автореферат диссертации по транспорту, 05.22.06, диссертация на тему:Улучшение динамических характеристик системы "путь - подвижной состав"

МИНИСТЕРСТВО ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСЙТ^'РпУТ^Д

СООБЩЕНИЯ 1 5" ДЕН 2доз

На правах рукописи

ШУБ Михаил Борисович

Улучшение динамических характеристик системы "путь - подвижной состав"

Специальность: 05.22.06 - Железнодорожный путь

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ростов - на - Дону 2000

Работа выполнена в Ростовском государственном университете путей сообщения, на кафедре «Путевые и строительные машины».

Научные руководители: д.т.н., профессор

Шаповалов Владимир Владимирович; к.т.н., доцент

Шевченко Анатолий Иванович

Ведущее предприятие: Управление СЮКД

Защита состоится: «<?9 » ¿/Усм<? 2000 года.

в /V час. мин. на заседании диссертационного совета К114.08 Ростовского государственного университета путей сообщения.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке РГУПС.

Автореферат разослан « » ^АСйил 2000 года. Отзывы на автореферат в 2-х экземплярах, заверенных печатью, просим направлять в адрес учено совета:

344038, г. Ростов на Дону, Площадь им. Стрелкового полка народно ополчения, 2, РГУПС.

Ученый секретарь диссертационного совета

д.т.н., профессор

И. А. Майе

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы.

При взаимодействии подвижного состава и верхнего строения железнодорожного пути возникают интенсивные динамические нагрузки. Они оказывают разрушающее воздействие, как на детали подвижного состава, так и элементы верхнего строения пути.

Повышение массы и скоростей движения поездов является причиной роста уровня шума и вибрации. Поездной шум остается одним из факторов негативного воздействия рельсового транспорта на окружающую среду и пассажиров. Проблема шума и вибрации на железнодорожном транспорте имеет большое значение для железнодорожных путей, укладываемых в черте населенных пунктов, высокоскоростных линий, для участков метрополитена, проходящих близко к жилым районам, а так же для железных дорог, укладываемых в искусственных сооружениях, например, тоннелях и на мостах. Вопросам динамического взаимодействия системы "путь -подвижной состав" уделяется большое внимание, как в нашей стране, так и за рубежом. Рассматриваемая проблема является актуальной для развития железнодорожного транспорта.

Целью работы является разработка научно обоснованных конструктивных и технологических методов улучшения динамического взаимодействия подвижного состава и пути, а именно - конструкции многофункциональной шпалы-демпфера.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Впервые научно обоснован способ снижения динамических нагрузок контакта колеса с рельсом, за счет применения демпфирующей шпалы;

2. Разработана методика и выполнен расчет позволяющий оценить снижение динамических нагрузок при различных упруго-диссипативных характеристик шпалы-демпфера;

3. Определены оптимальные параметры шпалы-демпфера;

4. Сформулированы технические требования для практической реализации предлагаемого решения.

Практическая ценность работы: Внедрение результатов работы позволит снизить уровень динамического воздействия подвижного состава на путь, увеличить долговечность подвижного состава и пути, уменьшить износ пути, повысить тяговые свойства локомотива, повысить коэффициент сцепления колеса с рельсом, значительно уменьшить уровень структурного шума и вибрации при движении подвижного состава.

Реализация работы: Изготовлена опытная партия шпал-демпферов и уложена на действующем участке Ростовской дистанции пути. Эксплуатационные испытания показали надежность работы опытных образцов в условиях ударно-усталостного нагружения.

Апробация работы: Основные результаты исследований были доложены на следующих научно-технических конференциях: Материалы 58-й научной конференции профессорско-преподавательского состава РГУПС, 20 - 22 апреля 1999 г.; Материалы отраслевой научной конференции "Актуальные проблемы железнодорожного транспорта и роль молодых учёных в их решении", 24 - 25 ноября 1998 г.; Научно-техническая конференция профессорско-преподавательского состава РГУПС (Ростов - на - Дону 1998 г.); Труды 59-ой вузовской научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава

«ТРАНСПОРТ - 2000», Ростов -на - Дону, апрель 2000 г.

Публикации: По результатам проведенных исследований опубликовано 9 научных работ. Список указанных работ приведен в конце автореферата.

Объем и содержание: Диссертация состоит из 5 глав, изложенных на 170 страницах, содержит 13 таблиц, 66 рисунков, библиографию в количестве 52 наименований, общих выводов и 8 приложений.

"СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении обосновывается актуальность рассматриваемой проблемы динамического взаимодействия подвижного состава и верхнего строения пути, излагается ее сущность и постановка цели исследования. Приводятся основные положения работы, выносимые на защиту.

В первой главе рассмотрено состояние проблемы, поставлены цель и задачи исследований. Дан комплексный анализ эффективности мероприятий, направленных на улучшение динамических характеристик воздействия подвижного состава на путь, а также способы снижения уровня структурного шума и вибраций на железнодорожном транспорте.

Взаимодействие пути и подвижного состава происходит в сложной природно-климатической обстановке, факторы которой могут существенно изменять характер и силы взаимодействия рассматриваемой системы. Многократность воздействия на путь подвижного состава приводит к возникновению в элементах ВСП усталостных процессов, к образованию новых и развитию уже имеющихся концентраторов напряжений. Концентраторы напряжений развиваются, изменяется напряженное состояние пути, уменьшается сопротивляемость пути накоплению повреждений. Устойчивость элементов железнодорожного пути рассматривается в работах Уварова Н. В., влияние жесткости подрельсового основания на силы воздействия подвижного состава наиболее полно исследовано в работах Кравченко Н. Д., исследования влияния изолированных геометрических неровностей на рельсах на накопление остаточных осадок пути рассмотрены в работах Барабошина В. Ф. и др.

Другими факторами, воздействующими на систему "путь - подвижной состав" являются силы инерции колеблющейся обрессоренной массы, передаваемой на колесо через рессорный комплект, реактивные силы, в том числе возбуждаемые несовершенствами пути и колеса, а также силы упругого и неупругого отпора пути.

На динамическое поведение железнодорожного экипажа значительнс влияние оказывают силы взаимодействия колеса и рельса. Эти силы завис) от характеристик сцепления колес с рельсами, упругого скольжения, а тага износа колеса и рельса. На перечисленные характеристики влияет геомет^^ колеса и профилей рельса, а также динамическое поведение самого экипажа

К наиболее значимым моментам, нарушающим нормальные ycлoв^ динамического взаимодействия подвижного состава и пути, следует отнест] превышение разности диаметров колес одной колесной пары, увеличеннь продольные и поперечные разбеги колесных пар в раме тележе; увеличенный обгон боксовины тележки грузового вагона, нарушение подборе спиральных цилиндрических пружин в рессорном комплект« ненормальная работа шкворневого узла и скользунов, нарушения нормальной работе клинового фрикционного гасителя колебанш отклонения в работе гидравлического гасителя колебаний в тележка пассажирских вагонов, нарушение в развеске нагрузки по колесным пара локомотивов из-за неправильного действия балансиров, неравномерны прокат бандажей колесных пар и т. д. С целью снижения динамически нагрузок осей подвижного состава принимают следующие меры: уменьшай: неподрессоренный вес, увеличивают инерцию вращающихся маа обеспечивают свободное вертикальное перемещение букс, осуществляй: различными методами амортизацию колебаний и т. д.

Мероприятия, направленные на снижение уровня динамическог воздействия подвижного состава на путь остаются одними из мощны резервов снижения эксплуатационных затрат на железнодорожно! транспорте. В настоящее время существует множество решений данно проблемы, относящихся как к подвижному составу, так и верхнему строенш железнодорожного пути. Например, известно применение бесстыковог пути, различных видов скреплений, скреплений с двойным упруги! элементом, с утолщенными подрельсовыми накладками и т. д. Известа системы всевозможных подбапластных матов, состоящие из демпфирующег

слоя. Широко применяется во всех системах снижения уровня вибраций установка пластмассовых элементов с использованием различных эластомеров. Используется укладка нетканых синтетических материалов между слоями земляного полотна для ограничения передачи колебаний на грунтовое основание, применение облегченных сплавов и синтетических материалов для снижения статической нагрузки и уменьшения необрессоренных масс, обеспечение различными методами качественной поверхности катания, проектирование плана линий с максимально большой долей пути в прямых и кривых больших радиусов, совершенствование конструктивных параметров подвижного состава и выбор тележек, которые обеспечивают движение по прямым участкам пути и в кривых без проскальзывания и контактом между гребнем колеса и рельсом.

Параметры затухающих колебаний системы "ПС-ВСП" зависят от жесткости пути, массы пути и демпфирующих свойств пути. Существенно большие возможности в сравнении с другими мерами борьбы с вредными вибрациями имеет демпфирование. Кроме того, при анализе существующих решений, направленных на улучшение динамических характеристик системы, надо отметить, что наибольший экономический эффект достигается путем улучшения динамических характеристик верхнего строения пути.

В течение долгого времени промышленность развивалась в условиях, когда экологическим соображениям уделяли гораздо меньше внимания, чем, например технологическим, финансовым и др. Увеличение скоростей движения на железных дорогах, а также увеличение нагруженности поездов создает множество серьезных проблем, которые могут быть разрешены специальными мерами по совершенствованию подвижного состава и пути. В настоящее время проблема шума и вибрации набирает все большую остроту на линиях Московского метрополитена.

В случае, когда расчетные уровни вибрации в жилых зданиях, на станциях метрополитена, а также других инженерных сооружений, расположенных вблизи железнодорожных линий, превышают нормативные

значения, применяются специальные виброзащитные мероприятия устройства, например:

- устройства, уменьшающие динамические нагрузки при взаимодейств! колесной пары с верхним строением пути;

- амортизирующие устройства в конструкциях верхнего и нижне1 строения пути;

- виброзащитные конструкции обделок тоннелей метрополитенов;

- экранирующие конструкции в фунте;

- амортизирующие элементы в конструкциях инженерных сооружение жилых зданий и т. д.

Выбор средств защиты от вибрации проводится с учетом и эффективности и экономической целесообразности. Надо отметить, чт наиболее экономически эффективно применение виброзащитны мероприятий в отношении верхнего строения железнодорожного пути.

В первой главе рассмотрены существующие решения рассматриваемо проблемы и проведен анализ мероприятий, направленных на снижени уровня шума и вибраций на железнодорожном транспорте.

В связи с выше изложенным в настоящей работе поставлен! основные задачи:

- создать математическую модель системы "ПС-ВСП";

- на основе физического подобия и моделирования создать физическук модель рассматриваемой системы, позволяющую с максимально! точностью воспроизводить процессы, происходящие в натуре:

- провести лабораторные исследования системы, варьируя динамическим! параметрами ВСП, для определения упругих и вязких свойств пути способствующих снижению динамических нагрузок в контакте колеса рельса;

- получить рациональные значения жесткостных и демпфирующие характеристик деревянных шпал при балластном ВСП, обеспечивающих наилучшие условия взаимодействия пути и подвижного состава;

- разработать конструкцию широкополосной шпалы-демпфера с рациональными жесткостными и демпфирующими характеристиками;

- проверить шпалу-демпфер на прочность и деформации под подвижной нагрузкой, оценить стабильность упругих свойств пути и их влияние на коэффициенты динамики элементов ПС и ВСП.

Во второй главе рассматриваются различные варианты верхнего строения железнодорожного пути на балластном и монолитном основании, а также мероприятия, связанные с улучшением работы балластной призмы.

Принципиально конструкция верхнего строения пути внешне практически не изменилась: земляное полотно, балластная призма, шпалы, скрепления и рельсы. Однако существуют качественные изменения ВСП. Наряду со звеньевой конструкцией широко стал применяться бесстыковой путь, рельсы стали длиннее, мощнее и прочнее, песчаный и асбестовый балласт заменен щебеночным. Получило широкое распространение раздельное скрепление КБ, КД-4 и начинают применяться различные конструкции новых пружинных скреплений.

Применяемые в настоящее время конструкции железнодорожного пути в свое время являлись прогрессивными. Это звеньевая конструкция ВСП с деревянными шпалами и костыльным скреплением и бесстыковая с железобетонными шпалами и скреплением КБ. Однако многолетний опыт эксплуатации и изучения существующих конструкций показал, что они имеют существенные изъяны. К ним относятся: недостаточная надежность и долговечность, большая материалоемкость, многоэлементность, высокая стоимость технического обслуживания пути, необходимость в постоянной выправке и подбивке ВСП, повышенный уровень шума и вибрации, особенно на монолитном ВСП, на мостах и в тоннелях.

Предложены различные варианты принципиально новых конструкций ВСП на монолитном и балластном основании с использованием шпал-демпферов.

Третья глава посвящена математическому моделированию системы "ПС-ВСП". Экипаж электровоза ВЛ80 представлен в виде дискретной, трехмассовой системы с постоянными и линейными инерционными и упруго-диссипативными связями, параметры которых приведены к одному колесу. Модель пути представлена в виде трехмассовой системы с сосредоточенными параметрами и учитывающими колебания рельса, шпалы и балласта. На рисунке I показана расчетная схема линейной 6-массовой динамической системы "путь — подвижной состав", кинематически возмущаемой неровностями пути в контакте колеса с рельсом, где: ш - масса кузова локомотива; шт - масса обрессоренных частей тележки локомотива; тн - масса необрессоренных частей локомотива (колесная пара); тр - приведенная масса рельса Р65; шб - приведенная масса балласта; ш ш -масса шпалы; о, от, он, ор, ош, ор- соответствующие центры масс.

В общем случае колебания механической системы "путь - подвижной состав" имеют случайный характер. Поэтому наиболее полно и всесторонне исследовать поведение динамических систем можно с помощью вероятностных методов и в частности с помощью их новейшего раздела - теории случайных функций.

С использованием метода

комплексных амплитуд и теории случайных функций удается проводить статистический анализ линейных динамических систем большой размерности (многомассовых, с большим количеством взаимных упругих и диссипативных связей), преобразуя систему дифференциальных уравнений в систему линейных алгебраических уравнений с комплексными коэффициентами.

„ д,. М г

< ^ а р

- (ПГа,

^ ^ | а д.

пР -Е-Ё^ен

с, ^ Йд I 1 |

77. -----^'^И -

В

Рш

$> -1- 1

— -----(М---—т

Рис.1 Расчетная схема системы

Методика исследования динамической системы "путь - подвижной состав" заключается в следующем: динамическая модель представляется как линейный оператор, преобразующий случайную возмущающую функцию в вектор случайных обобщенных координат, описывающих движение модели. Движение динамической модели описывается шестью обобщенными координатами. Возмущающее воздействие описывается функцией 71(0. Так как для линейных систем справедлив принцип суперпозиции, из обобщенных координат формируются динамические показатели процесса, как линейные комбинации обобщенных координат. Система дифференциальных уравнений, описывающая движение модели с помощью обобщенных координат и их производных, получена из уравнений Лагранжа 2-го рода:

где / - время, Г - суммарная кинетическая энергия системы, д - 1-я обобщенная координата, П - суммарная потенциальная энергия системы, Ф - суммарная диссипативная функция рассеивания, о - внешняя

активная сила.

Система дифференциальных уравнений, описывающих движение системы, имеет вид:

с/ ет ет дп 5Ф

=о.

А сс{ дс[ щ ¿V/

т

т

(1)

Решаем систему (2) методом комплексных амплитуд.

Пусть на вход системы поступает гармоническое возмущение г| (г) = е'"'. Тогда реакция системы на одно возмущение будет <-/(/) = (/•с"*", где ц- вектор комплексных амплитуд обобщенных координат системы. Находя производные <7 = / ы-ц-е'"' и <7 == -ы2-ц-е'"' и, подставляя их в систему (2), получим:

(-(о2 •[л]+Цв]+[С$-Це-'^е"', (3)

откуда ? = (-ш2 (/-и), (4)

где Ф^-и) - передаточная функция или амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) системы.

Спектральная плотность п-ой обобщенной координаты будет

¿»^М2'^). (5)

где (ы) - спектральная плотность возмущения (обобщенная неровность пути).

Дисперсию, среднеквадратичные и максимальные значения обобщенных координат (или их линейных комбинаций) найдем из выражений:

(6)

о

о = (7)

°«=3.а. (8)

Для реализации приведенной методики на ЭВМ интеграл (6) необходимо вычислять в конкретном интервале частот сое[0,£2], где Л -частота среза спектра (граничная частота, за пределами которой интеграл не вычисляется). Эта частота определяется из того условия, что дальнейшее прибавление к уже существующей сумме, накапливаемой в диапазоне от 0 до П, не привнесет в значение интеграла (а точнее - суммы) дополнительного вклада, который существенно повлияет на его значение. Иначе говоря,

интеграл (6) должен сходиться, т. е. подынтегральная функция должна быть убывающей. И если АЧХ системы имеет ярко выраженные резонансы, то каждый резонанс должен войти в рассматриваемый диапазон частот [0,£1]. В этом случае величину О. целесообразно принимать в 1,7... 1,9 раза выше наибольшей собственной частоты системы. В противном случае лучше пересмотреть структуру математической модели, ее расчетную схему и устранить осциллятор, порождающий высшую частоту, если она не является основной для исследуемого процесса. Поэтому перед моделированием динамических систем целесообразно провести анализ ее собственных частот.

В подавляющем большинстве рельсовых экипажей демпфирование в упругих связях (или естественная диссипация в элементах конструкции) не оказывает существенного влияния на частотный спектр системы. Поэтому процедуру вычисления собственных частот можно проводить без учета диссипативных характеристик, полагая, что при этом не будет внесена существенная погрешность.

В этом случае, используя инерционную и жесткостную матрицы системы, запишем уравнение для определения собственных частот и форм колебаний [б]:

Цр]-а2-\АЦ-У=0 (9)

Точное значение собственных частот системы не имеет принципиального значения. Это важно лишь для определения границ исследуемого частотного диапазона. Не прибегая к помощи сложных алгоритмов, первичную информацию о частотном спектре системы можно получить на основе вычисления парциальных частот. Эти частоты вычисляются в предположении, что все недиагональные элементы жесткостной матрицы равны 0. Тогда матричное уравнение (9) распадается на независимые уравнения для определения каждой парциальной частоты.

Достоверность результатов, полученных математическим *

моделированием, существенно зависит как от правильного выбора структуры модели и ее параметров, так и от того, насколько корректно и точно

сформулировано внешнее возмущение т](1) или его спектральная плотность Бт^ю) для исследуемого частотного диапазона.

В данном случае спектральная плотность представлена в виде

1=1

и учитывает следующие компоненты: периодически повторяющиеся стыковые неровности; неровности рельсового звена; микромакронеровности пути; неровности колес.

Сформированный возмущающий спектр имеет вид:

(11)

Он отражает периодические свойства неровностей пути как в области низких, так и высоких частот.

При помощи анализа собственных частот и форм модели были сделаны следующие выводы:

- увеличение жесткости шпалы (более чем в 3 раза) практически не повлияло на первые две низшие частоты и на высшую частоту;

- более существенным оказалось изменение третьей, четвертой и пятой частот, характеризующих колебания соответственно необрессоренных масс, балласта и самой шпалы;

- соотношения собственных форм практически не изменились с увеличением жесткости Сц,;

- колебания кузова мало связаны с колебаниями необрессоренных масс и практически не связаны с колебаниями пути, рельса, шпалы, балласта, .поэтому ожидать существенных изменений в динамических характеристиках кузова (в зависимости от изменения параметров шпал) нет оснований;

- ярко проявляется взаимосвязь колебаний колесной пары, рельса и шпалы на третьей (резонансной для колесной пары) частоте;

- колебания балласта вовлекают в колебательный процесс и шпалу;

- колебания рельса и шпалы связаны только между собой, их частоты велики за счет малых масс и высоких жесткостей, поэтому есть повод рассмотреть

их не раздельно, как отдельные элементы, а присоединенными к элементам модели с большими массами, учитывая при этом их эквивалентные жесткости и диссипативные характеристики.

Амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) обобщенных координат системы построены в диапазоне частот 0...600 Гц, охватывающем все резонансные частоты системы и в диапазоне частот 0...100 Гц - для более подробного рассмотрения низкочастотных резонансов (рис. 2). Получены модули АЧХ коэффициентов динамики модели, квадраты их модулей и спектральные плотности. Они отражают основные резонансные частоты модели. Однако, учитывая убывающую с частотой функцию, можно говорить, что основной вклад в величину дисперсии вносят колебания в области низких частот. Рассчитаны среднеквадратические значения динамических показателей для диапазона скоростей движения экипажа 20... 120 км/ч.

Отметим основные закономерности:

- вертикальные ускорения кузова и тележки практически линейно зависят от скорости движения локомотива; эти показатели практически не зависят от величины жесткости и демпфирования шпалы; это же можно сказать о вертикальных ускорениях рельса;

- характер изменения ускорения колесной пары и коэффициентов динамики в контакте колеса с рельсом идентичен: имеется резонансный подъем в области скоростей 50...70 км/ч; с увеличением жесткости шпалы указанный резонанс смещается в область более высоких скоростей;

- наиболее чувствительны к изменению параметров шпалы вертикальные ускорения колесной пары и шпалы, при этом чем меньше жесткость шпалы и выше демпфирование, тем уровень вертикальных ускорений колесной пары и шпалы меньше. Это справедливо и для коэффициентов динамики колесной пары и рельса;

- увеличение жесткости от 22000 кН/м до 76000 кН/м увеличивает К№ и ускорения колесной пары на 15 %; г

Сш = 22000 кН/м

яаяаеззглйззззйкягжбааз!

В) Частота. Гц

Рис. 2 Амплитудно-частотные характеристики обобщенных координат

- наиболее чувствительны к изменению Ь„, показатели Кж и :к при минимальной жесткости: увеличение демпфирования от Ьш =27,5 кНс/м до Ьш =78,5 кНс/м при Ст =22000 снижает эти показатели на 20...25%. При жесткости С|П =76000 кН/м увеличение Ь,„ от 51,1 кНс/м до 114,3 кНс/м снижает Кд и г\ на 10... 16?о.

Четвертая глава посвяшена физическому моделированию системы. Для проведения намеченных исследований получена физическая модель системы "ПС-ВСП" на основе разработанной методики комплексного моделирования с улучшенной прогнозирующей способностью инерционных, жесткостных и демпфирующих параметров механической системы.

Физическое моделирование механической системы включает в себя моделирование ВСП по дифференциальным уравнениям изгиба рельса, модетирование подвижного состава по дифференциальным уравнениям колебаний подпрыгивания и галопирования кузова на рессорах с вязкостными демпферами. Получены критерии подобия из анализа размерностей.

Возникающие в процессе моделирования противоречия, разрешаются следующим образом: модель шпалы - демпфера выполняется из материала натуральной шпалы и Сг=1, геометрические размеры шпалы-демпфера в соответствии с С, =10, при этом С„ = С,3. В связи с этим вводится добавочная масса, которая составляет разницу между массой вычисленной в соответствии с Ст=С, и С„ =£*/. Добавочная масса рассчитывается по

С2-1

формуле: А/,„ = (12)

^ I

Устранение противоречия, путем введения добавочной массы, заключается в размещении ее в точке возмущающей силы. Если точек приложения возмущающих сил несколько, то добавочная масса пропорционально распределяется по данным точкам.

Для исследования оптимального числа слоев шпалы-демпфера произведено моделирование верхнего строения железнодорожного пути метрополитена и динамического воздействия на него в виде падающего металлического шара (рис. 3).

При помощи установленной видеокамеры фиксировалась высота отскока шара после взаимодействия с образцами.

2-ук сдойная*

-3-ехслойная*

На рисунке 4 представлена диаграмма потенциальной энергии Е металлического шара после взаимодействия с моделями шпал, на рисунке 5 график потерь потенциальной энергии относительно образца монолитной шпалы.

□ I- монолит

О 2- 2-ухслФйжи

□ 1-ех слойли

□ 4- 4-едслРЙиц

□ 5- 2-ухслойиа**

□ 6- 3-ех сло&иая"

0,05 ьи 0,04 I 0,03

ж 0,02

I = 0,01

о

4 слоя 2 слоя* 3 слоя*

1 2 3 4 5 6 Рис. 4 Диаграмма потенциальной энергии

Рис. 5 Диаграмма потерь потенциальной энергии

Коэффициент эффективности К=Е/Е,

Таблица 1

Образец № 1 №2 №3 №4 №5 №6

1 2.127 2.747 5. 17 1.7 2.295

Исследования показали, что демпфирующие характеристики шпалы возрастают с увеличением слоев. При одинаковом объеме демпфирующего материала образца №4 и образца №6 наблюдаем лучший результат образца №4 (4-ре слоя) за счет многослойности модели шпалы-демпфера.

Проведены лабораторные испытания на катковом стенде, имитирующем взаимодействие подвижного состава и верхнего строения пути. Такие стенды применяются для комплексных испытаний моделей подвижного состава и пути. Сопоставление результатов эксплуатационных испытаний с модельными дает расхождение: по коэффициенту сцепления 5-15 %, удельному сопротивлению движения 3-10 %, амплитудам колебаний 10-16 %, частотам 2-10 %, ускорениям неподрессоренных масс 10-15 %.

Регистрация вертикальных колебаний элементов системы (кузова, тележки, необрессоренной части, рельса, шпалы и балласта) осуществлялась с помощью установленных вибродатчиков Д14. Используя специальные компьютерные программы с АЦП, фиксировалось изменение амплитуды виброускорения в зависимости от величины демпфирования и податливости модели шпалы-демпфера. Такие пакеты прикладных программ позволяют фиксировать распределение спектральной плотности колебаний виброускорения по частотам в диапазоне от 0 до 10000 Гц.

В качества варьируемых факторов выбраны скорость, нагрузка, жесткость подрельсового основания (при фиксированных значениях демпфирования) или демпфирование (при фиксированных значениях жесткости).

Оцениваемый амплитудным значением уровень колебаний с ростом жесткости увеличивается. Рост величины демпфирования модели шпалы-демпфера значительно снижает амплитуду характерной частоты спектральной плотности виброускорения.

Результаты испытаний подтвердили эффективность применения многослойных конструкций шпал (коэффициент динамики колесной пары удается снизить в 1,8-2 раза по сравнению с образцом монолитной шпалы).

Для улучшения динамических характеристик системы "ПС-ВСП", а также с целью снижения уровня вибраций и шума на железнодорожном транспорте предлагается конструкция шпалы-демпфера, показанной на рисунке 6.

1 - рельс; 2 - накладка КД-4; 3 - металлический хомут; 4 - болтовое крепление хомута; 5 - деревянные доски; 6 - демпфирующие слои; 7 - путевой шуруп; 8 - пластина-стабилизатор.

Рис. 6 Конструкция шпалы-демпфера

Пятая глава содержит описание практической реализации результатов исследований. Разработана промышленная технология изготовления конструкции шпалы-демпфера, с целью внедрения ее в путевом хозяйстве железнодорожного транспорта. Применена технология стабилизации жесткости разъемных соединений рельсовых скреплений для деревянных и железобетонных шпал.

Опытная партия шпал-демпферов уложена на Ростовской дистанции пути в июле 1999 г в количестве пяти штук. Шпалы уложены на линии "Темерник - Зоосад". На участке обращаются грузовые составы со скоростью 65 км/ч, грузонапряженность участка достаточно большая и составляет 60 млн.т. брутто/год.

В течение периода наблюдения фиксировали: показания шаблона пути; состояние затяжки путевых шурупов скрепления КД; состояние затяжки клеммных болтов; состояние демпфирующего материала; состояние деревянных брусьев и хомутов; развитие растрескивания на одной несущей доске шпалы (один из опытных образцов уложен заранее с трещиной верхнего бруса).

За период эксплуатации июль 1999 г - апрель 2000 г на участке было пропущено 50 млн.т.брутто. На участках уложенных шпал-демпферов изменения ширины колеи не наблюдалось. В течение периода эксплуатации целостность покрытия шпал-демпферов не нарушена, не обнаружено сдвигов слоев и ослабления хомутов, растрескивания, заметного истирания в области торцов и подрельсовых сечений. В целом состояние опытной партии характеризуется как отличное.

Годовой экономический эффект от внедрения шпал-демпферов за счет увеличения срока службы элементов ВСП составит 1639 рублей на 1 км пути. Расчеты экономических показателей от внедрения шпал-демпферов указывают на целесообразность применения предложенной конструкции в ВС железнодорожного пути.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Анализ состояния вопроса показал, что рассматриваемая проблема улучшения динамических характеристик системы "ПС - ВСП" является актуальной. Возникающие при взаимодействии подвижного состава и пути вредное воздействие уровня шума и вибраций, ужесточение норм по снижению уровня структурного шума на железнодорожном транспорте придают рассматриваемой проблеме все большую остроту. В связи с чем, необходимо более глубокое изучение колебательных процессов системы "ПС - ВСП";

2. Изучив существующие методы улучшения динамических характеристик данной системы, надо отметить, что наибольший экономический эффект достигается с помощью мероприятий, направленных в отношении верхнего строения железнодорожного пути;

3. Получена математическая модель системы "ПС - ВСП". Разработана методика расчета статистических характеристик динамических качеств системы "экипаж-путь". Выполнены расчеты собственных частот и форм колебаний, построены АЧХ и спектральные плотности динамических показателей, рассчитаны среднеквадратические значения динамических показателей для диапазона скоростей движения экипажа 20-г120 км/ч. Проведен анализ результатов расчетов и с помощью дополнительной математической модели определены оптимальные значения демпфирования пути, обеспечивающее минимум динамических нагрузок в контакте колеса и рельса. Наиболее чувствительны к изменению параметров шпалы вертикальные ускорения колесной пары и шпалы ), при этом, чем меньше жесткость Сш и выше демпфирование Ьш , тем уровень вертикальных ускорений меньше. Это справедливо и для коэффициентов динамики колесной пары и рельса. Увеличение жесткости Сш от 22000 кН/м до 76000 кН/ м увеличивает Как и на 15%. наиболее чувствительны к изменению Ьш показатели Кдк и при минимальной жесткости: увеличение демпфирования от Ьш = 27,5 кНс/м до Ъш - 78,5 кНс/м при Сш = 22000 кН/м

снижает эти показатели на 20-^25%. При жесткости С,„ = 76000 кН/м увеличение Ьщ от 51,1 кНс/м до 114,3 кНс/м снижает Кд и на10-г16%;

4. Получена физическая модель механической системы "ПС - ВСП", в которой обеспечена идентичность динамических процессов натуры и модели. С целью устранения противоречий при моделировании системы в точке приложения динамической силы на модель шпалы помещается добавочная масса;

5. Разработана принципиально новая конструкция составной деревянной шпалы-демпфера с рациональными жесткостными и демпфирующими характеристиками, которая позволит увеличить общую долговечность системы, увеличить межремонтные сроки, снизить общие эксплуатационные затраты, снизить на 25...30 % уровень структурного шума на железнодорожном транспорте. Конструкция может эффективно использоваться в монолитном ВСП. Шпалу-демпфер следует рекомендовать как стыковую на звеньевом пути с деревянными шпалами, а также на открытых и закрытых участках метрополитена (особенно в местах сопряжения) и на железнодорожных мостах;

6. Опытная партия шпал-демпферов уложена на Ростовской дистанции пути в июле 1999 г в количестве пяти штук. Применена технология стабилизации жесткости разъемных соединений рельсовых скреплений деревянных шпал;

7. Разработана технология изготовления широкополосной шпалы-демпфера с целью внедрения данной конструкции в путевом хозяйстве

железнодорожного транспорта;

8. Экономический эффект применения шпал-демпферов достигается за

счет увеличения сроков службы элементов верхнего строения железнодорожного пути и подвижного состава. Увеличение межремонтных сроков в системе "путь - подвижной состав" достигается путем уменьшения коэффициентов динамики рассматриваемой системы и определения оптимальных жесткост^ых и демпфирующих свойств пути;

9. Годовой экономический эффект от внедрения шпал-демпферов на километр пути составил 1639 рублей;

10. Нынешняя политика МПС - ликвидация всех стыковых соединений железнодорожного пути, в том числе и на стрелочных переводах. Монолитное основание верхнего строения пути на дорогах России пока не применяется. Поэтому шпалу-демпфер следует рекомендовать как стыковую на звеньевом пути с деревянными шпалами, а также на открытых и закрытых участках метрополитена (особенно в местах сопряжения) и на железнодорожных мостах.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Шуб М. Б. Борьба с шумом и вибрацией на железнодорожном транспорте "Материалы 58-й научной конференции профессорско-преподавательского состава" РГУПС, 20 - 22 апреля 1999 г.

2. Шуб М. Б., Могилевский В. А., Системный подход к вопросу повышения сцепления фрикционной пары "колесо-рельс", "Материалы 58-й научной конференции профессорско-преподавательского состава" РГУПС, 20 - 22 апреля 1999 г.

3. Могилевский В. А., Шуб М. Б., Вопросы моделирования механических систем в процессе научных исследований и образовательного процесса. "Традиционные и перспективные технологии обучения в современных условиях Сборник тезисов межвузовской научно-методической конференции профессорско-преподавательского состава, Ростов - на -Дону, 1999 г.

4. Шаповалов В. В., Шевченко А. И., Щербак П. Н., Шуб М. Б. Снижение уровня шума и вибрации системы "путь - подвижной состав". Повышение эксплуатационной надежности путевых, строительных, погрузочно-разгрузочных машин и фрикционных систем. Юбилейный межвузовский сборник научных статей. Ростов - на - Дону, 1999 г.

5. Шуб М. Б. Широкополосная шпала - демпфер. "Материалы 58-й научной конференции профессорско-преподавательского состава" РГУПС, 20 - 22 апреля 1999 г.

6. Шаповалов В. В., Шевченко А. И., Шуб М. Б. Улучшение динамических характеристик системы "путь-подвижной состав". Материалы отраслевой научной конференции "Актуальные проблемы железнодорожного транспорта и роль молодых учёных в их решении", 24 -25 ноября 1998 г.

7. Шаповалов В. В., Щербак П. Н., Шевченко А. И., Шуб М. Б. Устойчивость элементов железнодорожного пути и влияние их состояния на процесс динамического взаимодействия пути и подвижного состава. ВЕСТНИК РГУПС №1 2000 г., с 88-92

8. Шаповалов В. В., Коропец П. Н., Шуб М. Б. Математическое моделирование динамической системы "экипаж-путь". ВЕСТНИК РГУПС №2 2000 г., с 131-137

9. Шевченко А. И., Шуб М. Б. Виброзащитные мероприятия для линий метрополитена. "Труды 59-ой вузовской научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава «ТРАНСПОРТ -2000»", Ростов -на - Дону, апрель 2000 г, с 113

1. Состояние вопроса взаимодействия подвижного состава и верхнего строения железнодорожного пути

1.1 Динамическое взаимодействие подвижного состава на путь.

1.2 Обзор мероприятий по улучшению динамических характеристик механической системы "путь - подвижной состав".

1.3 Способы уменьшения уровня шума и вибрации на железнодорожном транспорте.

1.3.1 Виброзащитные мероприятия для линий метрополитена.

1.4 Выводы.

1.5 Задачи исследования.^ттшътмь*.

2. Различные варианты верхнего строещррелезнодорожного пути

2.1 Верхнее строение пути на балластном основании.

2.2 Монолитное основание верхнего строения железнодорожного пути.83 2.2.1 Стыковые соединения и нижнее строение пути.

3. Математическое моделирование динамической системы "экипаж-путь"

3.1 Выбор структуры и параметров расчетной схемы.

3.2 Методика исследования динамической системы "экипаж-путь".

3.3 Формирование показателей динамических качеств системы и задание исходных параметров для расчета.

3.4 Анализ собственных частот и форм модели.

3.5 Расчет амплитудно-частотных характеристик модели.

3.6 Расчет статистических характеристик динамических показателей системы "экипаж - путь" и анализ результатов расчета.

3.7 Определение величины оптимального демпфирования пути.

3.8 Выводы.

4. Физическое моделирование системы "путь - подвижной состав"

4.1 Методика физического моделирования системы "путь - подвижной состав".

4.2 Динамическое подобие механических систем.

4.3 Физическое моделирование колебаний подвижного состава.

4.4 Физическое моделирование верхнего строения пути.

4.5 Лабораторные испытания.

5. Инженерная реализация работы

5.1 Эксплуатационные испытания шпал-демпферов.

5.2 Промышленная технология изготовления конструкции широкополосной шпалы-демпфера.

5.3 Экономическая эффективность применения шпал-демпферов.

Актуальность проблемы

При взаимодействии подвижного состава и верхнего строения железнодорожного пути возникают интенсивные динамические нагрузки. Они оказывают разрушающее воздействие как на детали подвижного состава, так и на элементы верхнего строения пути. Повышение массы и скоростей движения поездов является причиной роста уровня шума и вибрации. Поездной шум остается одним из факторов негативного воздействия рельсового транспорта на окружающую среду и пассажиров. Проблема шума и вибрации на железнодорожном транспорте имеет большое значение для железнодорожных путей, укладываемых в черте населенных пунктов, высокоскоростных линий, для участков метрополитена, проходящих близко к жилым районам, а также для железных дорог, укладываемых в искусственных сооружениях, например, тоннелях и на мостах. Вопросам динамического взаимодействия системы "путь -подвижной состав" уделяется большое внимание как в нашей стране, так и за рубежом. Рассматриваемая проблема является весьма актуальной для развития железнодорожного транспорта.

Целью работы является разработка научно обоснованных конструктивных и технологических методов улучшения динамического взаимодействия подвижного состава и пути, а именно - конструкции многофункциональной шпалы-демпфера.

Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:

1. Обзор существующих мероприятий по улучшению динамических характеристик системы "путь - подвижной состав", а также способов уменьшения уровня шума и вибрации на железнодорожном транспорте.

2. Определение конструктивных особенностей различных вариантов верхнего строения пути и его основных элементов.

3. Построение математической модели системы "экипаж - путь" и с ее помощью оценка возможности снижения коэффициентов динамики элементов модели, за счет введения нового элемента в конструкцию верхнего строения пути — шпалы-демпфера.

4. Построение физической модели системы "путь - подвижной состав".

5. Проведение эксплуатационных испытаний опытной партии шпал-демпферов и внедрение разработанных мероприятий по сети дорог СКЖД. Подтверждение расчетным путем экономической эффективности разработанной конструкции и предлагаемых мероприятий.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Впервые научно обоснован способ снижения динамических нагрузок контакта колеса с рельсом за счет применения демпфирующей шпалы.

2. Разработана методика и выполнен расчет, позволяющий оценить снижение динамических нагрузок при различных упруго-диссипативных характеристиках шпалы-демпфера.

3. Определены оптимальные параметры шпалы-демпфера.

4. Сформулированы технические требования для практической реализации предлагаемого решения.

Практическая ценность работы

Внедрение результатов работы позволит снизить уровень динамического воздействия подвижного состава на путь, увеличить долговечность подвижного состава и пути, уменьшить износ пути, повысить тяговые свойства локомотива, повысить коэффициент сцепления колеса с рельсом, значительно уменьшить уровень структурного шума и вибрации при движении подвижного состава.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Математическое моделирование системы.

2. Физическое моделирование системы.

3. Результаты лабораторных испытаний.

4. Результаты эксплуатационных испытаний.

Реализация работы: изготовлена опытная партия шпал-демпферов и уложена на действующем участке Ростовской дистанции пути. Эксплуатационные испытания показали надежность работы опытных образцов в условиях ударно-усталостного нагружения.

Апробация работы: основные результаты исследований были доложены на следующих научно-технических конференциях: Материалы 58-й научной конференции профессорско-преподавательского состава РГУПС, 20 - 22 апреля 1999 г.; Материалы отраслевой научной конференции "Актуальные проблемы железнодорожного транспорта и роль молодых учёных в их решении", 24 -25 ноября 1998 г.; Научно-техническая конференция профессорско-преподавательского состава РГУПС (Ростов - на - Дону 1998 г.); Труды 59-ой вузовской научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава «ТРАНСПОРТ - 2000», Ростов -на - Дону, апрель 2000 г.

Публикации: По результатам проведенных исследований опубликовано 9 научных работ. Список указанных работ приведен в приложении П1.

Объем и содержание:

Диссертация состоит из 5 глав, изложенных на 209 страницах, содержит 15 таблиц, 68 рисунков, библиографии в количестве 80 наименований, общих выводов и 8 приложений.

Автор выражает благодарность научным руководителям: Шаповалову В. В., Шевченко А. И., а также Новаковичу В. И., Щербаку П. Н. и Коропцу П. А.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОБЩИЕ ВЫВОДЫ:

1. Анализ состояния вопроса показал, что рассматриваемая проблема улучшения динамических характеристик системы "ПС - ВОТ" является актуальной. Возникающие при взаимодействии подвижного состава и пути вредное воздействие уровня шума и вибраций, ужесточение норм по снижению уровня структурного шума на железнодорожном транспорте придают рассматриваемой проблеме все большую остроту. В связи с этим, необходимо более глубокое изучение колебательных процессов системы "ПС - ВСП";

2. Изучив существующие методы улучшения динамических характеристик данной системы, надо отметить, что наибольший экономический эффект достигается с помощью мероприятий, направленных в отношении верхнего строения железнодорожного пути;

3. Получена математическая модель системы "ПС - ВСП". Разработана методика расчета статистических характеристик динамических качеств системы "экипаж-путь". Выполнены расчеты собственных частот и форм колебаний, построены АЧХ и спектральные плотности динамических показателей, рассчитаны среднеквадратические значения динамических показателей для диапазона скоростей движения экипажа 20^120 км/ч. Проведен анализ результатов расчетов и с помощью дополнительной математической модели определены оптимальные значения демпфирования пути, обеспечивающие минимум динамических нагрузок в контакте колеса и рельса. Наиболее чувствительны к изменению параметров шпалы вертикальные ускорения колесной пары и шпалы ), при этом, чем меньше жесткость Сш и выше демпфирование Ьт, тем уровень вертикальных ускорений гк меньше. Это справедливо и для коэффициентов динамики колесной пары и рельса. Увеличение жесткости Сш от 22000 до 76000 увеличивает Кдк и гк на 15%. Наиболее чувствительны к изменению Ьш показатели Кдк и '¿к при минимальной жесткости: увеличение демпфирования от Ьш = 27,5 до Ът = 78,5 при С.ш = 22000 снижает эти показатели на 20-=-25%. При жесткости Ст = 76000 увеличение Ът от 51,1 до 114,3 кНс/м снижает/^ и г к на 10+16%;

4. Получена физическая модель механической системы "ПС - ВСП", в которой обеспечена идентичность динамических процессов натуры и модели. С целью устранения противоречий при моделировании системы в точке приложения динамической силы на модель шпалы помещается добавочная масса;

5. Разработана принципиально новая конструкция составной деревянной шпалы-демпфера с рациональными жесткостными и демпфирующими характеристиками, которая позволит увеличить общую долговечность системы, увеличить межремонтные сроки, снизить общие эксплуатационные затраты, снизить на 25. 30 % уровень структурного шума на железнодорожном транспорте. Конструкция может эффективно использоваться в монолитном ВСП. Шпалу-демпфер следует рекомендовать как стыковую на звеньевом пути с деревянными шпалами, а также на открытых и закрытых участках метрополитена (особенно в местах сопряжения) и на железнодорожных мостах;

6. Опытная партия шпал-демпферов уложена на Ростовской дистанции пути в июле 1999 г. в количестве пяти штук. Применена технология стабилизации жесткости разъемных соединений рельсовых скреплений деревянных шпал;

7. Разработана технология изготовления широкополосной шпалы-демпфера с целью внедрения данной конструкции в путевом хозяйстве железнодорожного транспорта;

8. Экономический эффект применения шпал-демпферов достигается за счет увеличения сроков службы элементов верхнего строения железнодорожного пути и подвижного состава. Увеличение межремонтных сроков в системе "путь - подвижной состав" достигается путем уменьшения

189 коэффициентов динамики рассматриваемой системы и определения оптимальных жесткостных и демпфирующих свойств пути;

9. Годовой экономический эффект от внедрения шпал-демпферов на километр пути составил 1639 рублей;

10. Нынешняя политика МПС - ликвидация всех стыковых соединений железнодорожного пути, в том числе и на стрелочных переводах. Монолитное основание верхнего строения пути на дорогах России пока не применяется. Поэтому шпалу-демпфер следует рекомендовать как стыковую на звеньевом пути с деревянными шпалами, а также на открытых и закрытых участках метрополитена (особенно в местах сопряжения) и на железнодорожных мостах.

1. Шахунянц Г.М. Расчеты верхнего строения пути. М.: Трансжелдориздат, 1961.68 с.

2. Тартаковский Р.Н. Расчет рельса на изгиб в вертикальной плоскости с учетом динамической эластичности пути. Автореферат диссертации на соискание ученой степени к.т.н., МИИТ: М.: 1954. 21 с.

3. Шахунянц Г.М. Железнодорожный путь. М.: Трансжелдориздат, 1961. 479 с.

4. Ржаницын А. Р. Некоторые вопросы механики систем, деформирующихся во времени. М.: Гостехиздат, 1949. 210 с.

5. Коренев Б.Г., Ручимекий М.Н. Некоторые задачи динамики балок на упругом основании. Научное сообщение №120 центрального научно-исследовательского института промышленных сооружений: М., Стройиздат, 1955. 26 с.

6. Филипов А.П., Кохманюк С.С. Динамическое воздействие подвижных нагрузок на стержни. Киев: Наукова думка, 1967. 245 с.

7. Коган А.Я. Вертикальные динамические силы, действующие на путь. / Труды ЦНИИ МПС, М.: Транспорт, 1969, вып. 402, 205 с.

8. Коган А.Я. Расчеты железнодорожного пути на вертикальную динамическую нагрузку. / Труды ЦНИИ МПС, М.: Транспорт, 1973, вып. 502, 169 с.

9. Коган А.Я., Исаенко Э.П., Кузеваков В.А., Омаров Б.А. Оценка состояния железнодорожного пути с учетом силового воздействия на путь подвижного состава. / Вестник ВНИИЖТа, 1994, №3 с. 3-9.

10. Взаимодействие подвижного состава и пути при пространственных колебаниях подвижного состава. / Информационный бюллетень ВНТИЦентра ГОСФАП, 1985, №4(67), 24 с.

11. Коган А.Я., Певзнер В.О., Козеренко Е.В. Оценка расстройств пути в различных условиях эксплуатации. / ВНИИЖТ, М.: Транспорт, 1983, вып. 660, с. 47-53.

12. Вериго М.Ф., Лысюк В.С. Динамические исследования пути и корректировка правил расчетов железнодорожного пути на прочность. / Труды ЦНИИ МПС, М.: Транспорт, 1972, вып. 466, с. 51-67.

13. Желнин Г.Г., Певзнев В.О., Шинкарев Б.С. Исследование зависимости боковых и рамных сил покоя. / Труды Всесоюзного научно-исследоватеского института железнодорожного транспорта, 1975, вып. 542, с. 84-92.

14. Певзнер В.О., Грачева Л.О. Влияние неровностей пути на напряженное состояние его элементов при воздействии грузовых вагонов. Сборник научтр. ВНИИЖТ вып. 549, М.: Транспорт, 1976, с. 47-55.

15. Ромен Ю. С. О нелинейных колебаниях железнодорожного экипажа в кривых произвольного очертания. / Труды ЦНИИ МПС, М.: Транспорт, 1967, вып. 347, с. 5-26.

16. Ромен Ю. С. Моделирование взаимодействия подвижного состава и пути с учетом накопления остаточных деформаций рельсовой колеи. / Вестник ВНИИЖТ 1978 №2, с. 42-45.

17. Ромен Ю. С. Расчеты поперечной устойчивости рельсо-шпальной решетки под воздействием поездной нагрузки. В кн.: Исследования возможностей повышения скоростей движения поездов. / Сб. научных трудов, М.: Транспорт, 1984, с. 42-54.

18. Ромен Ю. С. Методы идентификации внешних возмущений для моделирования взаимодействия подвижного состава в пути. В кн.: Вопросы транспортного машиностроения. / Тула, 1980, с. 23-33.

19. Ромен Ю. С. Динамические деформации рельсо-шпальной решетки. / Вестник ВНИИЖТ 1981, №8, с. 47-50.

20. Волошко Ю. Д. Метод исследования вертикальной динамики пути с железобетонным подрельсовым основанием. / Тр. ДИИТ, 1969, вып. 99, с. 39-48.

21. Волошко Ю. Д. Взаимодействие подвижного состава и пути с блочными опорами. В кн.: Проблемы механики железнодорожного транспорта. / Киев: Наукова Думка, 1980, с. 35-36.

22. Новакович В. И., Ершков В. В. Определение сопротивления рельсо-шпальной решетки перемещениям поперек оси пути. / Вестник ВНИИЖТ 1982, №8, с. 48-50.

23. Новакович В. И. Исследование напряженно-деформированного состояния бесстыкового пути в процессе длительной эксплуатации. / Межвузовский сборник. Бесстыковой путь с рельсовыми плетями сверхнормативной длины. МИИТ, 1982, вып. 708, с. 29-36.

24. Новакович В. И. Бесстыковой железнодорожный путь с рельсовыми плетями неограниченной длины. Львов: Высшая школа, 1984, с. 1-99.

25. Новакович В. И., Д. Г. Эрадзе, Я. Я. Клим. Расчеты бесстыкового пути. / Учебное пособие. Ростов на - Дону, РГУПС, 1996 , 43 с.

26. Новакович В. И., Я. Я. Клим. Бесстыковой путь со сверхдлинными рельсовыми плетями. / Учебное пособие. Ростов на - Дону, РГУПС, 1998, 96 с.

27. Бондаренко И. Я. Улучшение условий реализации силы тяги подвижного состава за счет изменения динамических характеристик верхнего строения пути. / Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, Ростов-на-Дону, РГУПС, 1998, 220 с.

28. Уваров В. Н. Устойчивость элементов пути в зоне стыков. / Путь и путевое хозяйство, М.: Транспорт, 1975, № 12, с. 18-23.

29. Вульферт Д. Гашение вибраций, вызываемых поездами метрополитена. / Железнодорожный транспорт за рубежом, 1987, серия 4, выпуск 7, с. 1218.

30. Коен Н. Снижение шума и износа металла при применении твердых смазок. / Железнодорожный транспорт за рубежом, 1992, выпуск 5, с. 712.

31. Лысюк В. С. Управлять надежностью бесстыкового пути. / Путь и путевое хозяйство 1998, № 9, с. 16-19.

32. Ятсшими Y. Применение материалов с использованием эластомеров на железных дорогах Японии. / Железнодорожный транспорт за рубежом, 1989, серия 4, выпуск 6, с. 43-45.

33. Реферативный журнал ВИНИТИ. / Железнодорожный транспорт, 1972; Реф. 2Г88.

34. Применение составных шпал в США. / Бюл. техн.- экон. информации (УНИИТЭИ МПС) №1, 1968 г., с. 68.

35. Крамер Ж. Пластмассовые шпалы США. / Путь и путевое хозяйство, 1968, №10, с. 47.

36. Стальные шпалы в Японии. / Реферативный журнал ВИНИТИ; Железнодорожный транспорт, 1972; Реф. 4Г76.

37. Вауэр Г. Стальные шпалы на железных дорогах Северной Америки. / Железные дороги мира, 1998, №3, с. 58-62.

38. Потовски А. Шпалы из армополимер-бетона (Югославия). / Pragovi od ermopolimer-betona. " Zeleznice", 1973, № 2, с. 56-58.

39. Шпала из синтетического материала./ Реферативный журнал ВИНИТИ; Железнодорожный транспорт, 1973; Реф. 12Г52П.

40. Брэнэн X., Крамер Ж. Оценка эффективности различного типа шпал. / Железнодорожный транспорт за рубежом, 1998, серия 4, вып. 3-4, с. 26-29.

41. Мюллер Г. Современный уровень развития верхнего строения пути на безбалластном основании. / Железнодорожный транспорт за рубежом, 1987, серия 3, вып. 3, с. 15-17.

42. Роз Г. Применение асфальта в конструкциях пути. / Железные дороги мира, 1999, №1, с. 65-67.

43. Сато Н., Хонсака М. Магнитные амортизаторы колебаний. / Железнодорожный транспорт за рубежом, 1998, серия 4, вып. 1, с. 12-14.

44. Хольц Г. Оптимизированное по шуму колесо. / Железные дороги мира, 1995, №10, с. 32-34.

45. Крюгер Ф. Шум в кривых и его снижение за счет демпфирующих элементов в рельсовых скреплениях. / Железные дороги мира, 1997, №10, с. 64-67.

46. Фитцджеральд В., Харрисон М. Барьеры для снижения шума железных дорог. / Железные дороги мира, 1998, №4, с. 48-50.

47. Ландвер Е. Шумозащитные стенки на железнодорожных линиях. / Железные дороги мира 1997, №6, с. 60-64.

48. Хаук Й. Снижение шума, излучаемого путем на жестком основании. / Железные дороги мира, 1997, №9, с. 59-62.

49. Веггурек Р. Снижение уровня структурного шума на открытых участках железных дорог. / Железные дороги мира, 1998, №1, с. 52-56.

50. Хаук Й. Защита от шума и вибрации на линиях метрополитена. / Железнодорожный транспорт за рубежом, серия 3, вып. 2, с. 12-15.

51. Хаук Г. Снижение уровня транспортных шумов. / Железные дороги мира, 1995, №5, с. 33-37.

52. Под общ. ред. Вериго М.Ф., Альбрехта В.Г. Виброзащита железнодорожного пути. / Труды ЦНИИ МПС 1976 вып. 546,186 с.

53. Иориш Ю.И. Виброметрия. М.: Гостехиздат, 1963, 771с.

54. Барабошин В.Ф., Ананьев Н.И. Вредные вибрации пути и борьба с ними. М.: Транспорт, 1972, 44 с.

55. Кравченко Н. Д. Путь с лежневым железобетонным подрельсовым основанием. / Путь и путевое хозяйство, 1991, №9, с. 48-52.

56. Н. И. Ананьев, В. Ф. Барабошин, А. Н. Переелегин. Оценка виброзащитных свойств пути с лежневым железобетонным подрельсовым основанием. / Вестник ВНИИЖТ 1992, №2, с. 27-29.

57. В. Ф. Барабошин. Основные принципы конструирования виброзащитной конструкции пути метрополитенов. / Ускорение научно-технического прогресса на метрополитенах страны. Сб. научных трудов ВНИИЖТ, М.: Транспорт, 1990, с. 18-24.

58. П. А. Лившиц, А. Р. Пресс, А. Р. Сомин, В. Г. Эльнер. Защита жилых помещений от шума и вибрации метрополитена с помощью виброизолированных полов., М.: Транспорт, 1983 , с. 25-29.

59. Руководство по определению физико-механических свойств грунтов при расчетах вибрации в помещениях, жилых и общественных зданий от движения поездов метрополитена. / М.: МОО "Тоннельная ассоциация", 1996, 48 с.

60. Руководство по прогнозированию уровней вибрации от движения поездов метрополитена и расчету виброзащитных устройств. / М.: Международное общественное объединение " Тоннельная ассоциация ", 1996, 37 с.

61. Новые исследования в области подвижного состава и пути. / УНИИМПС Труды, 1977, вып.577, с. 90.

62. Хаук Г. Сборные плиты в пути на жестком основании. / Железные дороги мира 1999, №8, с. 62-64.

63. Борьба с оползнями, обвалами и разрывами на железных дорогах Кавказа./ Комитет по земельному полотну при НТС МПС и ТС Минтрансстроя, М.: Трансжелдориздат, 1964, с. 167.

64. Вериго М.Ф., Коган А.Я. Взаимодействие пути и подвижного состава. / Под редакцией М.Ф.Вериго М.: Транспорт, 1986, 559 с.

65. Гарг В.К., Дуккипати Р.В. Динамика подвижного состава: Пер. с англ. / Под редакцией Н.АПанькина М.: Транспорт, 1988. 391с.

66. Ушкалов В.Ф., Резников Л.М., Редько С.Ф. Статистическая динамика рельсовых экипажей / Киев : Наук, думка, 1982, 360 с.

67. Пановко Я.Г. Введение в теорию механических колебаний. / Учебное пособие 2-е изд., перераб. М.: Наука, Главная редакция физико-математической литературы, 1980, 272 с.

68. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. / М.: 1969, 576 с.

69. Вибрации в технике: Справочник в 6-ти томах / Ред. совет: В.Н.Челомей (пред.) М.: Машиностроение, 1987 / Под. ред. В.В.Болотина. 1978, 352 с.

70. Камаев В. А. Оптимизация параметров ходовых частей железнодорожного подвижного состава. М.: Машиностроение, 1980, 215 с.

71. Евстратов A.C. Экипажные части тепловозов. М.: Машиностоение, 1987,136 с.

72. Кудинов В.А. Динамика станков. М.: Машиностроение, 1967, 475 с.

73. Кудинов В.А. Динамическая характеристика процесса сухого трения. В кн.: Сухое трение, Рига, Изд-во АН Латв. СССР, 1961, 374 с.

74. Лебедев А.Н. Моделирование в научно-технических исследованиях. М.: Радио и связь, 1989, 270 с.

75. Веников В.А. Теория подобия и моделирования. М.: "Высшая школа", 1976, 327 с.

76. Браун Э.Д., Евдокимов Ю.А., Чичинадзе A.B. Модели трения и изнашивания в машинах. М.: Машиностроение, 1982,316 с.

77. Чихос X. Системный анализ в триботехнике.М.: Мир, 1982. 351с.

78. Белый В.А., Свириденок А.И. Актуальные направления развития исследований в области трения и изнашивания. "Трение и износ". Минск: "наука и техника", 1987, т. 8, № 1,420 с.

79. Г.Г Кармен. Конструкции из дерева и пластмасс. / М.: Стройиздат, 1975,215 с.

80. Лысюк В. С. Влияние жесткости и неровности пути на деформации, вибрации и силы взаимодействующих элементов. / УНИИ МПС, М.: Транспорт, 1969, вып. 370, 168 с.