кандидат технических наук;
candidate of technical sciences;
Цель: представить результаты математического моделирования динамического воздействия на железнодорожный путь колеса грузового вагона с двумя ползунами небраковочного размера. Обосновать частые случаи ложных срабатываний систем автоматического контроля, фиксирующих сверх нормативные нагрузки от колес, при визуальном осмотре которых выявляются лишь дефекты, не превышающие браковочные нормы. Методы: с использованием расчетной схемы «колесо — рельс» в среде MATLAB исследовано влияние глубины ползунов, скорости движения и расстояния между дефектами на величину ударной нагрузки. Модель пути представлена в виде балки на упругом основании Фусса — Винклера. Для описания ударного взаимодействия использована теория расчета, адаптированная для нескольких последовательно расположенных ползунов. Результаты: показано, что совокупное воздействие двух ползунов небраковочного размера может приводить к динамическим нагрузкам, сравнимым или превышающим воздействие одиночного ползуна браковочного размера. Выявлены критические диапазоны скорости (40–65 км/ч) и расстояния между дефектами (50– 100 мм), при которых ударное воздействие максимально. Практическая значимость: на основании проведенного анализа предлагается учитывать наличие множественных дефектов при нормировании состояния колесных пар для снижения негативного влияния на инфраструктуру пути. Действующие нормативные документы не учитывают суммарного эффекта от нескольких дефектов, что может приводить к ускоренному износу верхнего строения пути, а также к выходу из строя ходовой части вагона.
Objective: to present the results of mathematical modeling of the dynamic impact on the railway track of a freight car wheel with two non-rejection size flat spots. To substantiate the frequent cases of false activations of automatic control systems that record excess loads from wheels, during visual inspection of which only defects that do not exceed rejection standards are detected. Methods: using the “wheel — rail” calculation scheme in the MATLAB environment, the influence of the flat spot depth, speed, and distance between defects on the impact load magnitude was investigated. The track model is represented as a beam on a Fuss — Winkler elastic foundation. To describe the impact interaction, a calculation theory adapted for several sequentially located flat spots was used. Results: the results showed that the combined impact of two non-rejection size flat spots can lead to dynamic loads comparable to or exceeding the impact of a single rejection size flat spot. Critical speed ranges (40–65 km/h) and distances between defects (50–100 mm) at which the impact is maximum have been identified. Practical importance: based on the analysis, it is proposed to consider the presence of multiple defects when standardizing the condition of wheelsets to reduce the negative impact on track infrastructure. Current regulatory documents donot consider the cumulative effect of multiple defects, which can lead to accelerated wear of the track superstructure, as well as to the failure of the wagon running gear.