автореферат диссертации по транспорту, 05.22.06, диссертация на тему:Определение условий обращения подвижного состава с использованием корреляции в показателях взаимодействия экипажа и пути

На правах рукописи

ТИХОВ Михаил Сергеевич

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСЛОВИЙ ОБРАЩЕНИЯ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОРРЕЛЯЦИИ В ПОКАЗАТЕЛЯХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЭКИПАЖА И ПУТИ

Специальность: 05.22.06 - Железнодорожный путь, изыскание

и проектирование железных дорог

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени КАНДИДАТА технических наук

ООЗ163014

Москва - 2007 г.

003163014

Работа выполнена в Федеральном Государственном Унитарном Предприятии «Всероссийский научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта» (ФГУП ВНИИЖТ)

Научный руководитель.

доктор технических наук, профессор Ромен Юрий Семенович

Официальные оппоненты

доктор технических наук

Желнин Герман Георгиевич (ВНИИЖТ) кандидат технических наук, профессор Воробьев Эдуард Викторович (МИИТ)

Ведущее предприятие.

Санкт-Петербургский университет путей сообщения

Защита состоится « 13 » ноября 2007 года в 13 часов на заседании диссертационного совета Д 218 002.01 при Федеральном Государственном Унитарном Предприятии «Всероссийский научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта» по адресу 129851, г Москва, ул 3-я Мытищинская, д 10, зал заседаний Ученого Совета

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института

Автореферат разослан « 12 » октября 2007 года

Отзыв на реферат в двух экземплярах, заверенный печатью учреждения, просим направлять в адрес института

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор технических наук, профессор

П Т Гребенюк

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

Вопросы безопасности движения, обеспечения жизни и здоровья пассажиров, сохранности грузов при перевозках являются одними из ключевых для любого вида транспорта Железнодорожный транспорт России это жизнеобеспечивающая отрасль экономики. Поэтому проблемы безопасности движения и ресурсосбережения в самом широком их смысле, всегда являлись приоритетными Актуальность работы определяется изменившимися с развитием экономики условиями эксплуатации (рост скоростей движения, тяжеловесные и длинносоставные поезда, увеличение осевых нагрузок) которые требуют совершенствования технических средств, что невозможно без испытаний новой и модернизированной техники, и в частности, подвижного состава.

Установление условий обращения подвижного состава по различным конструкциям железнодорожного пути основано на информации о воздействии экипажа на путь, определении допускаемых скоростей движения, сравнении различных экипажей для выявления лучших по показателям взаимодействия.

В настоящее время для установления условий обращения подвижного состава используется совокупность показателей напряженно-деформированного состояния пути при воздействии на него экипажа Однако, определение нескольких взаимосвязанных показателей воздействия подвижного состава на путь в отдельных сечениях пути значительно сужает объем получаемой в эксперименте информации.

Между измеряемыми показателями на подвижном составе и в пути существуют корреляционные связи Использование методов корреляционного анализа и математического моделирования для расчета показателей воздействия на путь при наличии экспериментальных данных о нагрузках, передаваемых от колес на рельсы, позволит значительно

ч

увеличить количество рассматриваемых в пути сечений и тем самым повысить достоверность получаемой экспериментальной информации Цель работы

Целью исследования является разработка эффективного метода определения напряженно-деформированного состояния пути на участке большой протяженности для установления допускаемых скоростей движения подвижного состава на основе современных методов регистрации и обработки процессов взаимодействия пути и экипажа Методы исследования

В работе применяются следующие методы исследования экспериментальное измерение напряженного состояния пути, математическая обработка результатов в процессе проведения экспериментов и математическое моделирование работы элементов пути под проходящим подвижным составом для установления допускаемых скоростей движения. Научная новизна работы

Научная новизна работы заключается в следующем на основе использования созданной системы автоматической регистрации и обработки данных о воздействии на путь предложен метод экспресс-оценки получаемой экспериментальной информации для определения достаточности количества опытных заездов во время испытаний подвижного состава по воздействию на путь с целью установления условий его обращения на сети железных дорог,

разработаны методы оценки показателей воздействия на путь по измерениям сил взаимодействия на базе установления экспериментальных и теоретических взаимозависимостей между нагрузками на рельсы и шпалы и напряжениями, возникающими в кромках подошвы рельсов, при воздействии на путь подвижного состава,

разработана методика установления взаимосвязей между показателями динамики экипажа, измеряемыми на протяженных участках пути, и показателями воздействия на путь, измеряемыми в отдельных сечениях на

опытных участках, и определения напряженно-деформированного состояния пути на участках большой протяженности по показателям динамики подвижного состава на основе получаемых зависимостей

Практическая ценность и реализация результатов работы Разработана автоматизированная система обработки экспериментальных данных, которая внедрена при проведении приемочных испытаний подвижного состава по воздействию на путь. Методы экспресс-оценки получаемой экспериментальной информации используются при приемочных испытаниях подвижного состава и при проведении исследовательских работ в рамках НИОКР ОАО «РЖД», в частности они использовались при проведении испытаний по теме «Оптимизация ширины рельсовой колеи».

Апробация работы

Основные результаты работы докладывались на научно-технических конференциях 3-ей Международной научно-технической конференции «Подвижной состав XXI века' идеи, требования, проекты» в 2005 году в г Санкт-Петербурге, 66-ой Международной научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития железнодорожного транспорта» в 2006 году в г Днепропетровске, 67-ой Международной научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития железнодорожного транспорта» в 2007 году в г Днепропетровске, 5-ой Международной научно-технической конференции «Подвижной состав XXI века идеи, требования, проекты» в 2007 году в г Санкт-Петербурге, Конференции молодых ученых и аспирантов, посвященной 170-летию Российских железных дорог в 2007 году в г Москве Также результаты работы обсуждались на научно-технических совещаниях отделения Комплексных испытаний и взаимодействия пути и подвижного состава ВНИИЖТ

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 5 печатных работ

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка использованной литературы, включающего в себя 96 наименований

Объем диссертации 127 страниц основного текста, 29 рисунков, _5 таблиц

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

■ .Во введении отражена научная проблема, обоснована актуальность темы диссертационной работы, определены цели и задачи исследования. Сформулированы основные положения научной новизны работы

В первой главе сделан обзор работ по исследованию проблем взаимодействия пути и экипажа в части определения условий обращения подвижного состава по железнодорожному пути с различными конструкциями верхнего строения

Определению воздействия подвижного состава на путь расчетными и экспериментальными методами были посвящены работы многих ученых, среди которых следует выделить труды М. Блонделя, Е М. Бромберга, A JI Васютынского, Г Вебера, М Ф Вериго, Е Винклера, Э В Воробьева, А М Годыцкого-Цвирко, В.Н Данилова, ОП Ершкова, Г Г Желнина, А Я Когана, В И Крачковского, С С Крепкогорского, М.А Левинзона, Г Марье, ВО Певзнера, НП. Петрова, С.Н. Попова, Ю.С. Ромена, И.Р. Стецевича, С П Тимошенко, М А. Фришмана, А.А Холодецкого, Г.М Шахунянца, В.Н. Шестакова, Г. Юбелакера, В.Ф Яковлева

Задачи определения оптимальных параметров отдельных элементов конструкции пути для обеспечения необходимых скоростей движения возникли уже на начальном этапе развития железных дорог. Первоначально использовались расчетные формулы для определения массы рельса из условия обеспечения его прочности на изгиб под действием вертикальной нагрузки. При невысоких скоростях движения, небольших осевых нагрузках

б

подобные расчеты были достаточны с учетом небольшого влияния других факторов и введения в расчетные формулы запаса прочности. Позже ставятся задачи о возможности управления параметрами пути для обеспечения необходимых скоростей движения не только с помощью увеличения массы рельса, но и шпал, в частности, изменения межшпального расстояния.

Дальнейшее развитие железнодорожного транспорта привело к необходимости учета напряжений и деформаций в пути, возникающих под действием горизонтальных сил. В конце 19-ого века в расчет рельсов вводится составляющая от бокового воздействия, сначала как часть вертикального воздействия, затем разрабатываются методы определения горизонтальных сил при вписывании экипажа в кривые участки пути.

Усложнение расчетных схем, включавших достаточно большое количество факторов, привело к необходимости экспериментального определения ряда параметров. Первые опыты по определению деформаций рельсового пути были проведены в конце 19-ого века, в то же время были разработаны первые методы расчета железнодорожного пути, основанные как на гипотезе Винклера представления пути, как балки, лежащей на сплошном упругом основании, так и для рельса, лежащего на многих опорах

Рассмотрено дальнейшее развитие экспериментальных и расчетных методов определения показателей воздействия на путь, а также правила установления условий обращения в настоящее время Основой методического обеспечения установления условий обращения служит «Типовая методика испытаний по воздействию на путь», которая является методикой ИЦ ВНИИЖТ и входит в систему НБ ЖТ, приемочные испытания при проведении их ВНИИЖТом также проводятся по данной методике Основные положения существующей методики определяют следующее, испытания проводятся в прямом участке пути и в кривых радиусами 300-400 и 600-700 метров на пути с современными конструкциями верхнего строения и содержания, удовлетворяющего нормативным документам; измеряются напряжения в кромках подошвы рельсов, боковые и вертикальные нагрузки

на рельсы и на шпалы, обработка показателей взаимодействия осуществляется методами математической статистики с определением необходимого количества опытных заездов, измерение показателей воздействия на путь и динамики экипажа производятся одновременно с привязкой записей динамики к координатам пути, скорости движения для других конструкций пути определяются по «Методике оценки воздействия подвижного состава на путь по условиям обеспечения его надежности»

В диссертации показаны намеченные ранее, но не полностью рассмотренные, либо не исследованные экспериментально, возможные пути развития методики установления скоростей движения: переход к измерению нагрузок, действующих от подвижного состава на рельсы, целесообразность которого была отмечена еще в 60-ые годы прошлого века, развитие исследований взаимозависимостей между показателями динамики экипажа и его воздействия на путь, применение автоматизированных методов регистрации опытных данных, которое позволяет проводить экспресс-оценку информации во время испытаний, проведение анализа взаимозависимостей экспериментально определяемых показателей воздействия на путь.

Основные положения действующей методики установления условий обращения были разработаны в 50-60-ых годах прошлого века и не пересматривались, несмотря на развитие средств измерений, регистрации и обработки Наиболее информативным показателем взаимодействия подвижного состава и пути являются силы, действующие от колес экипажа на рельсы, современные экспериментальные методы позволяют измерять силы, действующие на рельсы, на ограниченном участке пути для любого экипажа, необходима разработка метода установления условий обращения подвижного состава по измерениям нагрузок на рельсы, так как они являются первичным результатом взаимодействия подвижного состава и пути, а напряжения в кромках подошвы рельсов и нагрузки на шпалы определяются только характеристиками самого пути и силами взаимодействия Автоматизированные системы регистрации экспериментальных данных

позволяют не только проводить обработку информации в процессе испытаний, но и оценивать достаточность количества заездов.

Во второй главе проведен анализ существующих подходов к обработке экспериментальных данных и сопоставление данных динамики подвижного состава и показателей его воздействия на путь

Условия обращения нового или модернизированного подвижного состава устанавливаются на основании результатов комплексных динамических и по воздействию на путь испытаний В процессе проведения таких испытаний одновременно регистрируются как динамические процессы в экипаже, так и напряженное состояние элементов конструкции пути, обусловленное силовым воздействием данного подвижного состава

Современная методика испытаний по воздействию на путь включает в себя измерение следующих показателей напряжений в наружной и внутренней кромках подошвы рельсов, горизонтальных и вертикальных нагрузок, передаваемых колесами на рельсы и передаваемых шпалой на подкладку, и просадок и отжатий рельсовых нитей Подобные измерения выполняются на протяжении 2-3 рельсовых звеньев длиной 25 метров в 8-16 сечениях пути, что лимитируется возможностями измерительных систем и целесообразностью приобретения дорогостоящей аппаратуры

Наиболее трудоемким этапом обработки ранее являлась расшифровка опытных записей с выделением воздействия от каждой оси опытных экипажей Применение автоматизированных программ обработки позволяет значительно ускорить данный процесс Обработка согласно действующей методике производится следующим образом' в одну выборку объединяются полученные значения по всем приборам одного типа, отдельно рассматриваются скорости и направления движения, а также воздействие от каждой оси экипажей, входящих в опытный поезд.

Показано, что при увеличении выборки за счет количества заездов (рисунок 2.1) наблюдается достаточно хорошая повторяемость экспериментальных данных, что позволяет производить экспресс-оценку

достаточности их количества во время проведения испытаний. Влияние показателей воздействия на путь в отдельных измерительных сечений может оказываться более значительным в виду того, что вагон в общем случае является сложной нелинейной динамической системой. Возникающие при наличии колебаний перемещения необрессоренных масс тележки поперек рельсовой колеи приводят к значительным изменениям воздействия вагона на путь в горизонтальной плоскости, а) б)

Экспресс-оценка Априорная оценка

Рисунок 2.1 — Изменение среднеквадратического отклонения в выборке напряжений в кромках

подошвы рельсов при увеличении количества заездов и приборов а) в зависимости от количества заездов б) в зависимости от количества приборов

Полученные результаты свидетельствуют о том, что после проведения определенного количества заездов, наблюдаются только незначительные изменения характеристик регистрируемых случайных величин. Таким образом, проведение анализа данных во время испытаний позволяет установить необходимое количество заездов для получения достоверной информации с определенной точностью.

Алгоритм определения достаточного количества заездов должен включать следующие шаги: задание желаемой точности до проведения опытных поездок; проведение цикла поездок на одной скорости; обработка экспериментальных данных по каждому прибору с выделением воздействия от всей осей опытных экипажей; расчет характеристик рассматриваемых случайных величин в зависимости от количества заездов в выборке; принятие решения о достаточности полученной информации в том случае,

если по рассматриваемым показателям изменение происходит в рамках заданной точности, в противном случае - продолжение опытных поездок.

Более сложным является вопрос определения количества приборов, которое затруднительно увеличивать при проведении испытаний Полученные результаты показывают, что добавление в выборку дополнительного прибора может привести к изменениям среднего значения и среднеквадратического отклонения до 5 и 10 % соответственно в зависимости от места установки, поэтому их количество должно определяться априорно.

В настоящее время для оценки достаточности экспериментальной информации в процессе испытаний нового подвижного состава используется соответствующая методика Для полученной максимальной вероятной величины с заданной точностью Д количество значений N данных как по заездам, так и по приборам, в выборке должно быть не менее чем

А

здесь 8 - ожидаемое среднеквадратическое отклонение, определяемое по предыдущим испытаниям подвижного состава, близкого по конструкции к испытуемому, А — задаваемая погрешность определения характеристик статистики. Данная формула обеспечивает вероятность 0,994

При применении существующей оценки различные варианты сочетаний количества заездов и приборов могут давать принципиально разные результаты при одном что не учитывается используемой формулой Она может применяться только в тех случаях, когда количество приборов и мест их установки остается неизменным. Для анализа влияния неровностей пути на силы взаимодействия и положение точек их регистрации было проведено моделирование движения полувагона. Полученные результаты показали, что между вершиной неровности и наибольшими силами взаимодействия пути и вагона наблюдается смещение в 2-4 м

Для анализа возможностей существующего подхода было проведено сопоставление опытных записей по динамике вагонов и по воздействию на путь. Был поставлен эксперимент, заключавшийся в одновременном измерении боковых и вертикальных сил по наружной и внутренней нити с шагом измерения 0,25 м. Такая частота измерений нагрузок на рельсы позволяет учесть изменение горизонтального модуля упругости пути в зоне проведения измерений и исключить влияние случайных факторов. Измерения проводились в кривых участках пути радиусами 350 и 650 метров. В каждой кривой было оборудовано по две измерительные системы. В качестве оценки использовалось среднее значение показателей на исследуемом участке. В кривой радиусом 650 метров, для первой измерительной схемы получена устойчивая зависимость суммы боковых сил от рамной - уровень корреляции по средним величинам 0.98 (рисунок 2.2).

Рамная сила У, кН

Коэффициент корреляции 0.98 Рисунок 2.2 - Сумма боковых сил на двух рельсах в зависимости от рамной силы в кривой радиусом 650 метров при движении со скоростями от 60 до 120 км/ч по средним значениям

Несколько ниже уровень корреляции на второй измерительной схеме Объединение всех данных дает коэффициент корреляции 0,90

При рассмотрении отдельно сечений на шпалах и в междушпальных ящиках в целом наблюдается более устойчивая связь между суммой боковых и рамной силой в измерительных сечениях на шпалах В кривой радиуса б50 метров корреляция в измерительных сечениях на шпалах составила 0,93, а в междушпальных ящиках - 0,80 Такая разница может объясняться неравноупругостыо пути под соседними шпалами, которая приводит к возникновению дополнительных силовых неровностей в сечениях пути в междушпальных ящиках Кроме того, следует отметить, что средний уровень сил в Междушпальных ящиках несколько ниже, что сказывается на относительных оценках

Для более точного определения корреляционной зависимости между суммой боковых сил и рамной силой следует размещать датчики в сечениях, где рамная сила достигает своих максимальных и минимальных значений в пределах опытного участка, так как в этих случаях движение колесной пары более обусловлено очертанием пути, и траектории движения имеют меньший разброс При отсутствии отметчика пути или предварительных заездов в качестве индикатора мест для определения экстремальных величин сил могут служить стрелы изгиба наружной нити кривой, но их определение по показателям динамики обеспечивает большую точность размещения датчиков при испытаниях одного объекта

Полученные результаты позволяют оценить сумму боковых сил на двух рельсовых нитях по рамной силе Для оценки боковой силы на внутреннем рельсе, где отсутствует набегание колеса гребнем на рельс нужно использовать трибологические зависимости боковой нагрузки от вертикальной, а вертикальные нагрузки определять по коэффициентам динамических добавок, измеряемых как на пути, так и на подвижном составе Аналогично исследованию взаимосвязи между рамной и боковыми силами было проведено сопоставление между коэффициентами вертикальной

динамики экипажа и вертикальными силами, измеряемыми на обеих рельсовых нитях. Получены зависимости средних значений вертикальных нагрузок в зависимости от коэффициентов вертикальной динамики Коэффициенты корреляции составили около 0 8

Полученные результаты позволяют для установления условий обращения использовать данные измерений в пути на участке небольшой протяженности, с распространением результатов на весь опытный участок на основе динамических испытаний экипажа и внедрить экспресс-оценку полученной экспериментальной информации для определения достаточности проведенного количества заездов.

В третьей главе проведен анализ взаимозависимостей экспериментально определяемых показателей воздействия на путь и даны предложения по развитию методики установления условий обращения подвижного состава.

Определение зависимостей между различными показателями воздействия на путь позволяет отказаться от измерения трех различных показателей напряженно-деформированного состояния пути в объеме необходимом для расчета статистических характеристик, а за счет этого возможно значительно увеличить количество исследуемых сечений без усложнения измерительных комплексов Необходимо определить измерение каких показателей может обеспечить полноту экспериментальной информации о напряженно-деформированном состояния пути при сохранении достоверности получаемых экспериментальных данных

Проведенное исследование по результатам ряда испытаний, в которых одновременно регистрировались нагрузки на рельсы и напряжения в кромках, с целью определения взаимозависимостей между ними, показало, что между этими экспериментально определяемыми показателями напряженно-деформированного состояния пути существует устойчивая связь (рисунок 3.1), обеспечивающая корреляцию выше 0.8 (в большинстве случаев она находится в диапазоне от 0,9 до 0,95). При проведении

испытаний на пути с железобетонными шпалами также получены высокие коэффициенты корреляции между различными показателями воздействия на путь.

л С £ 9 X b. (Л 0 >5 X X 1 а с га | о X т со а >ч § c. 0.5(а„-ав = 1.16Нб ^ 9.89 ю

¿4 0 >•

• - {X ЛВжгУ?'

0 -2 о ) 2 а 4 3 6 а ё Э 1

Горизонтальные силы Нб, кН

Коэффициент корреляции 0.95 Среднеквадратическое отклонение 5.3 МПа

Рисунок 3.1 - Полуразность напряжений в кромках подошвы рельсов в зависимости от горизонтальных нагрузок на рельсы на испытаниях грузовых вагонов в кривой 650 м

Измерение нагрузок на шпалы требует установки специальных силоизмерительных подкладок, при этом вносятся изменения в конструкцию пути на опытных участках, поэтому более целесообразным является измерение напряжений в рельсах методом тензометрирования, не требующим внесения изменений в конструкцию пути, с последующим определением нагрузок на шпалы по данным установленных зависимостей.

Важными факторами, влияющими на уровень связи показателей воздействия на путь, являются условия контактирования колес подвижного состава с рельсами и значительный разброс коэффициентов зависимостей по измерительным сечениям, что объясняется неравноупругостью пути. Разница между коэффициентами может быть в 1,5-2 раза.

15

Выше сказано, что общее количество измеряемых процессов при проведении испытаний по воздействию нового или модернизированного подвижного состава на путь ограничивается возможностями измерительной системы Общее число каналов N состоит из N] - количество датчиков напряжений в наружной и внутренней кромках подошвы рельсов, измеряемых одновременно в одних и тех же сечениях для определения осевых напряжений в подошве рельса, которые затем сопоставляются с расчетными при установлении условий обращения подвижного состава по пути различных конструкций верхнего строения, N2 - количество датчиков горизонтальных и вертикальных нагрузок на рельсы, горизонтальные нагрузки на рельсы определяют прочность промежуточных рельсовых скреплений, вертикальные нагрузки используются при расчетах воздействия опытного подвижного состава на железнодорожные пути различных конструкций верхнего строения, N3 - количество датчиков горизонтальных и вертикальных нагрузок на шпалы, отношение максимальной горизонтальной нагрузки к средней вертикальной служит оценкой прочности промежуточных рельсовых скреплений и устойчивости рельсошпальной решетки сдвигу по балласту, поэтому датчики должны устанавливаться попарно на одной либо соседних шпалах

Поскольку информация о нагрузках и напряжениях дополняют друг друга, для получения полной картины о напряженно-деформированном состоянии пути и обеспечения достоверности получаемых результатов приборы всех типов должны устанавливаться либо в одних и тех же, либо в соседних сечениях пути Таким образом, количество измерительных сечений Nce4 с учетом необходимости в одном сечении пути измерения попарно напряжений в наружной и внутренней кромках подошвы и горизонтальных и вертикальных нагрузок на рельсы и на шпалы составит

Nce4 = aiNi/2 + a2N2/2 + a3N3/2 = (aM + a2N2 + a3N3) / 2 Здесь аь a2, a3 — количество измерительных сечений напряжений в кромках подошвы рельсов, нагрузок на рельсы и шпалы соответственно

Показатели напряженно-деформированного состояния пути связаны между собой, нагрузки на рельсы при известной жесткости основания определяют нагрузки на шпалы, полусумма напряжений в наружной и внутренней кромках подошвы рельсов зависит от вертикального воздействия на путь, а полуразность - от горизонтального воздействия

Определение взаимозависимостей показателей воздействия на путь позволяет отказаться от измерения напряжений в кромках подошвы рельсов и нагрузок на шпалы в объеме, необходимом для определения статистической значимости, и экспериментально определять их только для установления взаимозависимостей с нагрузками на рельсы Схема применения такого подхода приведена на рисунке 3 2 На основе взаимозависимостей показателей динамики экипажа и его воздействия на путь предлагается определять боковые и вертикальные нагрузки на рельсы, по которым на основе совместного измерения в нескольких сечениях пути экспериментально-расчетным методом вычислять напряжения в кромках подошвы рельсов и нагрузки на шпалы Обычно при проведении испытаний

а1>аз, щ>а£ щ>12; аг, аз > 8 Переход к измерению нагрузок на шпалы и напряжений в кромках подошвы рельсов для установления их зависимостей от нагрузок на рельсы в 4 фиксированных сечениях пути позволит увеличить количество измерительных сечений в 2-2,5 раза и значительно повысит достоверность получаемой в испытаниях информации о воздействии экипажа на путь, что особенно важно при существенных разбросах показателей динамики экипажа

Экспериментальное определение показателей взаимодействия пуш и экипажа на различных опытных участках пути

I

Показатели воздействия на путь, измеряемые в конечном чиспе сечений на опытных участках небольшой протяженности

I

Напряжения в кромках под ошвы рельса

- I

Полуразносга], напряжений

I

Нагрузки на шпалы

I ~~

Горизонтальные нафужи

Сипы, действующие на рельсы

" I

Боковые силы

X

Показатели дишшиш экипажа, измеряемые на прот яженных участках, включая опытные

Рамные силы

Вертикальные [, силы

Коэффициенты вертикальной динамики

Расчет пути на прочность

Расчет воздействия на пуп> с различными конструкциями верхнего строения

Допускаемые скорости движения экипажа по различным конструкциям верхнего строения железнодорожному пути в зависимости от пиана линии

- —•» предлагаемое использование взаимозависимостей показаталей динамики и воздействия на путь и сил взаимодействия Рисунок 3.2 ~ Предложения по развитию методики установления условий обращения подвижного состава

Возможность определения кромочных напряжений в подошве рельсов по устанавливаемым взаимозависимостям на основе измерений в нескольких сечениях пути и силам, действующим на рельсы, была исследована для приемочных испытаний грузовых вагонов (рисунок 3.3), в которых напряжения в кромках подошвы рельсов и силы, действующие на рельсы, измерялись в 12 сечениях пути. Разницы между экспериментально определенными максимумами полуразностей напряжений и результатами расчетов на основе полученных взаимозависимостей в 4 сечениях пути составили менее 10%, а для полусумм напряжений - 5%. При этом использованные для расчетов взаимозависимости определялись для всех вагонов, а не отдельно для каждого.

а) б)

100 МПэ

80 60 40 20 0

Рисунок 3.3 - Напряжения в кромках подошвы рельсов в кривой 350 метров при скорости

80 км/ч по результатам измерений и при определении по нагрузкам на рельсы и взаимозависимостям, определенным по измерениям в меньшем количестве сечений пути а) полуразности б) полусуммы

Таким образом, получены следующие результаты: между нагрузками на рельсы и нагрузками на шпалы, нагрузками на рельсы и напряжениями в кромках подошвы рельсов существуют устойчивые взаимозависимости, зависящие от характеристик пути в измерительном сечении; разница в положении точек контакта рельса и колеса различного подвижного состава незначительно увеличивает разброс зависимостей напряжений от нагрузок; переход к измерению только одного показателя воздействия на путь, по

которому будут определяться все остальные, возможен при проведении дополнительной оценки модуля упругости пути в измерительных сечениях или при использовании большего объема экспериментальной информации.

В четвертой главе приведена математическая модель работы железнодорожного пути под подвижными нагрузками, в которой рельс рассматривается, как балка на многих упругих опорах. Модель предлагается использовать для расчета напряженно-деформированного состояния пути с различными конструкциями верхнего строения, используя в качестве входных данных экспериментально определенные силы взаимодействия. Основой является модель Ю.С. Ромена, позволяющая определять деформации пути в горизонтальном направлении. Расчетная схема приведена на рисунке 4.1. Такая доработка модели обусловлена необходимостью анализа повышенных осевых нагрузок, а также учета влияния неравноупругости вдоль оси пути, которое имеет место из-за различного состояния промежуточных скреплений, подбивки и состояния шпал.

Ж

чь~

ш чь ъ щ -н>

п,

Ж

К- ч^-с.-;,:.. . -

14

\44\V

Ч ЧЧ Ч ЧЧ \V\44 Ч Ч'-.Ч\ \\\\ чччч \\ч\ чччч чччч чч я\ \\ч Ч ЧЧ ЧЧЧ ЧЧЧ

Р - рельс, П - промежуточное рельсовое скрепление, Ш - шпала, Д - индекс рельсовой нш Рисунок 4.1 - Расчетная схема математической модели деформаций рельсошпальной

решетки

Получена система уравнений перемещений и кручения рельса следующего вида.

а>, а>, а>,

(ъ 2.

ы1

д2Ф

л

+ Ж,

9Л:2 Я(*)

А

¿(лс*) = 2>,»*(*»+»0. 7 = 1,2

с9к<Р}+К

дг дг

дх4

а"

аг*

+7У

д2<р,

дх2 дх2

я«

к

р (л А ) дмл

а2*,

д4г дх4 р дг2

дх

8(хк) = ^У,п8(хп+уЦ 7 = 1,2

дх1

+

к

= о, 7 = 1,2

а2™,

а2*;,

= ЩЛхк)~^Т]п{хп + 7 = 1,2

а/2

Здесь х - координата по оси пути, 1 - время, ф^чр/х,!)- повороты сечений рельсовых нитей относительно продольной оси, у,=у,(хД), г^г/х,!:), ш^хД) - смещение центра кручения в поперечной плоскости, прогиб в вертикальной плоскости и смещение центра тяжести вдоль оси X сечения >ого рельса, ]=1,2 - индекс рельса, начиная с правого по движению, -секториальная жесткость рельса, 0=0^ - жесткость при свободном кручении, 1Р - полярный момент инерции рельса; Шр - распределенная масса рельса, Ь2, Ьз - расстояния между центром кручения и подошвой рельса и центром тяжести соответственно, М, - продольная сила в сечении .(-ого рельса, 1 /11(х)= 1 /11о(х)+Т)" (х) - кривизна рельсовой нити (кривизна участка в плане 11о(х) и местной неровности т]"(х))> сфк -жесткость к-ого рельсового скрепления при повороте сечения рельса относительно продольной оси, кф|с -коэффициент вязкого трения в подрельсовом основании при повороте

сечения; к=1,2,3 — индекс рельсового скрепления и шпалы, Лрц, - смещение подошвы рельса по подкладке, п=1,2,3 - номер колесной пары, М,„, Р,п, -действующие на .]-ый рельс моменты, боковые и вертикальные силы от п-тых колес экипажа, V - скорость движения экипажа; Б — площадь поперечного сечения рельса, ТЧ0к - силы реакции основания; Т,п - продольные силы, действующие на рельсы от колес; |д."(х) - кривизна местных вертикальных неровностей, тпр - приведенная масса пути при продольных колебаниях

Определены уравнения перемещений подкладок и шпал, граничные условия для всех уравнений Решение полученной системы дифференциальных уравнений в частных производных для двух рельсовых нитей и количества шпал, достаточного для нахождения на опытном участке заданного экипажа позволяет определить перемещения рельсов, подкладок и шпал в зависимости от характеристик каждого скрепления и подшпального основания При этом могут определяться не только упругие, но и остаточные деформации различных элементов верхнего строения пути.

Для решения систем нелинейных уравнений в частных производных предложено применять метод конечных разностей (сеток). Таким образом, создана математическая модель, учитывающая вертикальную и горизонтальную неравноупругость элементов конструкции вдоль оси пути, для определения показателей взаимодействия экипажа и пути с целью установления условий обращения подвижного состава по железнодорожным путям с различными конструкциями верхнего строения на основе полученных нагрузок на рельсы при проведении испытаний на пути одной конструкции

В пятой главе показана эффективность внедрения результатов работы ускорение проведения испытаний и повышение достоверности получаемой информации о воздействии экипажа на путь, а также возможный эффект от применения предложенного развития методики при испытаниях новых типов подвижного состава для установления условий его обращения.

В заключении сформулированы основные результаты и выводы.

Основные результаты и выводы по работе

1. Разработана и внедрена система автоматической регистрации и обработки экспериментальных данных на основе использования современной вычислительной техники

2 Предложен метод установления условий обращения подвижного состава на основе современных экспериментальных и расчетных способов определения показателей динамики подвижного состава и его воздействия на железнодорожный путь

2.1 Установление условий обращения целесообразно проводить на основе информации о силах взаимодействия пути и экипажа

2 2 Силы взаимодействия должны определяться на всем участке с использованием динамических показателей, регистрируемых на экипаже, и их корреляционных связей с показателями воздействия на путь, которые измеряются в отдельных сечениях на опытных участках небольшой протяженности.

2 3. Для определения влияния отступлений в параметрах конструкции верхнего строения пути используется математическое моделирование работы пути под подвижными нагрузками.

2 4 Зависимости между экспериментально определяемыми показателями динамики экипажа и его воздействия на путь определяются, как линейные

3 Предложено развитие методики проведения испытаний по воздействию на путь для установления условий обращения подвижного состава, которое включает следующие мероприятия.

3 1 Проведение экспресс-оценки достаточности количества заездов во время испытаний на основе получаемой экспериментальной информации по воздействию экипажа на путь.

3 2. Определение напряжений в кромках подошвы рельсов и нагрузок на шпалы на основе экспериментально определяемых взаимозависимостей между ними и нагрузками на рельсы

3 3 Измерение горизонтальных и вертикальных сил, действующих на путь от колес подвижного состава, по обеим рельсовым нитям, для установления корреляционных связей с показателями динамики экипажа

3 4 Измерение нагрузок на рельсы в максимально возможном количестве сечений пути, а измерение нагрузок на шпалы и напряжений в кромках только для определения зависимостей между ними и силами взаимодействия

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1 Тихов М С Экспериментальная оценка прочности пути /Труды третьей научно-технической конференции «Современные проблемы проектирования, строительства и эксплуатации железнодорожного пути» МИИТ, 2006, с 137-140

2 Бржезовский А М , Парчевский А Г, Тихов М С Динамика и воздействие на путь пассажирских вагонов компании Talgo S А. с пассивным наклоном кузова в кривых //Вестник ВНИИЖТ, 2007, №2, с 10-18

3 Тихов М С , Ромен Ю С., Белоусов А В Выбор мест установки приборов и количества заездов при проведении испытаний по воздействию на путь /Вестник Днепропетровского ун-та ж д транспорта имени Лазаряна, выпуск №14, 2007, с 86-93

4 Тихов М С, Ромен Ю С Пространственная модель деформаций рельсошпальной решетки под поездной нагрузкой /Сборник статей «Вопросы развития железнодорожного транспорта в условиях рыночной экономики» М ВНИИЖТ, 2007, с 123-131

5 Ромен Ю С, Тихов М С Объем информации для установления допустимых скоростей движения по результатам комплексных испытаний. /Сборник научных статей «Подвижной состав XXI века- идеи, требования, проекты» СПб ПГУПС, 2007, с 87-94

Подписано к печати 10 10 2007 г Формат бумаги 60x90 1/16 Объем 1,5 п л Заказ 167 Тираж 100 экз Типография ВНИИЖТ, 3-я Мытищинская ул., д 10

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ПУТИ ДЛЯ УСТАНОВЛЕНИЯ СКОРОСТЕЙ ДВИЖЕНИЯ ПОДВИЖНОГО

СОСТАВА.

1Л. Постановка задачи.

1.2. Развитие теоретических методов исследования взаимодействия пути и подвижного состава с целью установления допускаемых скоростей движения.

1.3. Развитие экспериментальных методов исследования взаимодействия пути и подвижного состава для установления условий обращения.

1.4. Правила установления скоростей.

1.5. Возможность развития существующей методики в связи с развитием экспериментальных методов.

Выводы по главе 1.

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ ПО ВЗАИМОДЕЙСТВИЮ ПУТИ И ЭКИПАЖА.

2.1. Существующие методы проведения испытаний по установлению допускаемых скоростей движения подвижного состава.

2.2. Определение количества сечений и заездов при проведении испытаний.

2.3. Возможность оптимизации количества заездов и измерительных сечений.

2.4. Взаимосвязь динамических процессов в экипаже и сил, действующих на путь.

2.5. Использование информации о динамических процессах в экипаже на всем опытном участке для перехода к напряженному состоянию пути на базе полученных взаимосвязей.

Выводы по главе 2.

ГЛАВА 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ ПУТИ.

3.1. Силы на наружном и внутреннем рельсе.

3.2. Связь нагрузок от экипажа на путь и напряжений в рельсах.

3.3. Связь нагрузок от экипажа на рельсы и шпалы.

3.4. Возможность уменьшения количества измеряемых процессов.

Выводы по главе 3.

ГЛАВА 4. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОТЫ

ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ.

4.1. Цели и методы существующих расчетов определения напряженного состояния пути под подвижной нагрузкой.

4.2. Достоинства и недостатки существующих методов.

4.3. Развитие существующих уравнений для исследования колебаний пути в вертикальной плоскости как балки на многих неравноупругих опорах.

4.4. Метод решения уравнений.

Выводы по главе 4.

ГЛАВА 5. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВВЕДЕНИЯ ПРЕДЛАГАЕМЫХ

МЕРОПРИЯТИЙ.

Выводы по главе 5.

Вопросы безопасности движения, обеспечения жизни и здоровья пассажиров, сохранности грузов при перевозках являются одними из ключевых для любого вида транспорта. Железнодорожный транспорт России это жизнеобеспечивающая отрасль экономики. Поэтому проблемы безопасности движения и ресурсосбережения в самом широком их смысле, всегда являлись приоритетными.

Установление условий обращения подвижного состава по различным конструкциям железнодорожного пути основано на информации о воздействии экипажа на путь, определении допускаемых скоростей движения, сравнении различных экипажей для выявления лучших по показателям взаимодействия.

Железнодорожный путь при воздействии на него подвижного состава испытывает сложные деформации: под воздействием подвижных нагрузок и моментов, возникающих вследствие эксцентриситета их приложения, а также продольных сил, происходит кручение и изгиб рельса, смещение подошвы рельса относительно шпалы и шпалы по балласту; под воздействием переменных вертикальных нагрузок происходит изгиб рельса в вертикальном направлении, деформация материала упругих прокладок между рельсом и подкладкой, подкладкой и шпалой, и деформация подшпального основания.

Определению воздействия подвижного состава на путь расчетными и экспериментальными методами были посвящены работы многих ученых, среди которых следует выделить труды М.Блонделя [91], Е.М. Бромберга [4,5], А.Л. Васютынского [6], Г. Вебера [94], М.Ф. Вериго [8,9,10,11,12,13], Е. Винклера [96], Э.В. Воробьева [15], A.M. Годыцкого-Цвирко [18,19], В.Н. Данилова [5], О.П. Ершкова [23,24,25], Г.Г. Желнина [26,27,29], А.Я. Когана [14,35,36,38], К.П. Королева [39,40], В.И. Крачковского [43], С.С. Крепкогорского [10,13,44], М.А. Левинзона [50,66], Г. Марье [49], В.О. Певзнера [20,28,53], Н.П. Петрова [56,57], С.Н. Попова [59], Ю.С. Ромена

62,64,65], И.Р. Стецевича [68], С.П. Тимошенко [69,70], М.А. Фришмана [5,75], А.А. Холодецкого [77,78], Г.М. Шахунянца [84], В.Н. Шестакова [85], Г. Юбелакера [87], В.Ф. Яковлева [88,89,90].

Задачи определения оптимальных параметров отдельных элементов конструкции пути, выбора таких значений этих параметров, чтобы обеспечивались необходимые скорости движения, возникли уже на начальном этапе развития железных дорог.

Первоначально появились расчетные формулы для определения массы рельса из условия обеспечения его прочности на изгиб под действием вертикальной нагрузки. При невысоких скоростях движения, небольших осевых нагрузках подобные расчеты были вполне достаточны с учетом небольшого влияния других факторов и введения в расчетные формулы некоторого запаса прочности. Несколько позже ставятся задачи о возможности управления параметрами пути для обеспечения необходимых скоростей движения не только с помощью увеличения массы рельса, но и шпал, в частности, изменения межшпального расстояния.

Дальнейшее развитие железнодорожного транспорта привело к необходимости рассмотрения напряжений и деформаций в пути, возникающих уже под действием горизонтальных нагрузок на рельсы. В конце 19-ого века в расчет рельсов вводится уже дополнительная составляющая от бокового воздействия, сначала только как некоторая часть вертикального воздействия [78], затем на рубеже веков разрабатываются первые подходы для определения горизонтальных сил при вписывании экипажа в кривые участки пути [79,87].

Усложнение расчетных схем, требующих учет достаточно большого количества факторов, приводит к необходимости экспериментального определения ряда параметров. Первые опыты для определения деформаций рельсового пути были проведены в конце 19-ого века, в это же время были разработаны первые методы расчета железнодорожного пути, основанные на гипотезе Винклера [96] о представлении пути, как бесконечной балки, лежащей на сплошном упругом основании, так и для рельса, лежащего на нескольких упругих опорах.

На основе теоретических расчетов и проведенных к тому времени экспериментальных исследований, в начале 20-ого века Н.П. Петров впервые предлагает модель динамического расчета пути исходя из гипотезы равенства динамического прогиба рельса статическому.

Полученный расчетный аппарат используется при разработке первых правил установления скоростей движения паровозов. С созданием ЦНИИ железнодорожного транспорта начинается регулярное проведение испытаний новых типов подвижного состава, измерение отдельных показателей взаимодействия позволяет использовать расчетные методы определения напряженно-деформированного состояния пути для установления допускаемых скоростей движения.

В настоящее время для установления условий обращения подвижного состава используется совокупность показателей напряженно-деформированного состояния пути при воздействии на него экипажа [14]. Однако, определение нескольких взаимосвязанных показателей воздействия подвижного состава на путь в отдельных сечениях пути значительно сужает объем получаемой в эксперименте информации.

Между измеряемыми показателями на подвижном составе и в пути существуют корреляционные связи. Использование методов корреляционного анализа и математического моделирования для расчета показателей воздействия на путь при наличии экспериментальных данных о нагрузках, передаваемых от колес на рельсы, позволит значительно увеличить количество рассматриваемых в пути сечений и тем самым повысить достоверность получаемой экспериментальной информации.

Актуальность данной работы определяется изменившимися с развитием экономики условиями эксплуатации (рост скоростей движения, тяжеловесные и длинносоставные поезда, увеличение осевых нагрузок) которые требуют совершенствования технических средств, что невозможно без испытаний новой и модернизированной техники, и в частности, подвижного состава.

Целью исследования является разработка эффективного метода определения напряженно-деформированного состояния пути на участке большой протяженности для установления допускаемых скоростей движения подвижного состава на основе современных методов регистрации и обработки процессов взаимодействия пути и экипажа.

В работе применяются следующие методы исследования: экспериментальное измерение напряженного состояния пути; математическая обработка результатов в процессе проведения экспериментов и математическое моделирование работы элементов пути под проходящим подвижным составом для установления допускаемых скоростей движения. Научная новизна работы заключается в следующем: на основе использования созданной системы автоматической регистрации и обработки данных о воздействии на путь предложен метод экспресс-оценки получаемой экспериментальной информации для определения достаточности количества опытных заездов во время испытаний подвижного состава по воздействию на путь с целью установления условий его обращения на сети железных дорог; разработаны методы оценки показателей воздействия на путь по измерениям сил взаимодействия на базе установления экспериментальных и теоретических взаимозависимостей между нагрузками на рельсы и шпалы и напряжениями, возникающими в кромках подошвы рельсов, при воздействии на путь подвижного состава; разработана методика установления взаимосвязей между показателями динамики экипажа, измеряемыми на протяженных участках пути, и показателями воздействия на путь, измеряемыми в отдельных сечениях на опытных участках, и определения напряженно-деформированного состояния пути на участках большой протяженности по показателям динамики подвижного состава на основе получаемых зависимостей.

Практическая ценность и реализация данной работы

Разработана в рамках НИОКР [72] автоматизированная система обработки экспериментальных данных, которая внедрена при проведении приемочных испытаний подвижного состава по воздействию на путь. Методы экспресс-оценки получаемой экспериментальной информации используются при приемочных испытаниях подвижного состава и при проведении исследовательских работ в рамках НИОКР ОАО «РЖД», в частности использовались при проведении испытаний по теме «Оптимизация ширины рельсовой колеи» [55].

Основные результаты работы были доложены на 5 научно-технических конференциях, обсуждались на 3 научно-технических совещаниях отделения Комплексных испытаний и взаимодействия пути и подвижного состава ВНИИЖТ и представлены в 5 публикациях.

Выводы по главе 5

Эффект образуется за счет двух составляющих: внедрения результатов работы при проведении испытаний по воздействию на путь, что позволит повысить достоверность получаемой экспериментальной информации, и более точного установления скоростей движения по различным конструкциям пути.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Разработана и внедрена система автоматической регистрации и обработки экспериментальных данных на основе использования современной вычислительной техники.

2. Предложен метод установления условий обращения подвижного состава на основе современных экспериментальных и расчетных способов определения показателей динамики подвижного состава и его воздействия на железнодорожный путь.

2.1. Установление условий обращения целесообразно проводить на основе информации о силах взаимодействия пути и экипажа.

2.2. Силы взаимодействия должны определяться на всем участке с использованием динамических показателей, регистрируемых на экипаже, и их корреляционных связей с показателями воздействия на путь, которые измеряются в отдельных сечениях на опытных участках небольшой протяженности.

2.3. Для определения влияния отступлений в параметрах конструкции верхнего строения пути используется математическое моделирование работы пути под подвижными нагрузками.

2.4. Зависимости между экспериментально определяемыми показателями динамики экипажа и его воздействия на путь определяются, как линейные.

3. Предложено развитие методики проведения испытаний по воздействию на путь для установления условий обращения подвижного состава, которое включает следующие мероприятия:

3.1. Проведение экспресс-оценки достаточности количества заездов во время испытаний на основе получаемой экспериментальной информации по воздействию экипажа на путь.

3.2. Определение напряжений в кромках подошвы рельсов и нагрузок на шпалы на основе экспериментально определяемых взаимозависимостей между ними и нагрузками на рельсы.

3.3. Измерение горизонтальных и вертикальных сил, действующих на путь от колес подвижного состава, по обеим рельсовым нитям, для установления корреляционных связей с показателями динамики экипажа.

3.4. Измерение нагрузок на рельсы в максимально возможном количестве сечений пути, а измерение нагрузок на шпалы и напряжений в кромках только для определения зависимостей между ними и силами взаимодействия.

1. Алексеев Г.М. Исследование зависимости боковых и рамных сил локомотивов / Труды ВНИИЖТ №542. М.: Транспорт, 1975, с. 78-83.

2. Алексеев М.В., Вериго М.Ф., Ершков О.П., Крепкогорский С.С. Оценка воздействия на путь современных электровозов и тепловозов. М.: Трансжелдориздат, 1961,44 с.

3. Бромберг Е.М. Экспериментальное исследование воздействия на путь паровоза серии Л / Труды ВНИИЖТ, вып. 33. М.: Трансжелдориздат, 1949, с. 5-68.

4. Бромберг Е.М., Вериго М.Ф., Данилов В.Н., Фришман М.А. Взаимодействие пути и подвижного состава. М.: Трансжелдориздат, 1956, 280 с.

5. Васютынский А.Л. Наблюдения над упругими деформациями ж-д. пути. Сб. ин-та инженеров путей сообщения. С.-Пб: 1899,130 с.

6. Вериго М.Ф. О напряженном состоянии балластного слоя / Труды ВНИИЖТ, вып. 33. М.: Трансжелдориздат, 1949, с. 69-121.

7. Вериго М.Ф. Вертикальные силы, действующие на железнодорожный путь при прохождении подвижного состава / Труды ЦНИИ МПС, вып. 97, Трансжелдориздат, 1955, с. 25-288.

8. Вериго М.Ф. Расчет напряжений в балластном слое и на основной площадке земляного полотна / Труды ЦНИИ МПС, вып. 97, Трансжелдориздат, 1955, с. 326-352.

9. Вериго М.Ф., Крепкогорский С.С. Основные требования к подвижному составу по воздействию на путь / Труды ВНИИЖТ, выпуск №248. М.: Трансжелдориздат, 1962, с. 210-302.

10. Вериго М.Ф. Основные положения методики расчета сил, действующих на железобетонные шпалы / Труды ЦНИИ МПС, №257. М.: Трансжелдориздат, 1963.

11. Вериго М.Ф. Методическое пособие по применению математической статистики в обработке опытных данных. Новосибирск, 1964,49 с.

12. Вериго М.Ф., Крепкогорский С.С. Общие предпосылки для корректировки правил расчета железнодорожного пути на прочность и предложения по изменению этих правил / Труды ЦНИИ МПС №466. М.: Транспорт, 1972, с. 4-50.

13. Вериго М.Ф., Коган А.Я. Взаимодействие пути и подвижного состава. М., 1986. 559 с.

14. Воробьев Э.В., A.M. Никонов, А.А. Сеньковский и др. Техническая эксплуатация железных дорог и безопасность движения. М.: Маршрут, 2005, 531с.

15. Временные указания для соображений при определении наибольших допускаемых нагрузок осей подвижного состава и наибольших допускаемых скоростей движения на железных дорогах в зависимости от типов верхнего строения пути и паровозов, 1914.

16. Говоров И.В., Михальченко Г.С., Погорелов Д.Ю. Отчет о НИР. Теоретические исследования взаимодействия порожнего вагона и пути с целью определения неровностей пути и отклонений в ходовой части, способствующих сходу вагонов. Брянск, 2003.

17. Годыцкий-Цвирко А.М // О динамических расчетах верхнего строения пути. Журнал МПС, кн. 1,2, 1905,38 с.

18. Годыцкий-Цвирко A.M. Взаимодействие пути и подвижного состава железных дорог. М.: Гострансиздат, 1931, 215 с.

19. Грачева JI.O., Анисимов П.С., Певзнер В.О., Шинкарев Б.С. Экспериментальные исследования влияния износов ходовых частейгруженых четырехосных вагонов на динамику и воздействие на путь / Труды ВНИИЖТ №519. М.: Транспорт, 1974, с. 67-107.

20. Громов JI.K., Кондаков Н.П., Щепотин К.И. О факторах, формирующих сопротивление сдвигу шпал в асбестовом балласте / Вопросы устройства и работы пути на грузонапряженных линиях: Тр. НИИЖТ, вып. 99. Новосибирск, 1969, с. 3-12.

21. Ершков О.П. О приоритете отечественной науки в области расчетов железнодорожного пути // Техника железных дорог, 1949, № 12, с.13-16.

22. Ершков О.П. Установление коэффициентов, учитывающих боковой износ и кручение рельсов / Труды ЦНИИ МПС, вып. 97, Трансжелдориздат, 1955, с. 289-325.

23. Ершков О.П. Расчет рельса на действие боковых сил в кривых / Труды ВНИИЖТ, 1960, вып. 192, с. 5-58.

24. Ершков О.П. Расчеты поперечных горизонтальных сил в кривых / Труды ВНИИЖТ, вып. 301. М.: Транспорт, 1966, 236 с.

25. Желнин Г.Г. Масса пути, взаимодействующая с экипажем в горизонтальной плоскости // Вестник ВНИИЖТ, 1965, №7, с. 32-34.

26. Желнин Г.Г. Боковое воздействие подвижного состава на путь в прямых участках / Труды ВНИИЖТ №424. М.: Транспорт, 1971, с. 142-189.

27. Желнин Г.Г., Певзнер В.О., Шинкарев Б.С. Исследование зависимостей между показателями динамики подвижного состава и воздействия его на путь / Труды ВНИИЖТ №542. М.: Транспорт, 1975, с. 8492.

28. Желнин Г.Г. Особенности установления допускаемых скоростей движения по стрелочным переводам / Сборник научных трудов «Решение задач взаимодействия подвижного состава и пути реального очертания». М.: Транспорт, 1985, с. 34-38.

29. Желнин Г.Г. Напряженно-деформированное состояние стрелочных переводов и установление допускаемых скоростей движения / Сборникнаучных трудов «Подвижной состав и путь в условиях интенсификации работы железных дорог». М.: Транспорт, 1989, с. 77-90.

30. Зольников С.С. Характеристики вертикальной динамики, прочности и износа / Труды ВНИИЖТ, выпуск №248. М.: Трансжелдориздат, 1962, с. 133-205.

31. Коган А.Я., Ромен Ю.С. Диссипативность в большом нелинейных колебаний четырехосного грузового вагона / Труды ВНИИЖТ, вып. 347, 1967, с. 27-32.

32. Коган А.Я. Вертикальные динамические силы, действующие на путь / Труды ВНИИЖТ, 1969, вып. 402, с. 205.

33. Коган А.Я., Лецкий Э.К., Певзнер В.О. Об использовании модели колебаний системы «экипаж-путь» при планировании путевых испытаний // Вестник ВНИИЖТ, 1980, №8, с. 49-51.

34. Коган А.Я., Верхотин А.А. Расчет воздействия на путь колесной пары с ползуном / Сборник научных трудов «Исследование возможности повышения скоростей движения поездов», М.: Транспорт, 1984, с. 31-37.

35. Королев К.П. Вписывание паровозов в кривые участки пути / Труды ЦНИИ МПС, вып. 37. Трансжелдориздат, 1950,222 с.

36. Королев К.П. Вписывание экипажей в кривые. Технический справочник железнодорожника, том VI. Трансжелдориздат, 1952.

37. Краснобаев A.M., Левинзон М.А., Заверталюк А.В и др. Трехэлементная тележка с литыми балками с нагрузкой от оси на рельсы 25т модели 18-194-1. Отчет по НИОКР, ВНИИЖТ, 2004, 180 с.

38. Краснобаев A.M., Левинзон М.А., Заверталюк А.В и др. Трехэлементная тележка со сварными балками с нагрузкой от оси на рельсы 25т модели 26В502. Отчет по НИОКР, ВНИИЖТ, 2004,160 с.

39. Крачковский В.И. Расчет железнодорожного пути под действием вертикальных нагрузок / Научные труды МИИТ, выпуск 40. М.: 1934,280 с.

40. Крепкогорский С.С. Результаты исследования динамики электровозов ВЛ80, ВЛ22М и электровозов ЭР2 и ЭР22 / Труды ЦНИИ МПС, вып. 317. М.: Транспорт, 1966,

41. Крепкогорский С.С., Верхотин А.А. Универсальная программа расчетов на ЭЦВМ показателей воздействия подвижного состава на путь / Труды ВНИИЖТ, вып. 542. М.: Транспорт, 1975, с. 93-110.

42. Кудрявцев Н.Н. и др. Динамические нагрузки ходовых частей грузовых вагонов / Труды ВНИИЖТ №572. М.: Транспорт, 1977,144 с.

43. Лысюк B.C. Причины и механизм схода колеса с рельса. Проблема износа колес и рельсов. М.: Транспорт, 1997.

44. Марье Г. Взаимодействие пути и подвижного состава / Труды Научно-эксперимент. констуктор. ин-та ЦНТУ НКПС, вып. И. Госжелдориздат, 1933.

45. Методика оценки воздействия подвижного состава на путь по условиям обеспечения его надежности. Под ред. Желнина Г.Г. М.: 2000, 38 с.

46. Методическими рекомендациями по оценке инвестиционных проектов на железнодорожном транспорте. Указание МПС России от 31.08.1998 г. № В 1024у.

47. Нормы допускаемых скоростей движения подвижного состава по железнодорожным путям колеи 1520 (1524)мм федерального железнодорожного транспорта. Приказ МПС России №41 от 12 ноября 2001 г. М.: Транспорт, 2001,126 с.

48. Певзнер В.О., Грачева JI.O. Влияние неровностей пути на напряженное состояние его элементов при воздействии грузовых вагонов / Труды ВНИИЖТ №549. М.: Транспорт, 1976, с. 47-55.

49. Певзнер В.О. Состояние пути и установление скоростей движения / Сборник научных трудов «Динамические качества современного подвижного состава и особенности его воздействия на путь». М.: Транспорт, 1997, с. 3654.

50. Певзнер В.О., Ромен Ю.С. и др. Определение влияния зазора в колее и состояния ходовых частей на уровень боковых сил по измерениям на пути на полигоне. Отчет по НИОКР, М.: ВНИИЖТ, 2007,378 с.

51. Петров Н.П. Напряжения в рельсах от вертикальных давлений катящихся колес. Влияние скорости и неправильного вида колес. С.-Пб: 1907,120 с.

52. Петров Н.П. К вопросу о прочности рельсов. С-Пб: 1912, 84 с.

53. Погорелов Д.Ю. Отчет о НИР. Компьютерная модель грузового вагона с двухосными тележками модели 18-100 (ЦНИИ-ХЗ). Брянск, 2003.

54. Попов С.Н. О допускаемых напряжениях на балласт / Труды ЦНИИ МПС, вып. 97, Трансжелдориздат, 1955, с. 353-385.

55. Правила производства расчетов верхнего строения железнодорожного пути на прочность. Литограф, изд. МПС 1954.

56. Правила системы сертификации на федеральном железнодорожном транспорте Российской Федерации. Основные положения. НБ ЖТ 01-96. МПС России, 1996, 78 с.

57. Ромен Ю.С. О нелинейных колебаниях железнодорожного экипажа в кривых произвольного очертания / Труды ВНИИЖТ, вып. 347, 1967, с. 526.

58. Ромен Ю.С. Влияние рассеивания энергии в системе на характер горизонтальных колебаний четырехосных грузовых вагонов / Труды ЦНИИ МПС, вып. 385. М.: Транспорт, 1969, с. 108-115.

59. Ромен Ю.С. Расчеты поперечной устойчивости рельсо-шпальной решетки под воздействием поездной нагрузки / Сборник научных трудов «Исследование возможности повышения скоростей движения поездов». М.: Транспорт, 1984, с. 42-54.

60. Ромен Ю.С. Методы расчета поперечных деформаций температурно-напряженного пути при воздействии подвижного состава / Сборник научных трудов «Решение задач взаимодействия подвижного состава и пути реального очертания». М.: Транспорт, 1985, с. 14-25.

61. Самарский А.А. Теория разностных схем. М.: Наука, 1977, с. 656.

62. Стецевич И.Р. О сопротивлении верхнего строения // Изв. собрания инженеров путей сообщения, 1895, № 9, с.129-144, № 10, с. 145-156.

63. Тимошенко С.П. К вопросу о вибрациях рельсов // Изв. электротехнического института, т. XIII, 1905, 17 с.

64. Тимошенко С.П. О динамических напряжениях в рельсах // Вестник инженера, №14,1905,30 с.

65. Типовая методика испытаний по воздействию на путь. ТМ-14-01-02. М.: ВНИИЖТ, 2002,39 с.

66. Тихов М.С., Толмачев С.В. Исследование проблем оборудования опытных участков и разработки программного обеспечения обработки экспериментальных данных по воздействию экипажа на путь. Отчет о НИОКР, М.: ВНИИЖТ, 2005,190 с.

67. Тихов М.С., Ромен Ю.С., Белоусов А.В. Выбор мест установки приборов и количества заездов при проведении испытаний по воздействию на путь / Вестник ДИИТ, №14,2007, с. 86-93.

68. Тихов М.С., Ромен Ю.С. Пространственная модель деформаций рельсошпальной решетки под поездной нагрузкой / Сборник научных трудов «Вопросы развития железнодорожного транспорта в условиях рыночной экономики». М.: Интекст, 2007, с. 123-131.

69. Фришман М.А. Применение метода электрического моделирования к исследованию задач по взаимодействию пути и подвижного состава. Бюллетень технико-экономической информации МПС, №3. М.: 1962,20 с.

70. Хействер Б.Д. О допускаемых напряжениях на земляное полотно / Труды ЦНИИ МПС, вып. 97, Трансжелдориздат, 1955, с. 386-410.

71. Холодецкий А.А. Об износе ж.-д. рельсов в зависимости от напряжений, появляющихся в них при действии подвижной нагрузки // Инженер, Киев, 1888, №6, с. 224-235.

72. Холодецкий А.А. Исследование влияния внешних сил на верхнее строение железнодорожного пути // Инженер, Киев. 1896, № 12,с. 507-517; 1897, № 1,с, 8-22, № 2, с. 66-76, № 3, с. 124-131, № 4, с. 183-193.

73. Цеглинский К.Ю. Железнодорожный путь в кривых. М.: 1903.

74. Чибизова Н.Г. Решение на АВМ частной задачи бокового воздействия полувагона на путь в кривой в зоне горизонтальной неровности / Труды ВНИИЖТ, вып. 347,1967, с. 33-37.

75. Чибизова Н.Г. Исследование на АВМ воздействия грузового полувагона на путь в кривых с неровностями в плане / Труды ВНИИЖТ, вып. 347, М.: Транспорт, 1967, с. 38-53.

76. Шафрановский А.К. Непрерывная регистрация вертикальных и боковых сил взаимодействия колеса и рельса / Труды ВНИИЖТ, вып. 309. М.: Транспорт, 1965, 95 с.

77. Шафрановский А.К. Измерение и непрерывная регистрация сил взаимодействия колесных пар локомотивов с рельсами / Труды ВНИИЖТ, вып. 389. М.: Транспорт, 1969. 120 с.

78. Шахунянц Г.М. Железнодорожный путь. М.: Транспорт, 1987, 479с.

79. Щепотин К.И. Сопротивление поперечному сдвигу шпал в асбестовом балласте / Труды НИИЖТ, вып. 31, Новосибирск, 1962, с. 140169.

80. Юбелакер Г. Исследование движения локомотивов на тележках в кривых участках пути // "Organ f.d.F.", Beilage, 1903.

81. Яковлев В.Ф., Семенов И.И. Исследование упруго-динамических характеристик пути и определение динамических вертикальных сил в крестовине / Труды ЛИИЖТ, вып. 222, 1964, с. 106-137.

82. Яковлев В.Ф. Влияние расчетных характеристик элементов пути и подвижного состава на уровень динамических сил в контакте колеса и рельса / Труды ЛИИЖТ, вып. 233. Л.: 1964, с. 96-145.

83. Яковлев В.Ф., Семенов И.И., Абросимов В.И., Полетаев В.И., Саутин А.И. Определение расчетных параметров пути в вертикальной и горизонтальной плоскостях с помощью вибромашины / Труды ЛИИЖТ, вып. 323. Л.: Транспорт, 1967, с. 66-85.

84. Blondel М. La resistance de la voil aux oscillations de lacet des vehicu les // Revue Gen. de Chem. de fer, 1932, № 12.

85. Olson P., Johnson S. Seitenkrafte zwischen Rad und Schiene // Gasers Aimalen, 1959, №5.

86. Sonneville R., Bentot A. "Resistance latirale de la voie hon Chargce". Revue mensuelle Bulletin de l'association Internationale du Congres des Chemins de Fer vol XXXIII №2,1956.

87. Weber H. Zur direkten Messung der Krafte zwischen Rad und Schiene // Elektrische Bahnen, 1961, №5, Bern, 93-110.

88. Werner H. Ergebnisse der Oberbauforschung und ihre Auswirkungen auf die Praxis. Teil 2 // Eisenbahningenieu", 1972,23. №10, 273-281.

89. Winkler E., Der Eisenbahnoberbau. Praga, 1875.