Оценка погонного сопротивления продольному перемещению рельсовых плетей

АННОТАЦИЯ

В статье рассматривается проблема погонных сопротивлений продольному перемещению рельсов по шпалам. Для её решения разработана конструкция специального испытательного стенда для проведения комплекса исследований по определению фактических значений погонных сопротивлений для конструкций пути с различными типами промежуточных рельсовых скреплений.

ABSTRACT

The article deals with the problem of linear resistances to the longitudinal movement of rails on sleepers. To solve this problem, the design of a special test bench was developed for conducting a complex of studies to determine the actual values of linear resistances for track structures with various types of intermediate rail fasteners.

Ключевые слова: бесстыковой путь, погонное сопротивление, выброс пути, скрепления, устойчивость, продольные усилия, натяжной станок.

Keywords: seamless track, linear drag, track ejection, fastenings, stability, longitudinal forces, tensioning machine.

Действующими нормативными документами в области укладки, содержания и ремонта рельсовых плетей бесстыкового пути установлены значения погонных сопротивлений продольному перемещению рельсов по шпалам, должны составлять 2.5 – 3.5 т/м. Несоблюдение норм погонного сопротивления приводит к угону пути и может спровоцировать выброс пути. В связи с этим необходимо оценивать реальные значение погонных сопротивлений как фактора обеспечения безопасности движения поездов по бесстыковому пути [1].

В путевом хозяйстве АО «Ўзбекистон темир йўллари» эксплуатируется бесстыковой путь с разными шпалами и типами промежуточных рельсовых скреплений; в ряде случаев наблюдается угон рельсовых плетей, что чрезвычайно опасно и при этом не может быть обеспечена гарантированная устойчивость плетей бесстыкового пути; угон рельсов не одинаков и зависит от продолжительности эксплуатации конструкции пути – зависит от величины пропущенного по пути тоннажа и степени износа элементов и деталей промежуточного рельсового скрепления [2]..

Для наиболее распространенной на АО «Ўзбекистон темир йўллари» конструкции верхнего строения пути со шпалами типа BF70 и скреплением Pandrol Fastclip полностью отсутствуют сведения о реальных погонных сопротивлениях продольному перемещению рельсов вдоль пути под действием сил угона и температурных сил. В такой ситуации гарантировать надежную и безопасную эксплуатацию бесстыкового пути невозможно. Сохраняется риск непредсказуемого выброса пути. Подобный риск возрастает по мере старения и износа деталей промежуточного рельсового скрепления, при котором происходит ухудшение основных технических характеристик скрепления. Степень и сроки утраты основных свойств скреплений типа Pandrol Fastclip для условий путевого хозяйства АО «Ўзбекистон темир йўллари» не изучены. Отсутствие показателей старения промежуточного рельсового скрепления особенно опасно для участков скоростного и высокоскоростного движения поездов с учетом перехода на конструкцию бесстыкового пути с рельсовыми плетями повышенной длины.

В связи с этим для определения реальных фактических погонных сопротивлений перемещению рельса вдоль пути необходимо проведение комплекса специальных исследований и испытаний с использованием нестандартного испытательного оборудования.

Для проведения комплекса исследований по определению фактических значений погонных сопротивлений для конструкций пути с различными типами промежуточных рельсовых скреплений в 2015 году был разработан проект строительства на территории ПЧ-2 АО «Ўзбекистон темир йўллари» специального испытательного стенда. Стенд предназначен для определения фактических погонных сопротивлений продольному перемещению рельсов по шпалам для конструкций пути с различными типами шпал и промежуточных рельсовых скреплений [3].

Испытательный стенд представляет собой массивный железобетонный фундамент, верх которого находится выше рельефа (рис. 1). В тело фундамента горизонтально замоноличены два рельса типа Р65, выступающие в сторону укладываемого рядом с фундаментом стенда испытуемым звеном длиной 12.5 м. Между испытуемым звеном и рельсами замоноличенными в тело фундамента располагаются натяжные станки типа TН 70 VL фирмы Geismar (рис. 2), которые выполняют роль силозагружающих механизмов для создания продольного усилия в рельсах испытуемого звена в процесс проведения испытаний [3].

Рисунок 1. Испытательный стенд для определения погонных сопротивлений продольному перемещению рельсов по шпалам

Рисунок 2. Натяжные станки типа TН 70 VL фирмы Geismar

Величина продольного усилия, создаваемого натяжными станками типа TН 70 VL фирмы Geismar, контролируется по прибору (манометру) вмонтированному в насосную станцию натяжного станка с точностью до 0.1 кН. При необходимости возможно проведение метрологической аттестации каждого из станков TН 70 VL фирмы Geismar, используемых при проведении испытаний на стенде, с привлечением Агентства «Узстандарт».

Момент начала смещения рельса под действием продольного усилия создаваемого  станками типа TН 70 VL фирмы Geismar, устанавливается визуально; при этом по манометру фиксируется усилие созданное натяжным станком в момент начала движения рельса.

Станки типа TН 70 VL фирмы Geismar имеются в дистанциях пути АО «Ўзбекистон темир йўллари» и их дополнительного приобретения не требуется. С помощью натяжных станков создается статическая сила, имитирующая продольные температурные силы в рельсах эксплуатируемого пути. С использованием контрольно - измерительных средств станка типа TН 70 VL устанавливается значение продольной силы, при которой начинается движение рельсов вдоль пути.

Список литературы:

1. Инструкция по устройству, укладке, содержанию и ремонту бесстыкового пути. Ташкент, 2018.
2. Хальфин Гали-Аскар Рустамович. Состояние «Маячных» шпал и причины неравномерного распределения продольных напряжений в рельсовой плети // Universum: технические науки. 2019. №12-1 (69).
3. Khalfin, Gali-Askar Research of running resistance to longitudinal movement of rails on JSC "Zbekiston Temir Yulari". Journal of Tashkent Institute of Railway Engineers. 2020. Vol. 16: Iss. 2 , Article 3.