибирск, 1970. С. 165—169. (Труды НИИЖТ; вып. 96).
7. Щепотин Г.К. Влияние грузонапряженности и осевых нагрузок на долговечность рельсов в регионах с холодным климатом // Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. 2021. № 1 (56). С. 12—19.
8. Щепотин Г.К., Машкин Н.А. Эксплуатационная надежность железнодорожных рельсов промышленного производства // Инновации в жизнь. 2015. № 4 (15). С. 21—30.
9. Лысюк В.С. Причины и механизм схода колеса с рельса. Проблема износа колес и рельсов. М.: Транспорт, 1997. 188 с.