автореферат диссертации по транспорту, 05.22.06, диссертация на тему:Методы оптимизации основных элементов стрелочных переводов и их приложение к крестовинным узлам массовых конструкций

У

СССР-МПС 'V 3

Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта

На правах рукописи УДК 625.151

Канд. техн. наук ГЛЮЗБЕРГ Борис Эйнихович.

МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СТРЕЛОЧНЫХ ПЕРЕВОДОВ И ИХ ПРИЛОЖЕНИЕ К КРЕСТОВИННЫМ УЗЛАМ МАССОШХ КОНСТРУКЦИЙ

(05.22.06. Железнодорожный путь)

Автореферат диссертг на соискание ученой доктора технических

Москва 1990

Работа выполнена во Всесоюзном ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательском институте железнодорожного транспорта

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор В.Н.Данилов

доктор технических наук,

профессор Ю.Д.Волошко

доктор технических наук,

профессор В.И.Ангелейко

Ведущее предприятие: Главное управление пути ШС

Защита состоится " " _1990 г. в _на

заседании Специализированного совета $ 3, шифр ДП4.01.03,при Всесоюзном ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательском институте железнодорожного транспорта в конференц-зал демонстрационного корпуса отделения организации и механизации путевых работ ЦНИИ ШС (Москва, проезд Русанова, д.2).

Автореферат разослан " "_ 1990 г.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Всесоюзно1 научно-исследовательского института транспортного строительстЕ Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по адресу: 129344, Москва, Игарский п]

Ученый секретарь Специализированного совета й Н.Д.Кравченко

канд.техн.наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЕ

Актуальность работы. Решение задач, стоящих перед железнодорожным транспортом, невозможно без повышения надежной работы технических средств и, в первую очередь, пути как его основы. В связи с этим проводятся большие работы по усилению пути. Важное место отводится увеличению сроков службы стрелочных переводов и их основных элементов, а также повышению их прочности и надежности в современных эксплуатационных условиях.

В настоящее время на дорогах МПС на каждые 900 м развернутой длины главных и прнемо-отправочных путей в среднем приходится I стрелочный перевод, поэтому состояние стрелочных переводов существенно сказывается на возможности нормального осуществления перевозочного процесса.

Потребности путевого хозяйства дорог МПС в стрелочных переводах удовлетворяются менее чем на 60$. Это вынуждает путейцев эксплуатировать стрелочные перевода по полтора-два нормативных срока. В результате в пути в настоящее время находится 11,2$ дефектных стрелочных переводов. Наихудшим образом обстоит дело с крестовинами. Около ЗЬ% крестовин, эксплуатируемых в главных и приемо-отправочных путях, имеют сверхнормативный износ. В главных путях эксплуатируется 13,5$ дефектных крестовин.

Состояние стрелочных переводов является причиной введения

каздого третьего-четвертого ограничения скоростей движения поездов на сети дорог. Причем 70-75$ ограничений, связанных с состоянием стрелочных переводов, вводится по состоянию крестовин.

Возможности наращивания производственных мощностей по выпуску стрелочных переводов и отдельных крестовин для нужд эксплуатации ограничены. В ближайшее время рост поставок стрелочных переводов на дороги существенным образом не изменится. В связи с этим важнейшее значение приобретает проблема повышения долговечности и эксплуатационных качеств массовых конструкций стрелочных переводов, в первую очередь крестовинных узлов.

Цель работы. Излагаемая работа посвящена разработке методов совершенствования основных элементов стрелочных переводов массовых конструкций, их оптимизации за счет улучшения геометрических характеристик, снижения уровня динамических воздействий на них, совершенствования конструкции элементов и норм их содержания. При этом основная цель заключается в получении технических решений, не требующих .для своего осуществления капитальных вложений. Эти решения должны способствовать увеличению выпуска стрелочных переводов и снижению материальных и трудовых затрат на их изготовление и эксплуатацию.

Конкретная реализация методов оптимизации рассмотрена применительно к крестовинным узлам стрелочных переводов с жестки.® крестовинами, для которых задача является наиболее актуальной.

Научная новизна работы. В работе предложены новые методы определения основных параметров узлов стрелочных переводов, определяющих их работоспособность. При этом:

-5- Классифицированы виды оптимизационных задач, возникающих при научно-проектных работах по стрелочным переводам, разработаны математические постановки задач каздого вида, выбран алгоритмический и математический аппараты оптимизации, отработаны комплексы работ по инженерному обеспечению, позволяющему запускать в действие алгоритмы получения оптимальных технических решений, разработанные методы применены к задаче оптимизации крестовинных узлов с жесткими крестовинами и их основных элементов.

- Разработан метод вероятностного эксперимента на ЭВМ и усовершенствованная модель для расчетов вероятности возникновения неблагоприятных явлений при прохождении колесных пар по стрелочным переводам, позволяющие проводить расчеты для конкретно заданных размеров стрелочного перевода. Поставлена и реаена задача оптимизации системы размеров крестовинного узла для современных условий эксплуатации.

-Проведено исследование динамических сил и контактных напряжений в крестовинах поляризационно-оптическим методом на плоских и объемных моделях и разработан метод расчета компонент тензора напряжений в контактной зоне крестовин.

-Разработаны усовершенствованные модели износа и дефек-тообразования в контактной зоне крестовин, позволяющие проводить расчеты по определению износостойкости и дефектостой-кссти крестовин при различных формах их рабочих поверхностей и различных условиях эксплуатации. Поставлена и решена задача разработки профилей рабочих поверхностей жестких крестовин массовых конструкций, обеспечивающих наибольший доотказ-цый период их работы при минимальной поражаемости их контактными повреждениями.

-Проведэно комплексно,: исследование напряяенно-деформиро-ванного состояния контррельсов стрелочных переводов в пути и на моделях из оптически-чузствитслькогс материала. Разработана математическая модель контррельсового узла, позволяющая рассматривать контррельс как пластин;.- произвольно задаваемой толщины с варьируемыми условиям опирания на контуре и по поверхности пластины. Поставлена и решена задача оптимизации контррельсовых спецпрофилей всех типов.

-Построена математическая' экстраполяцконкая модель отказов элементов стрелочных переводов по дефектам, возникающим из-за высокого уровня изгибных напряжений для современных условий эксплуатации.

■ Практическая ценность работы заключается в разработке методов оптимизации основных параметров, определяющих работоспособность узлов стрелочных переводов в. зависимости от их размеров и конструктивных форм их элементов.

Применение этих методов позволило поставить и решить задачи по оптимизации размеров-крестовинного узла и его элементов, разработать регламентацию условий эксплуатации крестовин-ных узлов,в том числе и со сверхнормативным износом, обосновать гарантийные сроки на крестовины.

Реализация этих разработок позволила увеличить срок службы крестовин, снизить металлоемкость контррельсов и число их изломов при изготовлении, увеличить число допустимых в эксплуатации сочетаний размеров крестовинных узлов, решить задачу по обоснованной регламентации условий эксплуатации крестовин со сверхнорматизным износом.

Реализация работы, разработанные з работе рекомендации по

размерам кресловинных узлов одобрены Главным управлением пути, внесены в проект инструкции МПС по текущему содержанию пути и после ее утверждения будут1 приняты на всей сети дорог МПС.

Оптимизированные профили рабочих поверхностей крестовин явились основой при разработке отраслевого стандарта на сборные крестовины марок 1/11 и 1/9, по которому выпускается более 95$ всех крестовин, используемых на дорогах МПС.

На основе полученных в работе соотношений размеров контррельсов разработаны и внедрены Государственные стандарты на контррельсовые спецпрофили всех выпускаемых в стране типов.

Полученные с помощью экстраполяционкой модели данные использованы при установлении гарантийных сроков на крестовины и остряки.

Отдельные положения разработанных методик использованы также при разработке системы регламентации скоростей движения по крестовинам со сверхнормативным износом, разработке ремонтных профилей крестовин и ряде других работ.

Апробация работы. Материалы, составляющие диссертацию, рассмотрены и одобрены на заседаниях подкомиссии по стрелочным переводам НТС МПС, научно-технических совещаниях стрелочной лаборатории ВНЕ1ГГ и отделения путевого хозяйства ЕНИИЖТ, кафедры пути ДИИТ; разработанное на основании изложенных в работе исследований изобретение "Контррельс" на конкурсе наиболее эффективных изобретений по МПС за 1986 г. удостоено второй премии.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, девяти разделов, заключения, списка использованных источников и приложения. Работа изложена на стр. машинописного текста,

имеет 43 таблицы, 88 страниц рисунков, 19 страниц приложений. Список литературы содержит 260 наименований, из них 24 на иностранных языках.

СОДЕРШИЕ РАБОТЫ

Проблема повышения долговечности и эксплуатационных качеств стрелочных переводов находится в центре внимания специалистов путевого хозяйства. Интенсивные научные и проектные работы, направленные на совершенствование стрелочных переводов для магистрального транспорта,ведутся во ВНШЕТе, ПТКБ ЦП, ЛИИЖТе, ДГШТе, БелИИЕТе и других организациях.

Большой вклад в решение вопросов стрелочного хозяйства внесли исследования профессоров С.В.Амелина, Ы.П.Смирнова, В.Ф.Яковлева, М.А.Фришмана, Ю.Д.Волошко, В.И.Ангелейко, кан-дидатсв технических наук Н.Н.Путри, Л.Г.Крысанова, А.и.Тейте-ля, Н.Н.Елсакова, В.Н.Абросимова, Л.Н.Фролова, А.II.Трофимова, Г.Ф.Агафонова, А.Н.Орловского, Л.Я.Воробейчика, Э.И.Данилен-ко, В.В.Рыбкина, Е.К.Смыкова, Е.И.Войтовича и других ученых. Основные проектные разработки выполняются коллективом отдела ПТКБ ЦП под руководством Ю.II.Петрова.

В настоящее время по целому ряду направлений работ получены и внедрены технические решения, улучшающие эксплуатационные качества стрелочных переводов, разработана серия переводов с непрерывной поверхностью катания. Однако проблема совершенствования конструкции стрелочных переводов, особенно переводов массового производства, имеющих жесткую крестовину, продолжает оставаться актуальной.

Комплексы работ по проектированию и доводке конструкции

стрелочных переводов включает в себя проведение научных иссле-лсванип, конструкторских разработок испытаний опытных образцов и ряд других этапов.. .Такие инженерные задачи относятся к классу научно-проектных задач.'

Возможности применения современных методов проектирования при решении научно-проектных задач по стрелочным переводам сдерживаются использованием традиционных подходов к выработке технических решений, эффективность которых в значительной мере зависит от субъективных данных и опыта специалистов.

Одной из важнейших задач разработки современных технологий проектирования является задача перехода к объективным методам выработки технических решений.

Важнейшим элементом технологии проектирования является поиск наилучшего технического решения,то есть оптимизация проектируемого объекта.

Основу современных методов оптимизации составляют разра-Зотанные специалистами теории проектирования алгоритмы опти-йизации, использующие для нахождения оптимумов в качестве инструмента математические методы поиска глобальных и локаль-шх экстремумов.

Для запуска в действие математического аппарата поиска штимума необходимо построить функцию цели, определить область ге существования и область допустимых значений.

Комплекс исследований, необходимый для этого, составляет инженерное обеспечение задачи оптимизации. В решении конкретных прикладных задач проектирования эти исследования является определяющими. Они позволяют перейти от общей идеи опти-лизации объекта проектирования к применению математических иш логических алгоритмов нахождения оптимума. Поэтому при

решении прикладных научно-проектных задач, использующих готовый логико-математический аппарат нахождения оптимумов, построение метода оптимизации для объекта проектирования заключается в постановке задачи оптимизации, выборе оптимизирующего аппарата и проведении названного комплекса работ.

Анализ алгоритмов решения научно-проектных задач по стрелочным переводам показал, что для элементов и узлов стрелочных переводов массового производства оптимизационные задачи относятся к классу задач параметрической оптимизации. При этом молено выделить 4 типа оптимизационных задач различных по структуре к набору оптимизируемых параметров; идеям, закладываемым в понятие оптимума, математическому (или логическому) аппарату, пригодному для реализации идеи оптимизации, зависимостям, необходимым для запуска в действие этого аппарата, комплексу инженерных исследований, необходимому для получения зависимостей. Соответствующие различия имеют математические постановки задач и комплексы их инженерного обеспечения.

Первый тип задач - оптимизация общих размеров узлов стрелочных переводов. К этому типу задач относятся задачи о нахождении оптимальных сочетаний размеров колеи, желобов и специальных размеров, определяющих взаимное положение элементов узла.

Пространство оптимизируемых параметров {.5*} представляет собой область возможных значений векторов $=

е{,...,е1) , где £ , е , Т - соответственно величины ширины колеи, желобов и специальных размеров узла; £ , 6 - число нормируемых параметров.

Условия функционирования узла накладывают на переменные

ограничения в виде критериев безопасности, прочности, устойчивости и .динамики взаимодействия пути и подвижного состава. Функция цели для этой задачи выражает условие поиска пересечения диапазонов допустимых значений параметров (полиэкстремальная задача).

Математическая формулировка оптимизационной модели для задачи 1-ого типа имеет вид

[с]-

7*T-f >0, U"i,...,k

max <5 (S) mozk^ IS)

где R(S) - целевая функция; P(S), сr(S), XftH,(S) -

вероятности возникновения условий нарушения безопасности движения, уровни напряжений и показателей динамики для данного значения S ; р , г , и - числа нормируемых показателей каждого типа; [ ] - означает допустимое значение.

Условие R (S)=i выражает одновременное выполнение требований всех ограничений. Для нахождения оптимума в этой задаче может быть использован любой алгоритм поиска глобального экстремума.

Трудность реализации оптимизационного алгоритма заключается в необходимости получения величин , , KiuH для каждой точки пространства оптимизируемых параметров. Величины max <зг и max Kiot(i могут быть получены с помощью результатов прямых экспериментов в пути либо с помошыо математических моделей, описывающих взаимодействие пути и подвижно-

-12-

го состава в пределах стрелочного перевода.

ддя определения вероятностей возникновения неблагоприятных явлений необходимы специальные математические модели, позволяющие рассчитывать особенности движения колесных пар по стрелочному переводу, опирающееся на статистические данные о распределениях размеров колесных пар узлов, стрелочных переводов и на экспериментальное данные о корреляциях между сочетаниями размеров и положением колесных пар. в колее и упругими деформациями взаимодействующих элементов.

Таким образом, инженерное обеспечение задачи об оптимизации основных размеров узла стрелочного перевода заключается в разработке математической модели, позволяющей рассчитывать вероятности явлений, возникающих при движении колесных пар по узлу, получении статистики размеров колесных пар и узла стрелочного перевода, получении экспериментальных или расчетных данных по величинам напряжений в элементах узла и показателей динамики взаимодействия пути и подвижного состава на стрелочном переводе.

Второй тип задач оптимизации, возникающих при проектировании элементов стрелочных переводов - оптимизация размеров элементов узла, в случае когда отказы элемента вызываются износом и дефектами контактно-усталостного происхождения.

К этому типу задач относятся задачи о проектировании оптимальных профилей рабочих поверхностей крестовин и остряков стрелочных переводов.

Пространство оптимизируемых параметров {#} представляет собой область значений координат точек профилей рабочих поверхностей элемента П —'[¡1,(1—0),..., Пл(Т~0)] ,

Я, (Т=0),/]л (Т—0) - координаты профиля рабочей поверхности элемента в л характерных точках при наработке Т = 0.

Технология изготовления элемента или особенности его ра-5оты в пути требуют взаимосвязи между отдельными координатами рабочих поверхностей. Эти взаимосвязи накладывают на переменные ограничения.

Другой тип ограничений выражает условие отсутствия или лимитирования повреждений в элементе.

Цель оптимизации профиля рабочей поверхности элемента заключается в получении максимальной его наработки до отказа.

Математическая формулировка оптимизационной модели для этой задачи имеет вид

'т*[~ТЛП(Т=0)]} ;

<Лг1Т=ф-%[Л (Т=0)}=0, 1,у={,...,л ;

I' * " •

где Тн - функция цели (наработка до лимитирующего износа//);

Уу - функция взаимосвязи координат профиля в точках г и у, - функция, характеризующая накопление повреждений.

Для решения задач второго типа целесообразнее всего использовать алгоритмы нелинейного программирования.

В отличие от ранее рассмотренной основная трудность реализации оптимизационных алгоритмов для этой задачи заключается в вычислении функций износа и поврежденности для каздого значения переменной П • Поэтому инженерное обеспечение задачи оптимизации форм рабочих поверхностей элемента (по уело-

вию обеспечения его максимально возможной наработки на отказ по износу и дефектам) состоит в изучении процессов износа и повреждаемости и построении их математических моделей, позволяющих расчетным путем определять функции износа и поврежден-ности в процессе работы элемента в пути при любом первоначально задаваемом профиле его рабочих поверхностей П (Т-0) При этом математические модели износа и повреждаемости должны учитывать вероятностный характер воздействия колес подвижного состава на элементы стрелочного перевода, характеристики которого получаются с использованием моделей движения колесных пар через соответствующий узел, разработанных для оптимизационной модели первой задачи.

К третьему типу оптимизационных задач, возникающих при проектировании узлов стрелочных переводов, относятся задачи об оптимизации форм специальных элементов стрелочных переводов, изготавливаемых методом литья или прокатки. Это задачи о проектировании профилей поперечных сечений острякового, контррсльсового и других видов проката, используемых при изготовлении стрелок и крестовинных узлов.

Параметры поперечных сечений оптимизируемых элементов стрелочных переводов целесообразно задавать в виде набора . размеров, привязанных к определенной системе координат. При таком подходе пространство оптимизируемых параметров {5} состоит из векторов В = [61(у.),...г вл(у)] , где у, - уровень, на котором задается размер в ; а - число точек разбиения профиля.

Ограничениями являются в данном случае критерии прочности элемента, условия его размещения в узле и определяющие

соотношения размеров. Цель оптю,газации заключается в минимизации расхода материала на изготовление элемента при обеспечении заданной его прочности.

Математическая формулировка оптимизационной модели задачи третьего типа выглядит следующим образом п-1

min £ (6. + у.. , i'i,..., л ■; ■

\\Щ-е{В)>0 f 3 е у? ; [ В ,

где к1г - ограничения размеров, определяющие допускаемые граничные соотношения;

G - напряжения, действующие в элементе.

Для нахождения оптимума в этой задаче целесообразно использовать алгоритм поиска локально оптимальных форм.

.Воинственную сложность в реализации оптимизационного алгоритма представляет расчет напряженного состояния оптимизируемого элемента для каждого /Г . Такой расчет может быть произведен с помощью математических моделей напряженно-деформированного состояния элемента, которые могут быть разработаны, например, с использованием метода конечных элементов или метода граничных элементов. В случаях, когда необходим анализ напряженно-деформированного состояния элемента при подвижных нагрузках, наиболее целесообразным путем является разработка специальных моделей элементов, опирающихся на конкретизированные модели механики деформируемого твердого тела.

Инженерное обеспечение задачи оптимизации заключается в выборе подхода и построении математической модели напряжен-

но-деформированного состояния элемента, а также в определении параметров ограничений предельных размеров элемента.

Четвертым типом оптимизационных задач для элементов стрелочного перевода являются задачи об усилении элементов в случае, когда конструктивные изменения, целесообразные с позиции подходов механики деформируемого твердого тела, не могут быть реализованы по причинам технологического порядка, особенностям компановки узлов или другим причинам.

К задачам этого типа на стрелочных переводах относятся в основном задачи выбора конструкции хвостовой части крестовины типа общей отливки сердечника и наиболее изнашиваемой части усовиков, цельнолитых крестовин и т.д.

Пространство оптимизируемых параметров в данном случа> совпадает с пространством конструктивных решений для данного объекта {д} = у А; , где Д.

конструктивное решение, которое может быть решением задачи

Ограничения формируются, как условия выполнения требо ваний, предъявляемых к техническому решению.

Изменение конструктивного решения влияет на распределение отказов элементов в пути, поэтому в качестве функции цели, подлежащей минимизации, необходимо использовать функ цию,связанную с накопленной вероятностью отказов элементов Математическая формулировка задачи оптимизации для элементов с ограниченным набором конструктивных решений имеет

вид

£к(А)-т = 0 V/"

где т - число конструктивных и других требований к техническому решению; /г.00= I при выполнении £-ого требования.

В связи с ограниченностью набора допустимых конструктивных решений поиск оптимума может быть выполнен путем непосредственного сравнения величины функции цели, однако для этого необходим аппарат, позволяющий рассчитывать вероятностные распределения отказов как для существующих, так и для опытных конструктивных решений элемента.

Такой аппарат представляет собой математическую модель, которая должна, исходя из влияния конструктивного изменения на рассматриваемые показатели (например, на уровень изгибных напряжений в хвостовой части крестовин), позволять определять распределения отказов элементов. Построение такой модели составляет инженерное обеспечение оптимизационной задачи данного типа.

Общая оптимизационная схема для узлов стрелочных переводов, построенная на основе алгоритма параметрической оптимизации, представлена на рис.1. Схема может быть использована для стрелки, соединительных путей и крестовидного узла, для чего достаточно конкретизировать соответствующие блоки схемы. Весь комплекс работ представляет собой две взаимосвязанные ветви, соответствующие оптимизации узла в целом и его основных элементов.

Взаимозависимость ветвей осуществляется через влияние конструкции, размеров, состояния узла и его элементов на уровень динамических эффектов, возникающих при прохождении подвижного состава по узлу.

Структурная схема оптимизации узлов стрелочных переводов массовых конструкций

Рис.1

Поиск оптимальных решений производится аналитически с помощью математических моделей (расчетных методов), позволяющих прогнозировать возникновение различных явлений взаимодействия узла конструкции и подвижного состава, а также эксплуатационную стойкость элементов узла в зависимости от их параметров и геометрических размеров.

В зависимости от особенностей работы узла или элемента возможны различные методики решения оптимизационной задачи. Наиболее слоеным узлом стрелочного перевода является кресто-винный узел. На примере его оптимизации можно проследить особенности использования всех методов и алгоритмов получения оптимальных решений для элементов стрелочных переводов.

На рис.2 показана схема комплекса работ по оптимизации крестовинных узлов стрелочных переводов с жесткой крестовиной. Схема представляет собой детализированную и конкретизированную для крестовинного узла модификацию общей схемы.

Поиск целесообразных диапазонов содержания колеи, желобов и специальных размеров узла производится в пределах, в которых выполняются условия ограничений по уровню динамических эффектов в подвижном составе и на пути, и условия безопасности движения поездов. Поэтому работы по оптимизации узла в целом должны включать исследования по оценке параметров движения и взаимодействия, а также разработку модели движения и метода прогнозирования условий безопасности движения по стрелочному переводу.

Оптимальные профили рабочих поверхностей крестовин должны обеспечивать наибольшую наработку крестовин до отказа. Так как отказы вызываются в основном износом и дефектами

Схема оптимизации крестовинных узлов

РАБОТОСПОСОБНОСТЬ КРЕСТОВИННЫХ УЗЛОВ

1

цслобия Ьезопасного прохождения подвижного состава по крестоВиннону узлу

3 »(

* от Кб

I

Геометрические размеры кресгобинных уэлоЗ

из

\

о.

§-1 а *

5: <а Г!

& й «а. к

I

,1

1

метод расчета вероятности &озникно-оения неблагоприятных тлений

т

Прогнозиробание условий безопасности ¡юижения

Параметры дбижения и бзаимодейстбия

оптимизаций норм и допускоб содержания _крестойикных ¡/злоб__

работоспособность Ьажнейших элемшоб узла

I

крестобина

1 . > >

• напряжения 6 контактной области прочностные сбойстба металла напряжения В опасных сечениях

] I контррельс I

1

износостойкость

т

дефектостойкость

±

конструктивная прочность

Р

( Л „-1

о 5

5; а

оптимизация профилей рабочих _поберхностей хрестобин

-Г

1 4 1 ,14

нетоды расчета износостойкости и десректостойкости метод расчета шструктибны1 отказоб метод расчета соотношения оснобны,х размероо

; 1г

прогнозиробание эксплуатационной стойкости прогнозирование конструктивной прочности устонобление допустимых боздейстбий

оптимизация сл ецпро филей 1 I-

оптимизация узла 6 целом

Риг О

крестовин, то для решения оптимизационной задачи необходимо исследовать процессы износа и дефектообразования крестовин и, основываясь на данных по силам и напряжениям в крестовинах, построить модели этих процессов.

Помимо отказов, возникающих из-за износа и дефектов в зоне перекатывания крестовин, крестовины, контррельсы и другие элементы стрелочных переводов могут выходить из строя по причинам, связанным с недостатками конструкции, поэтому рассматриваемый комплекс работ должен включать методы, позволяющие прогнозировать конструктивную прочность элементов при изменении их конструкции.

Важными элементами крестовинных узлов с жесткими крестовинами являются контррельсы, обеспечивающие безопасность движения колесных пар по узлу.

Оптимизация контррельсов производится с помощью методов, позволяющих изучать напряженное состояние во всех точках конгррельсовых спецпрофилей при изменении их конструктивных размеров. Разработка этих методов также входит в комплекс работ по оптимизации крестовинных узлов.

Совместное выполнение этих работ является обязательным условием оптимизации крестовинных узлов стрелочных переводов.

Последующая часть диссертации посвящена выполнении рассмотренного комплекса работ.

В настоящее время на текущем содержании пути весьма остро стоит вопрос о допустимых предельных отклонениях параметров колеи на стрелочных переводах. Выбор целесообразных диапазонов размеров ширины колеи, желобов и специальных размеров узла относится к оптимизационным задачам первого типа.

Комплекс исследований, необходимый для решения этой задачи,показан в левей части рис.2.

Оптимизируемыми параметрами являются размеры колеи, желобов и специальные размеры узла Т и Е. Функция цели выражает условие поиска пересечения диапазонов допустимых значений параметров.

Поиск целесообразных диапазонов названных параметров должен производиться в пределах, в которых выполняются условия по уровню динамических эффектов в подвижном составе и на пути и условия безопасности движения поездов.

Эти условия формируют систему ограничений, накладываемых на переменные.

Для показателей прочности и динамики наиболее реальный путь получения - испо'льзование результатов прямого эксперимента в пути.

Такой эксперимент был выполнен на полигоне Белореченская - Майкоп. Моделировались отклонения размеров,до 3-4 раз превышающие установленные инструкцией ЦП/2913. В эксперименте фиксировались напряжения в элементах узла, деформации рельсовых нитей и колеи, силы, передаваемые на рабочие поверхности крестовины, вертикальные и горизонтальные составляющие буксовых ускорений, рамные силы,коэффициенты динамики обрес-соренных и необрессоренных масс, ускорения в кузове ВДВ. Опытный поезд включал экипажи с нагрузкой до 250 кН/ось. Анализ результатов экспериментальных исследований показал, что изменение параметров колеи на стрелочном переводе сказывается на различных показателях неоднозначно.

Увеличение ширины колеи в пределах крестсвинного узла призодит к увеличению напряжений в наиболее опасных сечениях контррельсов прямого и ответвленного путой. Для недопущения превышенля величины напряжений, рекомендуемой в качестве до-

пускаемой (330 МПа), верхний предел ширины колеи на кресто-винном узле целесообразно принять 1523 мм.

С увеличением ширины колеи с 1520 до 1528 мм на кресто-винном узле и на подходах к нему изменяются величины упругих деформаций колеи и элементов узла. Уменьшаются на 21-38% упругие изменения ширины колеи в сторону ушрения и увеличиваются в 1,23-1,87 раза в сторону сужения. Увеличиваются до 2,0-2,3 раза упругие отжатия контррельсов и крестовины. Уменьшаются упрутье отжатия ходового рельса. Однако абсолютные величины всех названных упругих деформаций невелики (в пределах 0,3-6,4 мм). Они не превышают величин , зафиксированных в испытаниях стрелочных переводов, и не могут лимитировать предельный размер колеи на крестовинном узле.

При движении по прямому пути перевода увеличение ширины колеи с 1520 ш до 1528 мм вызывает увеличение сил, передаваемых колесами подвижного состава на крестовину в зоне перекатывания, в 1,10-1,21 раза. Наиболее интенсивно увеличиваются силы при изменении колеи с 1524 мм до 1528 мм (на 15-21$). При движении по ответвленному направлению такой зависимости не наблюдается. Общий уровень абсолютных значений сил, передаваемых колесами подвижного состава на крестовину, не служит показателем, ограничивающим размеры колеи, т.к. в большей степени зависит от геометрических форм рабочих поверхностей крестовин и колес.

При движении по прямому пути увеличение ширины колеи вызывает увеличение вертикальных составляющих буксовых ускорений грузовых вагонов в пределах крестовинного узла, однако, наибольшая величина 29,1 ^ , полученная при ширине колеи 1528 мм, намного меньше рекомендуемого предела 50 у. . При

движении по ответвленному направлению вертикальные составляющие буксовых ускорений не превышали 8,8-15,0 д.. Зависимости изменений этого показателя от ширины колеи не наблюдается.

Не проявляется также влияние ширины колеи на горизонтальные составляющие буксовых ускорений, величины которых в 1,52,0 раза больше вертикальных составляющих при движении по прямому направлению и в 1,7-2,2 раза больше при движении по ответвленному направлению крестовинного узла.

Из коэффициентов вертикальной динамики лимитирующим показателем является коэффициент динамики необрессоренных масс. По условиям непревышения допускаемого значения этого показателя (0,75) при движении по прямому пути ширина колеи должна быть не более 1523 мм. При движении по ответвленному пути и скорости до 40 км/ч этот показатель в рассмотренных пределах ширины колеи, не является ограничивающим,, при скорости 50 км/ч он превышается при ширине колеи 1524 мм.

Коэффициенты вертикальной динамики обрессоренных масс, полученные при всех значениях ширины колеи и направлениях движения, не превышают 0,49, что значительно меньше допускаемой величины (0,60).

Величины рамчых сил при всех исследованных вариантах ширины колеи не превышали 60 кН.

Горизонтальные поперечные ускорения в кузове пассажирского цельнометаллического'вагона при движении по прямому направлению со скоростями до 100 км/ч и по боковому до 40 км/ч не превышают рекомендуемую величину 2,0 м/с*\ При движении по ответвленному направлению со скоростью 50 км/ч рекомендуемая величина превышается при всех рассмотренных размерах колеи, причем при увеличении ширины колеи ускорения над тележкой уве-

личиваются (до 2,5 м/с^ при колее 1528 мм), а в середине вагона уменьшаются (с 2,2 ы/с при колее 1520 мм). В диапазоне размеров ширины колеи 1520-1524 мм превышение рекомендуемого уровня составляет 5-10%.

В целом,обобщая все результаты, полученные в эксперименте, необходимо отметить, что по условиям обеспечения прочности и устойчивости элементов крестовинного узла, а также по соблюдению рекомендуемого уровня динамических эффектов в подвижном составе, ширина колеи на нрестовинном узле не должна превышать 1523 мм по прямому и ответвленному путям стрелочного перевода.

При неудачном выборе геометрических параметров стрелочного перевода возникают условия,резко ухудшающие его работу и создающие угрозу безопасности движения поездов по нему.

Недопустимыми по условиям безопасности движения по крес-товинноку узлу являются случаи ударов колес в "нерабочий" усових до горла и в острие сердечника, так как эти случая могут приводить к вкатыванию колеса на соответствующий элемент и сходу подвижного состава. Недопустимы также случаи распора колесных пар контррельсом и усовиком, которые могут служить причиной распрессовки колесных пар и остаточных деформаций крестовинного узла.

Кроме того, целесообразно исключить случая наоегания холес на улавливающие раструбы усовиков и контррельсов, т.к. в этих случаях из-за больших углов набегания возникают значительные потери кинетической энергии и резкие смещения колесных пар в колее, приводящие к появлению и развитию местных повреждений элементов пути.

Возможность каждого из этих явлений определяется сочетанием размеров колесной пары и узла, а также особенностями ее движения по узлу.

Обычно для анализа сочетаний используют метод предельных сочетаний или метод вероятностных композиций. Однако эте методы обладают рядом особенностей, не позволяющих использовать их для поиска оптимумов. Метод предельных сочетаний не учитывает фактических распределений размеров колеи и желобо! и не позволяет оценить реальную безопасность. Метод вероятностных композиций, разработанный Г.И.Иващенко и усовершенствованный в дальнейшем Л.Г.Крысановым, Н.Н.Епсаковым, позволяет успешно решать вопросы выбора номинальных размеров узлов, но не дает возможности оценивать вероятности различных явлений при движении по переводу с конкретно заданными размерами, т.к. рассматривает движение "всех" колесных пар по "всем" переводам.

Поэтому для определения допускаемых диапазонов размере] колеи и желобов узлов стрелочного перевода был разработан новый подход (метод условных вероятностей), основанный на использовании формул полной вероятности. Метод условных вероятностей позволяет учитывать коррелированность входящих в расчетные формулы величин, взаимообусловленность событий и последовательность их наступления.

Учет коррелированное™ рассматриваемых величин и их условных вероятностей позволяет избежать использования в расчете основных осредняющих допущений метода вероятностных композиций. Кроме того, метод условных вероятностей дает возможность получать для колесных пар горизонтальные проекции траекторий движения и представляет поэтому уже не ста-

тический, а кинематический анализ движения колесных пар по узлу стрелочного перевода. Однако метод условных вероятностей также не свободен от недостатков.

В процессе любого вероятностного расчета приходится статистически суммировать, а затем вычитать одни и те же распределения случайных величин. Т.к. статистическое суммирование и вычитание не эквивалентны своим алгебраическим аналогам, то возникают трудности в оценке точности полученных результатов расчета.

Уйти от необходимости использования последовательных операций суммирования и вычитания одних и тех же случайных величин можно только перейдя от расчета к статистическому эксперименту. Такой эксперимент может быть выполнен с использованием ЭШ. Идея эксперимента заключается в "прокатывании" колесной пары, имеющей известный закон виляния, вдоль крестовинного узла с заданными размерами и в фиксации траекторий движения колес, а также всех особенностей их взаимодействия с элементами узла.

Единичный проход колесной пары по крестовинному узлу с заданными размерами рассматривается как случайный процесс, определяемый семикомпонентннм вектором значений случайных величин. Эти случайные величины представляют собой: номер колесной пары из банка информации; сторонность ее движения по узлу; момент входа на узел; входные параметры для преобразователей, определяющих упругие деформации колеи и колесной пары по их распределениям; входные величины для преобразователей, определяющих упругие отжатия контррельса и крестовины при набегании на них колес.

Последовательно генерируя случайные вектора и проводя

соответствующий каждому из них анализ движения колесной пары, получим частости каждого из явлений взаимодействия колес с элементами узла, а также статистику горизонтальных проекций траекторий движения колес по крестовинному узлу.

Адекватность математических моделей метода условных вероятностей и метода статистического эксперимента на ЭВМ натурному объекту проверялась сопоставлением теоретических распределений вероятностей воздействия колес на контррельс в различных его частях с распределениями, полученными прямым экспериментом в пути с помощью системы тензорезисторов, размещенных на поверхности контррельса. Результаты сопоставления показали, что при выборках более 5000 реализаций разница расчетных и экспериментальных величин не превышает Ъ%, причем преимущества метода эксперимента на ЭВМ проявляются при числе реализаций (в расчете), начиная с 7000. С помощью этих методов были определены вероятности возникновения всех подлежащих анализу явлений для точек пространства оптимизируемых параметров.

На основании проведенных расчетов и результатов эксперимента, описанных вше, была получена полная система ограничений для решаемой оптимизационной задачи.

Оптимизированные диапазоны размеров колеи, желобов и специальных размеров узла определялись в соответствии с постановкой задачи, как пересечение полей значений,в пределах которых выполняются требования безопасности, прочности и динамики взаимодействия пути и подвижного состава. В связи с тем, что функции ограничений от параметров монотонны, определение граничных значений диапазонов параметров произво-'дгглось по сеткам значений, построенным чорез I мм.

Реализация полученных предложений дает увеличение числа допустимых в эксплуатации сочетаний размеров на крестовинных узлах в 1,75 раз по сравнению с нормами, устанавливаемыми инструкцией ЦД/2913.

Важнейшим элементом крестовинного узла является крестовина. Основная причина отказов крестовин - это износ рабочих поверхностей и дефекты контактно-усталостного происхождения в зоне перекатывания. Задача оптимизации рабочих поверхностей крестовины заключается в том, чтобы, регулируя начальные их формы, получать такие изменения сил, действующих на крестовину, и контакъшх напряжений в ее металле в процессе износа, которые обеспечивают необходимый баланс между износом и интенсивностью образования и развития повреждений. В результате чего достигается наибольший период наработки крестовины до отказа.

Эта оптимизационная задача относится к задачам 2-ого типа. Комплекс исследований по решению оптимизационной задачи соответствует приведенному в средней части рис.2. Оптими-

I

зируешми параметрами являются координаты'профиля рабочих поверхностей крестовины. '

Функция цели выражает условие наработки крестовины до отказа. Ограничениями являются взаимозависимость ординат , -профилей, связанная с технологией изготовления крестовины,и условие отсутствия или минимума вероятности образования контактных повреждений.

Для реализации оптимизирующего алгоритма необходимо иметь возможность определять износ и вероятность поражения дефектами крестовины на всех стадиях ее работы в пути.

Интенсивность износа и дефектообразования определяются величинами и характером изменения динамических сил, действующих на рабочие поверхности крестовины,и напряжениями в металле. Поэтому для оптимизации необходимо исследовать уровень контактных сил и напряжений в крестовинах, их эволюцию в процессе износа крестовин в пути и их зависимость от геометрических форм рабочих поверхностей крестовин.

Наиболее точным методом определения сил, действующих на крестовину, является прямой эксперимент в пути. Однако решение задачи оптимизации форм рабочих поверхностей крестовин требует определения сил, действующих на крестовину не только с существующими, но и с проектируемыми продольным и поперечным профилями. Такую задачу можно решить, исследуя динамику взаимодействия крестовинного узла и подвижного состава на моделях.

Для решения вопроса о выборе модели была разработана модель, представляющая собой механическую систему с II степенями свободы и нелинейными связями между элементами. Модель позволила исследовать варианты расчетных схем с различной детализацией в подвижном составе и на пути и выбрать схему для массовых расчетов.

Сравнительный анализ результатов расчетов по вариантам расчетных моделей показал, что для расчетов динамических сил, действующих на рабочие поверхности крестовин в зоне перекатывания, применимы линейные расчетные схемы с четырьмя-пятью степенями свобода, не учитывающие колебания надрессорного строения.

Проверка адекватности выбранной для массовых расчетов модели производилась на основании сопоставления результатов

-зг-

расчетов с результатами прямого эксперимента в пути. Разница величин сил, полученных в эксперименте и в результате расчетов, для конкретных колес не превышала 205». Коэффициент корреляции между расчетными и экспериментальными значениями составил 0,81.

Это дало возможность провести массовые расчеты сил, действующих на крестовины в процессе их работы в пути. При расчетах использовались профилограммы колес с различным износом, полученные в результате статистической обработки обмеров более 5000 колес. Профилограммы крестовин были получены по результатам обмеров около 200 крестовин с износом до 16 мм в главных путях дорог сети.

Вероятность полученных величин сил для конкретной крестовины определялась, исходя из вероятности соответствующей траектории движения и вероятности формы рабочей поверхности проходящего колеса.

Всего было выполнено более 2000 расчетов проходов колес по крестовинам. Результаты расчетов приведены на рис.3. Анализ результатов расчетов показывает, что с увеличением износа крестовин возрастают средние значения величин сил и дисперсии их распределений. Это связано с эволюцией крестовинных неровностей в процессе износа крестовин.

Полученные данные по силам, действующим на крестовины, и результаты изучения геометрических особенностей форм рабочих поверхностей колес и крестовин с различным износом позволили исследовать напряженное состояние в контактной области крестовин. Исследование проводилось с помощью поляризационно-оптического метода. Особенности контакта колесо-крестовина позволили исследовать напряженное состояние крестовин в по-

Динамические добавки контактных сил на крестовинах ( в сечении 30 им )

к * Оме-

16

21 *$,тс 0 9

А -6 мм

-

тшт

N § 1Й

о- 'йГ <55 «3

1в

г7

*Р},тс

а

к-2 мм

о в

2 7 *Р9.тс

•г"

0

Р-» к=вмы

ЧГ

/в 21

36*Р,,гс

_ >1=4

«л

г? »

0 Э 18 27 Ь - износ крестовин

» 0

Рис.3

А. = (Омм

«п «ч

а.

_«

21 36 ™

перечных сечениях, расположенных под центром контактного эллипса на плоских моделях.

Исследования окли выполнены для моделей колес и крестовин, иммитирующих различные варианты контактирования, возникающие в пути на новых и изношенных крестовинах.

Сопоставление результатов обработки материалов эксперимента и расчетов по методу прсф. Н.М.Беляева показало, что между расчетными и экспериментальными значениями напряжений имеет место корреляционная связь. Наибольший коэффициент корреляции получен для касательных напряжений, действующих в плоскости поперзчного сечения тк =0,96, наименьший-,для нормальных в плоскости перпендикулярной этой плоскости г = = 0,87. Численные значения компонент тензора напряжений отличались в пределах 0,62-1,01 раз. Это дало возможность разработать систему поправочных коэффициентов, учитывающих особенности контакта колес и крестовин, из которых особое влияние на уровень напряжений оказывает положение контактной площадки относительно края рабочей поверхности крестовины.

С помощью плоских моделей можно исследовать напряжения только в поперечных сечениях крестовин, расположенных под центром контактной площадки, что недостаточно для построения модели накопления повреждений. Для получения полной картины . распределения напряжений по всему объему контактной области были выполнены дополнительные исследования на объемных моделях сердечника и усовика крестовины. Эксперимент был выполнен методом оптически чувствительных вклеек. В результате были получены компоненты тензора напряжений во всех точках и слоях контактной области зоны перекатывания крестовин, а также линии влияния каждой компоненты тензора напряжений при движении колеса по крестовине.

Статистические данные по величинам и точках приложения сил, действующих на крестовину, позволили получить вероятностную картину изменения показателей напряженного состояния в различных слоях контактной области крестовин.

В качестве примера в табл. I приведены результаты исследования октаедрических касательных напряжений в сердечнике крестовины в сечении с шириной на уровне измерения 35 од.

Характерной особенностью изменения октаедрических касательных напряжений является то, что в каждом слое по мере износа крестовины они сначала растут, а затем, когда от поверхности крестовины до этого слоя остается 2-3 мм, начинают уменьшаться. Абсолютные максимумы напряжений наслюдаются в первый период работы крестовины.

Эта особенность связана с характером изменения величин сил, действующих на крестовину, и форы рабочих поверхностей крестовины в процессе ее износа. По мере износа влияние увеличения сил, действующих на крестовину, компенсируется приработкой ее рабочих поверхностей.

Полученные данные по изменению сил и напряжений в контакте колесо-крестовина послужили основой для исследования процессов износа и дефектообразования на крестовинах.

Анализ применяемых методов расчета на износ показал, что для расчета износа крестовин целесообразно разработать комбинированный расчетно-экспериментальный метод, который бы использовал общие закономерности износа крестовин, эксплуатационные данные, особенности контакта колесо-крестовина и основные положения теории расчета высших кинематических пар трения.

В результате проведенных исследований были получены за-

Таолнца I

Наибольшие октаедрическиа касательные напряжения, МПа, в слоях металла сердечника крестовины на различной глубине в сечении 30 ш

Глубина Касательные И 3 н 0 с к р е с т 0 3 и н и , мм

слоя металла, мм напряжения в слое 0 I 2 3 4 5 6 7 8 9 10

4 Средние из максимальных ИЗО 1192 1260 940 585

Средно-квад- ратическое отклонение 64 64 64 48 28

6 Средние из максимальных 825 830 838 1005 1186 908 " 565

Средне-квад- ратическое отклонение 47 46 44 50 58 45 27

8 Средние из максимальных 575 578 582 662 790 956 ИЗО 871 494

Средне-квад- ратическое отклонение 32 31 30 32 38 46 56 38 22

10 Средние из максимальных Средне-квад- ратическое отклонение 450 25 451 24 455 24 542 26 715 34 823 40 910 40 970 44 1020 44 862 38 500 22

-Зависимости удельного износа крестовин от действующих на их ра-

оочие поверхности сил, которые для стадии установившегося износа имеют вид

где ~ - удельный износ крестовины в ¿-ом сечении;

ап

к{ - числовой коэффициент для ¿-ого сечения;

Ру. - динамическая сила, действующая на крестовину ¿-ом сечении.

На стадии интенсивного наклепа зависимость для удельного износа от действующих на крестовину сил включает функцию изменения твердости наклепного металла

где (т1,НВ) - функция изменения твердости НВ в ¿-ом сечении в процессе наклепа металла; - числовой коэффициент, учитывающий особенности износа в ¿-ом сечении.

Для решения задачи оптимизации необходим метод оценки поврезденности крестовин контактными повреждениями. Лабораторных методик получения таких характеристик контактной усталости стали ПОПЗЛ, которые могли бы быть перенесены на условия работы крестовин в пути, пока не создано. Однако, необходимые контактно-усталостные характеристики могут быть получены непосредственно для крестовин. Для этого можно использовать выводы металлографического анализа и результаты эксплуатационной работы крестовин. Модель образования повреждений можно построить на основе методов математической теории надежности.

Интенсивный износ крестовин последовательно вскрывает слои металла, имеющие различную наработку и различную ис-

Ш.) У

торшо нагружения. Тем самым создается возможность последовательного анализа работы слоев металла крестовин в пути в процессе эксплуатации. Данные по работе большого числа крестовин позволяют производить такой анализ в вероятностном аспекте.

Так как процесс образования контактных дефектов крестовин носит усталостный характер, то схему работы слоя металла моьло представить следующим образом. По мере работы крестовины металл постепенно вырабатывает определенную часть ресурса усталостно;; долговечности. При этом показатели, характеризующие прочность металла, уменьшаются. Одновременно идет износ металла, приближающий данный слой к поверхности крестовины.

Показатели нагрузки (компоненты тензора напряжений) в слое постепенно возрастают. Если металл слоя успевает выработать ресурс полностью до того, как окажется на поверхности крестовины, в нем образуются и развиваются дефекты, которые вскрываются износом. Вероятность отсутствия дефекта на поверхности крестовины может быть определена, если известны статистики распределения показателей прочности и нагрузки в рассматриваемый момент и в предшествующий период,ее работы.

Исходя из особенностей работы крестовины на контактную нагрузку, в качестве показателя нагрузки целесообразно принять функцию от напряжений, действующих по площадкам наиболее -вероятных сдвигов в металле, а в качестве показателя прочно-^ сти - функцию от предела прочности металла.

Используя подход, аналогичный подходам Гатса и Марина, можно определять значение показателя прочности в процессе циклических нагружений, уменьшая начальное значение по закону усталостной зависимости. Тогда, в соответствии с математической теорией надежности, отсутствие повреждения за п

циклов нагружения есть пересечение событий, заключающихся в непоявлении повреждений в каждом из циклов от I до л. , то есть в нзпревшлении показателем нагрузки величины показателя прочности в каадом из циклов.

Математическое формулирование этого условия приводит

после соответствующих выкладок к уравнению

1

7 * Т"

в *" *

где /Р - вероятность непоявления дефекта после п. циклов наработки; '¡Р (сгл)~ плотность распределения начальных значений предела прочности металла крестовин; (г)~ плотность распределения расчетных напряжений в к -ом цикле нагружения а и т - показатели, определяющие положение контактно-усталостной зависимости в координатах е , N •

Величины вероятностей отсутствия повреждений были получены по результатам обследования крестовин в пути, распределения предела прочности по данным испытаний соразцов, а расчетные напряжения по результатам исследований, изложенных выше.

Средние величины полученных из решения уравн'ния значений коэффициентов составили а = 8,1; т = 13,25.

Коэффициент т характеризует наклон контактно-усталостной зависимости для крестовин, а коэффициент а -особенности условий работы металла в контактной ооласти крестовин в условиях всестороннего неравномерного сжатия и динамического приложения контактной силы.

Полученное значение коэффициента а соответствует физическим особенностям рассмотренных условии работы металла,

г.к. среднее значение величины а <т3 всего на 10% отличается эт максимального напряжения, которое выдерживают при статических испытаниях на сжатие до появления трещины образцы из гтали 110Г13Л.

Построенные расчетные модели износа и повреждаемости крестовин дают необходимое инженерное обеспечение постановки задачи оптимизации для крестовин, как задачи о нахождении таких форм рабочих поверхностей новой крестовины, при которых период ее наработки до отказа был бы максимально возможным, а вероятность образования контактных повреждений минимальной.

При постановке задачи оптимизации форм рабочих поверхностей крестовин необходимо учитывать технологические особенности изготовления крестовин, которые накладывают ограничения на функцию пели.

При изготовлении крестовин возможны два способа : раздельный - сердечник и усовики обрабатываются отдельно и совместный - сердечник и усовик обрабатываются за один проход инструмента. Технология совместной обработки является наиболее прогрессивной, однако переход на нее требует определенного переходного периода, поэтому наряду с профилем для совместной обработки целесообразно разработать оптимизированный профиль, который может быть реализован по обеим технология!/..

В описанной постановке задачи оптимизации для обоих вариантов технологии изготовления решаются методами нелинейного программирования. В связи с тем, что обеспечить нулевую вероятность образования контактных, повреждений ка всех крестовинах практически невозможно, для решения был использован метод скользящего допуска, позволяющий работать с недопусти-

мыми точками.

В результате оптимизации были получены оптишзированные профили рабочих поверхностей крестовин, по которых.! были изготовлены опытные партии и проведена эксплуатационная проверка. Результаты эксплуатационных испытаний показали преимущество разработанных профилей перед ранее применявшимися и другими предлагаемыми. Эти профили вошли в ССТ 32.51-83 в качестве основного и рекомендуемого исполнений. Сравнительная износостойкость и дефектостойкость крестовин с различными вариантами профилей рабочих поверхностей приведена в табл. 2.

Таблица 2

Сравнительная износостойкость и дефектостойкость крестовин с различными вариантами рабочих поверхностей

Вариант профилей рабочих поверхностей ГОСТ 10122-72 С припуском на наклеп ОСТ 32.11-78 ОСТ 32.51-83

Средняя наработка на отказ по износу, млн. т. бр. 80,4 98,6 102 113,4

Преимущество по сравнению с ГОСТ 10122-72 1.0 1,23 1,27 1,41

Поражаемость дефектами контактной усталости на момент отказа по износу, % 26,5 29,5 23,7 18,3

Важнейшим результатом внедрения разработанных профилей крестовин явилась стабилизация положения в крестовиннсм хозяйстве на сети дорог. Так несмотря на то, что в период с 1985 по 1987 годы относительная поставка крестовин для нужд эксплуатации (на 100 эксплуатируемых переводов) уменьшилась по сравне-

- hiss® с I960 годом на 8*18$, а осевые нагрузки вагонов и грузонапряженность возросли, доля дефектных крестовин в пути не увеличилась ни по всем категориям путей,ни в главных путях дорог.

Неотъемлемой частью крестовинных узлов с жесткими крестовинами являются контррельсы. Комплекс работ по оптимизации контррельсов показан в правой части рис.2.

Работоспособность контррельсов определяется их конструкцией и уровнем напряжений, вызываемых в них подвижным составом. Результаты тензометрических испытаний контррельсов в пути показали, что наибольший уровень растягивающих напряжений возникает в «гестах перехода от шейки к головке контррельса в верхней кромке головки в сечениях у начала его отогнутой части.

Величины напряжений здесь могут достигать 240-350 МПа. Наибольшие величины снимающих напряжений до 180 МПа зафиксированы вблизи болтов. В этих местах реализуются наихудшие условия работы контррельса на крутящий момент. Как показали дальнейшие исследования в этих же местах с противоположной стороны контррельса располагаются концентраторы напряжений с высоким уровнем концентрации.

Тензорезисторы позволяют исследовать напряженное состояние контррельсов лишь в фиксированных и доступных точках их поверхностей. Для исследования напряженного состояния всего поперечного сечения необходимо применение других методов. Такое исследование было выполнено поляризационно-оптическим методом на моделях из оптически-чувствительного материала.

Модельный эксперимент показал, что напряженное состояние контррельсов в местах расположения вкладышей и болтов,со-

-hZ-

единяющих рельс и контррельс, характеризуется наличием зоны концентрации напряжений с коэффициентом концентрации 2,5+3,0.

Для ликвидации концентраторов напряжений необходимо обеспечить определенные соотношения между размерами высоты контррельса, высоты его головки и толщины шейки.

Однако изменение соотношений размеров сечения влияет не только на величины напряжений в контррельсе, но и на характер их распределения, поэтому изменять эти соотношения без оценки общего напряженного состояния всего контррельсового узла нельзя.

Для определения характеристик напряженного состояния контррельсов при изменении их поперечных сечений была построена математическая модель контррельса.

Анализ конструкции узла и условий его работы показал, что модель контррельса целесообразно представить в виде пластины Кирхгоффа-Лява с произвольно задаваемым распределением толщины по высоте, варьируемыми условиями закрепления на контуре и упругими опорами (модели болтов), положение которых может задаваться перед проведением расчета.

Характеристики напряженного состояния для пластины Кирх-гоффа-Лява являются функциями ее изогнутой под нагрузкой поверхности ur(x,tf) . Для нахождения прогибов изогнутой поверхности использовался вариационный принцип Лагранжа, в соответствии с которым для равновесия пластины должно выполняться соотношение ^/7=0,

где П - полная энергия системы, включающая потенциальную энергию пластины и упругих опор, а также потенциал силы, действующей на пластину.

Используя метод Ритца и представление Фурье, получим

- -

функцию п ( л , уг , ...), где ^ - численные коэффициенты представления Фурье.

Условие .'.отнимут этой функции будет иметь вид

М п

Т-0 *=/,2, ...

"Г* 1 '

Ограничиваясь конечным числом членов ряда, дающим заданную точность, получим систему линейных уравнений, позволяющих найти искомое решение ^ , уг , ... , и рассчитать прогибы, а затем напряжения во всех точках пластины,за исключением области, расположенной вблизи точки приложения нагрузки.

Напряженное состояние в точке приложения нагрузки может быть рассмотрено как суперпозиция двух напряженных состояний в малой выделенной части пластины. Первое - от действия силы на заделанную по контуру выделенную часть и второе - от перемещений и углов поворота на контуре выделенной части в условиях отсутствия нагрузки.

Первое может быть найдено с помощью решения Войновского-Кригера, второе получено путем решения бигармонического уравнения

Сопоставление полученных в результате расчетов линий влияния напряжений с натурными осциллограммами показало, что построенная модель адекватна натурному объекту.

Задача об оптимизации размеров поперечных сечений контррельсов представляет собой задачу параметрической оптимизации третьего типа.

Оптимизируемыми параметрами в данной задаче являются положения точек контура сечения, при этом нужно иметь в виду, что часть точек контура имеет фиксированные значения ко-

ординат, связанные с общей компановкой узла. В связи с тем, что математическая модель контррельса и составленная по ней программа для ЭВМ допускают любую степень разбиения поперечника контррельса, необходимость конкретного числа рассматриваемых уровней разбиения корректировалась в процессе оптимизации по результатам конструктивных проработок получаемых решений в интерактивном режиме работы с ЭШ.

Полученные в результате поляризационно-оптических исследований соотношения основных размеров поперечных сечений совместно с критерием прочности составляют полную систему ограничений.

Цель оптимизации заключается в получении контррельсовых спецпрофилей, для которых выполняются условия прочности и соотношений основных размеров при минимальном расходе материала на их изготовление.

Поиск оптимумов дея спецпрофилей каждого типа производился с помощью модифицированного алгоритма поиска локально-оптимальных форм, построенного на способе приращений. В результате были получены оптимизированные контррельсовые спецпрофили всех трех типов, металлоемкость которых на 12-15? меньше, чем у старых спецпрофилей.

Сравнительные расчеты полей напряжений показали, что, несмотря на значительное снижение металлоемкости новых спецпрофилей, наибольшие расчетные напряжения в них в среднем на 13% меньше, чем на старых, что связано с более рациональным распределением металла по сечению.

Окончательная проверка полученных конструктивных решений была выполнена экспериментально. Максимальные напряже-

ния, наблюдавшиеся в эксперименте, в старом контррельсе РК50 достигали 395 Ша, в новом - 330 МПа, то есть били на 20^ меньше.

Помимо отказов, возникающих из-за износа и дефектов в контактной зоне и зонах местной концентрации напряжений, на стрелочных переводах имеют место отказы, связанные с высоким уровнем изгибных напряжений. Для крестсвинных узлов это, в первую очередь, изломы хвостовой части сердечников крестовин.

Такие отказы относятся к наиболее опасным и требуют немедленной замены элемента,на котором они возникли.

Сог-зршелствованяе конструкции хвостовых частей крестовины проводится в условиях,когда набор возможных конструктивных решений ограничивается возможностью стыкования с прилегающими рельсами, технологическими особенностями литья и обработки сердечников и рядом .других особенностей.

Эта задача относится к 4-ому типу оптимизационных задач. Пространство оптимизируемых параметров в данном случае совпадает с набором возможных конструктивных решений.

Цель оптимизации-выбор конструктивного решения, удовлетворяющего всем требованиям и тлеющего наилучшие показатели распределения отказов.

В связи с этим, необходимо иметь метода, которые позво-. ляли бы производить оценку изменения распределения отказов зри изменении конструкции элемента.

Необходимый расчетный аппарат можно получить, используя летода расчета накопленного повреждения и усталостные зави-ло.тости.

Сопоставляя наработку на отказ элементов для двух раз-хпчних вариантов конструкции (или условий эксплуатации) и

учитывая вероятностше распределения спектров циклических изгибных напряжений,после преооразоваяий можно получить выражение для расчета распределения наработки на отказ нового варианта по известному распределению для старого

где р^ , ры(с) - плотности распределения отказов по нара-оотке соответственно для нового к старого вариантов; пе -значение нараоотки,для которой производится расчет; ркШ, рв(0 - плотности распределения изгибных напряжений соответственно для нового и старого вариантов конструкции; лв -показатель усталостной зависимости.

Используя это выражение для всех значений п. , можно по распределению отказов для старого варианта конструкции рассчитывать соответствующее распределение для нового варианта. Для этого достаточно тлеть основные статистики распределения отказов существующего варианта и данные по изменению напряженного состояния при переходе к экстраполируемым условиям работы нового варианта. Полученная модель была апробирована при расчете распределения отказов хвостовых частей крестовин измененной конструкции по предложениям ШИПЕТ и ПТКБ ЦП. Сопоставления результатов расчетов с результатами испытаний опытны:; партий показало адекватность достроенной модели натурным данный. Модель решает основные вопросы инженерного обеспечения задачи параметрической оптимизации четвертого типа-получение распределения вероятностей отказов элементов при изменении их конструкции.

Так как при конструировании вариантов технического решения путевых конструкций технологические и конструктивные тре-

бования учитываются непосредственно при проектировании, то поиск оптимума сводится к вычислению и сравнению величин значений целевой функции .для конкурирующих вариантов (что и было сделано для хвостовых частей крестовин, измененных по предложению ВШЙ1Т и ПТКБ ЦП). Так как модель дает возможность получить интегральное или дифференциальное вероятностное распределение отказов целиком, то возможны другие постановки, в которых в качестве цели оптимизации рассматриваются различные характеристики вероятностных распределений. Так могут быть поставлены задачи достижения наибольшей средней наработки на отказ, наименьшего коэффициента вариации распределения отказов, непревышения заданной интенсивности отказов и т.д.

Изложенные в диссертации методики являются достаточно общими. Помимо рассмотренных случаев, они были использованы при решении других задач, связанных с ведением стрелочного хозяйства. В частности, при установлении технически обоснованных градаций ограничений скоростей движения по элементам стрелочных переводов со сверхнормативным износом, при назначении гарантийных сроков для стрелок и крестовин, при разработке ремонтных профилей'крестовин и т.д.

вывода

В результате проведенных исследований разработан комплекс методов оптимизации основных эле1яентов стрелочных переводов, использование которых применительно к креетовшшым узлам массовых конструкций позволило получить эффективные технические решения по повышению их эксплуатационных качеств, не требующие капитальных вложений для своей реализации.

Расчетно-аналитические методы, методы модельных после-

-целований и экспериментальные методы, подробно разработанные

применительно к новым крестовинным узлам, могут скть использованы и для оптимизации параметров ремонтируемых крестовин, а также для оптимизации других элементов стрелочных переводов с учетом специфики их раооты в пути и особенностей материалов, из которых они изготовлены.

На основе разработанных подходов могут быть построены методики, позволяющие оценивать и экстраполировать в вероятностном аспекте изменение эксплуатационных состояний основных элементов стрелочных переводов при изменении условий эксплуатации.

По результатам проведенных исследований можно сделать следующие основные вывода:

1. Разработанная вероятностная модель движения колесных пар по узла!.! стрелочного перевода позволяет проводить расчеты вероятности возникновения неблагоприятных явлений при прохождении подвижного состава по стрелочному переведу .для конкретно заданных размеров и сочетаний размеров колеи, желобов и колесных пар с учетом характера виляния колесных пар.

2. С помощью вероятностной модели были проведены расчеты и определены целесообразные и допустимые диапазоны геометрических размеров колеи и желобов крестозинных узлов, а также расстояния между рабочим кантом сердечника крестовины и рабочей грани головки контррельса.

3. Разработанная общая система размеров позволяет увеличить число допустимых в эксплуатации сочетаний размеров колеи и желобов в 1,75 раз.

4. Разработанные модели износа крестовины на различных стадиях ее работы позволяют получить количественные зависи-

мости удельного износа крестовин, как функцию от величин динамических сил в контакте колеса и крестовины.

5. Результаты обобщения исследований пораааемости дефектами металла крестовин показали, что процессы возникновения

а развития контактных дефектов носит усталостный характер.

6. разработанная методика расчета поражаемости крестовка контактными повреждениями дает возможность численно определять доли общего числа крестовин, поражаемых дефектами на различных стадиях их работы в пути.

7. Совместное использование моделей износа и поражаемо-сти дефектам.: крестовин позволяет аналитически проводить расчеты вероятностного распределения их отказов в пути при различных условиях эксплуатации, производить расчеты влияния изменения отдельных эксплуатационных факторов (скоростей .движения, осевых нэтрузок и т.д.) на сроки доотказной работы крестовин, выполнять исследования по влиянию начальной геометрии рабочих поверхностей крестовин на их работу в пути и проводить оптимизацию профилей крест-овин с учетом ограничений технологического порядка.

8. Эксплуатационная проверка показала, что полученные в результате оптимизации профили рабочих поверхностей обладают наибольшей износостойкостью и дефектостойкостью по срав- • нению с ранее предлагавшимися.

9. Разработанная математическая модель контррельсового узла позволяет производить расчеты напряженного и деформированного состояния контррельсовых узлов различных конструкций с учетом конкретных форм сечении контррельсов, конкретного расположения элементов крепления, их конструктивных особенностей и жесткости. Зта модель ш.г.ет быть использована такг.е .

для расчета других деталей машин, которые могут быть представлены в виде прямоугольных г.гастин.переменной (произвольно задаваемой) толщины со сложными условиями закрепления.

10. Оптимизированные на основе предложенной методики контррельсовые спецпро^иди на 12-15% менее металлоемки, чем существовавшие ранее. Концентраторы напряжений в них..отсутст-вуют. Измеренные в пути наибольшие напряжения в контррельсах из новых спецпрофилей на 15-20$ ниже, чем в контррельсах из старых спецпрофилей.

• II. Разработанная экстралоляционкая модель отказов элементов по дефектам, возникающим из-за высокого уровня изгиб-ных напряжений, позволяет получить аналитические'выражения ' для расчета распределений отказов элементов стрелочных переводов при изменении условий их эксплуатации с учетом статистических параметров или гистограмм отказов в существующих условиях. Модель была использована при обосновании гарантийных сроков на стрелки и крестовины. Она может быть применена для аналогичных расчетов отказов других элементов по кзгибным напряжениям, если в результате изменений условий работы или конструкции элемента не меняется расположение критических для данного элемента точек.

Все перечисленные в выводах 1-11 разработки в настоящее время внедрены, их результаты закреплены в нормативно-технической документации (ОСТах, ГОСТах, указаниях МПС), которая служит основой для серийного производства стрелочных переводов массовых конструкций. Внедрение всех полученных разработок не требует дополнительных капитальных вложений, остановки производства или временного снижения выпуска продукции на период освоения.

Крсме преимуществ в эксплуатационных качествах разра->отанные технические решения позволяют уменьшить количество технологических операций при формировании рабочих поверхностей крестовин и прокатке контррельссвых спецпрофилей.

СО^гй экономический эффект о? вне,прения разработок, б «vccbtx ::спэльзозаш методы оптимизации,превышает 4,6 м:л.

Основное содержание диссертагли отражено з работах:

1. Глюзберг Б.Э. Влияние геометрии вагонных колес на динамику их взаимодействия с крестовинами //Пути повышения эффективности работы железнодорожного транспорта: Сб.науч. гр. М.: Транспорт, 1974. С.90-93.

2. Глззберг Б.Э. Исследование воздействия колес подвижного состава на крестовины стрелочных переводов //Вестник ЗЕЖ?-.. .1977, Л 2, С. 37-39.

3. Глюзберг Б.Э. Определение контактно-усталостных характеристик металла крестовин. //Застник ВКЖЕТ, 1983, № I. С. 39-43.

4. Глюзберг Б.Э. Результаты динамических испытаний крес-товинного узла стрелочного перевода типа P5Q марки 1/5. М.: ВНИИЖТ, 1983. II С. /Рукопись дел. в ЦНШТЭИ МПС, 10 окт. 1983 г., » 2406 ж.-д. -'Д63/.

5. Глюзберг Б.Э. Изменение геометрических форм рабочих поверхностей крестовин стрелочных переводов з процессе износа. 1,4.: ВНИИЖТ, 1983. 14 С. /Рукопись деп. в 1£Г-71Т5й МПС,

10 окт. IS83 г., 2407 а.-д. - дЗЗ/.

6. Глюзберг Б.Э. Особенности износа крестовик стрелочных переводов. //Взстнкк ВшСЫ, 1964, Js 3, С. 3S-42.

-S2-

7. Глюзберг Б.Э. Напряженное состояние и особенности работа контррельсов стрелочных переводов //Всстник ЗНИПдТ, 198; * 6. С. 49-52.

8. Глюзберг Б.Э. К вопросу о планировании выпуска опытных партий крестовин для эксплуатационных испытаний. Ц.: ВНИИЖТ. 1986. П С. /Рукопись деп. в ЦНИИТЭИ МПС, 25 сент. 1986 г., № 3478 ж.-д. - Д83/.

9. Глюзберг Б.Э. Расчеты отказов элементов стрелочных переводов по дефектам, возникающим из-за еысокого уровня из-гибных напряжений. М.: ВНИИЖТ. 1986. II С. /Рукопись деп. в ЦНИИТЭИ МПС, 25 сент. 1986 г., 3779 ж.-д. - Д86/.

10. Глюзберг Б.Э. Расчет напряженного и деформированного состояния контррельсов стрелочных переводов //Вестник ВНИИЖТ. 1987, * 2. С. 46-51.

11. Глюзберг Б.Э. Факторный анализ износа крестовин // Надежность стрелочных переводов: Сб. науч. тр. Ы.: Транспорт. 1988. С. 86-95.

12. Глюзберг Б.Э., Завалшшн С.И. Контактные напряжения в крестовинах стрелочных переводов //Вестник БНШЕТ. 1978,

И 6. С. 42-44.

13. Глюзберг Б.Э., Колонина H.A., Тейтель А.М., Крыса-нов Л.Г. Сроки службы металлических подкладок стрелочных переводов на железобетонных брусьях //Вестник ВНИИЖТ. 1986.

J* 2. С. 46-48.

14. Глюзберг Б.Э., Красиков К.И., Титаренко М.И. Особенности-наклепа в пути сердечников крестовин из высокомарганцовистой стали ПОПЗЛ //Вестник ВНИИЖТ. 1984. Je 7. С. 50-52.

15. Глюзберг Б.Э., Мансурова P.A. Гибкие контррельсы //Путь и путевое х-во. 1986. А 9. С. 24-25.

- 5"3-

16. Глюзберг Б.Э., Наркевич В.В. Влияние ширины колеи

ta напряженно-деформированное состояние стрелочных переводов. I.: ВН1ШТ. 1987. 16 с. /Рукопись деп. в ЦНШТЭИ МПС, 15.10. :987, S 4217 ж.-д. - Д87/.

17. Глюзберг Б.Э., Путря Н.Н., Михайлова В.П. Осадка гссвиков и сердечников //Путь и путевое х-во. 1983. И II,

1 '3R ^ . ии •

18. Глюзберг Б.Э., Тейтель A.M. Влияние типа и марки стрелочного перевода на динамику прохождения по нему железнодорожных экипажей. М. : ВШИЖТ. 1987 . 7 с. /Рукопись деп.: в ЗШТЗИ ШС, 15.10.87. » 4216 ж.-д. - Д87/.

19. Глюзберг Б.Э., Тейтель A.M., Донец В.Г., Евсенев B.C. Определение вертикальных динамических сил воздействия на остряки стрелочных переводов //Вестник ВНИЖГ. 1981. Л 5. С. 48-51.

20. Глюзберг Б.Э., Тейтель A.M., Донец В.Г., Евсенев B.C. Устройство для измерения вертикальных сил давления на упругий элемент несимметричного профиля. ВШШТ. Авт. св. СССР пл.

№ I0450I6 заявл. 27.05.82, опубл. 30.09.83. Бюл. .4 36.

21. Баландин A.M., Рудановский В.М.; Стартов И.П., Глюз-берг Б.Э. Предложения к новым ПТЭ и инструкциям //Железнодорожный транспорт. 1985. С. 46-48.

22. Донец В.Г., Глюзберг Б.Э., Тейтель A.M. Результаты динамических испытаний стрелочных переводов без подуклонки рельсовых нитей. М.: БНШ2Т. 1986. 12 с. /Рукопись деп. в ЦНИИТЗИ ШС, 10 марта, 1986 г., & 3727 ж.-д. 87/.

23. Крысанов Л.Г., Глюзберг Б.Э., Кучеренко В.Д. О профиле крестовин, наплавляемых в стационарных условиях //Вест-

-54-

ник ВНИИЖТ. 1974. Je 4, С. 35-41.

24. Крысанов Л.Г., Тейтель A.M., Глюзберг Б.Э. Взаимодействие колес с крестовиной при изменении характеристик ее основания //Вестник ВНИИЖТ. 1977. Ji 7. С. 43-46.

25. Путря H.H., Глюзберг Б.Э., Тейтель A.M., Титарен-ко М.И. Изменение геометрических и динамико-прочностных характеристик крестовин //Вестник ВНИИЖТ. 1980. й 4. С. 47-51.

26. Путря H.H., Глюзберг Б.З., Тейтель A.M., Шахов В.И. Петров Ю.Н. Долговечность крестовин с подвижным сердечником //Вестник ВНИИЖТ, 1983. Ji 3. С. 48-51.

27. Путря H.H., Крысанов Л.Г., Тейтель A.M., Глюзберг Б.Э. Стрелочные переводы //Перспективы развития техники путевого хозяйства: Сб. научн. тр. М.: Транспорт, 1976. С. III -120.

Л2ВД21. Подписано к печати 9.01.50 г. Формат бумаги 60 х 90 1/16. Объем 3,5 п.л. Заказ 39. Тира* 100 экз. Типография ВНИИЖТ, 3-я Мытищинская, д. 10.

ВВЕДЕНИЕ.

I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Состояние стрелочного хозяйства, его влияние на превозочный процесс железных дорог

1.2. Анализ исследований и разработок, направленных на улучшение эксплуатационных качеств стрелочных переводов

1.3. Цели и задачи исследования

2. ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ОПТИМИЗАЦИОННЫХ АЛГОРИТМОВ ТЕОРИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ КОНСТРУКЦИИ СТРЕЛОЧНЫХ ПЕРЕВОДОВ щ 2.1. Место оптимизации в комплексе решения научно проектных задач

• 2.2. Особенности оптимизационных задач, возникающих при проектировании и совершенствовании стрелочных переводов и их элементов.

2.3. Техническое описание оптимизационных этапов и построение оптимизационной схемы для основных элементов и узлов стрелочных переводов массовых конструкций

2.4. Математическая постановка оптимизационных задач для узлов и элементов стрелочных переводов

2.4.1. Постановка задачи оптимизации общих размеров узлов стрелочных переводов.

2.4.2. Постановка задачи оптимизации размеров элемента, определяющих его наработку на отказ по износу и дефектам

2.4.3. Постановка задачи оптимизации форм поперечных сечений элементов стрелочных переводов

2.4.4. Постановка задачи оптимизации конструкции элементов с ограниченным набором допустимых конструктивных решений

2.5.Комплекс исследований для оптимизации крестовинных узлов стрелочных переводов массовых конструкций.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ШИРИНЫ КОЛЕИ В ЗОНЕ КРЕСТОВИНЫ НА УРОВЕНЬ ДИНАМИЧЕСКИХ ЭФФЕКТОВ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ КРЕСТОВИННЫХ УЗЛОВ С ПОДВИЖНЫМ СОСТАВОМ.

3.1. Задачи эксперимента, измеряемые процессы

3.2. Результаты опытных поездок по прямому пути стрелочного перевода

3.2.1. Динамические эффекты в элементах крестовинного узла

3.2.2. Динамические эффекты в подвижном составе

3.3. Результаты опытных поездок по ответвленному направлению стрелочного перевода

3.3.1. Динамические эффекты в элементах крестовинного узла

3.3.2. Динамические эффекты в подвижном составе

3.4. Выводы по разделу

ОПТИМИЗАЦИЯ НОРМ И ДОПУСКОВ СОДЕРЖАНИЯ

КРЕСТОВИННЫХ УЗЛОВ

4.1. Особенности прохождения колесных пар по крестовинному узлу стрелочного перевода . НО

4.2. Методы анализа сочетаний размеров крестовинных узлов и колесных пар

4.3. Вероятностная модель движения колесных пар по крестовинному узлу, учитывающая коррелирован-ность расчетных величин

4.4. Определение вероятностей различных явлений, возникающих при проходе колесных пар по крестовинному узлу с помощью статистического эксперимента на ЭВМ.

4.4.1. Структурно-логическая схема статистического эксперимента

4.4.2. Реализация эксперимента на ЭВМ

4.5. Проверка адекватности построенных моделей сопоставлением с результатами измерений в пути

4.6. Анализ состояния размеров крестовинных узлов на сети дорог

4.6.1. Методика обмеров

4.6.2. Результаты измерения ширины колеи на крестовинных узлах

4.6.3. Результаты измерений желобов крестовины и контррельсов

4.6.4. Результаты измерений параметров Т и Е

4.7. Результаты расчетов, целесообразные диапазоны щ размеров колеи и желобов.

4.7.1. Вероятность ударов тыльной части гребней колес в раструб контррельса

4.7.2. Вероятность набегания на отогнутую

часть контррельса

4.7.3. Вероятность ударов тыльной части гребней колес в "нерабочий" усовик до горла

4.7.4. Вероятность набегания колес на "нерабочий" усовик после прохода горла крестовины

4.7.5. Вероятность распора колесных пар контррельсом и "нерабочим" усовиком

4.7.6. Вероятность набегания колес на острие

4 сердечника крестовины

4.7.7. Свободный проход колесных пар по крестовин-ному узлу

4.8. Оптимизация норм и допусков размеров крестовинных узлов

4.9. Выводы по разделу 4 . I

5. ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ СИЛ, ПЕРЕДАВАЕМЫХ' КОЛЕСАМИ НА РАБОЧИЕ ПОВЕРХНОСТИ КРЕСТОВИН И НАРПЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ В КОНТАКТНОЙ ОБЛАСТИ т ЗОНЫ ПЕРЕКАТЫВАНИЯ

5. [[.Исследование динамических сил, действующих на крестовины при движении по ним подвижного состава

5.1.1. Построение и реализация модели динамической системы экипаж-крестовина

5.1.2. Выбор расчетной схемы для массовых расчетов сил, действующих на крестовину; проверка адекватности модели исследуемой системе.

5.1.3. Результаты расчетов сил, действующих на крестовину

5.2. Исследование контактных напряжений в зоне

• перекатывания крестовин

5.2.1. Геометрические особенности площадок контактирования колес и крестовин

5.2.2. Исследование контактных напряжений в сечениях крестовины поляризационно--оптическим методом

5.2.3. Исследование напряженного состояния в контактной области крестовин на объемных моделях.

5.3. Выводы по разделу

6. ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОФИЛЕЙ РАБОЧИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

КРЕСТОВИН.

6.1. Износ, наклепываемость металла, образование развитие контактных дефектов в сеченияхжресто

• вин в процессе их износа

6.1.1. Стадии работы крестовины

6.1.2. Кинетика наклепываемости металла крестовин в процессе износа

6.1.3. Образование и развитие дефектов в сечениях крестовин из стали П0Г13Л в процессе износа

6.1.4. Общие закономерности износа крестовин

6.2. Выбор подхода к построению модели износа крестовин

6.3. Построение расчетной модели износа крестовины на различных стадиях ее работы

6.4. Возможность применения различных подходов исследования прочности и долговечности для расчета повреждаемости крестовин ♦ -»т.

6.5. Получение контактно-усталостных характеристик крестовин, построение расчетной модели пора-жаемости крестовин дефектами

6.6. Оптимизаций!профилей рабочих поверхностей крестовин .£.

6.7. Результаты эксплуатации крестовин с ¿различной формой рабочих поверхностей ш ■ I

6.7.1. Износостойкость крестовин с различными вариантами форм рабочих поверхностей

6.7.2. Дефектостойкостъ различных крестовин

6.7.3. Общие ьуоги внедрения усовершенствованных профилей крестовин на сети дЬрог

6.8. Выводы по разделу

7. ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ КОНТРРЕЛЬСОВ, РАСЧЕТ И ОПТИМИЗАЦИЯ ИХ КОНСТРУКЦИИ

7.1. Напряженное состояние и особенности работы • контррельсов стрелочных переводов

7.1.1. Исследования напряженного состояния контррельсов в пути

7.1.2. Исследования напряженного состояния сечений контррельсов поляризационно-опти-ческим методом на моделях

7.2. Построение математической модели контррельсового узла

7.2.1. Общие требования к модели

7.2.2. Расчет пластины в целом

7.2.3. Расчет напряжений в месте приложения нагрузки

7.3. Проверка адекватности модели по результатам испытаний в пути

7.4-. Оптимизация конструкции контррельса

7.5. Выводы по разделу 7.

8. ЭКСТРАПОЛЯЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ДЛЯ РАСЧЕТА ОТКАЗОВ ЭЛЕМЕНТОВ ПО ДЕФЕКТАМ, ВОЗНИКАЮЩИМ ИЗ-ЗА ВЫСОКОГО УРОВНЯ ИЗГИБНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ

8.1. Построение расчетного аппарата . 384ф 8.2. Проверка адекватности модели на примере расчета отказов хвостовой части крестовин

8.3. Особенности расчета для контррельсов

8Л. Использование экстраполяционной модели для решения оптимизационных задач

8.5. Выводы по разделу 8.

9. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗРАБОТАННЫХ ИНЖЕНЕРНЫХ РЕШЕНИЙ ПО СОВЕРШЕННТВОВАНИЮ КРЕСТОВИННЫХ УЗЛОВ СТРЕЛОЧНЫХ ПЕРЕВОДОВ

Осуществляющаяся в стране перестройка народного хозяйства предъявляет к железнодорожному транспорту высокие требования. Являясь важнейшим элементом инфраструктуры, железнодорожный транспорт должен обеспечивать четкий ритм работы промышленности, энергетики и других отраслей хозяйства страны. Важность бесперебойной работы железнодорожного транспорта подчеркивалась на ХХУП съезде КПСС [I] и последующих партийных пленумах [2].

Интенсификация работы промышленности, сельского хозяйства, ускоренное выполнение социальных программ требует от железнодорожного транспорта освоения все возрастающего объема перевозок. В двенадцатой пятилетке прирост грузовых перевозок должен быть в 1,5 раза выше достигнутого в одиннадцатой пятилетке и в 1990 году их объем должен составить 4,3 млрд.т., пассажирооборот возрастет на &%.

Увеличение перевозочной работы будет происходить опережающими темпами по сравнению с ростом эксплуатационной длины магистральных дорог, их средняя грузонапряженность существенно увеличится. Увеличатся средний вес поезда, статическая нагрузка вагонов и скорости их движения, расширится полигон обращения длинносоставных и тяжеловесных поездов.

Решение задач, стоящих перед железнодорожным транспортом, невозможно без повышения качества и надежности технических средств и в первую очередь пути, как основы железнодорожного транспорта. В связи с этим на транспорте проводятся большие работы по усилению пути. Важное место отводится увеличению сроков службы стрелочных переводов и в том числе их основных элементов, а также повышению их прочности и надежности в современных эксплуатационных условиях.

На сети дорог СССР эксплуатируются большое число стрелочных переводов. Их состояние в значительной степени влияет на перерабатывающую способность сортировочных станций, скорости движения поездов на участках между раздельными пунктами и на подходах к ним.

Решение задачи повышения эксплуатационных качеств стрелочных переводов осуществляется путем создания новых и совершенствования существующих конструкций стрелочных переводов.

Созданы и успешно эксплуатируются стрелочные переводы с непрерывной поверхностью катания, обеспечивающие работу со скоростями движения до 200 км/ч и в особо тяжелых условиях эксплуатации. Однако, в настоящее время и на обозримую перспективу основными типами стрелочных переводов на сети дорог останутся обыкновенные стрелочные переводы типов Р75, Р65 и Р50 марок 1/9 и 1/11 с крестовинными узлами, имеющими жесткие крестовины типа общей отливки сердечника с наиболее изнашиваемой частью усовиков. Поэтому работы по совершенствованию конструкций стрелочных переводов массового производства типов Р75 и Р65, и Р50 марок 1/9 и 1/11 являются важнейшими.

Крестовинные узлы этих переводов работают в сложных условиях. Высокий уровень динамического воздействия, оказываемого на них колесами, приводит к тому, что срок службы крестовин в 3-5 раз меньше срока службы стрелки. Из-за неудовлетворительного состояния крестовин на сети дорог ежедневно действуют сотни ограничений скоростей движения поездов, поэтому повышение работоспособности крестовин и крестовинных узлов в целом - одна из первоочередных задач путейской науки*

Вопросам совершенствования конструкции и улучшению эксплуатационных качеств стрелочных переводов, их основных узлов посвящено большое число исследований и разработок.

- 10

Разрабатываются методы увеличения конструктивной прочности стрелок и крестовин, совершенствуется технология их изготовления, разрабатываются методы доэксплуатационного упроч-+ нения элементов, создаются остряки, контррельсы и другие элементы с повышенной прочностью и долговечностью.

Качество выполнения этих работ во многом зависит от методов оценки разработанных предложений. В настоящее время исследователи ориентируются в основном на методы,связанные с прямыми эксплуатационными испытаниями опытных партий. В результате каждый этап совершенствования элемента требует больших затрат времени и средств.

Решение задачи ускоренного совершенствования стрелочных переводов требует разработки оптимизационных подходов, отра-ш жающихся на аналитические и расчетные модели, позволяющие расчитывать прочность и долговечность элементов, оценивать безопасность движения подвижного состава по узлам стрелочных переводов на основании минимального объема экспериментальных и эксплуатационных исследований.

Излагаемая работа посвящена разработке методов совершенствования основных элементов стрелочных переводов наиболее массовых конструкций, их оптимизации за счет улучшения геометрических характеристик, снижения уровня динамических воздействий на них и совершенствования конструкции.

Конкретная реализация методов оптимизации рассмотрена применительно к крестовинным узлам с жесткими крестовинами, так как комплекс работ по их оптимизации является важнейшим. На примере крестовинных узлов представляется возможным проследить варианты постановки и методы решения оптимизационных задач, характерных и для других основных элементов стрелочного перевода.

В работе применены методы математического, физического и электронного моделирования, использованы большие объемы данных измерений геометрических параметров стрелочных переводов и колесных пар и результаты теизометрических измерений динамических процессов на стрелочных переводах.

На защиту выносится комплекс исследований по разработке методов оптимизации основных элементов стрелочных переводов и их приложению к оптимизации крестовинных узлов массовых конструкций. Комплекс включает в себя разработку оптимизационных схем, инженерную и математическую постановку оптимизационных задач для узлов и элементов стрелочных переводов, исследование динамики взаимодействия подвижного состава с крестовинными узлами стрелочных переводов, исследование условий безопасности движения по крестовинным узлам, исследование их напряженно-деформированного состояния, особенностей износа и повреждаемости основных элементов узла и зависимость накопления повреждений в элементах,от их конструкции, геометрии и условий работы в пути.

На основании проведенных исследований получены и внедрены следующие технические решения:

1. Вероятностная модель движения колесных пар по кресто-винному узлу и оптимизированная на ее основе общая система геометрических размеров крестовинных узлов стрелочных переводов. (Результаты одобрены Главным управлением пути МПС, внесены в проект инструкции МПС по текущему содержанию пути и после ее утверждения будут приняты, как обязательные для всей сети дорог МПС).

2. Модели износа и дефектообразования в контактной зоне крестовин и оптимизированные на их основе профили рабочих поверхностей крестовин. (Результаты явились основой при разработке отраслевого стандарта на сборные крестовины марок 1/9 и 1/11, по которому выпускается более 95% всех крестовин. По результатам подана заявка на изобретение).

3. Математическая модель контррельса из спецпрофиля и оптимизированные формы поперечных сечений прокатных контррельсовых спецпрофилей. (Результаты работы защищены авторским свидетельством, на их основе разработаны и утверждены Государственные стандарты на контррельсовые спецпрофили всех выпускаемых в стране типов).

Экстраполяционная модель отказов элементов кресто-винного узла по дефектам, возникающим из-за высокого уровня изгибных напряжений. (Результаты использованы при установлении гарантийных сроков на крестовины и остряки).

Общий экономический эффект перечисленных разработок превышает 4,6 млн. руб./год.

Работа выполнена в период с 1979 по 1989 годы в лаборатории стрелочных переводов отделения путевого хозяйства Всесоюзного научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (ВНШЖТ МПС).

Щ %

I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

8.5. Выводы по разделу 8

1. Разработанная модель позволяет производить расчеты изменения статистических распределений отказов элементов стрелочных переводов по дефектам, возникающим из-за высокого уровня изгибных напряжений,при изменении условий эксплуатации.

2. С помощью построенной общей модели можно получить аналитические выражения для расчета распределения отказов конкретного элемента в новых условиях с учетом статистических параметров его распределения в существующих и проводить оптимизацию его конструкции.

3. Расчетная модель адекватна реальному элементу, если в результате изменений его конструкции не меняется расположение критических для данного элемента точек.

- 397

9. ЖКНЖО-ЭКОНСМИЧЕСКАЛ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗРАБОТАННЫХ ИНЖЕНЕРНЫХ РЕШЕНИЙ ПО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ КРЕСТОВИННЫХ УЗЛОВ СТРЕЛОЧНЫХ ПЕРЕВОДОВ

В результате описанных выше разработок были получены технические решения по совершенствованию крестовинных узлов в целом и их основных элементов - крестовин и контррельсов.

Техническая целесообразность внедрения предложенных решений заключается: в увеличении сроков доотказной работы крестовин и совершенствовании технологии их изготовления, уменьшении металлоемкости контррельсов и снижении их изломов при изготовлении, установлении обоснованных норм содержания крестовинных узлов.

Экономическая эффективность каждого из предлагаемых технических решений может быть расчитана по утвержденной МПС методике [147] .

Большое количество отступлений от норм содержания стрелочных переводов, имеющее место в пути,не может быть полностью объяснено только недостаточным качеством их изготовления, укладки и текущего содержания. На крестовинных узлах, например, это определяется еще и тем, что даже те жесткие допуски по размерам колеи и желобов, которые существуют,не полностью могут быть реализованы из-за дополнительных требований по размерам Т и Е . При существующей системе допусков из 125 возможных сочетаний размеров желобов и колеи допустимыми являются 109. Реализация разработанных предложений,изложенных в разделе 4, дает увеличение числа допустимых сочетаний в 1,75 раза, доведя их общее число до 191.

Сопоставление предлагаемых норм содержания стрелочных переводов с данными обмеров в пути показывает, что если принять предложения, то общее число стрелочных переводов, размеры крес

- 398 товинных узлов которых выпадают из нормируемых полей допусков, и на которых, следовательно, необходимо выполнить работы по исправлению колеи, уменьшится по сравнению с существующим на 10,6$, Анализ данных, полученных лабораторией с Московской и Северо-Кавказской ж.д., а также данных путеобследовательской станции ПС-8. показывает, что в общем объеме работ по текущему содержанию стрелочных переводов перешивка колеи по ширине составляет в среднем 20%.

Расчет экономической эффективности этих предложений применительно к крестовидным узлам, выполненный по утвержденной МПС методике [147] дая стрелочных переводов, эксплуатируемых в главных и приемо-отправочных путях МПС, дает экономию около I,59 млн.руб./год (см.Приложение).

Экономическая эффективность применения контррельсов из предлагаемых прокатных спецпрофилей по сравнению с контррельсами типовых конструкций обусловлена экономией металла при изготовлении контррельсов измененных конструкций, уменьшением расхода металла на изготовление контррельсовых подкладок за счет их меньшей длины и снижением процента брака по трещинам при переходе на изготовление контррельсов измененной конструкции.

Экономический эффект от внедрения новых профилей за время действия стандартов на них составляет 1,49 млн.руб. Средний годовой эффект за это время 0,3 млн.руб./год (см.Приложение).

Экономическая эффективность применения разработанных профилей рабочих поверхностей крестовин определяется увеличением периода их доотказной работы.

Расчеты экономической эффективности применения первого и второго варианта оптимизированных профилей, выполненные по утвержденным методикам, приведены в приложении. Экономический эффект от внедрения профиля, допускающего, как совместную, так и

- 399

раздельную обработку, составляет в среднем по типам и маркам крестовин, выпускаемых серийно 1,71 млн. руб./год. Дополнительный экономический эффект от внедрения второго варианта оптимизированного профиля без учета экономии за счет уменьшения числа технологических операций на его изготовление превышает 0,95 млн. руб./год (на второй год внедрения).

Общий экономический эффект от внедрения всех разработок определим, как сушу величин эффекта от каждой из них. эо5и*.- 1»59 + °»30 + 1»71 + с1»95 = 4»55 млн.руб./год

Следует отметить, что определенные величины экономического эффекта от внедрения полученных инженерных решений представляют собой минимальные значения, так как не учитывают целый ряд важных факторов, влияющих на эффективность предложенных решений. Так, например, при расчете эффективности профилей крестовин не учитывалось снижение числа ограничений скоростей движения поездов из-за увеличения срока доотказной работы крестовин, дополнительный эффект от уменьшения числа технологических операций при переходе на совместную обработку сердечника и усовиков, от увеличения числа ремонтопригодных крестовин на момент достижения ими отказа по износу и т.д.

Кроме того, изложенные в работе методики являются достаточно общими. Они были использованы при решении других задач, связанных с ведением стрелочного хозяйства, в частности, при установлении технически обоснованных градаций ограничений скоростей движения по элементам стрелочных переводов со сверхнормативным износом, при назначении гарантийных сроков стрелок и крестовин при разработке ремонтных профилей крестовин, ремонтируемых наплавкой в стационаре. Экономический эффект от этих разработок в данном расчете не вычислялся.

- 400

Таким образом, фактически экономический эффект дривышает полученный в расчете эффект 4,55 млн.руб./год.

- 401 -ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенных исследований разработан комплекс методов оптимизации основных элементов стрелочных переводов, использование которых применительно к крест овинным узлам массовых конструкций позволило получить эффективные технические решения по повышению их эксплуатационных качеств, не требущие капитальных вложений дозя своей реализации.

Расчетно-аналитические методы, методы модельных исследований и экспериментальные методы, подробно разработанные применительно к новым крестовинным узлам,могут быть использованы и для оптимизации параметров ремонтируемых крестовин, а также дом оптимизации других элементов стрелочных переводов с учетом специфики их работы в пути и особенностей материалов,из которых они изготовлены.

На основе разработанных подходов могут быть построены методики, позволяющие оценивать и экстраполировать в вероятностном аспекте изменение эксплуатационных состояний основных элементов стрелочных переводов при изменении условий эксплуатации.

По результатам проведенных исследований можно сделать следующие основные выводы:

1. разработанная вероятностная модель движения колесных пар по узлам стрелочного перевода позволяет проводить расчеты вероятности возникновения неблагоприятных явлений при прохождении подвижного состава по стрелочному переводу для конкретно заданных размеров и сочетаний размеров колеи, желобов и колесных пар с учетом характера виляния колесных пар.

2. С помощью вероятностной модели были проведены расчеты и определены целесообразные и допустимые диапазоны геометрических размеров колеи и желобов крестовинных узлов, а также расстояния

- 402 между рабочим кантом сердечника крестовины и рабочей грани головки контррельса.

3. Разработанная общая система размеров позволяет увеличить число допустимых в эксплуатации сочетаний размеров колеи и желобов в 1,75 раз.

4. Разработанные модели износа крестовины на различных стадиях ее работы позволяют получить количественные зависимости удельного износа крестовин как функцию от величин динамических сил в контакте колеса и крестовины.

5. Результаты обобщения исследований поражаемости дефектами металла крестовин показали, что процессы возникновения и развития контактных дефектов носят усталостный характер.

6. Разработанная методика расчета поражаемости крестовин контактными повреждениями дает возможность численно определять доли общего числа крестовин, поражаемых дефектами на различных стадиях их работы в пути.

7. Совместное использование моделей износа и поражаемости дефектами крестовин позволяет аналитически проводить расчеты вероятностного распределения их отказов в пути при различных условиях эксплуатации, производить расчеты влияния изменения отдельных эксплуатационных факторов (скоростей движения, осевых нагрузок и т.д.)на сроки доотказной работы крестовин, выполнять исследования по влиянию начальной геометрии рабочих поверхностей крестовин на их работу в пути и проводить оптимизацию профилей крестовин с учетом ограничений технологического порядка.

8. Эксплуатационная проверка показала, что полученные в результате оптимизации профили рабочих поверхностей обладают наибольшей износостойкостью и дефектостойкостью по сравнению с ранее предлагавшимися.

9. Разработанная математическая модель контррельсового уз

- 403 ла позволяет производить расчеты напряженного и деформированного состояния контррельсовых узлов различных конструкций с учетом конкретных форм сечений контррельсов, конкретного расположения элементов крепления, их конструктивных особенностей и жесткости. Эта модель может быть использована также для расчета других деталей машин, которые могут быть представлены в виде прямоугольных пластин переменной (произвольно задаваемой)толщины со сложными условиями закрепления.

10. Оптимизированные на основе предложенной методики контррельсовые спецпрофили на 12-15$ менее металлоемки, чем существовавшие ранее. Концентраторы напряжений в них отсутствуют. Измеренные в пути наибольшие напряжения в контррельсах из новых спецпрофилей на 15-20$ ниже, чем в контррельсах из старых спецпрофилей.

11. Разработанная экстраполяционная модель отказов элементов по дефектам, возникающим из-за высокого уровня изгибных напряжений, позволяет получить аналитические выражения для расчета распределений отказов элементов стрелочных переводов при изменении условий их эксплуатации с учетом статистических параметров или гистограмм отказов в существующих условиях. Модель была использована при обосновании гарантийных сроков на стрелки и крестовины. Она может быть применена дал аналогичных расчетов отказов других элементов по изгибным напряжениям, если в результате изменений условий работы или конструкции элемента не меняется расположение критических для данного элемента точек.

12. Все перечисленные в выводах 1-11 разработки в настоящее время внедрены, их результаты закреплены в нормативно-технической документации (ОСТах, ГОСТах, указаниях МПС), которая служит основой для серийного производства стрелочных переводов массовых конструкций. Внедрение всех полученных разработок не

- 404 требует дополнительных капитальных вложений, остановки производства или временного снижения выпуска продукции на период освоения.

Кроме преимуществ в эксплуатационных качествах, разработанные технические решения позволяют уменьшить количество технологических операций при формировании рабочих поверхностей крестовин и прокатке контррельсовых спецпрофилей.

Общий экономический эффект от внедрения разработанных предложений превышает 4,6 млн. руб/год.

1. Материалы ХХУП съезда Коммунистической партии Советского Союза. М.: Политиздат. 1986. 352 с.

2. Материалы пленума Центрального Комитета КПСС 16 июня 1986 г. М.: Политиздат. 1986.

3. Абросимов В.И. Неровности на крестовинах Р50 марки I/II и динамические силы взаимодействия колеса и рельса // Вопросы пути и путевого хозяйства: Сб.научн.тр. Л.: Транспорт. 1966. С. 15-29.

4. Абросимов В.И., Даниленко Э.И., Трофимов A.H., Фролов Л.Н. Агафонов Г.Ф. Крестовина с поворотным сердечником //Путьи путевое хозяйство. 1981. № 5. С. 26-28.

5. Абросимов В.И., Семенов И.И., Фролов Л.Н., Полетаев В.И., Лисков А.И. Работа контррельсового узла под поездной нагрузкой //Исследование движения экипажей на боковой путь: Сб.научн.тр. Л.: Транспорт. 197I. С. 102-124.

6. Абросимов В.И., Трофимов А.Н. Износ сердечников и усови-ков //Путь и путевое хозяйство. 1982. № I. С. 14.

7. Агафонов Г.Ф., Трофимов А.Н. Об улучшении эксплуатационных свойств сборных крестовин. Л.: ЛИИЖТ. 1978. 10 с. (Рукопись деп. в ЦНИИТЭИ МПС 30 нояб., 1978. № 840/78).

8. Айрапетов Э.Л. Контактная деформация цилиндров с параллель ными осями//Вестник машиностроения. 1988. № 6. С. 6-10.

9. Акользин Д.А. Комплексный ремонт старогодных крестовин механической обработкой //Железнодорожный путь на грузо-напряненных учасках: Сб.научн.тр. Новосибирск: Транспорт. 1973. С. 13-19.

10. Алгоритмы оптимизации проектных решений /Под ред. А.И. По ловинкина. М.: Энергия. 1976. 264 с.- 406 -Транспорт. 1975. С.39-43.

11. Александров А.Я., Ахметзянов М.Х. Поляризационно-оптичес-кие методы механики деформируемого тела. М. : Наука. 1973. 576 с.

12. Александров А.Я., Шушунов Б.В. Определение контактных напряжений в железнодорожных рельсах с помощью метода компенсирующих нагрузок // Механика деформируемого тела и расчет транспортных сооружений: Сб.научн.тр. Новосибирск: Транспорт. 1984. С.5-8.

13. Альбрехт В.Г., Цутря H.H. Дальнейшее совершенствование стрелочных переводов //Железнодорожный транспорт. 1973. J6 10. С.67-71.

14. Амелин C.B., Абросимов В.И. Исследование упругих неровностей рельсовых нитей стрелочных переводов с применением ЭЦВМ Минск-I //Исследование взаимодействия пути и подвижного состава с применением ЭВМ: Сб.научн.тр. Л.: Транспорт. 1964. С.23-37.

15. Амелин C.B., Абросимов В.И., Трофимов А.Н., Фролов Л.Н., Емаков H.H., Агафонов Г.Ф. Исследование конструкции цель-нолитной крестовины типа Р65 марки I/II // Вестник ВНИИЖТ. 1978. № 8. С.45-49.

16. Амелин C.B., Андреев Г.Е. Стрелочные переводы для скоростного движения //Путь и путевое х-во. 1971. № 7. С.19-21.

17. Амелин C.B., Даниленко Э.И. Конструирование железнодорожных цельнолитных крестовин с учетом прочности //Вестник ВНИИЖТ.1977. Jfe 8. G.41-45.

18. Амелин C.B., Шалимов Т.М. Анализ и выбор жестких конструкций крестовин. 1.: ЛИШТ. 1983. 13 с. (Рукопись деп. в ЦЕЖТЭИ ШС 10 июня 1983 г., В 2328 ж.-д. Д.83).

19. Амелин C.B., Яковлев В.Ф., Абросимов В.И., Фролов Л.Н., Трофимов А.Н., Агафонов Г.Ф. Острая крестовина для стрелочного перевода железнодорожного пути: Авт. св. СССР, кл. E0IB 7/10, № 578390, заявл. 21.05.76, № 2363642, опубл. 28.10.77.

20. Амелин C.B., Яковлев В.Ф., Семенов И.И. О расчете на прочность элементов стрелочных переводов //Вопросы расчета на прочность элементов пути и стрелочных переводов: Сб.научн. тр. Л.: Транспорт. 1964. С.23-37.

21. Амелин C.B., Яковлев В.Ф., Семенов И.И. О применении ЭВМ при исследовании вопросов взаимодействия пути и подвижного состава //Исследование взаимодействия пути и подвижного состава с применением ЭВМ: Сб.научн.тр. Л.: Транспорт. 1964. С.3-21.

22. Ангелейко В.И., Зиньковский B.C. Износ крестовин замедаяется //Путь и цутевое хозяйство. 1984. № 4. С.32.

23. Аоки М. Введение в методы оптимизации. Основы и приложения нелинейного программирования. М.: Наука. 1977. 343 с.

24. Армстронг Д. Развитие конструкций стрелочных переводов //Железные дороги мира. 1987. $ 8. С.67-68.

25. Ахметзянов М.Х., Агуленко В.Н. Исследование контактных напряжений в железнодорожных рельсах методом фотоупругих составных моделей //Механика деформируемого тела и расчет транспортных сооружений:Сб. наун.тр. Новосибирск: Транспорт. 1982. С.61-66.

26. Баландин A.M., Рудановский В.М., Старшов И.П., Глюзберг Б.Э. Предложения к новым ПТЭ и инструкциям //Железнодорожный транспорт. 1985. Ш 6. С.46-48.

27. Барабаш М.Ф. Наплавка крестовин на потоке //Путь и путевое хозяйство. 1981. № 10. С.26-28.

28. Бейзеров М.С., Захаров С.М., Шур Е.А. Математическая модель для прогнозирования ресурса крестовины стрелочного перевода по усталостному-разрушению: Сб. научн.тр. Урал. ЭИЖТ. Вып. 67. Свердловск: Транспорт. 1982. С.66-68.

29. Белый В.И., 15рысанов Л.Г., Быков А.Н., Кучеренко В.Д. Наплавка крестовин в РСП //Путь и путевое хозяйтсов. 1975.7. С.15-16.

30. Беляев Н.М. Труды по теории упругости и пластичности. М.: Гос.изд. технико-теоретической литературы. 1957. 632 с.

31. Видерман В.Л. Механика тонкостенных конструкций. М.: Машиностроение. 1977. 488 с.

32. Вагоны. Проектирование, устройство и методы испытаний. Под ред. Л.Д.Кузьмича. М. Машиностроение. 1978. 376 с.

33. Васильев Ф.П. Численные методы решения экстремальных задач. М.: Наука. 1980. 518 с.- 409

34. Вериго М.Ф. К вопросу о методологии определения максимальных динамических напряжений в кромках рельса и динамических коэффициентов локомотивов. М.: Техника железных дорог. 1948. & 5.

35. Власов В.И., Асатуров A.A., Комолова Е.Ф., Шахов В.И. Упрочнение крестовин энергией взрыва // Железнодорожный транспорт. 1968. № I, С.64-66.

36. Власов В.И., Комолова Е.Ф. Литая высокомарганцовистая сталь. М.: Машгиз. 1963. 195 с.

37. Власов В.И., Комолова Е.Ф., Асатуров A.A. Повышение эксплуатационной стойкости железнодорожных крестовин //Пути повышения работоспособности рельсов и крестовин: Сб.научн. тр. М.: Транспорт, 1968. С.4-18.

38. Волошко Ю.Д., Гнатенко В.П., Евтюхов Г.А. Использование нелинейной схемы для исследования взаимодействия экипажас крестовинами //Исследование взаимодействия пути и подвижного состава: Сб.научн.тр. Днепропетровск: Транспорт. 1979.1. С.28-35.

39. Воробейчик Л.Я. Динамические усилия в контррельсовых болтах //Исследование взаимодействия пути и подвижного состава: Сб.научн.тр. Днепропетровск: Транспорт. 1979. С.46-52.

40. Воробьев Е.И. К вопросу износостойкости и проектирования кулачковых механизмов //Анализ и синтез машин-автоматов: Сб.научн.тр. М.: Наука. 1965. С.49-61.

41. Галин Л.А. Контактные задачи теории упругости. М.: Гос.изд. технико-теоретической литературы. 1953. 264 с.

42. Глокман Ю.Ц. Крепление контррельса. Ленингр.отд.Всес.проект и НИИ пром.трансп: Авт.св. СССР. кл. Е01В 7/20, № 846626, заявл. 26.03.79, № 2741990, опубл. 15.07.81.

43. Глюзберг Б.Э. Влияние геометрии вагонных колес на динамику их взаимодействия с крестовинами //Пути повышения эффективности работы железнодорожного транспорта: Сб.научн.тр. М.: Транспорт. 1974. С.90-93.

44. Глюзберг Б.Э. Исследование воздействия колес подвижного состава на крестовины стрелочных переводов //Вестник ВНИИЖТ. 1977. № 2. С.37-39.

45. Глюзберг Б.Э. Определение контактно-усталостных характеристик металла крестовин //Вестник ВНИИЖТ, 1983. В I. С.39-43.

46. Глюзберг Б.Э. Результаты динамических испытаний крестовин-ного узла стрелочного перевода типа Р50 марки 1/5. М.: ВНИИЖТ. 1983. II с (Рукопись деп в ЦНШТЭИ ШС 10 окт. 1983 г. № 2406 ж.-д. Д 83).

47. Глюзберг Б.Э. Изменение геометрических форм рабочих поверхностей крестовин стрелочных переводов в процессе износа.

48. М.: ВНИИЖТ. 1983. 14 с (Рукопись деп. в ЦНШТЭИ ШС, 10 окт. 1983 г., № 2407 ж.-д. Д 83).

49. Глюзберг Б.Э. Особенности износа крестовин стрелочных переводов //Вестник ВНИИЖТ. 1984. В 3. С.39-42.

50. Глюзберг Б.Э. Напряженное состояние и особенности работы контррельсов стрелочных переводов //Вестник ВНИИЖТ. 1985. & 6. С.49-52.

51. Глюзберг Б.Э. К вопросу о планировании выпуска опытных пар тий крестовин для эксплуатационных испытаний: М.: ВНИИЖТ.1986. II с. (Рукопись деп. в ЦНИИТЭИ ЩС, 25 сент. 1986 г. В 3478 ж.-д. Д 86).

52. Глюзберг Б.Э. Расчеты отказов элементов стрелочных переводов по дефектам, возникающим из-за высокого уровня изгиб-ных напряжений. М.: ВНИИЖТ. 1986. П с (Рукопись деп. в ЦНИИТЭИ МПС, 25 сент. 1986 г., & 3779 ж.-д. Д 86).

53. Глюзберг Б.Э. Расчет напряженного и деформированного состояния контррельсов стрелочных переводов //Вестник ВНИИЖТ,1987. № 2. С.46-51.

54. Глюзберг Б.Э. Факторный анализ износа крестовин //Надежность стрелочных переводов: Сб. научн.тр. М.: Транспорт.1988. С.86-95.

55. Глюзберг Б.Э., Завалишин С.И. Контактные напряжения в крес товинах стрелочных переводов //Вестник ВНИИЖТ. 1978. № 6. С.42-44.

56. Глюзберг Б.Э., Колонина H.A., Тейтель A.M., 1фысанов Л.Г. Сроки службы металлических подкладок стрелочных переводов на железобетонных брусьях //Вестник ВНИИЖТ. 1986. № 2.1. С.46-48.

57. Глюзберг Б.Э., Красиков К.И., Титаренко М.И. Особенности наклепа в пути сердечников крестовин из высокомарганцовистой стали ПОПЗЛ //Вестник ВНИИЖТ. 1984. £ 7. С.50-52.

58. Глюзберг Б.Э., Мансурова P.A. Гибкие контррельсы //Путь- 412 и путевое хозяйство. 1986. № 9. С.24-25.

59. Глюзберг Б.Э., Наркевич В.В. Влияние ширины колеи на напряженно-деформированное состояние стрелочных переводов.

60. М. : ВНШЖТ. 1987. 16 с (Рукопись деп. в ЩЩТЭИ МПС,1510.87, № 4217 ж.-д. Д.87).

61. Глюзберг Б.Э., Путря H.H., Михайлова В.П. Осадка усовикови сердечников //Путь и путевое хозяйство, 1983. № II. С.36.

62. Глюзберг Б.Э., Тейтель A.M. Влияние типа и марки стрелочного перевода на динамику прохождения по нему железнодорожных экипажей. М. : ШШШ. 1987. 7 с. (Рукопись деп. в ЦНИИТЭИ МПС, 15.10.87, № 4216 ж.-д. Д. 87).

63. Глюзберг Б.Э., Тейтель A.M., Донец В.Г., Евсенев B.C. Определение вертикальных динамических сил воздействия на• остряки стрелочных переводов //Вестник ВНИИЖТ. 1981. № 5.1. С.48-51.

64. Глюзберг Б.З., Тейтель A.M., Донец В.Г., Евсенев B.C. Устройство дая измерения вертикальных сил давления на упругий элемент несимметричного профиля. ВНИИЖТ. Авт.свид. СССР кл. G-OI LI/22 № I045016 заявл. 27.05.82, опубл. 30.09.83.

65. Гниломедов В.В., Даниленко Э.И., Мналимов Т.М. Определение сил взаимодействия на крестовинах с различной массой и жесткостью. Л. : ЛИИЖТ. 1983. 16 с. (Рукопись деп. в ЦЦШТЭИ МПС 10 июня 1983 г. № 2328 ж.-д. Д. 83).

66. Годфри Д. Теория упругости и пластичности. Киев: Будивель-• нык. 1969. 311 с.

67. Гольденблат П.И., Бажанов В.Л., Копнов В.А. Длительная прочность в машиностроении. М.: Машиностроение. 1977. 248 с.

68. Гохфельд Д.А., Чернявский О.Ф. Несущая способность конструкций при повторных нагружениях. М.: Машиностроение. 1979. 263 с.- 413

69. Даниленко Э.И., Гниломедов В.В., Абросимов В.И., Силовое взаимодействие подвижного состава и крестовин с непрерывной поверхностью катания //Исследование взаимодействия пути и подвижного состава: Сб.научн.тр. Днепропетровск: Транспорт. 1983. С.98-107.

70. Данилов В.А., Трофимов А.Н., Агафонов Г.Ф. Результаты эксплуатационных наблюдений за крестовинами с припуском сердечника на наклеп //Вопросы путевого хозяйства: Сб.научн. тр. Л.: Транспорт. 1975. С.75-83.

71. Дворянкин А.М., Половинкин А.М., Соболев А.И. Методы синтеза технических решений. М.: Наука. 1977. 102 с.

72. Девяткин В.П., Бескровный Г.Г. О возможности повышения эксплуатационной стойкости литых сердечников крестовин стрелочных переводов //Вестник ВНИИЖТ. 1981. № 5. С.51-54.

73. Делъ Г.Д. Технологическая механика. М. : Машиностроение. 1978. 174 с.

74. Демидович Б.П., Марон И.А., Шувалова Э.З. Численные методы анализа. М.: Наука. 1967. 368 с.

75. Дконсон К.Л. Предел приспособляемости в случае контакта при качении: Сборник переводов. Механика. М.: Наука. 1965. № 2 (90). С.137-144.

76. Донец В.Г., Глюзберг Б.Э., Тейтель А.М. Результаты динамических испытаний стрелочных переводов без подуклонки рельсовых нитей. М.: ВБЙИЖТ. 1987. 12 с. (Рукопись деп. в

77. ЦНИИТЭИ МПС, 10 марта 1987 г. № 3727 ж.-д. Д-87).

78. Дусевич В.М. Анализ связи эксплуатационной стойкости железнодорожных крестовин с механическими свойствами высокомарганцовистой стали. М.: ВНИИЖТ. 1985. II с. (Рукопись деп. в ЦНИИТЭИ МПС 20 мая 1985 г., № 3144 ж.-д. Д 85).

79. Дусевич В.М. Конструктивная прочность аустенитных сталей для крестовин стрелочных переводов //Вестник ВНИИЖТ.1985. № 8. С. 46-48.

80. Египко В.М., Акимов А.П., Горин Ф.Н. Процедуры и методы проектирования автоматизированных систем научных исследований. Киев: Наукова думка. 1982. 175 с.

81. Екобори Т. Научные основы прочности и разрушения материалов. Киев: Наукова думка. 1978. 358 с.

82. Елсаков H.H. Изменение норм содержания крестовин //Железнодорожный транспорт. 1974. № 4. С. 65-67.

83. Елсаков H.H. Новые нормы содержания крестовин. //Путь и путевое хозяйство. 1974. Ш 7. С. 32-34.

84. Елсаков H.H. Повышение прочности и долговечности стрелочных переводов // Железнодорожный транспорт. 1978. № 6.1. С. 49-54.

85. Елсаков H.H., Белый В.И. Стрелочные переводы ФРГ //Путь и путевое хозяйство. 1979. №8. С. 44-47.

86. Елсаков H.H. Радыгин Ю.Н. Стрелочные переводы колеи 1520 мм //Путь и путевое хозяйство. 1977. № 5. С. 15-17.

87. Елсаков H.H., Сурин С.О., Демидов Б.П., Петров Ю.Н., Глюз-берг Б.Э., Путря H.H., Дояед В.Г. Остряк для соединений и пересечений железнодорожного пути. Авт.св. СССР, кл.

88. Е 01 В 7/00, 7/02 № 1273424 опубл. 30.11.86. Бш. В 44.

89. Емельянов И.П., Горстко 1.Г., Путря H.H. Наплавка крестовин в пути //Путь и путевое хозяйство, 9. С.41-43.

90. Желнин Г.Г. Особенности установления допускаемых скоростей на стрелочных переводах //Решение задач взаимодействия подвижного состава и пути реального очертания: Сб.научн.тр.

91. М.: Транспорт. 1985. С.34-38.96. 1урков С.Н. Проблема прочности твердых тел //Вестник АН СССР. 1957. & II. С.78-82.

92. Иващенко Г.И. Стрелочные переводы для повышенных скоростей движения по ответвленному пути. М.: Трансжелдориздат. I960. 103 с.

93. Иващенко Г.И. Условия движения подвижного состава по прямому пути стрелочных переводов. Трансжелдориздат. 1962. 83 с.

94. Каесс Г., Эберсбах Д. Влияние высоких скоростей и больших осевых нагрузок на путь //Железные дороги мира. 1984. № 4. С.52-58.

95. Капур К., Ламберсон Л. Надежность и проектирование систем. М.: Мир. 1980. 604 с.

96. Каталог дефектов и повреждений элементов стрелочных переводов. Дополнение к РТМ 32/Щ-2-75. М.: Транспорт. 1981. 30 с.

97. Кнут Д. Искусство программирования для ЭВМ. Т.2. Получисленные алгоритмы. М.: Мир. 1977. 724 с.

98. Ковальский B.C. Контактная задача в инженерной практике //Известия высших учебных заведений. I960. $ 6. С.81-97.

99. Когаев В.Д. Расчеты на прочность при напряжениях, перемен- 41 б ных во времени. М.: Машиностроение. 1977. 232 с.

100. Когаев В.П., Махутов H.A., Еусенков А.П. Расчет деталей машин и конструкций на прочность и долговечность. М.: Машиностроение. 1985. 224 с.

101. Коган А.Я. Колебания рельса при движении по нему переменной нагрузки //Вестник ВНШЖГ. 1968. № I. C.7-II.

102. Коган А.Я. Вертикальные динамические силы, действующие на путь. М.: Транспорт. 1969. 206 с.

103. Коган А.Я., Гаврилов В.М. Математическая модель расчета контактно-усталостной долговечности рельсов //Вестник ВНИИЖТ. 1983. № 2. С.46-48.

104. ПО. Коллинз Д.Повреждение материалов в конструкциях. Анализ, предсказание, предотвращение. М.: Мир, 1984. 624 с.

105. Коловский М.З. Нелинейная теория виброзащитных систем. М.: Наука. 1966. 317 с.

106. Колтунов М.А., Кравчук A.C., Майброда В.П. Прикладная механика деформируемого твердого тела. М.: Высшая школа. 1983. 349 с.

107. Коуи Д., Докинс А. Современные конструкции стрелок и крестовин //Железные дороги мира. 1985. № 6. С.51-55.

108. Классификация дефектов и повреждений элементов стрелочных переводов. Дополнение к РЗМ 32/ЦЦ-1-75. М.: Транспорт. 1981. 12 с.

109. Кравчук A.C. К задаче Герца для линейно и нелинейно-упругих тел конечных размеров //Прикладная математика и ме- 417 ханика. Т.41. 1977. № 2. С.308-310.

110. Крагельский И.В., Блюмен A.B., Харач Г.М. Развитие расчетных методов оценок износа трущихся сопряжений //Теория и практика расчетов деталей машин на износ: Сб.научн. тр. М.: Наука. 1983. С.3-10.

111. Крагельский И.В., Добычин М.Н., Комбалов B.C. Основы расчетов на трение и износ. М.: Машиностроение. 1977. 526 с.

112. Крагельский И.В., Михин Н.М. Узлы трения машин. Справочник. М.: Машиностроение. 1984. 280 с.

113. Красиков К.И., Беловодский В.Б. , Титаренко М.И., Виниц-кий A.A., Штремель М.А. Зернограничное разрушение, как фактор износа сердечников крестовин из стали ПОПЗЛ //Вестник ВНИИЖТ. 1985. В I. С.50-52.

114. Крестовины сборные марок I/II и 1/9. Основные размеры. ГОСТ 10122-72. М.: Издательство стандартов. 1976. 6 с.

115. Крестовины сборные марок I/II и 1/9. Основные размеры. ОСТ 32.11-78. М.: ПТКБ Щ МПС. 1977. 8 с.

116. Крестовины сборные марок I/II и 1/9. Основные размеры. ОСТ 32.51-83. М.: ПТКБ ЦД МПС. 1982. 9 с.

117. Крысанов Л.Г. Эксплуатационные характеристики колесных пар грузовых вагонов //Железнодорожный транспорт. 1970. № 2. С.58-62.

118. Крысанов Л.Г. Влияние ширины желоба усовика острой крестовины на условия прохождения колесных пар по крестовинному узлу //Совершенствование конструкции параметров и качества стрелочных переводов: Сб.научн.тр. М.: Транспорт. 1971. С.55-75.

119. Крысанов Л.Г., Глюзберг Б.Э., Кучеренко В.Д. О профиле крестовин, наплавляемых в стационарных условиях //Вестник ВБИИЖТ. 1974. № 4. С.35-41.- 418

120. Крысанов Л.Г., Елсаков H.H. Влияние ширины колеи и желобов в крестовинном узле на условия прохождения по нему колесных пар //Вестник ВПИШЕТ. 1975. № 3. С.34-39.

121. Крысанов Л.Г., Титаренко М.И. Влияние средних статических осевых нагрузок вагонов на срок службы крестовин //Вестник ВШШТ. 1981. № 7. С.52-55.

122. Крысанов Д.Г., Тейтель А.М. О влиянии жесткости основания на виброускорения крестовинных узлов стрелочных переводов //Вестник ВНИШТ. 1972. № 4. С.31-35.

123. Крысанов Л.Г., Тейтель А.М., Глюзберг Б.Э. Взаимодействие колес с крестовиной при изменении характеристик ее основания //Вестник ВНИИЖТ. 1977. $ 7. С.43-46.

124. Кудрявцев H.H. Влияние весовых и упругих характеристик колесной пары вагона на величину динамических сил и ускорений //Особенности динамики вагонов при высокой скорости движения: Сб.научн.тр. М.: Транспорт. 1967. С.80-85.

125. Кучеренко В.Д. Крестовинам вторую жизнь. //Путь и путевое хозяйство. 1977. № 4. С.13.

126. Лазарян В.А. Применение математических машин непрерывного действия к решению задач динамики подвижного состава железных дорог. Днепропетровск: Трансжелдориздат. 1963. 219 с.

127. Леус Ю.Я., Хануков Х.М., Тарасов В.М. Расчетная оценка прочности и долговечности строительных металлических конструкций при циклическом нагружеяии. //Проблемы прочности. 1987. № 5. С.9-15.

128. Лоули Д., Максвелл А. Факторный анализ, как статистический метод. М.: Мир. 1967. 144 с.

129. Меджи Г. Дефекты рельсов при высоких осевых нагрузках //Железные дороги мира. 1987. té I. С.29-38.

130. Методика расчетной оценки износостойкости поверхностей трения деталей машин. М.: Издательство стандартов. 1979. 100 с.

131. Митропольский А.К. Техника статистических вычислений. М. : Наука. 1971. 576 с.

132. Митчел Ф. Стрелочные переводы на железных дорогах США //Железные дороги мира. 1987. № 9. С.58-60.

133. Митченко E.ÏÏ. Статистические закономерности неупругого деформирования и усталостного разрушения металлов. //Проблемы прочности. 1988. № 8. С.55-59.

134. Михалев М.С. Учитывать условия работы крестовин //Путь и путевое хозяйство. 1973. № 8. С.15.

135. Михалев М.С., Кац Р.З., Путря H.H. Дефекты крестовин //Путь и путевое хозяйство. 1969. & 3. С.38-40.

136. Михалев М.С., Путря H.H., Кац Р.З. Причины образования и пути ликвидации дефектов контактной усталости литой части крестовин //Совершенствование конструкции, параметров и качества стрелочных переводов: Сб.научн.тр. М.: Транспорт. 1971. С.39-49.

137. Михлин С.Г. Вариационные методы в математической физике. М.: Наука. 1970. 512 с.

138. Надаи А. Пластичность при разрушении твердых тел. Т.2. М.: Мир. 1969. 863 с.

139. Окунь Я. Факторный анализ. М. : Статистика. 1976. 200 с.- 420

140. Определение экономической эффективности новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. Методические указания МПС СССР. Ишск: Полымя. 1979. 143 с.

141. Орловский A.M. Теоретические исследования вертикальных сил при перекатывании колес подвижного состава по тупым крестовинам //Вопросы пути и путевого хозяйства: Сб.научн. тр. Днепропетровск: Транспорт. 1962. С.18-31.

142. Охрименко Я.М., Тюрин В.А. Теория процессов ковки. М.: -Высшая школа. 1977. 295 с.

143. Партон В.З., Морозов Е.М. Механика упругопластического разрушения. М.: Наука. 1985. 504 с.

144. Петровский Ы.Г. Лекции по теории обыкновенных дифференциальных уравнений. М.: Издательство МГУ. 1984. 295 с.

145. Платонов В.А., Симон A.A. Улучшаем ремонт крестовин // Путь и путевое хозяйство. 1974. Ш II. С.17-18.

146. Половинкин A.M. Автоматизация поискового конструирования. М.: Наука. 1981. 384 с.

147. Полторацкий В.И. Определение норм износа металлических частей стрелочных переводов. М.: Трансжелдориздат. 1938. 44 с.

148. Пономаренко H.A., Евтюхов Г.А., Молчанов H.H., Сливец Д.П. Изменить допуски //Путь и путевое хозяйство. 1981. № II. С.26-27.

149. Признаки дефектных и остродефектных элементов стрелочных переводов. Дополнение к РТМ 32/Щ-3-75. М.: Транспорт.1981. 4 с.

150. Путря H.H. Улучшение условий эксплуатации крестовин J J Вестник ВНИИЖТ. 1965. Ш 6. С.29-30.

151. Путря H.H., Глюзберг Б.Э., Тейтель A.M., Титаренко М.И. Изменение геометрических и динамико-прочностных характеристик крестовин //Вестник ВНИИЖТ. 1980. № 4. С.47-51.

152. Путря H.H., Глюзберг Б.Э., Тейтель A.M., Шахов В.И., Петров Ю.Н. Долговечность крестовин с подвижным сердечником //Вестник ВНИЖТ. 1983. В 3. С.48-51.

153. Путря H.H., Крысанов Л.Г. Стрелочные переводы для грузо-напряженных линий //Путь и путевое хозяйство. 1975. № 8. C.II-I2.

154. Путря H.H., Крысанов Л.Г., Елсаков H.H. Улучшение геометрических параметров стрелочных переводов //Железнодорожный транспорт. 1973. № 6. С.69-72.

155. Путря H.H., Крысанов Л.Г., Тейтель A.M., Глюзберг Б.Э. Стрелочные переводы //Перспективы развития техники путевого хозяйства: Сб. научн.тр. . М.: Транспорт. 1976. C.III-I20.

156. Путря H.H., Михайлова В.П. Результаты эксплуатационных испытаний крестовин различных типов и марок //Совершенствование конструкции параметров и качества стрелочных переводов: Сб. научн.тр. М.: Транспорт. 1971. С.25-38.

157. Путря H.H., Тейтель A.M. Крестовина новой конструкции //Путь и путевое хозяйство. 1983. № 10. С.27.

158. Путря H.H., Тейтель A.M., Крысанов Л.Г. Перспективные крестовины //Путь и путевое хозяйство. 1982. & 7. С.7.

159. Путря H.H., Тейтель A.M., Крысанов Л.Г. Динамико-прочно-стные испытания стрелочного перевода Р65 марки I/II с подвижным сердечником //Вестник ВНЙИЖТ. 1983. № 8. С.40

160. Работнов Ю.Н. Элементы наследственной механики твердых тел.М.: Наука. 1977. 383 с.

161. Радыгин Ю.Н. О качестве стрелочной продукции //Путь и путевое хозяйство. 1976. № 2, С.42-43.

162. Рельсы контррельсовые РК50 и РК65. Размеры. ГОСТ 9797-71, ГОСТ 9798-71. М.: Издательство стандартов. 1980. 8 с.

163. Рельсы контррельсовые PK50 и РК65. Размеры. ГОСТ 9797-86, ГОСТ 9798-86. М.: Издательство стандартов. 1986. 8 с.

164. Рельсы контррельсовые РК75. Размеры.ГОСТ 26110-84. М.: Издательство стандартов. 1984. 3 с.

165. Рельсы остряковые 0Р50. Размеры.ГОСТ М.: Издательство стандартов. 1986. 4 с.

166. Рельсы остряковые 0Р65. Размеры.ГОСТ 17507-85. М.: Издательство стандартов. 1986. 4 с.

167. Рельсы остряковые 0Р75. Размеры.ГОСТ

168. М.: Издательство стандартов. 198 .4с.

169. Розанов Ю.А. Случайные процессы. М.: Наука. 1971. 286 с.

170. Ромалис Б.Л. Определение контактной приспособляющей нагрузки с учетом сил трения. М. : Машиностроение. 1973. 60 с.

171. Рыбкин Б.Б. Интенсивность износа крестовин стрелочных переводов //Исследование взаимодействия пути и подвижного состава: Сб.научн.тр. Днепропетровск: Транспорт. 1979.1. С.84-87.

172. Рыбкин В.В. Учет влияния величины динамических сил при оптимизации продольного профиля крестовин //Исследование взаимодействия пути и подвижного состава: Сб.научн.тр. Днепропетровск: Транспорт. 1981. С.54-59.

173. Рыбкин В.В., Васильев А.К. Динамические вертикальные силы, действующие на рельс в зоне крестовины //Исследование взаимодействия пути и подвижного состава: Сб.научн.тр. Днепропетровск: Транспорт. 1982. С.69-74.

174. Рыжов Э.В. Контактная жесткость деталей машин. М.: Машиностроение. 1966. 193 с.

175. Сейбот П. Нагрузки на рельсы с боковым износом //Железные дороги мира. 1988. № 3. С.49-54.

176. Симон A.A. Анализ работы крестовин //Путь и путевое хо-• зяйство. 1981. № 8. С.26.

177. Слепян Л.И. Механика трещин. Л.: Судостроение. 1981. 295 с.

178. Смыков Е.К., Якобсон С.И. Ремонт крестовин на участковом пункте //Путь и путевое хозяйство. 1984. № 9. С.26.

179. Стрелочный перевод, допускающий движение на боковой путь со скоростью 220 км/ч. Конструкция, укладка, испытания //Железные дороги мира. 1977. 8. С.54-60.

180. Сэмба Сёити, Танака Кэндзи. Стрелочные переводы Японских национальных железных дорог //Тэнудо сэнро. 1984. № II. С. 592-598.

181. Тимошенко СЛ., Войновский-Кригер С. Пластинки и оболочки. М.: Физматшз. 1963. 635 с.- 424

182. Тимошенко С.П., Цудьер Д. Теория упругости. М.: Наука. 1975. 576 с.

183. Титаренко М.й. Влияние осевых нагрузок грузовых вагонов на напряженное состояние элементов стрелочного перевода Р50 марки I/II на железобетонных брусьях //Исследования в области подвижного состава и пути: Сб.научн.тр. 1978. C.II-I3.

184. Титаренко М.И. Стойкость крестовин при повышенных нагрузках //Путь и путевое хозяйство. 1980. й 12. С.19-20.

185. Титаренко М.И., Ткаченко В.Н. Влияние отклонений размеров торца сердечника крестовины на его напряженное состояние //Вестник ВНИИЕГ. 1986. Л 2. С.44-46.

186. Трофимов А.Н., Фролов JI.H., Агафонов Г.Ф. Испытания крестовин с подвижным сердечником //Путь и путевое хозяйство. 1980. № II. С.26-27.

187. Трощенко В.Т. Деформирование и разрушение металлов при многоцикловом нагружении. Киев: Наукова думка. 1981. 343 с.

188. Трякин А.П. Определение параметров расчетной схемы "экипаж-путь" при исследовании взаимодействия в зоне крестовин //Исследование расчетных характеристик и динамики железнодорожного пути: Сб.научн.тр. Днепропетровск: Транспорт. 1985. С.33-39.

189. Федоров В.В. Термодинамические принципы в теории трения и износа //Тезисы докладов Всесоюзной научной конферен1. Фан.ции по теории трения, износа и смазки. ТашкентГТ975.С.10.

190. Федоров В.В. Термодинамические аспекты прочности и разрушения твердых тел. Ташкент: Фан. 1979. 186 с.

191. Федоров В.В. Кинетика повреждаемости и разрушения твердых тел. Ташкент: Фан. 1985. 168 с.- 425

192. Филиппов А.П. Колебания деформируемых систем. М.: Машиностроение. 1970. 734 с.

193. Флейшер Г. Энергетический метод определения интенсивности износа // Исследования по триботехнике: Сб.научн.тр. М.: НИИ информации по машиностроению. 1975. С.265-277.

194. Фридман Я.Б. Механические свойства металлов. Деформация и разрушение. М.: Машиностроение. 1974. 472 с.

195. Фришман М.А., Евтюхов Г.А., Орловский А.Н., Бурднм Б.А. Облегченные крестовины типа Р65 //Исследование взаимодействия пути и подвижного состава: Сб.научн.тр. ДИИТ.

196. Днепропетровск: Транспорт. 1976. С.3-6.

197. Фришман М.А., Микитенко A.M., Орловский А.Н., Пономарен-ко Н.М. Наплавка крестовин в стационарных условиях //Путь и путевое хозяйство. 1976. № II. С.9-10.

198. Фришман М.А., Рыбкин В.В. Методика отыскания рационального профиля крестовин стрелочных переводов //Исследование взаимодействия пути и подвижного состава: Сб.научн.тр. Днепропетровск. Транспорт. 1979. С.40-45.

199. Фролов Л.Н. Крестовина для высокоскоростного движения поездов с подвижным сердечником и двумя гибкими ветвями // Вопросы путевого хозяйства: Сб.научн.тр.

200. Л.: Транспорт. 1968. С.82-102.

201. Фрохт М.М. Фотоупругость. T.I. М.-Л.: Гостехиздат. 1948. 432 с.

202. Фрохт М.М. Фотоупругость. Т.2. М.-Л.: Гостехиздат. 1950.488 с.

203. Халфман Р.Л. Динамика. М.: Наука. 1972. 568 с.

204. Хастингс Н., Никок Д. Справочник по статистическим распределениям. М. : Статистика. 1980. 95 с.

205. Хилл Р. Математическая теория пластичности. М. : Госгех-издат. 1956. 407 с.

206. Делан В.И. Расчет контактных давлений в эвольвентиых зубчатых соединениях //Известия высших учебных заведений. 1975. № 8. С.13-43.

207. Черепанов Г.П. Современные проблемы механики разрушения //Проблемы прочности. 1987. № 8. С.3-13.

208. Черноусько Ф.Л., Банинчук Н.В. Вариационные задачи механики и управления. Численные методы. М.: Наука. 1973. 290 с.

209. Шаройко B.C., Киселев A.C. О допустимых значениях горизонтальных ускорений при кратковременном их воздействии //Исследование движения экипажей на боковой путь: Сб. научн.тр. Л.: Транспорт. 1971. С.28-39.

210. Шахов В.И., Асатуров A.A., Темиш О.С. Влияние содержания фосфора и режима термообработки на свойства высокомарганцовистой стали для крестовин //Вестник ВНИЖТ. 1982. № 4. С. 42^4.

211. Шахов В.И., Путря H.H., Титаренко М.И., Балленков Б. А. Повышение усталостной прочности сердечников крестовин //Вестник ВНШЖТ. 1983. № 6. С.42-44.

212. Шахунянц Г.М. Железнодорожный путь. М. : Транспорт. 1969. 536 с.

213. Шевелева Г.И. Расчет упругих контактных перемещений на поверхностях деталей ограниченных размеров //Машиноведение. 1985. № 4. С.92-98.- 427

214. Штремель М.А., Коваленко И.А. О механизме упрочнения стали Гадфильда //Физика металлов и металловедение (АН СССР) 1987. Т.63. Вып.1. С.172-180.

215. Яковлев В.Ф. О нормах допустимого износа крестовин при повышении скоростей движения поездов //Железнодорожный транспорт. 1958. № 10. С.27-29.

216. Яковлев В.Ф. Исследование контактных напряжений в элементах колеса и рельса при действии вертикальных и касательных сил //Исследование контактной прочности рельсов: Сб. научн.тр. Л.: Транспорт. 1962. С.3-89.

217. Яковлев В.Ф. О применимости теории Герца-Беляева к расчету контактных напряжений в боковых выкружках головки рельса и гребня колеса //Исследование контактной прочности рельсов и колес подвижного состава: Сб.научн.тр. Л.-: Транспорт. 1963. С.21-76.

218. Яковлев В.Ф. О параметрах расчетной схемы сил взаимодействия в контакте колеса и рельса //Вопросы расчета на прочность элементов пути и стрелочных переводов: Сб.научн тр. I.: Транспорт. 1964. С.187-211.

219. Яковлев В.Ф. Исследование сил взаимодействия колеса и рельса с учетом нелинейных односторонних связей и перемен ных масс // Исследование'взаимодействия пути и подвижного состава с применением ЗВИ: Сб.научн.тр. Л.: Транспорт. 1964. С.46-95.

220. Яковлев В.Ф., Полетаев В.И., Семенов И.П., Саутин А.И. Об определении расчетных параметров пути //Применение ЭВМ при расчетах и проектировании железнодорожного пути: Сб.научн.тр. Л.:Транспорт. 1972. с.21-23.

221. Яковлев В.Ф., Семенов И.И. Геометрические неровности рельсовых нитей //Вопросы расчета на прочность элементов пути и стрелочных переводов: Сб.научн.тр. Л. ¡Транспорт. 1964. С.29-67.

222. Яковлев В.Ф., Семенов И.И. Исследование упруго-динамических характеристик пути и определение динамических вертикальных сил в крестовине //Вопросы расчета на прочность элементов пути и стрелочных переводов: Сб.научн.тр. Л.: Транспорт. 1964. С.94-105.

223. Яковлев В.Ф., Семенов И.И. Взаимодействие пути и подвижного состава при совпадении неровностей на колесе и рельсе // Вестник ВНЙИЖТ. 1968. № 2. С.12-16.

224. Янковский А.К. Укладка и содержание стрелочных переводов. М.: Трансжелдориздат. 1939. 138 с.

225. Янковский А.К., Шлыгин М.И., Литвин Г.А. Проектирование стрелочных переводов. М. :Трансже.идориздат. 1948. 319 с.- 429

226. Appareils de voie //Railet monde. /982. H2Í.P.54-59.

227. Blanohard Leo. The Basics of track inspection // Paiiway Track and Struct. 1975. A/7L P. 26.

228. Review and update on performance of frogs, switches, guard rails // Railsway Track and Struct. 197S. A/S. P. 38-39.

229. Zh3. Frank EE Evolution of the reil-Sound manganese frog f/Transp. Res. Ree. /986. Al/071. P. 43-48. Gawel K. Bodania rozfatdow o roznych szerokosciach tora U Drogi Kolej,. /979. A/3. P. 77-85.

230. Lamekjerzy. Badania zmian szerokosci torów w roszjazdach //drogi kolej. 1984. A/7. P. /97'/99.24ß. Lehm er D.X. Proc. 2nd Symposium on Large Scale digital

231. Computing Machinery. Camßrtdpe: Harvard: University Press. /961. P. /41-146.

232. Lloyd d.K.,LLpowM. Reliaéi&ty: Management, Methods and Mathematics, Enyiewood Cliffs, A/.l: Prentice-Hail. /962. 352p.2k8. Lockwood C., Thornton P. Hevelopment work on switches and crossings Sy British RoU // Trarnsp. Res. Pec. /986. A//07J. P. 48-56.

233. Manson S.S., Freckeü.C., Ensign C.R. Applications of a DouBle Linear Damage Rule, to Cumulative Fatigue Fatigue Crack Propagation // Ameracan Society for Testing and Materials. Philadelphia. /967. 384p.- 430

234. Maurer Т., Zimmermann К. ~H. Bas ßiockheristück aus Mandanstahiguö // Signo£ ¿//?d Schiene. /978. Mi. Р.9-И.

235. MüeeerH-P., SchuizP. Einführung von Radeenkern mit Hurien Ein£auffangen Sei der J)R flSiywf und SchLne. /980. №. Р./72-/74.

236. Oeconomos 1 Les nouireaux opparei£s de voie VIG 60 de ia SNCF //Rev.gen. ehem. /er. 4987. /1/3. P. 5-/3.

237. Rac/fenker Elektro-Thermit, GmöP. Пат. ФРГ, м.EOlß 7/zo, N2657199, заябл. 17./2.76 onyfa. 8.02.79.

238. Rai£ forse transducer//Rai? vag Gast. M. /975. h/3. Р. Ш.

239. Pajamani M, Sußzamaniam/(. Rai£whee£ eontact stresses // Mion faiiway Techn. ßu££. /968. ///69. P. 54-58.

240. RousseR. Les appareifs de voie aax grandes vitesses //ßev. tjen. chemüis fer. /970. M'89,. P.U22-440.

241. Tancz Tan. OBcerwaeje montozu uk£adania i utrzymania rozjazdow о ronych szerokosciach torc/. // Sragir Xotee/. /979. /V/О. P. 286-294.

242. Tayior E.M. Innorations in frog and switch design // Butt. Amer. Raiiway Eng. Assoc. /976. /1/658. P.652-664

243. Troche//. Der Bau von Weichen //2. EisenSahttw. und Verkehrstechn. Mas. Ann. /979. Ш P. 387-397.

244. V£a so к J. Technicky rozvoj v konstrukei vyhySek//¿e£eznichi technika. /975. h/4. P. 231 -237,\