автореферат диссертации по транспорту, 05.22.06, диссертация на тему:Совершенствование системы и технологии ведения рельсового хозяйства на Забайкальской железной дороге

рте

( ^'^■МИНИСТЕРСТВО ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ РФ

ВСЕРОССИЙСКИ)! НАУЧНО-ИССДЗД>ВДГШС.Ш ИНСТИТУТ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСБОРГА .

На правах рукописи

Инденер НИКУЛИН АЛЕКСАНДР НИКОЛАЕВИЧ

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ЖТЕНН И ТЕХНОЛОГИИ ВЕДЕН1Й РЕЛЬСОВОГО ХОЗЯЙСТВА НА. ЗШШШУСХОб ЖЕПШОА ■ ДОРОГЕ

05.22.06 - Еэяегнодороетый путь

Диссертация иа соискание ученой степени кандидата технических наук в форте научного доклада

Моема, 1993 г.

Работа выполнена на Забайкальской железной дороге

Научный руководитель: кандидат технических наук Л.Г.Крдоанов

Научный консультант: доктор технических наук В.О.Певзнер

Официальные оппоненты: доктор технических наук,профессор С.И.Климов (1ШИ1) кандидат технических наук В.Ф.Федулов (ВНИЖГ)

Ведущее предприятие: Главное управление пути МПС.

У/Й 00

.защита состоится "06" июля 1993 года в ' г час. на заседании Специализированного совета Д 114.01.03 при Всероссийском научно-иеследовагельскоы институте гелеэнодороиного транспорта.

Адрес: 123344, Москва, проезд Русанова, д.2.

С диссертацией иожно ознакомиться в филиале £ 2 ЦНТБ 1!ПС по адресу: 129344, Москва, -Игарский проезд, д.Ц£

Отзывы на диссертант в двух экземплярах, заверенные^ печать», просьба направлять по адресу: Л28351, Цссква, 3-я Кьтщкнская уд., д. 10, учсаолу секретаре ЕНШСЕ.

Ученый секрзтарь Слеш&лизкрсзанкого сопата кандидат -гегнетесизх каук Л | \ ' Н.Д.Краэтедао

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. Условия эксплуатации пути в настоящее время характеризуются рядом специфических особенностей, связанных о тем, что в период применения интенсивных технология(1985-1989гг.) для освоения возросшего объема перевозок были повышены наибольшие разреяенные осевые нагрузки грузовых вагонов до 257,5 кй. Одновременно имело ыестр значительное повышение массы грузовых поездов, широкое распространение пропуска сдвоенных и соединенных лоездоэ. Все это. вызвало интенсивное накопление расстройств'и ионойбд пути. Чтобы поддергивать путь в работоспособном-.состоянии не'обходймо '' было значительно увеличить обьеш реионтьых. работ (¿ '.-тои числе укладку в путь ношх рельсов), что оказалось невоандгкымАвиду' . резкого увеличения стоимости материалов и энергоносителей .."'•

В этих условиях на сети дорог началисьиирэкие разносторонние исследования по проблеме продления срока службы основных"элементов пути, в тоы числа га счет сшшенй*-»»енеиааёв**'бохвго^Ц&Юё'а'-' рельсов я подреза •

В комплекс исследований входило реаенаё оард^щга-вбпросов:1 ' разработка ноеых технологий сказки гребней .¿одес и;рельсов^ наплавки изношенных гребней; оптимизация "твардоата гснгакгйруемой пары колесо-рельс{ создание и применение специального профиля рельса для наруеных нптей кривых; разработка новых нетодов повторного использования рельсов; совершенствование, ргззшов зоддення поездов и т.п. Весь это? конплекс исследований возглавь ВНШЖГ - как головная научно-исследовательская организация аелезнодорогного транспорта (руководитель текш канд.техн.иаух В.И.Богданов). .

Данная работа,. вшюлняепйяся на.Забайкальской.г.д.,.является составной часть» эгих исследований. . "

ОСНОВНА-»! ЦЗ;Ь РАБОТЫ. Основной целью работы, клвхагцей из потребности лутегого. хозяйства в согреыекг-ых условиях, является разработка скстеш и технология ведения рельсового хозяйства в условиях Забайкальской з.д. для обеспечения его устойчивого функционирования. При этом разрабатываемые скстекн к технологии должны обеспечивать: пропуск необходимого яоездопотока с устанозленш-ш скоростями и безопасность движения поездов; равновесие ыехду объ&аакл выхода из строя злсиеитоа верхнего строения гут;; и воз-ысзнозздма их пряобргтзякя..

ЫАУЧг.АЯ НСВШ1А. ¿иторои лнчно получены следуюгцнз научные ре-зу-льг^ть;;

- установлена, зозжгяость в услогкях Згбайяальсной я.д. ка основании анаягзг фагаетесгепе данных активного использования мзталяа неизноаенной чаете го.-ок:н рзльса, не пораженкой внутренней дефектами;

- доказана еоэмоенвсть перекладам рельсов с предельным боковые износом с пераиеяой рабочего канта;

- разработан комллеге технологических мер по сяжениэ оСг&еиов выхода кз строя рельсов к не?&шкескях элементов стрелочных по-, реводов.

ПРАКТИЧЗСКйй ЦЕННОСТЬ» В диссертационной работе излояена-на-учаФ-обосЕовакаие тегиаческие и технологические разработки, обес-печкваадкв реасщз бсзиЙ прикладкой задачи - продление срокоз с.лугйы рвгьсоз и .ивтаяггчеаЕих эязаекиз стрелочник переводов, что лоззолало:

- сбггпечкгь а тех аз з.^сплустгд^о^::--; уаезкзж когторное ко- , со-а/гггзкяе рггьсог с бэяагш г-скоссм, дезгйггзм иораатавкэго ¡иг:> чв;-:;? я; ■

- гилг^'К, яагеягиюевгь ¿огмгсгсгел схст-

иеиения разработанной гетнолог;::! лубргггцил;

- продлкть срок служба иеталстчесхих элементов стрелочных переводов з горловинах станций путей совершенствования _;хеы их размещения с выносом переводов а прямые участки или их отрихтоаки при одновременном решении проблемы увеличения длины станционных путей для пропуска длинносоставных гтоеадоз;

- повысить скорости пропуска поездов по реконструированным станциям;

- повысить безопасность дпкгекия поездов по горловинам станций, расположенный в крисшс участках пути;

- сократить количество предупреждений об ограничении скорости двоений, ¿уцазаеиих по износам рельсов и '.пзтйлле íscxíüc ялеиентов стрелочк-гс переводов.

РЕАЛИЗАЦИЯ РАБОТЫ. На сспоэз аолузгиних каучкх и' практичэс-

результатов разрабэтгш: •

- Ечструкцц:: по пзренладке рзльзоз с нориаткзккм бокогш из-косои для повторного кспользованкя : Г-1 IS03/I6 с? 20.07.92г. (по Забайкальской .-т.д.), 15 ЩТГ-79/1-от I7.03.93r, (по LSIG

- Указание К1С по повторному ксяольгоБиизэ рзльссв с кораагав-к:::; бокогьал исксаоч (Г* ДПГ-79/2 от 2I.C2.52r.);

- проекта рзгснзтрукции горловин станций с целью поЕШ-.енкя

. безопасности движения поездов, узвлзчегаа скоргхьтгй их пропуска и продления срояоз слупс'ц сурзлотак перезодоз. Б настоящее время на дороге рзкскструирэагно 95 горлознн станций.

Расчетный экоискичгзкий эффект от праподн'агх работ составляет: по перекладка рзльсов - 1,5 мги.руб. кг I км.яути п год с яакозен-книи ральсавд; при пржзиеш«! и сайг тзхнояогичедхцх решений по луб-ркяациа рзльосз - озохо 100 , т.н.руб. {з цеим^карта IS93r.)

/го j/c£7?ex#ou с/а/юге. ъ&о-

ыия электроэнергии за счет сниаения сопротивления двииени» а кривых участках пути при смазке рельсов в услозиях дороги - около 4$ от общего расхода электроэнергии на тягу поездов.

'АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Достоверность и обоснованность сформулированных в диссертационной работе положений, выводов и практических рекомендаций подтверждается: опытом работы дороги по внедрению технологии повторного использования рельсов с нормативным 6окоеьш износом, по яубрикаши рельсов в кривых участках и реконструкции горловин станций.

Основные научные положения и практические рекомендации были доложены и одобрены на:

- ыеазузовской научно-технической конференции-^ .ХабИИШе (сентябрь 1991г.);

- техническом совета дороги 30.03. - 01.04.1992 г.;

• - наушо-технмческом совете дороги 16 - 17.03.1993г.;

-.коллегии ИПС по проблемам путевого хозяйства 10.06.1992г.; '. - путейской секции научно-технического совета ШС (январь 1993 г.); •

- сетевой иколе по снижению интенсивности искоса (Пермь, Лраоноуфиасг, март 1993г.).

Осноькое содерганнф диссертационной работа опубликовано в - пяти 'статьях и четырех! директивных письмах >: указаниях,- разосланных Еалезкш дорогаы,- научный' в проектный арг&ня&хщш.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Анализ причин резкого ухудшения состояния рельсового хозяйства на Забайкальской ж.д. Проблема продления сроков службы элементов верхнего строения пути и, в первую очередь, рельсов являлась весьма актуальной на всех этапах работы транспорта как в кашей стране, так н за рубежом.

Исторический анализ показывает, что рост запущенности б путевом хозяйстве, несоответствие конструкции- пути и его состояния условиям обращения происходил в оеновноы в двух случаях:

- в периоды недостаточного владения средств в яедезнадороя-кый транспорт (например, в период Великой Отечественной войны);

- при принятии технических к технологических решений в области подвижного состава н организации, -дзревоэох без предварительного усиления зелегнодорогного пути и адекватного увеличения влозе-ний в .путевое" хозяйство (например, :.при пропуске паразозоз по рельсам типа 01А и ХУА, пропуске гЕсаяозеатннх поездоа по участкам со слабый верхним строекиец без уснлешш зетшяного полотна, з том числе директивного асздения (в 1934г, ) погниете® до 257,5 кН/ось нагрузок вагонов).

Из ыирозой практики нззестно» что система оптимального использования техники келезнодорозного транспорта предусматривает разработку и внедрение комплексных мер по обеспечению обязательного соответствия иеяду несуцей способность^ пути и уровнен воздействия на него подвижного состаза.-

. Утянеление условий эксплуатации пути (если не приняты упрек-дас:дие мероприятия) вызывает сокращение сроков службы его элементов, ухудаеняе его состояния. Готовя яёлегнодороккий путь-к "болез сложным условнкн эксплуатации,необходкко знать.егаткетичисхне зазсеног

мерности выхода из строя элементов верхнего строения пути в зависимости от конкретных условий эксплуатации; состашть прогноз потребности в материалах верхнего строения пути на долгосрочную и краткосрочную перспективу.

Известны технические решения, позволяющие продлить срок службы элементов верхнего строения пути. Это:

- применение .для участков пути г наиболее тяжелыми условиями работы, включая кривые малого радиуса, рельсов специального качеств« в том числе а улучшенной поверхностной закалкой головки;

- применение для кривых участков пути с интенсивным боковым иг-носом рельсов со специальным профилем головки;

- использование средств лубрикации (подвитых и стационарных) для смазки боковой грани головки рельсов в кривых;

- ступенчатая перекладка рельсов до выработки предельного ресурса в более легкие условия эксплуатации для продления суммарного срока их сдуайз;• - ■ 1

- укладка ппал повышенной масса с увеличенной шкщадьи к улучшенной конструкцией промежуточных скреплений;

. - усиление эпюры шпал на участках с тяжелыми условиями эксплуа т.ации;

■ г- - создание многое дойной балластной. призш с обеспечением ее тщательной оетстки;''.-._[ '

- с&нацт основной глощадки земляного полотна с укладкой в не-обходишх случаях синтетических фильтров, играющих такта роль армирующей сетки;

- улучшение динамических качаем пздбюиого состага и характеристик его вписывания в храг.ае учсйты: путе. *

Следует опютиь, что ггвдрзшо • гжеушкашг г.аропрглтий. дол-гко к-зсг?ь. яланосай характер., к г^здасстаогс^увхгп^Еа узлэзай

эксплуатации. Так, например, осуществляли заблаговременное усиление пути на г.елезных дорогах США при переводе вагонного парха на более высокие осевые нагрузки (порядка 300 кН/ось).

В условиях Забайкальской ч.д., как и ряда других дорог вес-точного региона ничего подобного не планировалось и не проводилось.

3 середине восьмидесятых годов при внедрении интенсивных технологий эксплуатационной работы на дороге одновременно проводили ряд мероприятий:

- была увеличена осевая нагрузка у грузовых вагонов до 257,5 кН/ось без изменения конструкции ходспых частей, что привело к резкому изменении характера их работы;

- началась эксплуатация иарирутоэ из васьыиоешх цистерн кассой до 6СС0 т;

- почти завершился перевод вагонного' парка в восточном регионе страны на подлинники качения, что'практически ликвидировало "соцутстауащуэ" сцазау '|>зльсЬв -за счэ? потерь из буксошх узлоз;

- происходило иасщениё локомотивного парка дороги теплозоза-

* * • " - -- -

ни типа 2ТЭП6 и 2ТЭ10В, 'ииикцгаи ь'знэе благоприятные характеристики динакшсз по сразивши с изнмаемкгга из йке-плуагации;

- вследствие электрификации рада участков и проведения работ по переустройству тоннелей снизилась техническая и ходовая скорости двеяшкя, что каругило оптикгльное соотношение ксдду величинами возаадгния варупшх рзяьссэ в кривых и скоростям движения; .

- всяодслгие угэличеккя ^гссы поездоз за счет псвьшенчя тяговой кагруягнноста лоаокогквсз увеличился расход песка локоуотизялк.

3 результате сседойзггзя пеех этих факторов сокращение сроков служба'элеизнтез верхнего «троен:ш пути, особенно рельсов, приняло лаБпнэобраокй дарзкгор, что тгзтрзбаз&Ёо гыргботки ?бсой стратега;

в системе и технологии ведения путевого хозяйства, которая обеспечила бы максимально эффективное использование элементов верхнего строения и снижение затрат труда на их эксплуатация.

Характерной особенность» дороги является прокладка трассы, в основном, по речным долинам, следствием чего является наличие значительного количества кривых ыадого радиуса (до 38% общей лротк- . женностл) пол сравнительно небольших уклонах, за исключением нескольких перевальных участков. А на {¿огочинскоы и Сковородинском отделениях кривые малого'радиуса составляя? соответственно 49,4 и 45,255, иа них: радиусом 299 и менее - 0,2$, радиусом 300-650 м -22%, радиусом 651-12С0 ы - 10$ и радиусом более 1200 и - Ь,7% развернутой длины.. При этом профиль линии позволяет водить тяжеловесные поезда массой до 8000 т с использованием толкачей-липь-на отг_ дельных участках.

За период с .1984 по 1990 год грузооборот на дороге возрос примерно на 10%. Средняя масса грузового поезда увеличилась на 92 в основном за. счет увеличения числа поездов повышенной до 6000 т и 8000 т массы. .

За рассматриваемый.период число тяжеловесных?и соединенных поездов возросло на 11%. В основном они состоят из восьмиосных '^изтерн и полувагонов с углеа. Основная касса вагона в угольных ? маршрутах в период Й3б-1989гг. по документам имела загрузку до 7бт, !что создавало Ередаосьшси для перегрузов. Наличае массового перегруза подтвердили контрольное взгслвания вагонов в 1989 г. и ст.Сковорадкно. г. ч

. В _то не вреня за-период К85-К6Э гг.' наблюдалась тенденция к скшашш гЕонгческой. скорости дзиаекид, что а числе прочих факторов было связано е г^воадшазягся работами по электрлфааагрш иа гаатралх.- • •

Доля термоупрочненных рельсов типа Р65 в общем обьеие поставки новых рельсов производства Кузнецкого металлургического комбината на Забайкальскую железную дорогу за период с 1085 по 1959 год снизилась с 90 до 7Е#» Ери этой ка 21% уменьшилось количество поступающих на дорогу новых рельсов длиной 25 ы. Уменьшение доли рельсов стандартной длины приводит к увеличение количества сварных свов, наличие которых крайне неблагоприятно сказывается на эксплуатационной стойкости рельсов, особенно в кривых. Практически в' каждом третьем рельсе в кривых участках пути имеются сварное стыки, а на наружной нити - в среднем каддый шестой рельс сварной.

Наиболее острой проблемой в условиях Забайкальской а.д. является боковой износ рельсов. В слонявшихся условиях по данным дистанций пути срок службы рельсов, выракенный в наработке тоннажа до образования нормативного бокового износа 15 им на одних и тех пе участках пути при одноц и той' ае типе рельсов и способе их термообработки, а такгэ при одинаковых условиях по содержании рельсов в кривых (качеству рихтовки, величине возвышения наругиой нити, ширине колеи и т.п.), снизился в 4-5 раз и на отдельных участках стал составлять 20-40 нлн.т брутто. Данные по количеству лекыцих в пути рельсов с боковым износом более 15 ни приведена в табл.1, а по изъятым из пути рельсаы на рисЛ.

Таблща I.

Показатель Значения показателей по годам:

198В 1939 1390 1991 1592 1993

Поо'гягенность яутн (ки) с рельсаыа, имеющими износ более 15 мм на 1.01. 352,8 567,8 506,6 303,0 310,5 302,5

Объем замены рельсов по износу(пт) в предыдущем году " 445 1438 5820 7941 7943 5957

13553

1 - всего пб дороге;

2 - в т. ч. по дефекту ¡44.

Ркс. 1

Структура изъятия рельсов типа Р65 по дефектам и повреждениям на Забайкальской а»д. приведена в табл.2. За период с 1967 по 1991 гг. доля рельсов, повременных дефектом 44, увеличилась примс-рно э 12 раз.

Таблица 2.

Группа дефектов

Процентное соотношение изъятых из пути

1Ш пег 1 и/ 1967" 1988 1989 1990 1991 1992

I 40,2 35,5 18,2 17,3 19,0 18,7

И 44,3 38,4 25,4 17,8 ' 15,3 14,5

ш 2,5 2,6 3,4 1Д 1,3 1,3

1У. 6,2 16,0 . 50,8 59,Р 61,9 57,9

в-т-,ч. дефект 44 5,1 14,9 49,9 58,4 61,2 53,2

У 6,1 . 6,5 .3,5 .2,5 2,2 2,2

У1-УШ, з т.ч. дефект 99 0,7 1,0 0,7 .2,1 0,3 . 5,4

В среднем по дороге работа рэяьсез з крутых кривых характеризуется следуп:с:ш{ данжкг. ' ■ • .'-* .

Год укладки вальсов з дуть

1934 .. 1935 "'"1936 1997 -

1988

1989

1990

1991 .

1992

Средняя наработка тсккагаСшгн.т бвуттс) до образования нормативного бокового износа 15 га реяьссз типа Р65

300

■".. 180 90

ео

75 60 60

. йо

Приведенное даншз показыЕалт, что тенденция к росту интенсивности износа отчетливо прослеживается от периода начала эксперимента с повьиение»! осевых нагрузок (апрель 1965г.) до его прекращения в 1950 г. Начинал с 1991 года, благодаря проводимым на дороге мероприятиям, средняя наработка по рельсам начала увеличиваться.

Анализ причин резкого увеличения бокового износа в кривых нг. доооге. явление бокового износа рельсов и ызры борьбы с ши зироко рассматривались в трудах отечественных и зарубежных ученых. В числе первых исследователей этого явления - проф.Н.Я.Петров, А.А.Холо-децкий, г»'. С. Цеглине кий.

В более позднее время эта проблема освещалась в работах З.'И.Ан-гелейко, Г.Е.Андреева, С.Ы.Ачщдиегокото", И.З.Взриго, Ю.Д.Волошсо7~" В.Н.Данилова, О.П.Ершко'ва, А.й.Золотарского, А.Я.Когана,, Д.Г.Козий-чука, Н.И.Карпущенко, Ю.Н.Дикратова,- Н.А.Паныаша,, В.Л.Пороаина, И.П.Сиариова, Н.А.&ргшмака, Х.&зймана, Г.М.Шахунянца, Е.А.Шура, 1 В.Я.Щульги, И.О.Щапова, В.Ф.Яковлева, В.М.Богданова, Л.Г.Крысанова, ,Б.В.Каратаева, Ц.А.Левхизсна, С.А.Динеза, В.С.Лыкюха, Л.П.Иелентье-ва, Е.А.Молодикова, Ю.Н.Иаркова, А.Е.Протасова, А.И.Скакозз., А.П.Т&-турееича, О.Я.Усковой, В.В.Цыганенко, П.П.Цуканова, Ь.В.В'роглагс— ' ва, Г.Г.йдрошикозой, Л.А.Дзанполадозоа.

Вопроса разработки скатеиа рационального ведения путевого хо-. зяйстео. ¿сследрааяись д.т.н.В.Г.Альбрехтом, канд'здатазд технических наук П.Ц.Цуйановым,. А.Ы.Годсванчяковым, В.Ф.Федуловым. На основе аналкга большого статистического иат-еряала по изъятии рельсов на сети келезкых дорог были установлена оптимальные сроки слугсбы ральсэв.

Вгзные вопроса работы рельсо:; е 'СоастахоЕов пути рассмотрены, з работах д.т.к. С.КЛшнаоаа.л

Анализ выполненных исследований показывает, что на сети дорог* вспышки интенсивного износа наблидались в периоды существенного изменения условий взаимодействия пути и подвижною состава, приводившего к нарушении установившегося процесса контактирования колес подвижного состава с рельсаш и сопровондавшегося формированием новой геометрии контактирования колес и головок рельсов.

Такой процесс имел место в конце пятидесятых - начале шестидесятых, годов при замене паровозов на теленечные локомотивы.

Неоднократно отмечалось, что более интенсивней износ имеет место а пути, где более высокая грузонапряженность и более высокий уровень cceEux нагрузок, однако при этом уменьшается выход рельсов по дефектам контактно-усталостного проиехозде.ля, рэззкваящим-ся в зоне боковой выкружки рельсов.

3 исследованиях кандид&тоэ технических наук Линена .С.А., Вахкенко З.И., Шварца Ю.$., Леиакского А.П., Баулииа Н.С. и других установлено, что и езду интенсивности) бокового износа головки рельса и долей пнхода рельсов по контактно-усталостным . дефектам имеется обратная зависимость. При определенной величине интенсивности износа появление Еоятактно-устзлосткых дефекгов не наблюдается воЕсе.

Именно эта закономерность положена в основу проведения периодической -алкфовка рельсоз (обеспечение необходимой интенсивности изменения форт голошеи) с цельо предотвращения образования названных дефектов и продления общего срока службы рельсов в пути.

Более интенсивней износ наблюдается на участках реализации максимальной силы тяги, сопровоздасцейся, как правою, применением песка для увеличения сил сцепленля в особенно рекуперативного торыоаевия.

Применение средств лубрикации позволяло значительно (в несколько раз) снизать интенсивность износа рельсов. В лвриод бО-х годов, когда широко применялись средства лубрикации, 2 основное использовались путевые лубрикаторы. 3 ряде исследований отмечается недопустимость применения песка на участках т.:-,бот ральсосказа-ьателей.

>!нгэнсизность сокового излоса заметно качала упсныааться с началом широкого применения обьагиаооахйленннх рельсог процзаодстса ЬТМК (с 1966г.} и КЛК (с 1978г.),

Основными причинами появления интенсивного износа рельсов на сети, а тоа числе на Забайкальской келегной дороге, является отход от оптимальных условий взаимодействия пути к подеиеиого состава. Введение в обраценне 8-оскых цистерн,-а :та1п.".&-Еагоноз с- по^. вышенкой осевой нагрузкой"(257,5 ей) сопровождалось, как правило, ограничением скоростей движения ше.здоз, в том числе в кривых участках пути, при этом Бозвыаение наружного рельса d кривых оставалось неизменным,- что привело к изменению характера вписывания вагсноз в кривые из-за перекосной установки телеиек в колее.

Действительно, если в кривой радиусом 325 и при ыахсиыадьной скорости движения пассажирских поездов 60 хы/ч было установлено яозпыззяие 130 то грузовые поезда, следузщге со скорость» 60 км/ч, проходили эту кривую с некогааешЕШ ускорением -г0»05 ы/ . а при снижении скорости грузовых поеодоз до 40 ки/ч-величина кепо-хазтеянзго ускорения стакозильсь отрицательной и, с оставляла <0,41 у/с2.

Снаткаше скоростей движения поездов на Забайкальской е.д. *а» зс босо еаяэаи» с лрогсддвпжас;: p^ovvsics г.о глэхтрпппкации - дороги ü реконструкция тожэля, «reo T3.s6asa.-5 гидряи пр-д"/прс::дси:1.1 сб

ограничении скорости, а в условиях высокой грузонапряженности задерживало всв цепочку поездов.

Предупреждения об ограничении скорости стали выдаваться л на участках возникновения сверхиктексквкого износа рельсов.

В табл.3 приведена дяшше по техническим скоростям движения поездов по отделениям и дорого в целон за рассматриваемый период.

Таблица 3.

Отделения Скорости движения, км/ч по годам:

дороги 1565 1986 198? 1986 19Ь9 1990 1991

Читинское 49,9 50,2 47,8 45,0 45', 9 40,7 47,Б

Цогочинское 46,3 46,6 45,4 ' 40,5 ЗЭ,6 41,7 43,9

Скозородкнское 42,1 39,5 39,3 . 39,6 •42,8 43,1 46,3

Свободненское 52,3 53,3 52,5 53,1 52,0 51,9 52,6

Борзикское 40,9 41,8 41,0' . 40,8 . 41,3 40,4 39,3

В целом по дорога 46,5' 46,1 . . 44,9 • 43,X' 43,9 44,7 46,6

В табл.4 приведет данные по 'прздупргвдёнияы,• связанным с состояние;,' рельсов за этот г® период. ,:

■ Таблица 4.

Показатели Изкори- Значения показателей по годам:

техь 1935 1986 1987 1988 1589 1990 1991 1992

Предушз сгдеш«я по рельса:« ИТ. 511 4 4 , 4 3 6 5 24 66 22 85 57 80 53 • 114 106 106

Доля предупреждений по азль-сам от общего количеств ПР Ю1 3,4 5,2 2,9 3,9 4.4 7.5 12,8 35,0 16,1 47,& 26,8 21,2 -42,8'38,8 -

Срэдняя длина одного щзздуп-реадекия" »21 .1.0 0,75 ;0,83 "0,92 1,3, - 2,0 1,33 2,0

Таксе енизение скоростей даикения привело к устойчиэому пропуску поеадоз по кривым малых радиусов, имезцих возЕЫяение 100-120 мм, а в отдельных случаях и Í40. мы, с отрицатсдыег;:и непогашенными ускорениями до -0,4 f 0,6г:/с? Это, по результатам экспериментальных исследований, проведенных ВШШТом на дороге, способствует увеличения ква.зистатических рамных сил при вписывании в 2 раза, а также существенно увеличивает угол набегания и в ряде случаев создает прямую угрозу безопасности. Анализ крушений, паззаяннй сходом восьмиосных цистерн в кривых, показал, что все они произошли при

_ о

дзнкении с отрицательными иепоголаннмиа ускорениями 0,о-0,7 м/с .

По исследованиям БНИМГа, лодтверзденнзсы результатам:! оксп-луатационных наблюдений ка дороге, оптамальназ,с точки.зрения интенсивности бокового износа, условия^ дарения поездоа в кривых -участках пути имеет место при реализации неяогаяекшх ускорений, близких к кула, поэтому сейчас на дороге ведется работа по приведению возвышения наружного рельса в кривых в соответствие с ¿аттическими скоростями двияения.

Данное по средней интенсивности поносов рельсов на дороге г. I98S-I§9Qrr. прнзедеш: и табл.5.

Таблица 5.

Показатель . Чзтшй путь(сседняя Нечзтннй путь(сред-

' грузонапряженность няа грузокааряаек-- ' IDO ихк.яка бр/км . носи» 60 млн. тки бр/ пои средней осевой чи пви средаай осе-нагрузке 190"й/ бой нагрузке Ю5кН)

Cíiycíi подъем спуск подъем

«з.теиуальная интенспг— ногтъ бокового износа,

,^/млн.т брутто 0,35 0,25 0,18 0,14

Гсодилд хз' магссдаальшх

/.нгелсизнхта! бохосого .

>.3<=cí , мм/млн. т tíoyf-ro 0,24 0»IS 0,13 0,10

Приведенный данные показывает, что на четной пути, где за счет большей грузонапрязенности и осевых нагрузок уровень силовой нагруяеиности пути выше, чем на нечетном, максимальна« интенсивность износа больпе почти в два раза. Это хорошо корреспондируется с результатами ранее цреведиьзмхея исследований, такае показавших влияние осевых нагрузок на интенсивность износа, и во многой объясняет совпадение по срокам введения повышенных осевых нагрузок и резкого- возрастания интенсивности бокового износа.

Анализ влияния параметров трассы линии на интенсивность износа показал, что аазксииосгь нкзду крутизной подъема н интенсивность!) износа близка к линейной:

¡1 = 0,06 + 0,011 ь , где й- - средняя интенсивность износа, му/шш.т брутто; ь - крутизна подъема, °/оо.

При этом нутао учитывать, что на'участках а большей уклонами уменьшается радиус криашг. - .

О влиянии конструкции ходовнх частей подэшздго состаза на износ рзльсоз :*эгно судить по кнтсквазноояа' чвкоаов 'гребкей колес локоиотивов (табл.6).' •■'..' . . .

■ Таблица

Локомотива, Интенсивность. износа гезбнзй колес, 10 тнс.п« пробега, по годаи: кг.

1935 1936 1937 1953 193Э 1990 1991 1992

Тепловозы 2ТЭ1СЗ 0,57 0,63 1,67 2,43 . 2,61 1,34 1,83 1,03

Электровоза 3180 0,30 0,55 0,32 -1,80 1,97 1,СЗ 1,28 1,18

Привэдеиыз данные похап-лзаэт, ■ что'теплойооц с грехсскдга телепка:л! (типа 2ТЭТ0В !г213116) значительно яуге зписгаззтся з'кри-ЕН2.участки эуш по «рзгнеапа а •элзгтрозодгмя., Запегпг-низ ¿л&ггри-

фихации дорог» позволит использовать этот резерв сникения износов.

Таким образоы, 'основной причиной роста интенсивности бокового износа рельсов в кривых в условиях Забайкальской н.д. явилось некомпенсированное воздействие на путь псдвииного состава при внедрении интенсивной технологии эксплуатационной работы, возникшее вследствие введения в обращение вагонов с повиаеннши осевьгыи нагрузками, 8-осных цистерн, увеличения масс поездов 'л тяговой нагруаенности локомотивов, эксплуатации и кривых малого радива тепловозов большой мощности с трехосными тележками, имеющими неблагоприятные характеристики вписывания. г

Следует также отметить, что повышение осевой нагрузки вагонов, помимо непосредственного воздействия на путь, неизбежно сказалось на ухудшении состояния ходовых- частей'Вагонов, что таю»—-повлияло на интенсивность износа. Кроле того, движение вагоноз с повышенной нагрузкой по кривыы с ограничением скорости движения повлекло за собой изменение характера вписывания вагонов в кривые, обусловленное Ьпираниеу кузова на боковые скользуш (как правило, инещие вертикальный неравномерный износ) а соответствующим увеличением полента сопротивления поворота телеаек относительно, кузо-за вагона.

. ... - Слаааваееся на. дороге положение с рольсоЕыи хозяйством по-'требовало разработки и гркиятия пер до предлежз сроков слузбы рельсов. .

Р&зтаботанкые ыеш и технологии по снияенил-износа в кривых и использование дополнительных ресурсов. Бали намечены сдедутацке пути решения задачи:

- для сназсения кнтекслввссти износа рельсов на перегонах -разработка и эиедргнне средств лубрикедка рельсов о крппцх;

- для снижения интенсивности износа стрелочных переводов -прикрытие горловин крупных станций стационарными средствами рубрикации ; реконструкция горловин малых станций с выносом стрелочных переводов в пртаые участки;

- для продления срока слуабы рельсов - обоснование возможности и эффективности перекладки рельсов по достижении ими предельного бокового износа.

Ниле описывавтся принятые технические решения.

I. Основное направление снижения износа рельсов - это применение лубрикации. Технико-экономические исследования показали, Что для эксплуатационных условий Забайкальской л.д., характеризующейся витянутостьй трассы, транзитностьп поездопотоков, резкими климатическим* изменениями, продолжительный зимним лериодои с низкими температурами и т.п., наиболее эффективна! способом является лубрика-цня рельсов., осуществляемая за счет применения специальных вагонов, оборудованных средствами нанесения сиазки на. гребни колес, а через них - на боковую поверхность головой, рельсов. На дороге бал спроектирован, изготовлен и в октябре 1990 года пущен в эксплуатации первый вагон для смазки рельсов (рис.2). Стоимость оборудования вагона - 27266 рублей в ценах 1991 года.

В настоящее время на дороге эксплуатируется три вагона-рель-сссказызателя, изготовленных споили силаш: два. вагона - в вагонном депо Чита I и один вагон - а вагонном депо ст.Чзрныаевск-За-байкальский.

Вагон представляет собой переоборудованный после деповского ремонта купейный ваген. Сиазка заправляется в герметический сосуд, в рабочем срстоякяи находящийся под давлением. Из него по смазко-проводу под даздеике» она подается ка грзфнтошз гребнесказавате-ли, установленные па одну из колесных пар. С гребиесиаззвателя

(-Принципиальная схема- вагона рельссс.маэавателл'с пяезаоподЕ-оей смаахи. •. !*• юганивая магистраль от яокомотЕа&;

2 - расходный ресивер;

3 - тьга*ная передала .игхакигма Екллтення клапанов; 5 - кронатейни грьйнасмаз^вгггл.т;

5 - гре(1нес:.гзгнэс.7ело$ Л - :;о:.;грессор ; • _

7 - а"2хйнигт\! вкд-'--енля лдояанс» яо^кч«. сисзки;

? ег:: -дя сиззаод.

смазка поступает на гребень левого или правого колеса в зависимости от зозвызения рельса. Переклвчение подачи смазки на левое или правое колесо происходит автоматически. Процесс нанесения смазки на колесо контролируется визуально (через смотровые окна). Вагоны обслуяквагтся проводником н механиком. В вагонах имеется кухня с газовой плитой, холодильником, купе для отдыха и приема пищи.

В процессе испытаний вагона-рзльсосиазывателя выявились конструктивные недоработки, которые били устранены при изготовлении второго вагона-рельсссиагизателя на базе вагонного депо Чернылевск-Забайказьский и третьего - в вагонном депо Чита I.

Конструктивные особенности второго вагона-рельсосмазыватзля даэт возможность пропускать ого по участку в составе почтозо-багагных поездов или в местных пассажирских поездах, что позволяет организовать графиковую эксплуатация вагсна-рельсосмазыЕателя и повысить экономический эффект от его использования, а такге увеличить полигон его применения.

В условиях Забайкальской железной дороги предпочтительнее ' использовать загон-редьсосмазыватёяь, чем дрозины-рельсосмазнвате-ли и путевые лубрикаторы, устанавливаемые на перегонах. Применение последних требует значительных лвдсшх ресурсов а в суровых климатических условиях не обеспечивает надегкой регулярной смазки рельсов.

Установка путевых лубрикаторов, как показал многолетний опыт, целесообразна только перед станциями для обеспечения смазки металлических элементов стрелочных перезодов.

Что касается дрезин, то при болыгом их дефиците на дороге и сложности пропуска по перегонам при высокой плотности двшхения, ;:х пряиененке для смазка рельсов оказалось нецелесообразным.

Для оценил зф^егтишости сказки на огол участка йш завоаеш опытные к контрольные кривые. Установлено, что при наличии смазки интенсивность износа составила 0,011 иа/илн.т брутто, а при ее отсутствии - 0,038 мм/млн.т брутто. Приведенные данные показывает,, что интенсивность износа рельсов снизилась в сродном примерно в 3,5 раза, причем а еще больпей степени она уменьшилась после на-сьпдекия боковой грани рельса грайитои.

2. Снижение интенсивности износа рельсов достигалось так^е за счет их разгруппирования по твердости. Из поступающих рельсов наиболее тьердае выбирали для укладки в наружные нити интенсивно изнашиваемых кривых.

Разгруппированные рельсы для получения сразнлтельнах оценок были уложена в одни и те за кразие. Сравнение- показало * лее твердых (ЗбО-г-ЗШКВ) рельсов интенсивность износа на 40-50& ниже, чем у рзльссв, твердость которая бала 'низе 350НВ. Особенно важно не допускать изготовления сварных рельсов э РСП кз кусков различной твердости, что ведет к неравномерному износу рельсов и в итоге приводит е более частой юс смена в кривых по наименее стойким к износу кускам рельсов.

3. Положительный эффект подучен на дороге от применения раз- . работанкьзе рельсовой лабораторией ВНИИ2Г рельсов Р65К.

Эксплуатационные испытания опцию-прсмшзленноП партии термо-уярочнекн-и: рельсов типа Р65К в наругиих нитях кривы::, проведение в условиях Забайкальской н.д., показгш, что при их использовании в кришх малого радиуса, где лимитврувдиы фактором является интенсивность бокового износа рельсов, срок слуаби зтах рельсов больше (не менее, чем на 25%)по сравнения со стандартными термоупрочненны-

рельсами типа Рбо. При применении лубрнкации зф$яже от Р65К аоз Солон уьеличцтсп. ■

Репение пшбло;ль;_по атталочкт. перезолам. Сло.~юй проблемой па дороге является работа стрелочных перззодоз в кризих участках пути. В последние годы на сьездах я отдельных сгрелочгаос перезола", расположенных з кривых участках пути, имели место круаеная и пварии с грузовыми поезде.'»л.

Как правило, эти случаи были связаны с неприлвганиеи сстрякоз я изнсаенкьга р&чннм рельсам, особенно при налички острохоке*гного наката на колесах. Срок службы стрелочных переводов на тагах съездах из-за интенсивного износа криволинейных остряков я ра^нж рельсов составлял всего 3-4 месяца. При ограниченной поставке по-г.езодоа на дорогу несвоевременная галгна вызывала больше трудности в пзрезозочной работе.

На крупных станциях, например на. Сковорода»,, у входных сигналов бала установлена в пути стационарные рельсосиаетватвли, су-цествеиксГ (э- ,1,5-2,0 раза) продлизпие срок слуаба стрелочных переводов, На малых станциях прорабатывались несколько вариантов улучшения поездной обстановки. .,.

Для технико-эйеномической проработки „бали гыбракл тш сснойннг

\ .1 ■ варианта: ;

1) ограничение скорости движения по съездам до 15кц/ч;

2) запрещение приема поездов по съездзл, улоненнн.у 0 крипых;

3) перенесение сьездоз (стрелочных переводов) из крше учгатгоз луга на прямые. Результата техиако-зкономячееккх ксследозакпй вариантов показали, что сервис два мероприятия ..оказались кеконхзгрел-тноспссобшии перед третьим вариантам. Тогда £ылс ретена;-выкеся1-' съезды 'л стрелочные п ере з ода та кривых учгагаоз пути да крякве.

Иринцятшльно такое реаекае азвеетао,. однако сжска реакгаг-рукцш з кадцом случае каеат свои овобеязеоза»-• гогорга Сшгагзчтз«-

ны при технкко-эконошчесЕОы обосновании вариантов.

Решая проблему безопасности движения, эта реконструкция позволяла такке расдарить полигон обрацеиия тягеловесшх t; длиннозос-тавных поездов,'что особенно ваико в условиях электрификации дороги.

В кривых ухкяяиа путл ргдаусок 450 и к иенес на дороге ¡эксплуатировалось 106 етрзлочгдк переводов. Иа них» i:ar б^ло обосновано 22 стрелочных перевода было намечено выноси; lia пршие участки истодом отрнхговкя (р;:с.3аг б).

К насгояг'е:.!/ времени в прякые участки вынесено 26 стрелочных переводов. Общая стойкость работ составила III3 тыс.руб.в ценах 199I года.

5. Активное использование'металла ншановеккой части головки ' рельса. С точки зрения экономии ресурсов, существенный резерв -повторное использование рельсов с боковым изкосок, достигшим нормативных значений, а тазсяе укладка на наружные нити кривых старогодных рельсов, снятых с пряшх.

Известна п широко'применяется в напей стране и за рубегои система повторного использования рзльсов за счет реализации того факта, что в облегченных условиях их эксплуатации замедляется интенсивность ЕогаиЕНОзеаая и последующего развития внутренних (как правило, контактас~узталоетного яроисхазденмв) дефектов. Эффективность такой пераклсда: рельсов доказана работали В.1.Порозкка, С.А.Колотупкина и другчск исследователей. Исследования кандидатов. ■техкачзмаас наук Л.Г.Крысааова, Ц.В.Елокова, д.т.н.В.Я.Еульпз по-казалк, что для каждого интервала грувонапрлгекноси: икается свой оптннавьшй уровень .сугкарнах удельных одиног£ках отказов рельсов за веаь их-срок службы,■лричва етот уровень тем вы^е. „чеы шсз • ^'Бокгщрягенногть. Бсэгссгу рзльса, отказа которых на участках с

прздче:птл срока службы стралоч;;ш: порзссдоз.

л) С'прлияеии рнхгогкой участка размещения ■ мролоч:шх переводов, находящихся в кривом участка пути

СС6,2

б) Пареное стролочшх переводов из кришх участков пути в пряшо с одновроиешши удяшшпаеи приеш^отправочиих путей.

51

,6 ,8 стрзлочшо ПОрОВОДЦ в КрЦЛОЛ 5

„4,й,8 - стролочнна перевода,ьиносонша на прямой участок пути. Рис. Зг '

га

высокой грузонапряженности достигли 2-3 шт/км, вполне еще могут эксплуатироваться при перекладке в менее грузонапрягенных участках, где оптимальный уровень отказов составляет 5-7 пт/ки и даже более.

В эксплуатации процессы развития дефектов и повреждений рельсов в прямых к 'кривых участках сути различаются как по структура образувщихся дефектов, гак »; по интенсивности их развития.

В прямых участках пути после пропуска по рельсаы 100-150 млн. т брутто груза в зависимости от шогих фактороЕ (качество рельсов, скорости, осевые нагрузи:, жесткость пути и др.) под рабочей выкружкой головки могут образовываться внутренние продольные трещины (ВПТ), эпицентрами которых яздястся строчки-дорозлси неметаллических включений в рельсовой стала.

ВПТ дефектоскопами не обнаруживается• но и опасности для разрушения рельсов они.саки по себе егце не представляют. Однако, в своем развитии ЕПТ нередко приводят к образованию контактно-усталостных дефектов 11,21 и ЗОГ. Поэтому рельсы, пропустившие нормативный тоннаг к, как правило, пораженные ВЕТ, целесообразно перекладывать в менее грузонапрякенше участки (до 25 ылн.т), где процессы развития ЕПТ, а, следовательно, к появление дефектов в рельсах замедляются. Порядок использования таких рельсов изложен в "Указания об из пользовании старогодныг: рельсов на г^елезных дорогах вдрохой колем".

При интенсивном бокоЕаы износе головка свыше I ш на 10 или. т уложенных в нарушые нити кривых рельсов дефекты от ВОТ не ■ уепсваэ? образовываться ввиду того, что металл в местах ВПТ из зоны под ргбдчей выкружкой снимается износом. Поэтоыу замена рзль-соз наружных нитей кривых на участках интенсивного бокового изко-\са, имэвцш: грузонапряженность свыше 25 мяк.т, разрешена - старогод-шаи реяьеемг I труппы (телеграмма ШЮ В А-2735 от 18.03.92).

При большом боковом износе, но малой наработке тонна-га, рельсы наружных нитай кривых имеят значительный ресурс работоспособности и пезо ¡сладка их с переменой рабочего канта в прямые и внутренние нити кривых целесообразна я направлена на продление сроков слузбы рельсов.

Указанные особенности з дефектообразовании рельсов позволяв? осуществлять их замену по достижения предельного бокового износа за счет перекладки з наружные нити кривых рельсов с внутренних ня-тей и с прямых участков, а таила укладку изнозенкых рзльсоз о наружных нитей кризах во внутренние кнтл и з пркмне участки.

Данная проблема исследовалась сознестно со специалистами рельсовой лаборатории ВНИШТа при проведении лабораторных и стендовых испытаний старогодных'рельсои. Полученные при этом результа-^видетельствовали о наличии определенного запаса работоспособности -у рельсов, имеющих боковой износ, близкий к нормативному и да.т.е его превышаищий^Дело в том, что, как уяе указывалось, а. тер— моупрочненкых рельсах, которые, как правило, укладквавтся ка участки сложного плана и профиля пути^внутренниа дефекты возникал? преимущественно после пропуска 150-ЙЮ^мдк.т брутто. ..Изъятие тер-моупрочненкшс рельсов по боковому износу ка, более ранней стадии их эксплуатации приводит к недсиспользозан-'й) ресурса их работоспособности по запасу прочности протдз образован?..! -дёйеатов зонтавт-но-усталостного происхождения. Кроме того, при оакпл^цтацхш рельсов на нарупшх нитях кривых изнашивается только одна (рабочая) грань их головки и часть поверхности гатакия;. Вторая да боковая ; ■грань и праиыдахяцая х ней часть поверхности голозкй- епо:г очертания кзменяэт незначительно, и яря этом обладает с^ахтачзсшхудоотагач-нкм запасом работоспособности... '... I'* " 'с 1 •*

Ргг&зи с- пределы:?.! бозкгг? пзпсскг-'^ггзг' .

/

филь головки, что изменяет распределение напряжений в головхе и подголовочной части рельса. Поэтому при "перемене рабочего канта было определено напряженное состояш!е таких рельсов (типа Рь5). Б рельсах были измерена с помоцьо тензодатчиков подголовэчные (вертикально ориентированные') и продольные (по кромке сопряжения изношенной и неиэноиенной частей боковой грани, ставшей не рабочей) напряжения. Результаты статистической обработки напряжений от. воздействия колес поезда с осевой нагрузкой 270 кН приведены на рис. 4а,б. Из приведенных распрэделзннй напрясешШ видно, что лх уровень существенно ниае допускаемого для рельсовой стали.

Однако, для получения более полной оценки вобмоености и целесообразности перекладки рольсоа с боковым износом и определения экономической эффективности цспольаовгаш: на тругных нитях кривых старогодных рельсов, изъятых из прякых, необходимо было осуществить практическую проверку такой скетеш перекладки рэльссь. Такая задача резалась в два атаса: на первом этапе спецнахксты рельсовой' лаборатории ВНИШа совместно с авторов "в 1990-1991гг. проведи полигонные испытания старогодкых рельсов типа Ро5, изъятых на кривых к пряшс ЗабаПхатьской и Львовской , на Згспе-ркментальнс» кольце ЕНШЕГй, Результата ксгатаыЛ показали, что рельсы с предельна* боковым шшосоы пропустили в прямых участках-пут;: около 330 лггн.т бру?$о, а со внутренней кита кразоЛ рсдаусоы 400 14 - около 150 ьзш.е брутто.

Условии экспержентоз, которое созьолсвт б сгатыз сроки определить работоспособность рельсов, ерлчеа на форсированных реумах кх "кагдзргзнгя (нагрузка 270 кН/ааь, тожее 1,5-1,8 ша.т брут-•то/сутЕк) I гглгргсс сугрвтззкко более гостила, ясз сто киест I -«гсто -з дейсгзуьдбгг пуг£ £йез накбэгез гууэааацяЕекг-зк дорог се-

а)

Л.

30

го

(о

б)

П;

Распределение нормальных продольных напряжений в нижней части нерабочей бокозоЯ грани перекантованных рельсов с боковым износом партии В1-2

So *

V ' \ n 1 J Л/' v2 .4_л /• 5

Sf ^ <*f " it и !6 ..'/'i pk V

\ 1 1 m i г:! 1 1ч - ^ч' 1 1 • 1 i ! 1 !r 1 H4**™"*- ■ (fjVlx

2.0 чо бо ¿о ' 1С о • tго /'¡о

I - сечение И на левой ннта; 2"- сечзнкв "'2 на гзвсЯ ..нити; 3 -.сечение Ю на птааой ши; 4 - сечение № на-правой нити рачения М,3 расположены в одном стзоре середины, рельса; сечения ж,4 з другое - на расстоянии равном базе-телегл-си). -

, 'Распределение' иЬркалькых.яопереттах вшхряяеают и-' -

шейке перекзнтозапных-ч^ельооз 'партия Б*-2 (под ', нерабочей боковая rpaabDNj бокйзым чзшйЛк". - •.'

% f"\

/ r ! 1 ■■ i X --

"■ j 1 ä ! 1 4 v4 i -

20

. tfü . Рис. i/"'

So

SO'

iCO

ти. Оценка эффективности перекладки рельсов при испытаниях проводилась по трем направлениям: использование рельсов с боковой износом (вплоть до нормативного) в прямых участках пути при укладке с переменой рабочего канта, перекладка рельсов с боковой износом с наружных нитей на внутренние (параллельны!! перенос в кривой, т.е. опять с переыеиой рабочего канта) и укладка на наружные ниш кривых старогодаых рельсов» снятых с пряшх (баз яераыекы рабочего, канта).

Особое внимание при проведении испытаний было уделено дефек-■госхопноыу контроля старогодных рельсов. В процессе испытаний периодически определяли уровень напряжений в рельсах, фиксировали изменение геометрических размеров их головок, состояние стыковой зоны и зоны болтовых отверстий.

Полученные в результате полигонных испытаний данные свидетельствует о той, что повторное использование терисупрочнзнных рельсов типа Р65 с боковые износом вплоть до нормативного (15 ш) . в прямых участках цуги с обязательной скеной рабочего канта (грань с боковым нзносоьз карущу полей) позволяет увеличить суммарный срок слуг.бы рельсов как гашиыум в 1,3-2,5 раза.'При этой, чаа более интенсивно на рельсах развивался боковой износ (т.е. наименьшая наработка тоннажа при первичной укладке), тем более экономически эффективно их повторное использование в праегх, т.к. в головках таких рельсов практически отсутствовали внутренние продольные трзицнш к гаэтоау рельсы ебкадиш больпш запасен работоспособности.

_ Резудвоен сизкгааай подтвердила тагска допустимость переклад-,к:: ' рельсов с бововш износом вплоть до нормативного о нарушай

with кривой на внутреннюю (параллельный переноа). Это з определением мере осязано с тем, что з головках рельсоа внутренней нити, как правило, внутренние продольные трещим возникает в 1,5-2 раза ре-

чем з рзльсах на прямых yitacíicax. Боли з эксплуатации возникает необходимость проведения «¡плозией смены рельсоз обеих нитей кривой, то часть внутренней mmi (25-метровые рельса) иозет быть заменена рельегли нарутгноЯ нити с боковым износом (параллельный перенос рельсов в кривой) и только укороченные рельсы внутренней нктк заменяются укороченшия новпмя (или старогодными, отремонтированными а ГСП). В данном случае срок службы рельсоз с 6o;coniri износом может быть увеличен не менее, чем в 1,3-1 »4 раза. •

б. При существующих условиях с поставкой я стоимостью новых рельсоз особо полезными представляется полученные при испьтакнях -данше^о возмокяоета и еффектизнести использования на наруаннх нитях кривый-отарогодных рельсоз, снятых-с прямых участков пути. При форсирований: ре.тлмах. нагругения старогодшя рельсов ц крпзой малого радиуса на Экспериментальном кольце ВШЙЕХа наработка тонна-па по таким рельсам составила около 150 цлн.г брутто, что при переносе результатов на условия дейотвугцзга пути (хоеффнционт пе- • реноса не менее 2-х) вполне позволяет использовать старогодныо рельсы, снятые с прямых, для проведения сплслг«^evten рельсов ка-pyrssox нитей кривых мззду ¿ssaavasbuscsi 'р&явгега 1'szoa ■ пользование старогодкых рельсоа имеет дзо- иоясогпежЫЩ особенное-" та: во-первых, упрочненная" аа счет шхгепа- часта гологиг будет _ ледать большей стойкэстьа. прожав' износа. по. ерлзйзкпэ с • udsszsr. : д рельсами, и во-згоря, вознжкзг?!&• и.разайваязяеея а'.процессе'э:гз~ пдуатаары? рельсов на прямее учагтаах пути ssij^psHsss ■ураган* под работая ясаерхкоотьа гздозка oscsyittir.a 'cxatofi гспзУ ^oiazvsi ¡cr' паззгкггс zsixiusms га счз?. отгйслззлько' '«:'.

прямыми) изменения профиля головки из-за бокового износа (смещение эпицентров трещин)«

На кагдой дороге, да и на кзздой дистанции пути ситуация в рельсовом хозяйстве иогет быть различна, а следовательно, ыокет быть различна потребность в схеме перекладки рельсов в кривых к из кривых. Однако в лабом случае повторное использование рельсов с боковым износоы (вместо отправки в ыоталлолом в основной своей ыассе) экономически веська аффективно.

Для проведения работ по перекладке рельсов на дороге разработана и внедрена местная инструкция о порядке проведения работ. Она содержит требования по технологии производства работ, порядке дефектоскопирования рельсов, а такке сроках назначения работ по перекладке с учзтоы величин износа рельсов, прошедшего тоннада и планируемых путевых работ.

В действущих в настоящее время на сети корках слугба рельсов предусмотрено, что в кривых радиусси от 651 до 1000и за период иезду ■ капитальней рекситами долгка производиться одна сиена рельсов, в кривых радиусом 351 * 600 и - два раза, в кривых радиусом менее 350 ы - три разг.. Has уиз указывалось, lia Забайкальской пзлезной дороге .протяженность кравых составляет: радиусов от 651 до ÎOOO и 5,7^;

радаусом от 351 да 650 и 17,1

радкусоы венео 250 и 5,7%

от развернутой длина главных путей.

Периодичность проведенных сплошных .сиен рельсов в кривых, , установлен^'в кормах Шй, определялась исходя из среднесетзвых . условий эксплуатации и шгенеизности яозревдаемосги рельсов в крк--'кзс. -Среднесетевая дополжтелыкг-югрейаость для сити рельсов в

кривых составляет 31,5$. Для оценка соответствия среднесетевых условий эксплуатации рельсов в кривых' условиям, фактически существующим на Забайкальской к.д., необходимо определить фактические сро-:сл службы рельсов в кривых на дороге.

Срок службы рельсов в кривых определялся по формуле:

V Ти • ря + W

где Т„ и Т„ - наоаботха тоннала до изъятия рельсов соответствен-

« д

но по износу или дефектам, млн. г брутто;

Ри и Рд - вероятность образованна негативного износа или дефектов.

Для кривых радиусом более 350 м соотношение мезду количеством рельсов, изъятых по износу при сплошной, смене, л количеством рельсов, изъятых по другим видам дефектов, получено по дак:-л.::! от-четаЛУ-4. По этим не данным определен средний тонкая изьятил рельсов ~по~указанныы задам повреждений.

В кривых радиусом, менее 350 м изъятие рельссз -по предельному боковому износу составляет,около 99$ всех повреждения рельсоз».

Результаты расчета фактических сроков службы.териоупрочнен-ных рельсов Тр vana Pop на ЗабайкальскЬй^А.д. 'приведены а табл.7.

Значения токкака изъятия опредедвнц'|Ьгк средние .•-дам. явизых . с-учетом-длины участков с различной 1?агенспБНоЬтьо '.ОяасеиггалыгоЙ и-.средней) бокового износа голсеоя рельсов.' '

Яозывешая интенсивность бокового износа ка -четном пути кривых радиусами менее 350 и вполне коупгнслруатся, относительно .• невысокой иитеисиЕНОстыэ износа на нечетной-зутя» а;такав-в-кривых-большего "радиуса. ■ ' 4 Т-"- ••- УХ\ :'-Л ' г ,'

Поставки нознх рздьсов на озотаэтстзупг ррдчетла кя потрзб--незта по кэрм&тяаеы ЛОР, поэтсцу татраблость; дорога, á' рзльлжт Сп--

ределяется из реально существующих условий эксплуатации, т.е. фактически с планированием.определенной доли запущенности рельсового хозяйства.

Таблица 7.

Радиус кривых, м Путь Ри рд мйн.т брутто т , мйн.т брутто млй!т брутто

до 350 и четный 0,92 0,02 130 — 130

менее нечетный 0,88 0,12 155 450,В 190

оба пути 0,95 0,05 142 - 142

351-650 четный о,еа 0,12 230 364 246

нечетный 0,67 0,33 275 465 33В

оба пути 0,79 0,21 252 . 415 236

651-1000 четный 0,61 0,39 441 475 454

нечетный 0,40 0,60 352 482 430

оба пути ' 0,49 0,53 39? 479 439

При расчете фактической потребности дорога общее количество сиен рельсов в год определялось исходя кз величина средней грузонапряженности, соответственно четного к нечетного путей, а такге с учетом среднего тоннана изъятая рельсов з крипе: раалитаого ра--дкуза,. ресоолаве&кф на четком к неяетнох путях.

Количество сиен рельсов Ь кривых с год пря капитальной реаок-те пути определяли как откопенке средней грузонапряженности к кэ-риодичносга проведения данного Езда.реыокга пути. Такт образам, потрзбяосзь дорога в новах рельсах для проведения сплошных ензн в •• кривых определялась как произведение протгзхенностп участков путк з крквех Еолачозтсса сплоекьпс сизи рольсов

■ к их елгк при капительное рзиэа-ге пугк. Учнтнгай, что сроки слуи-Йа-вагьсов э'.крЕЗШ: Соаеэ €50 а бяизЕя к срокам прозеде-

{.'^^.сшжзй»-смека'регьсээ по игноеу.

на этих участках практически не лрозодятся. Суммарная потребность в рельсах типа Р65 по Забайкальской железной дороге для сплошной смены составляет 273,7 км нити, т.е. 139,85 км пути, что соответствует 18102 т рельсов типаРбб (рис.5).

Несоответствие объемов поставки фактической потребности в рельсах приводит к необходимости эксплуатации рельсов с износом, существенно превышающим нормативный (рис.6).

По данным табл.8 можно судить об объемах и качестве поставляемых на дорогу рельсов. 1 ■'"'-.'''

Таблица 8.

Годы Получено новых рельсов, В т.ч. теркоуп- Улояено при

км пути _*_ рочненных Р65, с зло иной смене

типа Р65 ' типа Р50 ^ пути . рельсов,хы пути

1930^ 595 7,4 533 : 90

1981 ■ 20,0 ' ■ .430 67,3

1392 584 -40,2 365 ; ..75

1903 561,3 '442 •' 53'

■1984 627 539г ' ' 151-.8

1905 54Б,3 - -491 65 .

1985 '584 - . 74,9

123? 5эЗ - 503' . 65,5,'

1983 520 ' "Л 465' ' , 59;' ,. ■ ■■ -

1589 642,3 . — . "с01;>; ,120,0

1350 546,2 - : ' 454,Э'- ■ч

1991 530. ша> 7 '' . У/ >-21 "

1592 465 .••"•' ' - .435 ■'.'.■ . '43. ••

7, Согласно проЕэдсншп асоледсаггас!» ,пртдсиксгв сагзг

пояьсоз Еозгопсг уяаньгять •штзнвгшзбот^ ;:<"•• "сгг-г

: .-'-".'•С .

2-3 гаг&. Пзрезлздка рельсоз «пехает тесасюг п. яэчкзоспргг:-'

1 - получение рельсов с заводов,км.;

2 - укладка рельсов при капитальном ремонте,кн.;

3 - поотасншса роЛьсов на замэну в кривых,км.

Рис» В.

20РО

1600 -

1082.6

1988

1389

1990 ¡п.'/, Д991 1992

1935 . - 1шГ~ 1987 : ■ 1 ^ щюмешшо путя с проорочешщы сроком слуабц'.км.; V, - Р/ро'срочошшй каюттелышй роиопт пути, км.? 3 - в г.ч. просроченная смена рольсов, км.

13.

Рио. &

потребность в новых рельсах для сплошной сшкы.

6. На Забайкальской железной дороге" на основе результатов проведенных совместно с рельсовой лабораторией ЩШТа исследований разработана и впервые на сети применена технология использования рельсов с боковым износом методой перекладки с переменой рабочего канта. Обобщение опыта перекладки рельсов, примененного на дороге, позволило рекомендовать ее на все железные дороги R&.

Основные технические и технологические требования к перекладываемым рельсам заключаются в следуицеы.

Рельсы в кривых участках пути с боковым износоы до 18 мы с наружной нити укладывается на внутрешшэ. Боковая изношенная грань головки рельса долгыа быть с нерабочей стороны. При одиночной схеме перекладки рельсов для смоны подвозится один рельс, работы выполняются в "окно" ели в интервалах иазду движением поездов с ограцдешем ызста работ сигналами остановки (рис.7).. В случаях, если 1Х8дду кривьаа шеетея вставка 25-50 и, смена рельсов производится со стороны встазкЕ и заканчивается в nps-'оы участке пути. • Рельсы, на которых появляется боковой юпос ракылз, чеа на других, пергкладзаэтся в одиночной порядке прп дсстапсник бэпо- • вого износа 18 км. Если на кркзой с накосо" 13 izz плсккруетсс капитальней рхтоыт путк к, лсгодя нз 1Я5те1;сйЕноап:, ссл::с:на еспссс ко вреигш: прэссдеши: капитального ремонта к; прзг^заот 25 то рельсы в отец елусхе разражается оставлять в пути.

Пр;: бопозеи износе енрлка колец (с учзтоа scjsbeks квисса) делила быть на боле;:

ср:: Ггг«,653 и :: ь-екее «* 1543 izi;

R = от 651 до IOQO и II = X0G0 к -более и

- 1540 iz:;

- 1535

Схема одиночной перекладки ргдьоев Доставленный рельс дои

укладки

Схема, сплошной смены рельсов ^ез наружной Елтп кривой в прямую.

Ею. О

Рельсы с прямых участков, аа место которых уложены рельсы с боковым износом, укладывают б наружные нити кривых с интенсивным боковым износом с необходимым соблюдением соответствия рабочих граней. В этом случае замена рельсов производится по технологии сплошной смены рельсов (рис.6).

Для условий Забай-аЛьской железной дороги в прямые участки укладывается рельсы с боковым износом, если пропущенный тоннак по ним составляет не более 312 шш.т брутто, в наружные нити кривых (снятые с прямых) - с пропущенным тоннажоы не более 550 млн.т брутто.

Сварные рельсы перекладывать запрещается. В дальнейшем, учитывая значительную долю сварных рельсов на дороге, этот вопрос на-

I

мечено исследовать дополнительно. Перед сменой рельсов проводятся подготовительные работы: срубаются рельсовые соединители, места их приварки зачищаются наздачшм кругом, впредь для исключения зтой работы в кривых с интенсивным износом устанавливаются тарельчатые пайба.

Технический отдел дистанции пути на основании данных по износу рольсо-ä составляет планы перекладки рельсов, копии выдает дорожкам мастерам к касторгм цехов рельсовой дефектоскопии.

Пропущенный тошад планируемых к перекладке рельсов проставляется на них сифром Спркмзр: G-2I0). Мастер цеха дефектоскопии составляет график проверю: рельсов дефектоскопными средствами на участках переклада!. Периодичность проверти: переложенных рельсов увеличивается в 1,5 jasa во сравнении с установленной приказом ДЗ.

,В ReiS- перекладки мастер цеха дефектоскопии обязан организовать проверку рельсов дефектоскопом УРЦО-3. Кране jqposepxas рельсов дефсктоекошзы оператор дефектоскопной телегпи визуально осматрива-

ет подошву рельса по всей его длине, болтовые отверстия, торцы рельса и результаты проверки состояния рельсов зпносятся в рабочий журнал.

Технический отдел дистанции пути устанавливает контроль за перелогеннами рельсами с занесением результатов в зурнал по форме: I - километр; 2 - пикет; 3 - звено; 4 - пропущенный тоннал; 5 - год, номер плавки, завод-изготовитель; 6 - дата перекладки; 7 - прямая или кривая; 8 - правая или левая.

В табл.9 призедекы сведения о перекладываемых на Забайкальской л.д. рельсах типа Р65, постазляешх Кузнецким металлургическим комбинатом, на 1,12.93г., а в табл.10 - об объемах перекладка по состоянии на 20.02.93г.

. Таблица 10.

Дисушщияпути Количество крззых.пт. Протяженность пути,

■ ' - кы нитки

ПЧ-1 17 7,075

' ПЧ-2, 23 ' 6,625

ПЧ-З -Л0 . 3,425

ПЧ-4 ' 8.375

ДЧ-5 60 11,000 •

ПЧ-6 13 1,525

пч-а 13 Л 5,875

№9 ' ' 31' '' 7,100

ПЧ-11 I • ч0.450,

' ПЧ-12 . 10 2,075

ЕЧ-13 - ; з," .'■■.-•:■■' 1,025 '

ПЧ-14 4 . 0,575:

ПЧ-19 .. з ■ 1,840 1

пч-га; • 3 .. 1,бсо--\ . ....,

Итога: 59,315^; у"г.

Хсфактартатйпа рольоа, cmtív:

tí а я о. к й ' » »ч « ы «л Ъ* к* pfc, t< Л JU Я ^ г: м и ! « к ¿У' H. • If4 коа OQIO « 3f „ >»3Í tí O.« H o Сн и f< 11 й> *» £ * f<T;f ь' ;<•'. f! : .< f'.Cl « e< r< 'ci U .p, p s Ii о.

Р65 £9 4£6 403

ч/ЧГ •

FS5 mi г/ 423 436

FC5 то £3 349 610

Р55 6313 53 340 EST

к-п~

F65 6316 Й7л 53 349 415

рез 6P.S9 54 427 344

ч7'|Г

P6S 6316 £4 427 635

47 гГ

F65 ■6303 5-1 . 441 34 4

ч/i Г SSO

FÔ5 6-107 .54 ' 441 337

Таблиц.! 9.

для перекладки

0 4

г; а

а: "

а с)

1

м о ( г? с] сс\/ о и со

I

ii лот!« :>)Од-<с\!

О с. о

сь«> Э"0 и я Ййо

Н Я ЫС-ИД)

А.

ЙЕ К -О л

о я ч

о о 3 X М И пок

ЯЮ Ен

Характеристика рельса после укладки

Л

ни (!) ОН о

ч о л м Г}

>>о ш л

о о S нсос

С) Ь^ч

-Пя— 3 а. к га ч | о^ с» а> я 9 5 УН • >» СС5 е я н • КОР* о очэ С1 X >»х г пс р.ч> Я о С« (Н и Изъято переложенных' рель сов с боковым износом

внутренняя прямак

е< 1 м ю о =£>& & 8 КК • Еч О Я Ж >» (АО ч о. К.Р „ С« I а ш <и | Р.О К Р, ПУ-.-'-п'.

крутая 59 нет нет нет 460

и 54 к п г» 423

и 53 п и и 349

и 53 н п » 349

11 53 п п 349

« 54 и Ч « 42?

п 54 И » и 427

п 54 н (1 11 441

н 54 п Н н 441

1Е0 Й50 250 350 ЗЕО 275 '100 250 150

СОЙЙЛ»«I

ейШиД

оаЛйя. Д панйЛлД агклй< закал.,I закал. закал.,1 закал.I-

16/-

1бА 16/. 16/-16/-16/-16/-16/. 16/-

6284 ~<37н 6301

6313 иТп~

6318 н/:Г

6239 фч

6316 ■ ФП

63С§ ч7п

бз№

ч7'л

В целях материальной заинтересованности дистанция пути э зко-но:ш: рельсоз методом переклад«, которая требует дополнительных затрат на транспортировку рельсов к месту перекладки, разработан механизм дополнительной оплаты за выполненные работа: 30% экономии, полученной за счет повторного использования рельсов, распределяется руководством дистанции пути, отделения и дороги з виде дополнительной оплаты исполнителям работ. Экономия от перекладки одного рельса составляет около 35 тыс.руб.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Установлена воймодность в условиях Забайкальской з.д. активного использования металла неизколенной части головки рельса, непораженной внутренними дефектами. Доказана возможность переклад-

рельсов с предельным боквЕьм износом с переменой рабочего канта. Разработана-.^ внедрена технология выполнения этой работы.

2. Установлены"закономерности развитая бокового износа рельсов в условиях -Забайкальской-. л.д., ::оторыз позволили оценить потребность- в материалах верхнего строения для обеспечения ■устойчизо-

- го фуняциошровения пути, разработать^мегц по совеваенстзавадазз системы и технологии ведения рельсового хозяйства.

3. Для создания оптимальных условий работьГч^тейскшс предприятий дороги з условиях рл-:оч::::х отнесений разработано^ рссурсссбс-регезцая технология ведения путевого хозяйства и гагдрзя комплекс мер по продления сроков сдузйа рельсов м-згалглчеекцх' олементоа!'. • стрелочных порезодоз, обеепзчг:ягг?£й приведете з ссот-отстзге объема выходд из строя этих элеиенгоз- с з'оежггегтяггд• йх приобретения.

Указанный комплекс мер включает:

- применение разработанных на дороге "технологии и оборудования вагонов-рельсосыазывагелей с непосредственной подачей смазки на гребень колеса;

- перекладку предельно изношенных рельсов с наружной нити кривых на внутренний рельсовую нить (параллельный перенос) или в прямые участки со сменой канта, а также рельсов, пропустивших нормативный тонная на прямых участках пути, в наружную нитку кривых без перемены рабочего канта;

- оборудование горловин крупных станций стационарными рельсо-смазывателями;

- массовый перенос стрелочных переводов из кривых в прямые, в том числе с рихтовкой примыкаоцих к горловинам станций участков пути.

4. Практически подтверждена возможность, безопасность и эффективность разработанной технологии работ по перекладке рельсов по различным вариантам с установлением порядка дефектоскопирования переложенных рельсов.

5.' Апробированный на Забайкальской е.д. метод перекладки рельсов указанием МПС Р 75/1 ЦПТ от 17.03.93г. рекомендован к использовании на сети дорог №.

Основное содержание диссертационной работа излозено в опубликованных статьях, технических указаниях по перекладке рельсов, релениях путейской секции научно-технического Совета ШС

I. Никулин А.Н. , Коэгородов 1.Д. Пытаемся уменьшить «снос рельсов, гураал 'Путь ш путевое хозяйство," £ I, 1992г.,с.2-3.

2. Никулин А.Н. Резервы ресурсосбережения, журнал "Железнодорожный транспорт", & 4, 1992г.,с.28-30.

3. Никулин А.Н., Крысаноэ Л.Г., Дяанполадова Я.А. Перекладка рельсоз в кривых, журнал "Путь и путевое хозяйство",№ 8, 1992г., с.18-19.

4. Красаноз Л.Г., Никулин А.Н., Даанполадова Л.А. Рельсы . специального профиля для наружных нитей кривых участков пути, Вестник ВНИЖГ? $,.8, 1992г.,с.8-11.

о. Никулин А.Н. Комплексный подход к изучения износа рельса. Межвузовский сборник научных трудов, Чита - 1992г.,с.21-23.

6. Временные технические указания по перекладке териоупроч-неиных рельсов типа Р65 л Р75 (утв. ЦЗ ШС Р2, Г» 79/1 от 17.03.93г.).

(Л- Ч '&гу^М., )

.Г

Подплсайэ^к печати 14.05.93 г. Формат бумагу 60x90 1/16 Объем 3 п.д.

Заказ 203 ТЕграз" 100 зкз. г Типография БЙО0Г-\ • -

З-МОТИП^ШСКЗЛ УЛ., ДЗЦ 10

ч