Публикации автора

Основными современными промежуточными рельсовыми скреплениями на железнодорожных путях ОАО «РЖД» являются скрепления с упругими прутковыми клеммами. Конструкция данных скреплений, в том числе самих упругих прутковых клемм, продолжает постоянно развиваться. Одним из главных недостатков в-образных упругих клемм является неэффективное распределение монтажного усилия: на прижатие подошвы рельса направлено около половины от прикладываемого на болт (прикрепитель) усилия. В качестве перспективной конструкции упругой прутковой клеммы для промежуточных рельсовых скреплений рассмотрена клемма в виде пружины кручения (или витковая клемма), главным преимуществом которой является более удачная схема распределения прижимного усилия. В статье приведены результаты многовариантного моделирования геометрических параметров витковых клемм (42 шт.) с анализом их напряженно-деформированного состояния. Расчеты проведены с использованием программно-вычислительных комплексов SolidWorks и Ansys Workbanch. В результате расчетов многовариантных моделей выполнен анализ напряженно-деформированного состояния витковой клеммы и определены степени влияния интервалов варьирования геометрических параметров клеммы: шага витка клеммы (17-30 мм); диаметра прутка клеммы (12-20 мм); числа витков клеммы (1,4-3,4); диаметра витка клеммы (50-70 мм). Исходя из геометрии рельса, взаимного расположения предполагаемых элементов узла скрепления, обеспечения оптимального напряженно-деформированного состояния и как можно меньшей материалоемкости клеммы наиболее оптимальными параметрами конструкции упругих клемм в виде пружины кручения являются: диаметр витка 50 мм, количество витков полуклеммы 2,4; диаметр прутка 16 мм, шаг витка 17 мм.

В статье выполнена оценка интенсивности отказов рельсов на участках Среднесибирской магистрали (на примере Кр и Км дистанций пути). Проведен анализ отказов рельсов в зависимости от пропущенного тоннажа, параметров плана и профиля. Рассмотрены математические модели количества отказов рельсов по I и II путям в зависимости от пропущенного тоннажа, средневзвешенного уклона, средневзвешенного радиуса и доли кривых.

Определено влияние пропущенного тоннажа на количество отказов рельсов: по I пути при увеличении тоннажа от 100 до 1 400 млн т среднее количество отказов рельсов увеличивается с 0 до 24 шт./км, по II пути при тоннаже от 100 до 700 шт./км - с 0 до 1,8 шт./км. Однако на протяжении всего срока эксплуатации наблюдается повышение интенсивности роста отказов рельсов от 0,7 до 4,3 шт./км на 100 млн т в зависимости от интервала тоннажа.

Определено влияние конструктивных параметров плана и профиля пути Среднесибирской магистрали (доли кривых, среднего радиуса, среднего продольного уклона) на отказы рельсов. Зависимость количества отказов рельсов по I пути от доли кривых: интенсивность количества отказов рельсов составляет 2,9 шт./км в среднем на каждые 10 % доли кривых. Влияние средневзвешенного радиуса: при уменьшении радиуса кривой с 3 000 до 1 100 м (на примере уровня наработки тоннажа в 1 000 млн т) количество отказов рельсов увеличивается в 3,5 раза (с 4 до 14 шт./км). Влияние средневзвешенного уклона: при увеличении уклона с 1,5 до 3 %о при тоннаже в 900 млн т, количество отказов рельсов увеличивается в 3 раза (с 4 до 12 шт./км).

Проведен корреляционно-регрессионный анализ количества отказов рельсов в зависимости от пропущенного тоннажа и параметров плана и профиля пути.

Бесстыковые рельсовые плети являются основным элементом типовой бесстыковой конструкции железнодорожного пути. Разрядка температурных напряжений в таких плетях - одна из распространенных и трудоемких операций в путевом хозяйстве ОАО «РЖД».

В настоящее время известны два основных вида технологических процессов: с использованием гидравлического натяжного устройства (ГНУ); ГНУ и нагревательных установок (съемных однониточных нагревательных установок).

Определены четыре основных парных варианта технологии разрядки температурных напряжений рельсовых плетей для дальнейшего технико-экономического анализа результатов по ряду технологических и экономических показателей: с применением ГНУ (КБ-65, ЖБР-65); ГНУ (ЖБР-65Ш, ЖБР-65ПШМ, ЖБР-65ПШР); ГНУ и нагревательных установок (КБ-65, ЖБР-65); ГНУ и нагревательных установок (ЖБР-65Ш, ЖБР-65ПШМ, ЖБР-65ПШР). Разработана методика определения и оценки технико-экономических показателей технологий, учитывающая ряд факторов: расходы на оплату труда работников, на топливо, на годовое техническое обслуживание оборудования, средние расходы по предоставлению «окон».

Внедрение нагревательных установок в технологию разрядки температурных напряжений в бесстыковых плетях обладает высокой технологической эффективностью; так, снижение времени «окна» составило до 16,7 %, трудозатрат - до 4 %, также уменьшаются размеры оплаты труда и средняя стоимость проведения «окна». Снижение общих экономических расходов по данной технологии составляет до 42 %, и в перспективе эта технология может успешно заменить существующие в настоящее время в путевом хозяйстве ОАО «РЖД» аналогичные технологии.

В статье выполнен анализ загрязненности (частицами менее 25 и 0,1 мм) щебеночного балласта железнодорожного пути в зависимости от удаленности от Кузбасса по Транссибирской и Среднесибирской магистралям на 141 опытном участке. Также приводятся усредненные результаты влияния срока службы (пропущенного тоннажа) на уровень загрязненности балласта на участках с одинаковой удаленностью от Кузбасса.

Загрязненность балласта по Транссибирской магистрали с ростом удаленности (от 300 до 1 100 км) от мест массовой погрузки угля (Кузбасс) по I пути: для фракции менее 25 мм при 700-900 млн т в среднем снижается с 37 до 30 %, при 900-1 100 млн т - с 41 до 38 %; для фракции менее 0,1 мм при 700-1 500 млн т -с 5,5 до 3,5 %; по II пути: для фракции менее 25 мм при 900-1 100 млн т - снижается с 36 до 33 %, при 1 1001 300 млн т - с 36 до 34 %; для фракции менее 0,1 мм при 700-1 300 млн т - находится на уровне 3-5 %.

Уменьшение загрязненности балласта по Среднесибирской магистрали по I пути с ростом удаленности от Кузбасса (от 300 до 900 км): для фракции менее 25 мм при 900-1 100 млн т - с 35 до 32 %; для фракции менее 0,1 мм - с 9 до 6 %.

В статье представлена оценка остаточного ресурса железобетонных шпал с истекшим первым сроком службы, для проведения которой были выбраны участки особогрузонапряженных направлений ЗападноСибирской железной дороги за период 2014-2023 гг. с наработкой тоннажа более 1 000 млн т на момент проведения капитального ремонта.

Проведена оценка годности железобетонных шпал, демонтированных с участков Транссибирской (43 участка: I путь - 31 шт.; II путь - 12 шт.) и Среднесибирской магистралей (32 участка: I путь - 28 шт.; II путь - 4 шт.) ЗСДИ для повторного применения. Для этих участков были рассмотрены ведомости переборки старогодной путевой решетки с железобетонными шпалами Ш1 для промежуточных рельсовых скреплений типа КБ65, проводимой на базе ряда путевых машинных станций ЗСДРП.

Получены зависимости изменения доли годности железобетонных шпал Ш1 с отечественной схемой армирования (44 * 3 мм) от продолжительности их первого срока службы (1 000 - 1 600 млн т) в особогрузонапряженных условиях.

Определена средняя доля годности железобетонных шпал: по Транссибирской магистрали средний процент годности железобетонных шпал составил для I пути - 67,4 %, для II пути - 59,5 % при средней наработке тоннажа около 1 250 млн т; по Среднесибирской магистрали - для I пути - 59,3 % и для II пути 79 % при средней наработке тоннажа около 1 280 млн т.

Рассчитана средняя интенсивность снижения годности железобетонных шпал: по Транссибирской магистрали для I пути - 4-7 % на 100 млн т в интервале 1 100-1 400 млн т; по Среднесибирской магистрали для I пути - 4-5 % на 100 млн т в интервале 1 300-1 600 млн т.