Bulletin of scientific research results Bulletin of scientific research results Бюллетень результатов научных исследований 2223-9987 57928 10.20295/2223-9987-2023-1-197-205 Современные технологии - транспорту HIGH TECHNOLOGIES FOR TRANSPORT Современные технологии - транспорту Dynamic Forces of Wheel Impact on Rail at Ballastless Track Structure RHEDA 2000 Динамические силы воздействия колеса на рельс при безбалластной конструкции пути RHEDA 2000 Иванова Ксения Игоревна Ivanova Kseniya Igorevna Колос Алексей Федорович Kolos Aleksey Fedorovich sdtk@pgups.ru

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I Россия Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University Russian Federation Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I Санкт-Петербург Россия Emperor Alexander I Petersburg State Transport University Saint-Petersburg Russian Federation 27 03 2023 27 03 2023 2023 1 197 205 26 03 2023 https://itt-pgups.ru/en/nauka/article/57928/view

Цель: Экспериментальное определение вертикальных динамических сил воздействия колеса на рельс при безбалластной конструкции верхнего строения железнодорожного пути RHEDA 2000 с последующим анализом полученных данных; определение основных факторов, влияющих на величину вертикальной динамической силы; выявление зависимости изменения величины вертикальных динамических сил воздействия колеса на рельс от скорости движения и типа подвижного состава; расчет коэффициентов вертикальной динамики при безбалластной конструкции верхнего строения пути RHEDA 2000 и их сравнение с коэффициентами вертикальной динамики балластного пути. Методы: Измерение вертикальных динамических сил воздействия колеса на рельс осуществлялось тензометрическим методом (методом Шлюмпфа). Численные значения величин, полученных в ходе эксперимента, обрабатывались методом математической статистики, в свою очередь, уровень вероятности принимался равным 0,994. Результаты: Определены величины вертикальных динамических сил воздействия колеса на рельс для безбалластной конструкции типа RHEDA 2000 при различных типах подвижного состава и различных диапазонах их скорости движения. Графически построена зависимость изменения величины вертикальных динамических сил воздействия колеса на рельс от скорости движения и типа подвижного состава. Выполнено сравнение коэффициентов вертикальной динамики безбалластной конструкции верхнего строения железнодорожного пути RHEDA 2000 с конструкцией пути на балласте. Практическая значимость: Полученные результаты могут быть использованы при проектировании, строительстве, реконструкции и ремонте железнодорожного пути, где предусматривается устройство безбалластного верхнего строения пути.

Purpose: Experimental determination of vertical dynamic forces of wheel impact on a rail at ballastless construction of railway track RHEDA2000 upper structure with subsequent analysis of obtained data; definition of main factors affecting vertical dynamic force value; identification of dependence of change in the value of wheel vertical dynamic force impact on a rail from motion speed and rolling stock type; calculation of coefficients of vertical dynamics at ballastless construction of rail upper structure. Methods: Measurement of wheel vertical dynamic force impact on a rail was carried out by strain-gauge method (Schlumpf method). Numerical values of those, obtained in the course of experiment, were processed by mathematical statistics method, in its turn, probability level was taken equal to 0.994. Results: The values of vertical dynamic forces of wheel impact on a rail for ballastless structure of RHEDA2000 type at rolling stock different types and various ranges of motion speed have been determined. The dependence of change in the value of wheel vertical dynamic force impact on a rail from motion speed and rolling stock type has been graphically built. Comparison of vertical dynamics coefficients of ballastless construction of railway RHEDA2000 upper structure with the construction of a track on a ballast has been carried out. Practical significance: The obtained results can be used in projection, construction, reconstruction and repair of railway track where track ballastless upper composition is provided.

 Безбалластный путь вертикальные динамические силы метод Шлюмпфа безбалластная конструкция RHEDA 2000 тензометрический метод коэффициент вертикальной динамики Ballastless track vertical dynamic forces Schlumpf method RHEDA2000 ballastless structure strain gauge method vertical dynamics coefficient

Новые типы безбалластного пути // Железные дороги мира. - 1999. - № 12. Novye tipy bezballastnogo puti // Zheleznye dorogi mira. - 1999. - № 12. Путь на плитном основании в Германии // Железные дороги мира. - М., 2006. - № 4. - С. 64-67. Put' na plitnom osnovanii v Germanii // Zheleznye dorogi mira. - M., 2006. - № 4. - S. 64-67. Опыт разработки и эксплуатации безбалластного пути // Железные дороги мира. - 2005. - № 1. - С. 68-71. Opyt razrabotki i ekspluatacii bezballastnogo puti // Zheleznye dorogi mira. - 2005. - № 1. - S. 68-71. Колос А. Ф. Проблемы эксплуатации безбалластной конструкции верхнего строения пути RHEDA 2000 на железнодорожной магистрали / А. Ф. Колос, Т. М. Петрова, А. А. Сидоренко // Техника железных дорог. - 2013. - № 2. - С. 42-47. Kolos A. F. Problemy ekspluatacii bezballastnoy konstrukcii verhnego stroeniya puti RHEDA 2000 na zheleznodorozhnoy magistrali / A. F. Kolos, T. M. Petrova, A. A. Sidorenko // Tehnika zheleznyh dorog. - 2013. - № 2. - S. 42-47. Третьяков В. В. Безбалластная конструкция RHEDA. Использование безбалластных конструкций на железных дорогах России / В. В. Третьяков, О. Ю. Белоцветова, И. Б. Петропавловская // Современные проблемы проектирования, строительства и эксплуатации земляного полотна железных дорог. Конференция МГУПС (МИИТ). - М., 2011. - С. 65-69. Tret'yakov V. V. Bezballastnaya konstrukciya RHEDA. Ispol'zovanie bezballastnyh konstrukciy na zheleznyh dorogah Rossii / V. V. Tret'yakov, O. Yu. Belocvetova, I. B. Petropavlovskaya // Sovremennye problemy proektirovaniya, stroitel'stva i ekspluatacii zemlyanogo polotna zheleznyh dorog. Konferenciya MGUPS (MIIT). - M., 2011. - S. 65-69. Яковлева Т. Г. Железнодорожный путь: учеб. пособие / Т. Г. Яковлева, Н. И. Карпущенко, С. И. Клинов и др. - М.: Транспорт, 1999. - 213 с. Yakovleva T. G. Zheleznodorozhnyy put': ucheb. posobie / T. G. Yakovleva, N. I. Karpuschenko, S. I. Klinov i dr. - M.: Transport, 1999. - 213 s. ГОСТ 21616-9. Тензорезисторы. Общие технические условия. 01.01.1992. GOST 21616-9. Tenzorezistory. Obschie tehnicheskie usloviya. 01.01.1992. ГОСТ Р 55050-2012. Железнодорожный подвижной состав. Нормы допустимого воздействия на железнодорожный путь и методы испытаний. ОАО «ВНИИЖТ», 01.07.2013. GOST R 55050-2012. Zheleznodorozhnyy podvizhnoy sostav. Normy dopustimogo vozdeystviya na zheleznodorozhnyy put' i metody ispytaniy. OAO «VNIIZhT», 01.07.2013. Методика оценки воздействия подвижного состава на путь по условиям обеспечения его надежности. - Утв. Распоряжением ОАО «РЖД» от 22 декабря 2017 г. № 2706/р. - М.: ОАО «РЖД», 2017. - 97 с. Metodika ocenki vozdeystviya podvizhnogo sostava na put' po usloviyam obespecheniya ego nadezhnosti. - Utv. Rasporyazheniem OAO «RZhD» ot 22 dekabrya 2017 g. № 2706/r. - M.: OAO «RZhD», 2017. - 97 s. Колос А. Ф. Упругие характеристики подрельсового основания безбалластного железнодорожного пути / А. Ф. Колос, К. И. Иванова // Известия Петербургского университета путей сообщения. - 2021. - Т. 18. - Вып. 4. - С. 469-479. Kolos A. F. Uprugie harakteristiki podrel'sovogo osnovaniya bezballastnogo zheleznodorozhnogo puti / A. F. Kolos, K. I. Ivanova // Izvestiya Peterburgskogo universiteta putey soobscheniya. - 2021. - T. 18. - Vyp. 4. - S. 469-479.