ДОСЛІДЖЕННЯ ДИНАМІЧНОГО ВПЛИВУ РУХОМОГО СКЛАДУ НА КОЛІЙНУ СТРУКТУРУ

Олена Сергіївна Ноженко, Ганна Юріївна Черняк, Анатолій Валентинович Мостович

Анотація


Наведено результати експериментальних досліджень щодо оцінки динамічного впливу рухомого складу залізниць з дефектами коліс на колійну структуру. Виконано оцінка впливу швидкості руху в діапазоні від 10 до 40 км/год. та завантаженості рухомого складу
на величини кромкових напружень, що виникають у рейках, та прискорень рейок, співвіднесено результати статистичної обробки виміряних даних з метою визначення у майбутньому гранично допустимого рівня прискорень рейок. Проаналізовано вплив
дефектів різних розмірів на величину напружень та прискорень рейки. Виявлено монотонне зростання величини максимальних імовірнісних величин прискорень рейки під час проїзду як
локомотива, так і вагона не залежно від ступеня завантаженості, на відміну від напружень у кромках рейки, які не залежать від швидкості руху в досліджуваному діапазоні швидкостей. Встановлено, що лише за величиною максимального імовірного
значення кромкових напружень підошви рейки під час руху порожнього вагона неможливо виявити колеса з повзунами статистичними методами, при цьому аномальність у величинах прискорень рейки присутня й у записах порожнього вагона.


Ключові слова


рухомий склад залізниць; система моніторингу; дефекти коліс; динамічний вплив на колію; порожній та завантажений вагони

Повний текст:

PDF

Посилання


Ngigi, R.W., Pislaru, C. B. A. and Gu, F. (2012), “Modern techniques for condition monitoring of railway vehicle dynamics”, Journal of Physics: Conference Series, 364 p.

Ward, C.P., Weston, P.F., Stewart, E.J.C., Li, H., Goodall, R.M., Roberts, C., Mei, T.X., Charles, G. and Dixon, R. (2011), “Condition monitoring opportunities using vehicle-based sensors”, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers Part F: Journal of Rail and Rapid Transit, Vol. 225, No. 2, pp. 202–218.

Mei, T.X. and Li, H. (2008), “Measurement of vehicle ground speed using bogie-based inertial sensors”, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers Part F: Journal of Rail and Rapid Transit, Vol. 222, No. 2, pp. 107–116.

Monje, P., Martinez, G., Aranguren, B. and Casado, L. (2011), “Using bogie-mounted sensors to measure wheel rolling and sliding in railway tracks”, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers Part F: Journal of Rail and Rapid Transit.

Matsumoto, A., Sato, Y. and Ohno, H. (2008), “A new measuring method of wheel–rail contact forces and related considerations”, Wear, Vol. 265, No. 9–10, pp. 1518–1525.

Bleakely, S. and Senini, S. (2004), “Autonomous time frequency analysis of wagon body accelerations”, Proceedings of the Fifth Asia Pacific Industrial Engineering and Management Systems Conference, Gold Coast Australia, pp. 34.6.1–34.6.12.

”Bogie Condition Monitoring” (2012), in Railway technical handbook, Vol. 1, Chapter 8, pp. 152–163.

Mostovych, A.V., Cherniak, A.Yu. and Nozhenko, O.S. (2015), “Zastosuvannja metodiv koreljacijnogo ta spektral'nogo analizu do obrobky rezul'tativ dynamichnyh vyprobuvan' ruhomogo skladu zaliznyc'”, Zaliznychnyi transport Ukrainy, No. 4 (113), pp. 20–24.

Moynihan, T.W. and English, G.W. (2007), Railway safety technologies, Research and traffic group, Canada, 62 p.

Wei, C., Xin, Q., Chung, W.H., Liu, S., Tam, H. and Ho, S.L. (2012), “Real-time train wheel condition monitoring by fiber bragg grating sensors”, International Journal of Distributed Sensor Networks, Vol. 2012, pp. 1–7.

Brickle, B., Morgan, R., Smith, E., Brosseau, J. and Pinney, C. (2008), “Identification of existing and new technologies for wheelset condition monitoring”, Report for Task T607 TTCI Ltd UK RSSB.

Suvorina, T.V. (2004), Dinamicheskoe vzaimodeystvie sistem poluogranichennyih i ogranichennyih deformiruesyih tel, modeliruyuschih zheleznodorozhnyiy put i ob'ektyi infrastrukturyi: Author’s abstract, RGUPS, Krasnodar, 46 p.

Technical documentation on the ADXL278, available at: www.analog.com/static/importedfiles/ data_sheets/ADXL278.pdf

DSTU 7571:2014 (2014), Ruhomiy sklad zaliznits. Normi dopustimogo vplivu na zaliznichnu koliyu shirinoyu 1520 mm, Minekonomrozvytku, Kyiv, 19 p.

Chernyak, A., Gerlici, J., Nozhenko, O., Domin, R., Kravchenko, K. and Lack, T. (2016), “The experimental research of the dynamic loading of the railway track”, Proceedings of the III International conference for young scientists “Experimental and computational methods in Engineering”, 2–3 June 2016, Usti nad Labem, Czech Republic.

GOST R 55050 – 2012 (2013), Zheleznodorozhnyiy podvizhnoy sostav. Normyi dopustimogo vozdeystviya na zheleznodorodnyiy put i metodyi ispyitaniy, Standartinform, Moscow, 15 p.

Sladkovskiy, A. and Pogorelov, D.Yu. (2008), “Issledovanie dinamicheskogo vzaimodeystviya v kontakte koleso-rels pri nalichii polzunov na kolesnoy pare”, Visnyk Shidnoukrai'ns'kogo nacional'nogo universytetu im. V. Dalya, No. 5, pp. 88–95.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1. Ngigi R.W. Modern techniques for condition monitoring of railway vehicle dynamics / R.W. Ngigi, Pislaru Crinela Bal Andrew and Gu Fengshou // Journal of Physics : Conference Series. 2012. С. 364.

 

2. Condition monitoring opportunities using vehicle-based sensors / C.P. Ward, P.F. Weston, E.J.C. Stewart еts. // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers Part F : Journal of Rail and Rapid Transit, 2011, Vol. 225, No 2, Pp. 202–218.

3. Mei T.X. Measurement of vehicle ground speed using bogie-based inertial sensors / T.X. Mei, H.Li // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers Part F : Journal of Rail and Rapid Transit, 2008, Vol. 222, No 2, Pp. 107–116.

4. Using bogie-mounted sensors to measure wheel rolling and sliding in railway tracks / P.Monje, G.Martinez, B.Aranguren, L.Casado // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers Part F : Journal of Rail and Rapid Transit, 2011.

5. A new measuring method of wheel–rail contact forces and related considerations / A.Matsumoto, Y.Sato, H.Ohno ets. // Wear, 2008, Vol. 265, No. 9–10, Pp. 1518–1525.

6. Bleakely S. Autonomous time frequency analysis of wagon body accelerations / S.Bleakely, S.Senini // Proceedings of the Fifth Asia Pacific Industrial Engineering and Management Systems Conference 2004 Gold Coast Australia, 2004, Pp 34.6.1–34.6.12.

7. Bogie Condition Monitoring, Extract from the Railway technical handbook, Vol. 1, Chapter 8, Pp. 152–163.

8. Мостович А.В. Застосування методів кореляційного та спектрального аналізу до обробки результатів динамічних випробувань рухомого складу залізниць / А.В. Мостович, А.Ю. Черняк, О.С. Ноженко // Залізничний транспорт України. № 4 (113), 2015. С. 20–24.

9. Moynihan T.W. Railway safety technologies. Canada Research and traffic group / T.W. Moynihan, G.W. English, Jul. 2007.

10. Real-time train wheel condition monitoring by fiber bragg grating sensors / C.Wei, Q.Xin, W.H. Chung ets. // International Journal of Distributed Sensor Networks, Vol. 2012, Pp. 1–7, 2012.

11. Identification of existing and new technologies for wheelset condition monitoring // B.Brickle, R.Morgan, E.Smith ets.: Report for Task T607. TTCI Ltd UK RSSB, Jul 2008.

12. Cуворина Т.В. Динамическое взаимодействие систем полуограниченных и ограниченных деформируесых тел, моделирующих железнодорожный путь и объекты инфраструктуры : автореф. дисс. ... докт. физ-мат наук: 01.02.04. / Т.В. Cуворина. Краснодар: РГУПС, 2004. 46 с.

13. Technical documentation on the ADXL278 [Электронный ресурс]. – Режим доступу : http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/ADXL278.pdf.

14. ДСТУ 7571:2014: Рухомий склад залізниць. Норми допустимого впливу на залізничну колію шириною 1520 мм, 2014.

15. The experimental research of the dynamic loading of the railway track / A.Chernyak, J.Gerlici, O.Nozhenko ets. // III-ročník konference pro mladé vědecké pracovníky “Experimentální a výpočtové metody v inženýrství”, Usti nad Labem, Czech Republic, 2–3 June. 2016.

16. ГОСТ Р 55050 – 2012. Железнодорожный подвижной состав. Нормы допустимого воздействия на железнодородный путь и методы испытаний, 2013.

17. Сладковский А. Исследование динамического взаимодействия в контакте колесо-рельс при наличии ползунов на колесной паре / А. Сладковский, Д.Ю. Погорелов // Вісник Східноукраїнського національного університету, № 5, 2008, С. 88–95.





DOI: https://doi.org/10.26642/tn-2016-2(77)-181-192

Copyright (c) 2016 Олена Сергіївна Ноженко, Ганна Юріївна Черняк, Анатолій Валентинович Мостович

Це видання ліцензовано за ліцензією Creative Commons Із Зазначенням Авторства - Некомерційна 4.0 Міжнародна.