автореферат диссертации по транспорту, 05.22.06, диссертация на тему:Совершенствование нормативов непогашенного ускорения и его приращения для современного подвижного состава при скоростном движении
Автореферат диссертации по теме "Совершенствование нормативов непогашенного ускорения и его приращения для современного подвижного состава при скоростном движении"
На правах рукописи Смелянский Игорь Владимирович ¿^.¿¿^
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ НОРМАТИВОВ НЕПОГАШЕННОГО УСКОРЕНИЯ И ЕГО ПРИРАЩЕНИЯ ДЛЯ СОВРЕМЕННОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА ПРИ СКОРОСТНОМ ДВИЖЕНИИ
Специальность 05.22.06 - Железнодорожный путь, изыскания и проектирование железных дорог
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени КАНДИДАТА технических наук
2 2 ДЕН 2008
Москва 2008
003458259
Работа выполнена в Открытом акционерном обществе «Научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта» (ОАО «ВНИИЖТ»)
Научный руководитель:
доктор технических наук, профессор Певзнер Виктор Ошерович
Официальные оппоненты:
доктор технических наук Сычев Вячеслав Петрович
кандидат технических наук Прохоров Владимир Михайлович
Ведущее предприятие:
ОАО "Всероссийский научно-исследовательский конструкторско-технологический институт" (ВНИКТИ)
Защита состоится « 25 » декабря 2008 года в 12 часов на заседании диссертационного совета Д 218.002.01 при Открытом акционерном обществе «Научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта» по адресу: 107996, г. Москва, ул. 3-я Мытищинская, д. 10, зал заседаний ученого совета.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.
Автореферат разослан « 25 » ноября 2008 года
Отзыв на реферат в двух экземплярах, заверенный печатью учреждения, просим направлять в адрес института.
Ученый секретарь диссертационного
совета, доктор технических наук
Д.В. Ермоленко
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы
Развитие скоростного движения на железных дорогах Российской Федерации требует на ряде участков значительных затрат на реконструкцию плана линии. Для выбора оптимального варианта реконструкции большое значение имеет определение допустимого уровня непогашенного ускорения в кривых и его приращения в переходных кривых.
В практике эксплуатации пути имеет место совпадение норм проектирования при ремонтах и допусков по безопасности движения, что усложняет условия содержания пути.
Актуальность работы обусловлена также созданием современного подвижного состава для скоростного движения, что требует оценки возможности дальнейшего применения ранее разработанных критериев.
Поэтому определение возможности совершенствования нормативов непогашенных ускорений и их приращений представляет весьма актуальную задачу при организации скоростного и высокоскоростного движения.
Цель работы
Научной целью работы является рассмотрение возможности совершенствования нормативов непогашенного ускорения (анп) и его приращения (у) для современного скоростного подвижного состава на основе изучения процессов взаимодействия пути и подвижного состава.
Методы исследования
В работе используются следующие методы исследования: экспериментальные исследования параметров взаимодействия пути и скоростного подвижного состава на линии Санкт-Петербург - Москва и экспериментальном полигоне Белореченская - Майкоп, статистическая оценка результатов измерений и математическое моделирование процессов взаимодействия пути и локомотива ЧС200 с помощью программы «универсальный механизм (ЦМ)» для условий, выходящих за границы
экспериментальных исследований, эксплуатационные наблюдения на участках скоростного движения.
Научная новизна работы
Определено влияние параметров устройства кривых на показатели взаимодействия пути и современного подвижного состава при скоростном движении.
На основании экспериментальных исследований показателей взаимодействия пути и современного скоростного подвижного состава, а также теоретических расчетов установлена возможность совершенствования нормативов непогашенного ускорения и его приращения при скоростном движении.
Экспериментально показано влияние скорости изменения непогашенного ускорения в переходных кривых на коэффициент устойчивости от вкатывания гребня колеса на рельс.
Определено влияние поездок с повышенным уровнем анп и 1|/ на состояние геометрии рельсовой колеи.
Практическая ценность и реализация результатов работы
Проведенными исследованиями обоснованы значения величин норм непогашенного ускорения и его приращения с учетом медицинских наблюдений за состоянием пассажиров и машинистов и установлена возможность совершенствования нормативов непогашенного ускорения до 0,8 м/с2 и его приращения до 0,5 м/с3 по условиям комфортабельности и до 1,0 м/с2 и 0,8 м/с3 - по условиям безопасности движения для современного подвижного состава.
Исследования, на основе которых определены Нормативные значения, выполнены ВНИИЖТ совместно с ВНИИЖГ в рамках темы 6.6.008.Р «Экспериментальная оценка допустимых величин непогашенного ускорения в кривых, его приращения в переходных кривых и скорости подъема колеса по отводу возвышения и выбор по критерию влияния их на локомотивные бригады и пассажиров» плана НТР ОАО «РЖД» 2007 года.
Полученные нормативы утверждены старшим вице-президентом ОАО «РЖД» В .А. Гапановичем. 29.02.2008 г. (№ ЦТехК-20/36)
Департамент технической политики направил утвержденные нормативные значения непогашенного ускорения в кривых, его приращения в переходных кривых и скорости подъема колеса по отводу возвышения по условиям безопасности движения и обеспечения комфортабельной езды пассажиров причастным организациям для использования при разработке Технического регламента «О безопасности инфраструктуры и подвижного состава высокоскоростного железнодорожного транспорта», а также при пересмотре инструкции МПС № ЦРБ-393 «Техническое обслуживание и эксплуатация сооружений, устройств, подвижного состава и организация движения на участках обращения скоростных пассажирских поездов».
На защиту выносятся
Результаты экспериментального и теоретического определения показателей взаимодействия пути и современного скоростного подвижного состава при скоростях до 220 км/ч при реализации непогашенного ускорения до 1,2 м/с2 и его приращения до 0,8 м/с3.
Предложения по возможному совершенствованию нормативов непогашенного ускорения и его приращения для решения вопросов реконструкции линий для скоростного движения и исключению совпадения норм проектирования и допусков по безопасности.
Апробация работы
Основные положения диссертационной работы докладывались в МИИТе на конференции, посвященной памяти Г.М. Шахунянца в 2006 г., на конференции молодых специалистов и аспирантов во ВНИИЖТе в 2006 и 2007 гг., на научно-техническом совещании в отделении "Комплексных испытаний", на научно-Практической конференции в РГОТУПСе и в комплексном отделении "Путь и путевое хозяйство" ВНИИЖТа.
Публикации
По материалам диссертации опубликовано 7 печатных работ, в том числе одна в изданиях по перечню ВАК.
Структура и объем работы
Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка использованной литературы, включающего в себя ПО наименований.
Объем диссертации 210 страниц, включая 78 страниц основного текста, 75 страниц приложений, 45 рисунков, 17 таблиц.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, посвященной проблеме возможности увеличения нормы непогашенного ускорения и его приращения, определены цели и задачи исследования. Сформулированы основные положения научной новизны работы.
В первой главе проведен анализ работ по исследованию методов установления параметров кривых, норм непогашенного ускорения и описаны решения, применявшиеся на отечественных и зарубежных железных дорогах в разное время.
Исследованием методов установления параметров кривых, норм непогашенного ускорения и его приращения занимались научные коллективы, под руководством C.B. Амелина, Г.Е. Андреева, Ю.П. Бороненко, А.Л. Васютынского, Б.Н. Веденисова, М.Ф. Вериго, Б.Э. Глюзберга, В.М. Ермакова, О.П. Ершкова, М.Г. Зак, Б.Н. Зензинова, И.А. Иванова, В.Я. Карцева, А.Я. Когана, П.Г. Козийчука, К.П. Королева, С.С. Крепкогорского, Д.Н. Кургана, С.М. Куценко, В.А. Лазаряна, Л.П Мелентьева, В.П. Минорского, В.В. Мишина, A.M. Орловой, В,Н. Петрова, В.О. Певзнера, Ю.С. Ромена, В.В.Рыбкина, A.A. Холодецкого, К.Ю. Цеглинского, М.А. Чернышева, Н.Г. Чибизовой, B.C. Шаройко, Г.М. Шахунянца, В.Я Шульги, М.С. Яхова, Артура Ловата Хиггинса,
Блонделя, Ван Елдик Тиима, В.И. Воячека, Макса Эдлера фон-Лебера, Мишеля, Нерлинга, Петерсена, Прюдома, Сарацина и Обербека, Фогеля, Шорта, Швантера.
Показано, что на зарубежных железных дорогах согласно проекта Европейского стандарта ргЕИ 13803-1/2006 допустимой величиной для пассажиров считается квазистатическое непогашенное ускорение в кузове в диапазоне 1,0-1,5 м/с2, и величина приращения квазистатического непогашенного ускорения в кузове в диапазоне 0,5 - 0,8 м/с3, а на Российских железных дорогах критерии непогашенного поперечного ускорения и его приращения в переходных кривых относятся к буксе колесной пары и составляют соответственно 0,7 м/с2 и 0,4 м/с3.
Во второй главе приведены результаты экспериментальных исследований, проведенных на линии Санкт-Петербург - Москва с электровозом ЧС200 и современным пассажирским вагоном поезда "Невский экспресс", на экспериментальном полигоне Белореченская - Майкоп с электровозом ЭП10, а также анализ полученных данных. Исследования проводились в соответствии с типовой методикой испытаний по воздействию на путь ТМ 14-014-02 от 2002 г.
Основной целью экспериментальных исследований являлось получение исходных данных для оценки возможности увеличения нормативов непогашенного ускорения и скорости его нарастания.
В ходе исследований при непосредственном участии автора проводились следующие работы:
1. Регистрация динамических показателей на испытываемом подвижном составе;
2. Анализ и оценка полученных данных;
3. Оценка расстройств пути по результатам проходов путеизмерительных вагонов.
На подвижном составе регистрировали следующие показатели динамики подвижного состава:
- рамные силы на электровозе и вагоне;
- коэффициенты вертикальной динамики первой ступени подвешивания электровоза и вагона;
- горизонтальные ускорения кузова электровоза и вагона;
- угловые перемещения тележки относительно кузова электровоза и вагона.
Опытные поездки на линии Санкт-Петербург-Москва проводились в январе 2007 г. со скоростями до 220 км/ч в четном и нечетном направлениях.
Первая поездка по кривым проводилась со скоростями, установленными в соответствии с приказом по Октябрьской ж. д. № 400/Н от 22 июля 2006 г. После экспресс-обработки динамических показателей была проведена вторая поездка со скоростями на 20-30 км/ч выше установленных при реализацией непогашенных ускорений до 1,2 м/с2, и их приращений в переходных кривых до 0,8 м/с3.
Техническое состояние экипажной части электровоза ЧС200-009 и вагона поезда "Невский экспресс" № 002-32488 соответствовало требованиям «Инструкции по техническому обслуживанию и эксплуатации сооружений, устройств, подвижного состава и организации движения на участках обращения скоростных пассажирских поездов» (ЦРБ-393).
В период опытных поездок в январе 2007 г. был пропущен путеизмеритель КВЛ-П Октябрьской ж. д. и проведена оценка состояния рельсовой колеи на участках с кривыми, где регистрировали динамические показатели опытного состава.
Путь на участках находился в отличном и хорошем состоянии. В кривых имелись отступления только II степени, в основном отступления по уровню и ширине колеи (сужение).
По первому пути динамические показатели на подвижном составе регистрировали в 21 кривой. В 9 кривых отступления по геометрии рельсовой колеи отсутствовали. В 12 кривых выявлены отступления II степени по уровню. По второму пути динамические показатели на
подвижном составе регистрировали в 24 кривых. В 10 кривых отступления отсутствовали. В 14 кривых выявлены отступления II степени, в основном, по уровню, перекосам и ширине колеи (сужение).
В результате исследований на линии Санкт-Петербург - Москва и экспериментальном полигоне Белореченская - Майкоп были получены следующие данные:
1. Зависимости рамных сил от расчетного непогашенного ускорения, т.е. ускорения на уровне буксы подвижного состава;
2. Зависимости непогашенных ускорений кузова подвижного состава от расчетного непогашенного ускорения;
3. Зависимости рамных сил от приращения непогашенного ускорения в переходной кривой;
4. Зависимости коэффициента запаса устойчивости против вкатывания гребня колеса по отводу возвышения от приращения непогашенного ускорения в переходной кривой.
На рис. 1 и 2 приведены зависимости максимальных рамных сил от расчетного непогашенного ускорения.
Как видно из графика на рис. 1 и 2 зависимость максимальных рамных сил электровоза ЧС200 (Нр) в круговых кривых от непогашенного ускорения (анп), отнесенного к буксе носит линейный характер. Необходимо упомянуть, что такой же характер зависимости был предложен еще О.П. Ершковым для графиков-паспортов вписывания подвижного состава в кривые.
Это объясняется линейной зависимостью непогашенного ускорения от радиуса и возвышения при постоянной скорости движения.
Приведенные величины максимальных рамных сил (Нр) показывают, что при скоростях движения до 220 км/ч по условиям безопасности движения на электровозе ЧС200 и вагоне поезда "Невский экспресс" уровень непогашенных ускорений не должен превышать 1,2 м/с2 (при наличии отступлений в состоянии рельсовой колеи не выше II степени).
85 80 75 70 65 60 55 50 45
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3
Рис. 1. Зависимость максимальных рамных сил электровоза ЧС200 от расчетного непогашенного ускорения в кривых
50 45 40 35 30 25 20 15 10 5
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3
Рис. 2. Зависимость максимальных рамных сил вагона поезда "Невский экспресс" от расчетного непогашенного ускорения в кривых
нр, кН ( Нр] = 8( кН
нр = 24, Э28 'Энп + 4{ ,181 > V > • •4
Р 2 = ( >,65 35 •• 41 { >
• ^ • • V •
• ••• »
• • •
л/с2
н 15 кЬ _
Нр = 14 972< Энп ** 8,67 1 • • •
Я : = 0 551£ • • •• < 1 \ • • • - •
• • 1 • • ••
• • • • > • • •
Энл» м/с2
В главе также был проведен анализ динамических показателей
электровоза ЧС200 и вагона поезда "Невский экспресс" в переходных
кривых. На рис. 3 и 4 приведены точечные графики зависимости
минимальных значений коэффициента запаса устойчивости против
вкатывания гребня колеса на рельс (г|) в переходных кривых от величины
приращения непогашенного ускорения, отнесенного к буксе (\у). 3.2
3 2.8 2.6 2.4 2.2
2 1.8 1.6 1.4 1.2
О 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
Рис. 3. Зависимость коэффициента запаса устойчивости колеса на рельсе электровоза ЧС200 от приращения расчетного непогашенного ускорения в
12 10 8 6
4 2 0
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 Рис. 4. Зависимость коэффициента запаса устойчивости колеса на рельсе вагона поезда "Невский экспресс" от приращения непогашенного ускорения
в переходных кривых
п\.
• Т1 = - р,498 4±п> 40 + 1,558 7
м • 1 = 0,1 $045
» •
т •
•
л1 = ,4 _ ¥ , м/<?
переходных кривых
п л = -1,9^ 25-1П ,9924
• • I ►729
• • • - •
• • « Ь' • т-— • •
• • • « Г 1—1 • •
141' .и М/с3
Из анализа приведенных на рис. 3 и 4 данных следует, что для электровоза ЧС200 и вагонов поезда "Невский экспресс" при скоростях до 220 км/ч могут быть допущены в переходных кривых величины приращения непогашенного ускорения до 0,8 м/с3 при наличии отступлений в состоянии рельсовой колеи не выше II степени.
В октябре-ноябре 2006 г. на экспериментальном полигоне Белореченская - Майкоп были проведены испытания пассажирского локомотива ЭШО, предназначенного для движения со скоростями до 160 км/ч, с возможностью повышения после модернизации до 200 км/ч для вождения в перспективе скоростных поездов.
Электровоз ЭШ0-007 был взят для испытаний с состоянием экипажной части, которое имеет место в обычных эксплуатационных условиях.
Перед опытными поездками по скоростному полигону пропустили путеизмеритель КВЛ-П Северо-Кавказской ж.д. и провели оценку состояния рельсовой колеи в кривых, на которых регистрировали динамические показатели электровоза ЭШО. Согласно инструкции ЦП-515 путь в кривых находился в хорошем состоянии.
В круговой кривой радиусом 1000 м выявлены 4 отступления в плане II степени и 3 перекоса II степени. В переходных кривых отступлений не было. В круговой кривой радиусом 806 м имелось 4 отступления в плане II степени. В переходной кривой со стороны Белореченской отступлений не было. В переходной кривой со стороны Майкопа выявлен 1 перекос II степени и 1 отступление в плане II степени. В круговой кривой радиусом 657 м имелось 3 перекоса II степени и 2 отступления в плане II степени. В переходной кривой со стороны Белореченской обнаружено по 1 перекосу и отступлению в плане II степени. В переходной кривой со стороны Майкопа выявлено 1 отступление в плане II степени.
По результатам обработки динамических показателей электровоза ЭШО построена зависимость максимальных рамных сил (Нр) в круговых кривых от расчетного непогашенного ускорения (а„п) (рис. 5).
Из приведенных данных следует, что по условиям безопасности движения электровоз ЭП10 может эксплуатироваться со скоростями до 160 км/ч с непогашенным ускорением до 1,0 м/с2 и при наличии отступлений в состоянии рельсовой колеи не выше II степени.
Нр, кН
100 1——Г~1——————— «к
1Нй£88кН_____________
80----------
60------—-----—
40 ___________
20________РГ =0 934___
анп, м/с2
0 ^------------
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1-1.2
Рис. 5. Зависимость максимальных рамных сил электровоза ЭП10 от расчетного непогашенного ускорения в кривых
На рис. 6 для сравнения приведены зависимости рамных сил от расчетного непогашенного ускорения для электровозов ЧС200 и ЭП10 и вагона поезда "Невский экспресс", из которых следует, что зависимости для электровоза ЧС200 и вагона поезда "Невский экспресс" практически параллельны друг другу, а зависимость для ЭП10 носит более крутой характер, что может быть обусловлено конструкцией его экипажной части.
Это означает, что допускаемый уровень непогашенных ускорений в кривых является функцией не только параметров устройства кривых, но и конструкции подвижного состава, а также состояния пути.
ГН^ |]=8{ кН ♦ ♦ *
♦
♦__ ♦
ъ> Л 1 <Р = 63,5 ¡v 44*е = 0 нп + 934 20,5 37
Энп! м/с2
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3
Рис. 6. Зависимости Нр от а!Ш для электровозов ЧС200 и ЭП10 и вагона поезда "Невский экспресс"
Совместно с ВНИИЖТом, проводились исследования ВНИИЖГ "Психофизиологическое обоснование допустимых величин непогашенного ускорения ,в кривых для обеспечения комфортабельной езды пассажиров и устойчивой работоспособности локомотивных бригад при скоростях до 220 км/ч".
Как показали комплексные психофизиологические исследования у пассажиров в зависимости от уровней непогашенного ускорения можно выделить три различных состояния:
- при изменении непогашенных ускорений в диапазоне 0,1 до 0,5 м/с2 у пассажиров отмечается стабильное, близко к исходному, функциональное состояние и отсутствие субъективных проявлений дискомфорта;
- при изменении непогашенных ускорений в диапазоне от 0,5 до 0,8 м/с2 у пассажиров сохраняется устойчивое функциональное состояние, но на более низком уровне, кроме того до 15% лиц отмечают у себя разной выраженности субъективные проявления дискомфорта;
- при изменении непогашенного ускорения в диапазоне от 0,8 м/с2 и выше у большей части пассажиров наблюдается нарастающее ухудшение функционального состояния и наличие выраженных признаков субъективного дискомфорта. Для исключения подобных явлений возможно применение подвижного состава с принудительным наклоном кузова.
Воздействия непогашенных ускорений в кривых участках с уровнями до 1,22 м/с2 отнесенные к буксе (1,59 м/с2 на рабочем месте машиниста) не оказывают значимого влияния на функциональное состояние наиболее чувствительной к воздействию внешних факторов производственной среды адаптационной системы регуляции сердечно-сосудистой деятельности.
Динамика изменений функционального состояния организма указывает на отсутствие выраженного влияния непогашенных ускорений на уровень работоспособности машинистов при обслуживании участка Москва - Санкт-Петербург со скоростью до 220 км/ч.
Третья глава посвящена расчету динамических показателей электровоза ЧС-200 с помощью программного комплекса «Универсальный механизм» (ЦМ) в кривых на линии Санкт-Петербург - Москва для условий, выходящих за границы эксперимента. Параметры кривых представлены в табл. 1, при этом расчетные скорости движения доведены до 300 км/ч.
По расчетным данным построен точечный график зависимости максимальных рамных сил, измеренных в эксперименте и максимальных рамных сил, рассчитанных на модели от фактической скорости движения (Рис. 7).
Как видно из графика на рис. 7 значения рамных сил, измеренных в экспериментальной поездке, в основном, немного больше значений рассчитанных на модели, однако в целом относительная погрешность расчетных величин по сравнению с измеренными в эксперименте в среднем составила 6,04 %.
Таблица 1. Параметры кривых для расчета на модели
Начало кривой, км Радиус кривой средний, м Длина круговой кривой, м Возвышение, мм Длины переходных кривых, м Уклон отвода возвышения, мм/м
входной выходной
1 2 3 4 5 6 7
338-85 3196 897 62 86 128 0,41
343-700 3265 1374 36 73 132 0,42
361-143 3158 1556 42 102 136 0,42
520-650 3217 1259 49 - 114 0,37
514-940 3202 2051 40 199 157 0,23
506-249 3165 1132 66 144 154 0,47
446-887 3083 688 57 99 134 0,38
126-379 1100 100 59 130 105 0,51
521-93 2125 183 75 160 101 0,46
85 80 75 70 65 60
0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6
Рис. 7. Сравнение измеренных и рассчитанных рамных сил, кН
По результатам как расчетов на модели, так и по экспериментальным данным, рассматриваемые величины при скоростях до 220 км/ч не превысили допустимых значений.
Было установлено, что электровоз с ходовой частью типа ЧС200 имеет следующие ограничения скорости при расчетах со скоростями до 300 км/ч: по рамным силам - до 250 км/ч;
Hp, 1 Нр = V 20,1 измс 77-а spew it>ie h 6,5х Р
ч ♦ а • •"и \
♦ ♦ ♦ ♦ 1 ■ рас :счит анны 3 Hp
■ h |Р = - 5,96 1'Энп + 57 184
■ « ■ Зщ „м/с2
по коэффициенту динамики - до 250 км/ч;
по коэффициенту устойчивости колеса на рельсе - ограничений не выявлено.
В четвертой главе проводится оценка состояния геометрии рельсовой колеи на участках с различным уровнем анп и на линии Санкт-Петербург - Москва.
На линии Санкт-Петербург - Москва находится около 300 кривых радиусом от 600 м до 10000 м. Сводные характеристики фактических параметров устройства кривых на линии С.Петербург - Москва приведены в табл. 2.
Как показали исследования, проведенные под руководством к.т.н. Б.Н. Зензинова, при существующих параметрах кривых и действующих нормативах их оценки программным обеспечением путеизмерителей, ограничения скорости, в основном, вызваны недостаточностью возвышения (средняя величина составляла на начало 2006 г. 35 мм) и длин переходных кривых (средняя величина составляла 95 м).
Можно выделить следующие группы кривых:
- кривые, соответствующие проекту, в которых практически невозможно существенно увеличить скорость без увеличения радиуса;
- кривые с недостаточной длиной переходных кривых;
- зарихтованные пологие кривые, в которых максимальное непогашенное ускорение в 1,5-2 раза превышает среднее из-за неровностей длиной 50- 150 м;
- кривые, в которых возвышение не соответствует кривизне.
Несоответствия параметров устройства геометрии рельсовой колеи
действующим нормам и совпадение проектных нормативов и допусков по безопасности движения приводят к частому превышению предельных значений анп и у и, соответственно, к ограничению скорости движения.
Таблица 2. Сводные характеристики фактических параметров устройства кривых на линии С.Петербург - Москва
Параметр устройства Распределение на диапазоны (в %) Средние
Радиус(Я) кривой, м 1000 и менее От 1000 ДО 2000 От 2000 до 3000 От 3000 до 4000 От 4000 до 5000 Более 5000 3080
3 16 27 36 6 12
Возвышение (Н), мм 20 и менее От 20 до 40 От 40 до 60 От 60 до 80 От 80 до 100 Более 100 35
23 37 29 10 1 0
Угол поворота, град 2 и менее От2 до 3 От 3 до 4 От 4 до 6 От 6 до 10 Более 10 9.3
13 16 15 15 12 29
Средние характеристики кривых
№ Ып.кр L2n.Kp Rep Rmhh Hep Нмин Нмакс Круг, отв. Укр Vnp Уиз
1 путь 105 97,1 3056 2685 34,8 32,4 36,4 0,47 190 181 163
2путь 95,7 91,4 3106 2737 36,8 34,3 38^ 0,50 194 174 164
Примечание: Ып.кр, Ь2п.кр — длины переходных кривых; Rep, R^hh — среднии и минимальный радиус кривой; Нср, Нмин, Нмакс - среднее, минимальное н максимальное возвышение; Крут.отв. — крутизна отвода возвышения; V^ - скорость при которой непогашенное ускорение анп достигает 1,0 м/с2 в зависимости от фактических значений усредненных кривизны и возвышения, V^ - допустимая скорость в зависимости от максимальной крутизны отвода возвышения; Vm - ограничение из-за превышения допустимой скорости изменения ускорения анп (lF > 0,6 м/с3 при Vm<= 140 км/ч и Ч> > 0,4 м/с3 при Vm > 140 км/ч).
Полученные экспериментальные и расчетные данные показали, что имеется возможность некоторого повышения норм непогашенных ускорений в эксплуатации для скоростного подвижного состава при сохранении существующих норм проектирования.
При условии ограничения анп по комфортабельности до 0,8 м/с2, а по безопасности - до 1,2 м/с2, эксплуатационный допуск может быть установлен на уровне 0,75 м/с2.
Необходимо было также оценить воздействие подвижного состава на путь. Для этого был проведен анализ данных путеизмерителей КВЛ-П и ЦНИИ-4 за периоды до и после эксперимента; из них следует, что состояние пути после экспериментальных поездок со скоростями до 220 км/ч, осталось на том же уровне.
Наблюдения на участках, где реализуются скорости 200 км/ч также показывают, что путь находится в хорошем состоянии.
При увеличении скоростей и числа пар поездов в сутки следует устанавливать за такими участками тщательное наблюдение.
Для анализа воздействия скоростного движения на состояние геометрии рельсовой колеи был проведен анализ данных путеизмерителей за период 2006 - 2007гг. в кривых, где регистрировались динамические показатели. Отступления параметров геометрии рельсовой колеи не превышали второй степени, а километры, на которых располагаются исследуемые кривые, находятся в хорошем и отличном состоянии.
Влияние допустимого уровня непогашенных ускорений на объемы работ при реконструкции линий для организации скоростного движения можно оценить по зависимостям, полученным во ВНИИЖТе под руководством проф. В.О. Певзнера при разработке технико-экономического доклада по вариантам реконструкции линии Москва - Санкт-Петербург (рис. 8).
Поскольку радиус кривой при данной скорости зависит от уровня анп и Ь, как видно из приведенных данных, переход на уровень непогашенных ускорений 0,8 м/с2 вместо 0,7 м/с2 в варианте V = 250 км/ч, Ь = 100 мм за счет уменьшения потребного радиуса дает снижение объемов работ на 0,85 млн. м3, а при использовании подвижного состава, где по показателям комфорта может быть разрешено а„п =1,0 м/с2 - на 2,77 млн. м3.
эксплуатационные допуски по сравнению с проектными, что исключает необходимость неоправданных ограничений скорости в эксплуатации.
2. Возможность увеличения допустимой величины непогашенного ускорения позволяет уменьшить затраты на переустройство кривых и обеспечить запас по величине на ремонт и осадочные деформации при условии соблюдений требований по габаритам при скрещении и токосъему. Согласно ТЭД на реконструкцию линии Санкт-Петербург - Москва переход на а„п = 0,8 м/с2 позволяет снизить объем работ на 1,8 млн. м\
3. Результаты опытных поездок на линии Санкт-Петербург - Москва со скоростями до 220 км/ч показали, что при реализации электровозом ЧС200 и пассажирским вагоном модели 61-4170 поезда "Невский экспресс" непогашенных ускорений в кривых до 1,2 м/с2 и их приращений в переходных кривых до 0,8 м/с3, при наличии отступлений в состоянии рельсовой колеи не выше II степени и техническом состоянии экипажной части электровоза и вагона, отвечающем требованиям инструкции ЦРБ-393, показатели безопасности движения не превышали предельных значений.
4. Результаты опытных поездок на скоростном полигоне Белореченская - Майкоп показали, что электровоз ЭП10 может эксплуатироваться со скоростями до 160 км/ч в кривых с непогашенными ускорениями до 1,0 м/с2 при наличии отступлений в состоянии рельсовой колеи не выше II степени и при техническом состоянии экипажной части электровоза, отвечающем требованиям инструкции ЦРБ-393.
5. Анализ экспериментальных данных показал, что вследствие крена кузова пассажирского вагона и локомотива на рессорах квазистатическое непогашенное ускорение в кривых, действующее на пассажиров и локомотивные бригады, в среднем на 32-35 % больше расчетного непогашенного ускорения, отнесенного к буксе, что хорошо корреспондируется с зарубежными нормами.
6. По данным ВНИИЖГ при уровне непогашенного ускорения более 0,8 м/с2 у значительной части пассажиров (более 30-40%) отмечались
Непогашенное ускорение, м/с2 -♦-V = 250 км/ч, h= 150 мм; -*-V = 250 км/ч, h = 100 мм ;
-±-V = 300 км/ч, h = 150 мм; -•-V = 300 км/ч, h = 100 мм
Рис. 8. Относительные объемы работ при сдвижке кривых
При тенденции к повышению скоростей движения на сети переустройство кривых для скоростей движения 200 км/ч потребует значительных затрат, а возможность увеличения допустимой величины непогашенного ускорения позволит их уменьшить и обеспечить запас по величине на ремонт и осадочные деформации.
В заключении сформулированы основные результаты и выводы.
Основные результаты и выводы по работе Проведенный комплекс экспериментальных исследований на линии Санкт-Петербург - Москва, экспериментальном полигоне Белореченская — Майкоп, теоретических исследований и эксплуатационных наблюдений на линии Санкт-Петербург - Москва позволило выявить следующие закономерности:
1. Полученные результаты показали, что за счет варьирования уровня непогашенных ускорений в полученных пределах можно увеличить
выраженные признаки дискомфорта с нарастающим ухудшением функционального состояния (рост значений показателей сердечнососудистой системы - систолического, диастолического и пульсового артериального давления). Исходя из полученных результатов, при скоростях до 220 км/ч допустимое значение непогашенного ускорения, отнесенное к буксе, рекомендовано ограничить на уровне 0,8 м/с2.
7. Расчеты показали, что электровоз с ходовой частью типа ЧС200 может реализовывать величины непогашенных ускорений до 1,2 м/с2 при скорости до 200 км/ч и до 1,25 м/с2 при скорости до 250 км/ч и при отсутствии неровностей выше второй степени, однако ограничения по комфорту, рекомендованные ВНИИЖГом, для пассажирского подвижного состава не допускают величину непогашенного ускорения больше 0,8 м/с2.
8. Анализ данных путеизмерителей показал, что состояние пути после экспериментальной поездки 27.01.2007 г. со скоростями на 30 км/ч больше установленных и реализацией непогашенного ускорения до 1,2 м/с2, и его приращения до 0,8 м/с3, не изменилось.
9. Анализ данных путеизмерителей в кривых, где регистрировались динамические показатели за период 2006 — 2007 гг. показал, что скоростное движение со скоростями до 200 км/ч не оказывает существенного влияния на появление расстройств по геометрии рельсовой колеи.
Основные публикации по теме диссертации.
Публикации в рецензируемых научных изданиях, рекомендованных ВАК России:
1. Певзнер В.О., Мишин В.В., Смелянский И.В. Содержание пути в плане: просчеты и задачи// Путь и путевое хозяйство. 2007. №9. С. 7 -10.
Публикации в других изданиях:
2. Ромен Ю.С., Смелянский И.В. Показатели комфорта в пассажирском вагоне на скоростной магистрали / Сборник трудов третьей научно-технической конференции "Современные проблемы проектирования, строительства и эксплуатации железнодорожного пути". Из-во МИИТа. 2006. С. 134-137.
3. Певзнер В.О., Мишин В.В., Смелянский И.В. Система содержания пути в плане - важнейшая задача технического обслуживания / Сборник трудов 67 Международной конференции «Проблемы и перспективы развития железнодорожного транспорта». Из-во Днепропетровского ун-та ж.д. транспорта имени Лазаряна. 2007. С. 55 - 58.
4. Певзнер В.О., Мишин В.В., Смелянский И.В. Система содержания пути в плане. / Сборник трудов научно-технической конференции с международным участием в связи с 75-летием ГГПСБ ЦП ОАО "РЖД" "Перспективы технического развития путевого комплекса ОАО "РЖД" в условиях его реформирования". Из-во ПТКБ ЦП ОАО "РЖД". 2007. С. 70 -71.
5. Смелянский И.В. Оценка плавности хода электровоза ЭП10/ Сборник статей «Вопросы развития железнодорожного транспорта в условиях рыночной экономики» под ред. к.т.н. Ю. М. Черкашина и д.т.н. Г. В. Гогричиани. Интекст. 2007. С. 97 - 99.
6. Смелянский И.В. Результаты опытных поездок в кривых на линии Санкт-Петербург - Москва / Сборник статей «Железнодорожный транспорт на современном этапе» под ред. д.т.н. А.Е. Семечкина. Интекст. 2008. С. 36 -40.
7. Смелянский И.В Опытные поездки в кривых на линии Санкт-Петербург - Москва/ Сборник трудов научно-практической конференции "Внедрение современных конструкций и передовых технологий в путевое хозяйство". Из-во РГОТУПСа. 2008. С. 65-67.
Подписано к печати 24.11.2008 г. Формат бумаги 60x90 1/16 Объем 1,5 п.л. Заказ 224 Тираж 100 экз. Типография ОАО «ВНИИЖТ», 3-я Мытищинская ул., д. 10
Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Смелянский, Игорь Владимирович
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ИСТОРИЯ ВОПРОСА, ОБЗОР ОТЕЧЕСТВЕННОГО И ЗАРУБЕЖНОГО ОПЫТА.
1.1. Установление параметров пути в кривых в конце XIX века.
1.2. Опыт устройства переходных кривых.
1.3. Установление критериев непогашенного ускорения анп и его приращения \j/ по требованиям комфортабельности езды пассажиров.
1.4. Установление критериев непогашенного ускорения анп и его приращения \|/ по критериям безопасности движения.
1.5. Возможность повышения скоростей движения с учетом критериев анп и \|/.
1.6. Обобщение зарубежного опыта по установлению на скоростных линиях нормативов непогашенного ускорения в кривых, его приращения в переходных кривых и скорости подъема колеса по отводу возвышения.
1.6.1. Опыт стран Европы.
1.6.2. Опыт скоростной железнодорожной линии Синкансен.
Выводы по главе 1.
ГЛАВА 2. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПАРАМЕТРОВ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ
ПУТИ И ПОДВИЖНОГО СОСТАВА СО СКОРОСТЯМИ ДО
220 КМ/Ч.
2.1. Результаты опытных поездок в кривых на линии Санкт-Петербург-Москва электровоза ЧС200 с вагоном поезда «Невский экспресс» со скоростями до 220 км/ч.
2.1.1. Методика экспериментальных исследований.
2.1.2. Техническое состояние электровоза ЧС-200 и вагона поезда «Невский экспресс».
2.1.3. Параметры устройства и состояния пути в кривых на линии Санкт-Петербург-Москва.
2.1.4. Результаты опытных поездок в кривых электровоза ЧС200.
2.1.5. Результаты опытных поездок в кривых вагона поезда «Невский экспресс».
2 2 Результаты опытных поездок в кривых электровоза ЭП10 со скоростями до 160 км/ч на скоростном полигоне Белореченская - Майкоп.
2.2.1. Методика экспериментальных исследований.
2.2.2. Техническое состояние электровоза ЭП 10 и пути в кривых на скоростном полигоне.
2.2.3. Результаты опытных поездок в кривых электровоза ЭП10.
2.3. Психофизиологическое обоснование оптимальных и допустимых величин непогашенных ускорений для обеспечения работы машинистов по ведению поезда в скоростном режиме, комфортной и комфортабельной езды пассажиров в скоростном и высокоскоростном движении.gg
Выводы по главе 2.
ГЛАВА 3. РАСЧЕТ НА МОДЕЛИ ДВИЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОВОЗА
ЧС 200.
Выводы по главе 3.
ГЛАВА 4. ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ГЕОМЕТРИИ РНЛЬСОВОЙ
КОЛЕИ НА УЧАСТКАХ С РАЗЛИЧНЫМ УРОВНЕМ анп И у.
Выводы по главе 4.
ГЛАВА 5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ
Введение 2008 год, диссертация по транспорту, Смелянский, Игорь Владимирович
В связи с подготовкой линии Санкт-Петербург-Москва к движению пассажирских поездов со скоростями до 250 км/ч возникла необходимость в экспериментальной оценке возможности увеличения в кривых для скоростных поездов непогашенного ускорения с 0,7 до 1,0 м/с и его приращения в переходных кривых с 0,4 до 0,6 м/с . Расчеты показывают, что при увеличении приведенных выше нормативов допускаемые скорости в кривых радиусом 2800-3500 м и выше увеличатся на 20-30 км/ч без переустройства кривых.
Одним из важнейших направлений транспортной политики на железнодорожном транспорте в большинстве стран является внедрение высоких технологий, которые обеспечивают повышение скоростей движения поездов. У России есть собственная программа развития скоростного и высокоскоростного движения до 2020 г.[25].
Концепция Российских железных дорог по развитию скоростного движения лежит в русле общемировых тенденций: реконструкция существующих железных дорог и строительство высокоскоростных магистралей.
В России потребность в создании сети скоростного и высокоскоростного движения всегда была исключительно велика. В области создания скоростного движения на существующих линиях в период 1985-1990 гг. рассматривались программы «Скорость» и «Прогресс». Впоследствии они были объединены в единую отраслевую научно-техническую программу "Ускорение» повышения скоростей движения".
Согласно российской классификации скоростным считается движение со скоростью 141— 200 км/ч, а свыше 200 км/ч — высокоскоростным. Первый отечественный скоростной электропоезд ЭР-200 был построен в 1973 г. Однако, в ближайшее время в соответствии с планами ОАО «РЖД» ситуация должна кардинально измениться. Определены 18 направлений с устойчивым пассажиропотоком между городами РФ. Это такие крупные узлы, как Санкт-Петербургский, Московский, Краснодарский, Самарский и Новосибирский.
Пилотным проектом реконструкции существующей железнодорожной линии для скорости 250 км/ч является самый пассажиронапряженный участок Российских железных дорог Санкт-Петербург-Москва. Следующим направлением, где реализуется программа скоростного движения, станет линия Москва-Нижний Новгород. Другими актуальными направлениями для развития являются маршруты, совпадающие с основными потоками внутренней миграции: Центр-Юг, Центр-Поволжье-Урал-Западная Сибирь [26].
В соответствии с «Инструкцией по техническому обслуживанию и эксплуатации сооружений, устройств, подвижного состава и организации движения на участках обращения скоростных пассажирских поездов» (ЦРБ-393) при скоростях до 200 км/ч допускаемые скорости движения поездов в кривых устанавливают исходя из нормы непогашенного ускорения 0,7 м/с2, приращения непогашенного ускорения в переходных кривых 0,4 м/с3 и скорости подъема колеса по отводу возвышения 28 мм/с. В трудных условиях допускается с разрешения ОАО «РЖД» увеличение непогашенного ускорения для скоростных поездов до 1,0 м/с".
В настоящее время Стандартом ОАО "РЖД" ИНФРАСТРУКТУРА ЛИНИИ САНКТ- ПЕТЕРБУРГ - МОСКВА ДЛЯ ВЫСОКОСКОРОСТНОГО ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ для скоростей движения пассажирских поездов до 250 км/ч, нормативными документами на железнодорожном транспорте в системе ОАО «РЖД» на основании ранее проведенных отечественных и зарубежных исследований установлены допустимые величины непогашенного центробежного ускорения до 0,7 м/с , а его приращения в л переходных кривых до 0,45 м/с . Проведенные исследования имели цель экспериментально проверить эти значения в современных условиях.
В связи с подготовкой участков линии Санкт-Петербург-Москва к движению пассажирских поездов со скоростями до 250 км/ч возникла необходимость в экспериментальной оценке возможных резервов нормативов непогашенного ускорения в кривых для скоростных и высокоскоростных поездов на существующей линии при повышении скоростей движения выше 200 км/ч по условиям безопасности движения, обеспечения комфортабельной езды пассажиров и устойчивой работоспособности локомотивных бригад. Кроме этого, потребовалось также оценить возможность увеличения нормативов приращения непогашенного ускорения в переходных кривых. Это связано с высокой стоимостью работ по реконструкции линии в части уположения кривых с одной стороны и ограничения объемов финансирования реконструкции с другой.
На действующих линиях требуется оценить возможность дифференциации нормативов непогашенного ускорения, установленных нормами проектирования, и эксплуатационных нормативов, в т.ч. по безопасности движения, поскольку их совпадение создает значительные трудности в практике эксплуатации пути.
В данной диссертационной работе исследованы параметры взаимодействия пути и подвижного состава при реализацией скоростей до
2 о
220 км/ч, непогашенного ускорения до 1,2 м/с , а его приращения до 0,8 м/с .
Актуальность работы
Развитие скоростного движения на железных дорогах Российской Федерации требует на ряде участков значительных затрат на реконструкцию плана линии. Для выбора оптимального варианта реконструкции большое значение имеет определение допустимого уровня непогашенного ускорения в кривых и его приращения в переходных кривых.
В практике эксплуатации пути имеет место совпадение норм проектирования при ремонтах и допусков по безопасности движения, что усложняет условия содержания пути.
Актуальность работы обусловлена также созданием современного подвижного состава для скоростного движения, что требует оценки возможности дальнейшего применения ранее разработанных критериев.
Поэтому определение возможности совершенствования нормативов непогашенных ускорений и их приращений представляет весьма актуальную задачу при организации скоростного и высокоскоростного движения.
Цель работы
Научной целью работы является рассмотрение возможности совершенствования нормативов непогашенного ускорения (анп) и его приращения (\|/) для современного скоростного подвижного состава на основе изучения процессов взаимодействия пути и подвижного состава.
Методы исследования
В работе используются следующие методы исследования: экспериментальные исследования параметров взаимодействия пути и скоростного подвижного состава на линии Санкт-Петербург - Москва и экспериментальном полигоне Белореченская — Майкоп, статистическая оценка результатов измерений и математическое моделирование процессов взаимодействия пути и локомотива ЧС200 с помощью программы «универсальный механизм (UM)» для условий, выходящих за границы экспериментальных исследований, эксплуатационные наблюдения на участках скоростного движения.
Научная новизна работы
Определено влияние параметров устройства кривых на показатели взаимодействия пути и современного подвижного состава при скоростном движении.
На основании экспериментальных исследований показателей взаимодействия пути и современного скоростного подвижного состава, а также теоретических расчетов установлена возможность совершенствования нормативов непогашенного ускорения и его приращения при скоростном движении.
Экспериментально показано влияние скорости изменения непогашенного ускорения в переходных кривых на коэффициент устойчивости от вкатывания гребня колеса на рельс.
Определено влияние поездок с повышенным уровнем анп и \|/ на состояние геометрии рельсовой колеи.
Практическая ценность и реализация результатов работы
Проведенными исследованиями обоснованы значения величин норм непогашенного ускорения и его приращения с учетом медицинских наблюдений за состоянием пассажиров и машинистов и установлена возможность совер
Г) шенствования нормативов непогашенного ускорения до 0,8 м/с" и его прираще
3 3 ния до 0,5 м/с по условиям комфортабельности и до 1,0 м/с" и 0,8 м/с — по условиям безопасности движения для современного подвижного состава.
Исследования, на основе которых определены Нормативные значения, выполнены ВНИИЖТ совместно с ВНИИЖГ в рамках темы 6.6.008.Р «Экспериментальная оценка допустимых величин непогашенного ускорения в кривых, его приращения в переходных кривых и скорости подъема колеса по отводу возвышения и выбор по критерию влияния их на локомотивные бригады и пассажиров» плана НТР ОАО «РЖД» 2007 года.
Полученные нормативы утверждены старшим вице-президентом ОАО «РЖД» В.А. Гапановичем. 29.02.2008 г. (№ ЦТехК-20/36)
Департамент технической политики направил утвержденные нормативные значения непогашенного ускорения в кривых, его приращения в переходных кривых и скорости подъема колеса по отводу возвышения по условиям безопасности движения и обеспечения комфортабельной езды пассажиров причастным организациям для использования при разработке Технического регламента «О безопасности инфраструктуры и подвижного состава высокоскоростного железнодорожного транспорта», а также при пересмотре инструкции МПС № ЦРБ-393 «Техническое обслуживание и эксплуатация сооружений, устройств, подвижного состава и организация движения на участках обращения скоростных пассажирских поездов».
Заключение диссертация на тему "Совершенствование нормативов непогашенного ускорения и его приращения для современного подвижного состава при скоростном движении"
Основные результаты и выводы по работе
Проведенный комплекс экспериментальных исследований на линии Санкт-Петербург - Москва, экспериментальном полигоне Белореченская -Майкоп, теоретических исследований и эксплуатационных наблюдений на линии Санкт-Петербург — Москва позволило выявить следующие закономерности:
1. Полученные результаты показали, что за счет варьирования уровня непогашенных ускорений в полученных пределах можно увеличить эксплуатационные допуски по сравнению с проектными, что исключает необходимость неоправданных ограничений скорости в эксплуатации.
2. Возможность увеличения допустимой величины непогашенного ускорения позволяет уменьшить затраты на переустройство кривых и обеспечить запас по величине на ремонт и осадочные деформации при условии соблюдений требований по габаритам при скрещении и токосъему. Согласно ТЭД на реконструкцию линии Санкт-Петербург - Москва переход
О 3 на анп = 0,8 м/с" позволяет снизить объем работ на 1,8 млн. м .
3. Результаты опытных поездок на линии Санкт-Петербург - Москва со скоростями до 220 км/ч показали, что при реализации электровозом ЧС200 и пассажирским вагоном модели 61-4170 поезда "Невский экспресс" fy непогашенных ускорений в кривых до 1,2 м/с" и их приращений в переходных кривых до 0,8 м/с , при наличии отступлений в состоянии рельсовой колеи не выше II степени и техническом состоянии экипажной части электровоза и вагона, отвечающем требованиям инструкции ЦРБ-393, показатели безопасности движения не превышали предельных значений.
4. Результаты опытных поездок на скоростном полигоне Белореченская — Майкоп показали, что электровоз ЭП10 может эксплуатироваться со л скоростями до 160 км/ч в кривых с непогашенными ускорениями до 1,0 м/с при наличии отступлений в состоянии рельсовой колеи не выше II степени и при техническом состоянии экипажной части электровоза, отвечающем требованиям инструкции ЦРБ-393.
5. Анализ экспериментальных данных показал, что вследствие крена кузова пассажирского вагона и локомотива на рессорах квазистатическое непогашенное ускорение в кривых, действующее на пассажиров и локомотивные бригады, в среднем на 32 — 35 % больше расчетного непогашенного ускорения, отнесенного к буксе, что хорошо корреспондируется с зарубежными нормами.
6. По данным ВНИИЖГ при уровне непогашенного ускорения более 0,8 м/с" у значительной части пассажиров (более 30 - 40%) отмечались выраженные признаки дискомфорта с нарастающим ухудшением функционального состояния (рост значений показателей сердечнососудистой системы - систолического, диастолического и пульсового артериального давления). Исходя из полученных результатов, при скоростях до 220 км/ч допустимое значение непогашенного ускорения, отнесенное к буксе, рекомендовано ограничить на уровне 0,8 м/с .
7. Расчеты показали, что электровоз с ходовой частью типа ЧС200 может реализовывать величины непогашенных ускорений до 1,2 м/с при скорости до 200 км/ч и до 1,25 м/с" при скорости до 250 км/ч и при отсутствии неровностей выше второй степени, однако ограничения по комфорту, рекомендованные ВНИИЖГом, для пассажирского подвижного состава не допускают величину непогашенного ускорения больше 0,8 м/с .
8. Анализ данных путеизмерителей показал, что состояние пути после экспериментальной поездки 27.01.2007 г. со скоростями на 30 км/ч больше установленных и реализацией непогашенного ускорения до 1,2 м/с2, и его приращения до 0,8 м/с , не изменилось.
9. Анализ данных путеизмерителей в кривых, где регистрировались динамические показатели за период 2006 - 2007 гг. показал, что скоростное движение со скоростями до 200 км/ч не оказывает существенного влияния на появление расстройств по геометрии рельсовой колеи.
Библиография Смелянский, Игорь Владимирович, диссертация по теме Железнодорожный путь, изыскание и проектирование железных дорог
1. Совещательные съезды инженеров пути русских железных дорог: Т.1. М.: Путь Арт, 2005. 516с.
2. Совещательные съезды инженеров пути русских железных дорог: Т.З. М.: Путь Арт, 2005. 568 с.
3. Минорский В.П. О функции, определяющей изменение кривизны вдоль переходной кривой. Труды МИИТ, вып. 71. Трансжелдориздат, 1947.
4. B.C. Шаройко Исследования по вопросу установления допускаемых величин непогашенных центробежных ускорений на железных дорогах. ЛИИЖТ, информационное сообщение, №2, 1959.
5. Arthur Lovat Higgins. The transition spiral and its introduction to railway curves with field exercises in construction and alignment. London, 1921.
6. Petersen. Die Gestaltung der Bogen im Eisenbahngleise. «Organ fur die Fortschritte des Eisenbahnwesens in technischer Beziehung». 1920, NN 5, 6.
7. Schwanter. Die Gestaltung der Gleisbogen. «Verkehrstechnik». 1929. NN 6, 7.
8. VOGEL. Grenzen der Oberhohung in Gleisbogen. «Organ fur die Fortschriette des Eisenbahnwesens». 1937, N 3.
9. Вопросы постройки и реконструкции железнодорожного пути для больших скоростей. (Труды XIII сессии Международной ассоциации железнодорожного конгресса). М., Трансжелдориздат, 1940.
10. Van EldikK Thieme. An examination of certain factors which influence the comfort of railway journeys. Monthly Bulletin of the International Railway Congress Association. (English Edition). December, 1956.
11. Ершков О.П., Мелентьев Л.П., ЯховМ.С. Новые нормы устройства и содержания железнодорожной колеи в кривых частях пути. «Железнодорожный транспорт». 1956. № 10.
12. Шахунянц Г.М. Путь и путевое хозяйство. М., Трансжелдориздат. 1949.
13. Воячек В. И. Избранные вопросы военной отолярингологии Издание Военно-Медицинской Академии РККА. Л., 1934.
14. Воячек В.И. Военная отоларингология. Л., Медгиз, 1946.
15. B.C. Шаройко К воросу о комфортабельности езды при повышенных скоростях движения. Сборник трудов ЛИИЖТ, вып. 191, Ленинград, 1963.
16. О.П. Ершков, В.Я.Карцев Устройство сопряжений кривых на зарубежных железных дорогах. ВНИИЖТ, Москва, Транспорт, 1974.
17. О.П. Ершков, М.Г. Зак, В.Я. Карцев, В.Н. Петрова. Нормы и допуски устройства и содержания пути на зарубежных железных дорогах, ВНИИЖТ, Транспорт, 1978.
18. В.Я Шульга. Особенности устройства и содержания пути при высоких скоростях движения поездов. МИИТ, вып. 186, Москва, 1964.
19. Н.Г. Чибизова. Исследование на АВМ Воздействия грузового полувагона на путь в кривых с неровностями в плане. Труды ЦНИИ МПС, вып. №347, Транспорт, Москва, 1967.
20. О.П. Ершков, В.Я. Карцев, В.В. Семерханов Резервы повышения скоростей движения пассажирских поездов в кривых. ВНИИЖТ, Подвижной состав в условиях интенсификации работы железных дорог. Сб. научных трудов под ред. Богданова, Москва, Транспорт, 1989.
21. В.Я.Карцев, В.О. Певзнер, Т.И.Громова, И.В. Смелянский. Обобщение и анализ результатов ранее проведенных испытанийскоростного подвижного состава в кривых со скоростями до 220 км/ч. ВНИИЖТ, Служебная записка, 2006.
22. В.В. Басилов, С.И. Финицкий На скоростных дорогах Франции. ПиПх. 1976, №2.
23. Ж.Л. Пикан Повышение скорости движения поездов на обычных линиях. Железные дороги мира 2002 г., №9
24. Скоростные железные дороги Японии Синкансен. Под ред.
25. B.Г. Альбрехта, Москва, Транспорт, 1984.
26. Железнодорожный транспорт, М., №3, 1997, с. 26-30.
27. РЖД-Партнер, №9 (109), 2007,с. 100-101.
28. Железнодорожный путь и подвижной состав для высоких скоростей движения под ред. проф. М.А. Чернышева, М., 1964.
29. О.П. Ершков Вопросы подготовки железнодорожного пути к высоким скоростям движения. М., Трансжелдориздат, 1959, с.62-79, Труды ВНИИЖТ, вып. 176
30. Высокоскоростное пассажирское движение (на железных дорогах). Под ред. Н.В. Колодяжного. М., «Транспорт», 1976, 414 с.
31. Путь для скоростей движения поездов 250-300 км/ч. «Бюлл. технико-эконом. информ.», ЦИНТИ МПС, 1970, №5, с. 32-45
32. Путь на скоростном участке Мюнхен-Аусбург. Пер. с нем. «Бюлл. технико-эконом. информ.», 1966, №5, с. 58-61
33. Ершков О.П., Крепкогорский С.С., Зак М.Г. Повышение скоростей движения поездов на кривых участках пути//Исследования возможностей повышения скоростей движения поездов. Сб. науч. тр. ; М., Транспорт, 1984,1. C. 58-68
34. Б.Н. Зензинов Определение барьерных мест для уменьшения времени хода скоростных поездов на линии С. Петербург Москва по параметрам кривых, продольного профиля и длинных неровностей. Отчет ВНИИЖТ 2006 г. 35с.
35. Совещательные съезды инженеров пути русских железных дорог: Т.2. -М.: Путь Арт, 2005. 528 с.
36. Совещательные съезды инженеров пути русских железных дорог: Т.4. М.: Путь Арт, 2005. 532 с.
37. Совещательные съезды инженеров пути русских железных дорог: Т.5. -М.: Путь Арт, 2005. 535 с.
38. П.Г. Козийчук Расчет кривых железнодорожного пути графоаналитическим методом. Труды ВНИИЖТ, выпуск 2, М., Трансжелдориздат, 1946г.
39. Г.М. Шахунянц Железнодорожный путь, М., Транспорт, 1969 г.
40. Г.М. Шахунянц Железнодорожный путь, М., Трансжелдориздат, 1961 г.
41. О.П. Ершков Расчеты поперечных горизонтальных сил в кривых, труды ВНИИЖТ выпуск 301, М., Транспорт, 1966г.
42. В.Н. Шестаков Контрольные испытания скоростных электровозов ЧС7 и ЧС200 с предельным прокатом и на пути с предельными допусками в содержании рельсовой колеи, заключительный отчет, ВНИИЖТ, М., 1988г.
43. Технико-экономический доклад по организации высокоскоростного движения на направлении Санкт-Петербург Москва, ВНИИЖТ, М., 2005г.
44. Инфраструктура линии Санкт-Петербург — Москва для обеспечения высокоскоростного движения поездов (250 км/ч), Стандарт ОАО «РЖД», М., 2006г.
45. Нормы допускаемых скоростей движения подвижного состава по железнодорожным путям колеи 1520 (1524) мм федерального железнодорожного транспорта, приказ № 41Ц МПС РФ, М., 2001г.
46. Г.М. Шахунянц К вопросу об устройстве переходных кривых, Труды МИИТ выпуск 45, М., Трансжелдориздат, 1936г.
47. Г.М. Шахунянц Устройство железнодорожного пути. Т. III. М., Трансжелдориздат, 1944, 484с.
48. Проектирование железнодорожного пути. Под. Ред. Г.М. Шахунянца. Учебное пособие. М., Транспорт, 1972.
49. Альбрехт В.Г., Корн Р.И., Котюков И.А. Некоторые рзультаты экспериментальных исследований при движении вагонов на тележках ЦНИИ-ХЗ и ЦМВ.— «Вестник Всесоюз. науч.-исслед. ин-та ж.-д. транспорта», 1967, № 4, с. 16—18.
50. Ангелейко В.И., Карасик В.Я. О сопряжении односторонних круговых кривых. В сб.: «Вопросы пути и путевого хозяйства». Харьков, 1967, с. 43 46. (Труды Харьковского ин-та инженеров ж.-д. транспорта. Вып. 90.)
51. Ершков О.П., Карцев В.Я., Петрова В.Н. и др. Сопряжения кривых и особенности движения подвижного состава по ним. М., «Транспорт», 1973, 101 с. (Труды Всесоюз. науч.нисслед. ин-та ж.-д. транспорта. Вып. 500.)
52. Железные дороги колеи 1524 мм общей сети. Нормы проектирования. {СНип, П-Д, 1—62). М., Стройиздат, 1964, с. 10—11.
53. Справочник инженера-путейца. Т. 1. Под ред. В.В. Басилова и М.А. Чернышева. М., «Транспорт», 1972, 767 с.
54. L о а с h J.C. and Maycock M.G. Recent Developments in Railway Curve Design Procc. „The Institution Civil Engineers", London, Oct., 1952, p. 503-535.
55. Шеманаев В.А. Высокоскоростные железнодорожные магистрали за рубежом. — «Бюллетень технико-экономической информации» МПС», 1968, № 2, с. 41—45.
56. МацубураК. Методы укладки и выправки пути в прямых и кривых участках пути и обеспечение безопасности движения поездов с высокими скоростями. — «Бюллетень Международной ассоциации железнодорожных конгрессов», 1961, № 12, с. 25—26.
57. Mag ее G.M. Why this wheel wants to climb the rail. „Railway Age" 1967, N9, p. 19—23.
58. Шрамм Г. Верхнее строение и содержание пути железных дорог ФРГ. М., Трансжелдориздат, 1962, с. 159—174.
59. Бирман Ф. Теоретическое и экспериментальное решение проблем пути для высоких скоростей движения поездов.—«Бюллетень Международной ассоциации железнодорожных конгрессов», 1969, № 1, с. 23—52.
60. Jusumy Komiya. Transition Sine Curve Decreased and Transition of Compound and Reverse Curve. „Permanent Way", 1959, Dec. N o, s. 1—24.
61. Тиль А. Методы укладки и выправки пути в прямых и кривых участках и обеспечение безопасности движения поездов с высокими скоростями (120 км/ч и выше).— «Бюллетень Международной ассоциации железнодорожных конгрессов», 1962, № 5, с. 16—20.
62. Nagel N. Der Gleisbau der Tranzosischen Statseisenbahnen Grundlagenund Konstruktion. „Eisenbahntechnische Rundschau", 1965, N 10, s. 449—459.
63. Вериго М.Ф. Экспериментальные исследования воздействия подвижного состава на железнодорожный путь при высоких скоростях движения.— «Бюлл. Международной ассоциации железнодорожных конгрессов» (МАЖК), 1968. ЛЬ 4, с. 13—26.
64. Бирман Ф. Теоретическое и экспериментальное решение проблем пути для высоких скоростей движения поездов. — «Бюлл. МАЖК», 1969, № 1, с, 23—52.
65. Алиас Д. Современные тенденции о методах текущего содержания и ремонта верхнего строения пути. — «Бюлл. МАЖК», 1967, №5, с. 23—58.
66. Ban U. Control of track irregularities on INR. — «Japanese Railway Engineering», 1963, v. 4, j\b 4, p. 18—23.
67. Испытания на сход с рельсов. Пер. с англ. — «Бюлл. технико-эконом. информ.», МПС, 1968, № 7, с. 30—32.
68. Грачева Л.О. Взаимодействие вагонов и железнодорожного пути. М., «Транспорт», 1968, 207 с. (Труды Всесоюз. науч.-исслед. ин-та ж.-д. трансп., вып. 356).
69. Baluch Н., Basiewicz Т. Statystyczno—korelacyjna metoda okreslania wadliwosci torn kolejowego dla zatozoney szybkosci jazdy. — «Prseglad Kolejowy drogowy», 1967, № 11, s. 256—261.
70. Высокоскоростное пассажирское движение (на железных дорогах). Под ред. Н. В. Колодяжного. М., «Транспорт», 1976, 414 с.
71. Барабошин В.Ф., Ананьев Н.И. Вредные вибрации пути и борьба с ними М., «Транспорт», 1972, 45 с. (Труды Всесоюз. науч.-исслед. ин-та ж.-д. трансп. Достижения науки и техники — в производство).
72. Baluch Н., Basiewicz Т. Elektroniczny miernik stanu torn. — «Przegladkolejowy drogowy», 1966, v. 13, №9, S. 179—182.
73. Путь для скоростей движения поездов 250—300 км/ч. — «Бюлл. технико-эконом. информ.», ЦИНТИ МПС, 1970, № 5, с. 32—45.
74. Тиль А. Методы укладки и выправки пути в прямых и кривых участках л обеспечение безопасности движения поездов с высокими скоростями (120 км/ч и выше). — «Бюлл. МАЖК», 1962, № 5, с. 16—74.
75. Анджелери Дж. Путь и высокоскоростное движение на итальянских железных дорогах. — «Бюлл. МАЖК», 1970, № 10, с. 39—50.
76. Путь на скоростном участке Мюнхен—Аусбург. Пер. с нем. «Бюлл. техиико-эконом. информ.», 1966, № 5, с. 58—61.
77. Сопряжения кривых и особенности движения подвижного состава по ним. М., «Транспорт», 1973, 96 с. (Труды Всесоюз. науч.-исслед. ин-та ж.-д. трансп., вып. 500). Авт.: О.П. Ершков, В.Я. Карцев, В. Н. Петрова, Ю.С. Ромен, Н.Г. Чибизова, А.Н. Глонти.
78. Вопросы расчетов и конструкции пути для высокоскоростного движения. Экспресс-информация. Путь и строительство железных дорог. 1973, № 48, с. 1—20.
79. Грачева Л.О., Певзнер В.О., АнисимовП.С. Влияние неровностей пути и износа ходовых частей вагонов на их динамические показатели и напряженное состояние кривых участков пути. «Вестник Всесоюз. науч.-исслед. ин-та ж.-д. трансп.», 1976, № 1, с. 41—44.
80. Ершков О.П., Карцев В.Я- Устройство сопряжений кривых на зарубежных железных дорогах. М., «Транспорт», 1974, 30 с. (Всесоюз. науч.-исслед. ин-т ж.-д. трансп. Достижения науки и техники — в производство).
81. Loach J. C. and MaycockM.G. Recent Developments in Railway Curve Design Procc. — «The Institution Civil Engineers», London, 1952, p. 508— 535.
82. Mc Murdo A.W. Forward Thoughs on Permanent Way. — «J. and Rept. Proc. Perman. Way Inst,», 1972, v. 90, № 3, p. 123—132.
83. Ormiston H. Civil engineering for the railways of today, tomorrow and the day after. — «J. and Rept. Procc. Perman. Way Inst.», 1974, v. 92, № 1, p. 17—22.
84. Emerson A.I. High speed track. — «J. and Rept. Proc. Perman. Way Instn», 1968, v. 86, № 2, p. 148—171.
85. Перспективы высокоскоростного движения на железных дорогах США и некоторых других стран. Экспресс-информация. «Путь и строительство железных дорог». 1971, №18, с. 1—29.
86. BirmanF. Gleisbeanspruchung und Fahrzeuglauf bei SchnelHahrten.— «ETR», v. 14, 1965, № 8, S. 335—351.
87. Delvendahl H. Dber den Einflub der Geschwindigkeit auf die Bau-und Erhaltungskosten von Eisenbahnstrecken. — «Eisenbahntechnische Rundschau», 1968, v. 17, No 5, S. 175—183.
88. Скоростное движение на железных дорогах капиталистических стран (Обзор работы зарубежных железных дорог, вып. 14—15). М., 1968, с.
89. FRA track safety Standards. —■ «Railway Track and Structures», 1971, v. 67, № 11, p. 30—35.
90. Brown R.M. Research. The answer to track problems. — «Railway Track and structures», 1973, № 3, p. 19.
91. Исследование норм допусков на текущее содержание пути. — «Бюлл. технико-эконом. информ.», ЦИНТИ МПС, 1967, № 2, с 72—75.
92. Работы по предотвращению аварий на железных дорогах Японии. Экспресс-информация. «Путь и строительство железных дорог». М., 1973, № 7, с. 1—11.
93. Организация текущего содержания и контроля состояния пути на линии Новая Токайдо, «Экспресс-информация». «Путь и строительство железных дорог». М., 1970, № 40, с. 1—26.
94. Текущее содержание пути на линии Новая Токайдо. Пер. с англ. — «Железнодорожный транспорт за рубежом». М., ЦИНТИ МПС, № 4, с. 29—31.105. 37- Андреев Г.Е. Как уменьшить боковые силы в пути? — «Путь и путевое хозяйство», 1973, № 6, с 35—36.
95. Ромен Ю.С. Боковые силы, действующие на путь при входе в кривые железнодорожного экипажа. /Дисс. На соисканиеученой степени канд.тех. наук. -1965.-195 с.
96. Иванов И.А. К вопросу об устройстве переходных кривых на железных дорогах СССР. / Дисс. На соисканиеученой степени канд.тех. наук. -1946.-121 е.
97. Сборник таблиц Сарацина и Обербека (Tascenbuch zum Abstecken von Kreisbogen mit und Uebergangskurven, von Sarrazin und Oberbeck. Berlin, 1890).
98. Проект Европейского стандарта pr EN 13803-1/2006 «Параметры устройства пути колеи 1435 мм и шире»
99. W. Neiman. Merkbuch fuch das Entwerben und Abstecken von Gleisen und Weichen. Лейпциг, 1953
100. ПевзнерВ.О., Мишин В.В., СмелянскийИ.В. Содержание пути в плане: просчеты и задачи/ Путь и путевое хозяйство 09.2007, с. 7 — 10.
101. Смелянекий И.В. Оценка плавности хода электровоза ЭП10/ Сборник статей «Вопросы развития железнодорожного транспорта в условиях рыночной экономики». М.: ВНИИЖТ, 2007, с. 97 99.
102. Смелянекий И.В. Результаты опытных поездок в кривых на линии Санкт-Петербург — Москва / Сборник статей «Железнодорожный транспорт на современном этапе»., ВНИИЖТ,2008, с. 36 40.
103. Смелянекий И.В Опытные поездки в кривых на линии Санкт-Петербург Москва/ Труды научно-практической конференции "Внедрение современных конструкций и передовых технологий в путевое хозяйство" РГОТУПС, 2008, с. 46-47.
-
Похожие работы
- Параметры пути в кривых при смешанном движении поездов
- Основы проектирования реконструкции существующих железных дорог при повышении скоростей движения пассажирских поездов
- Организация скоростных пассажирских перевозок в дальнем сообщении
- Повышение скоростей движения поездов и рациональное устройство переходных кривых
- Способы повышения эффективности контейнерных перевозок и обеспечение безопасности движения контейнерных поездов
-
- Транспортные и транспортно-технологические системы страны, ее регионов и городов, организация производства на транспорте
- Транспортные системы городов и промышленных центров
- Изыскание и проектирование железных дорог
- Железнодорожный путь, изыскание и проектирование железных дорог
- Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация
- Управление процессами перевозок
- Электрификация железнодорожного транспорта
- Эксплуатация автомобильного транспорта
- Промышленный транспорт
- Навигация и управление воздушным движением
- Эксплуатация воздушного транспорта
- Судовождение
- Водные пути сообщения и гидрография
- Эксплуатация водного транспорта, судовождение
- Транспортные системы городов и промышленных центров