vestnikvniizhtВестник Научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (ВЕСТНИК ВНИИЖТ)RUSSIAN RAILWAY SCIENCE JOURNAL2223-97312713-2560Joint Stock Company "Railway Research Institute"10.21780/2223-9731-2021-80-6-327-333vestnikvniizht-544Research ArticleДругоеMiscellaneousМетодика оценки работоспособности бесстыкового пути по критерию соответствия действительной температуры закрепления рельса нормируемому значениюMethodic for evaluating the performance of a continuous welded track according to the criterion of compliance of the actual rail fastening temperature with the standardized valueВолоховГ. М.VolokhovG. M.

Волохов Григорий Михайлович, д-р техн. наук, заведующий отделением динамики и прочности подвижного состава и инфраструктуры

Коломна, 140402

Volokhov Grigoriy M., Dr. Sci. (Eng.), Head of the Department of Dynamics and Strength of Rolling Stock and Infrastructure

Kolomna, 140402

ЧунинС. В.ChuninS. V.

Чунин Сергей Владимирович, заведующий лабораторией

Коломна, 140402

Chunin Sergey V., Head of Laboratory

Kolomna, 140402

vnikti15@yandex.ruУшановА. В.UshanovA. V.

Ушанов Андрей Викторович, заведующий лабораторией

Коломна, 140402

Ushanov Andrey V., Head of Laboratory

Kolomna, 140402

Акционерное общество «Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава» (АО «ВНИКТИ»)РоссияJoint Stock Company “Research and Development Institute of Rolling Stock” (JSC “VNIKTI”)Russian Federation202127122021806327333Copyright © Волохов Г.М., Чунин С.В., Ушанов А.В., 20212021Волохов Г.М., Чунин С.В., Ушанов А.В.Volokhov G.M., Chunin S.V., Ushanov A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.journal-vniizht.ru/jour/article/view/544

Рассмотрена проблема оценки безопасности эксплуатации бесстыкового пути. Проведен сравнительный анализ действующих методов оценки и предложена методика выявления опасных участков пути по критерию соответствия действительной температуры закрепления рельса нормативной. Под действительной температурой закрепления в статье принимается та температура рельса, при которой в нем в результате его температурного расширения или сужения образуется нулевое значение продольной силы. Приведен способ расчета действительной температуры закрепления рельса с использованием зависимости собственной частоты колебаний рельса от приложенной к нему продольной силы, которая получена расчетным методом с использованием созданной авторами конечно-элементной модели участка пути с помощью проведения модального расчета при различных значениях продольной силы, приложенной к рельсу. Выполнена ее верификация по экспериментальным данным, полученным в результате проведения испытаний на специализированном стенде. Описывается методика проведенных испытаний на стенде и участке бесстыкового пути Озерской ветки Московской железной дороги, заключающаяся в определении собственной частоты первой формы колебаний рельса при различных значениях продольной силы, а в случае полигонных испытаний — при различных значениях температуры рельсов. Приведен расчет действительной температуры закрепления рельса на примере участка бесстыкового пути Озерской ветки Московской железной дороги. Установлено, что температура закрепления рельсов на исследуемом участке соответствует нормативной для данного региона.

Problem of safety evaluation of continuous welded track operation is considered. A comparative analysis of the current assessment methods is carried out and a method is proposed for identifying dangerous track sections according to the criterion of compliance of the actual rail fastening temperature with the standardized one. Under the actual fxing temperature in the article, the temperature of the rail is taken at which, as a result of its thermal expansion or contraction, a zero value of the longitudinal force is formed in it. A method is presented for calculating the actual temperature of rail fastening using the dependence of the natural frequency of rail vibrations on the applied longitudinal force, which was obtained by the computational method using the fnite element model of the track section created by the authors by means of modal calculations for various values of the longitudinal force applied to the rail. Its verifcation was carried out using experimental data obtained as a result of testing at a specialized stand. The method of tests carried out on the stand and section of the continuous track of the Ozerskaya branch of the Moscow Railway is described, which consists in determining the natural frequency of the first mode of rail vibration at different values of the longitudinal force, and in the case of field tests at different values of the rail temperature. The calculation of the actual temperature of rail fastening is given on the example of a section of a continuous-welded track of the Ozerskaya branch of the Moscow railway. It was found that the temperature of rail fastening on the investigated section corresponds to the normative for the given region.

локомотивмоторвагонный подвижной составкузоврама тележкипрочностьдинамикопрочностные испытания: locomotivemulti-unit rolling stockbodyframestrengthdynamic strength testsReferencesБромберг Е.М. Перспективы и проблемы развития бесстыкового пути на железных дорогах СССР // Труды ВНИИЖТ. М.: Трансжелдориздат, 1962. Вып. 244: Бесстыковой путь. С. 5‒18.Bromberg E.M. Perspektivy i problemy razvitiya besstykovogo puti na zheleznykh dorogakh SSSR [Prospects and problems of the development of continuous welded track on the railways of the USSR]. Trudy VNIIZhT [Proceedings of VNIIZHT]. Moscow, Transzheldorizdat Publ., 1962, issue 244, pp. 5‒18.Зверев Н.Б. Экспериментальное исследование работы бесстыкового пути // Труды ВНИИЖТ. М.: Трансжелдориздат, 1962. Вып. 244: Бесстыковой путь. С. 46–60.Zverev N.B. Eksperimental'noe issledovanie raboty besstykovogo puti [Experimental study of the continuous welded track operation]. Trudy VNIIZhT [Proceedings of VNIIZHT]. Moscow, Transzheldorizdat Publ., 1962, issue 244, pp. 46–60.Бромберг Е.М., Зверев Н.Б. Бесстыковой путь в кривых. М.: Транспорт, 1968. С. 3‒31.Bromberg E.M., Zverev N.B. Besstykovoy put' v krivykh [Continuous welded track in curves]. Moscow, Transport Publ., 1968, pp. 3‒31.Бромберг Е.М. Устойчивость бесстыкового пути под поездами // Совершенствование конструкции и эксплуатации бесстыкового пути. М.: Транспорт, 1988. С. 13‒20. (Труды ВНИИЖТ).Bromberg E.M. Ustoychivost' besstykovogo puti pod poezdami [Stability of the continuous welded track under trains]. Sovershenstvovanie konstruktsii i ekspluatatsii besstykovogo puti. Tr. VNIIZhT [Improvement of the design and operation of the continuous welded track. Proc. of VNIIZHT]. Moscow, Transport Publ., 1988. pp. 13‒20.Першин С.П. Метод расчета устойчивости бесстыкового пути // Труды МИИТ. М., 1962. Вып. 147: Путь и путевое хозяйство. С. 28–97.Pershin S.P. Metod rascheta ustoychivosti besstykovogo puti [Method for calculating the stability of a continuous welded track]. Trudy MIIT [Proceedings of MIIT]. Moscow, 1962, issue 147, pp. 28–97.Карпущенко Н.И., Осипов В.Г., Грищенко В.А. Проблемы и перспективы развития бесстыкового пути // Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. 2010. № 22. С. 23–34.Karpushchenko N.I., Osipov V.G., Grishchenko V.A. Problemy i perspektivy razvitiya besstykovogo puti [Problems and prospects of the development of continuous welded track]. The Siberian Transport University Bulletin, 2010, no. 22, pp. 23–34.Инструкция по устройству, укладке, содержанию и ремонту бесстыкового пути для обеспечения прочности и устойчивости бесстыкового пути: утв. распоряжением ОАО «РЖД» от 14 декабря 2016 г. № 2544р. 185 с.Instructions for the arrangement, laying, maintenance and repair of a continuous welded track to ensure the strength and stability of a continuous welded track. Approved by order of JSC Russian Railways dated December 14, 2016 No. 2544r, 185 p. (in Russ.).Гапанович В.А., Михалкин И.К., С им а к о в О.Б. Комплексная оценка состояния бесстыкового пути // Железнодорожный транспорт. 2015. № 9. С. 24–27.Gapanovich V.A., Mikhalkin I.K., Simakov O.B. Kompleksnaya otsenka sostoyaniya besstykovogo puti [Complex assessment of the state of continuous welded track]. Zheleznodorozhnyy transport, 2015, no. 9, pp. 24–27.Павленко В.В. Система определения предотказного состояния бесстыкового пути для обеспечения безопасности движения поездов // Транспорт Российской Федерации. 2011. № 5. С. 31–33.Pavlenko V.V. Sistema opredeleniya predotkaznogo sostoyaniya besstykovogo puti dlya obespecheniya bezopasnosti dvizheniya poezdov [System for determining the pre-failure state of a continuous welded track to ensure the safety of train traffc]. Transport Rossiyskoy Federatsii, 2011, no. 5, pp. 31–33.Патент № 2670723 Российская Федерация, МПК G01L1/00 (2006.01). Способ определения напряженно-деформированного состояния различных упругих объектов: № 2017144958: заявл. 21.12.2017: опубл. 15.11.2018 / Бидуля А.Л. [и др.]; заявитель АО «ВНИКТИ». 9 с.Bidulya A. L., Volokhov G. M., Ovechnikov M. N., Panin Yu.A., Ponomarev A.S., Chunin S.V., Shabunevich V.I. Sposob opredeleniya napryazhenno-deformirovannogo sostoyaniya razlichnykh uprugikh ob"ektov [Method for determining the stressstrain state of various elastic objects]. Patent no. 2670723, Rossiyskaya Federatsiya [Russian Federation], MPK G01L1/00 (2006.01), publ. 15.11.2018, 9 p. (in Russ.).ГОСТ 10629–88. Шпалы железобетонные, предварительно напряженные для железных дорог колеи 1520 мм. Технические условия: межгос. стандарт: утв. и введен в действие постановлением Государственного строительного комитета СССР от 21 ноября 1988 г. № 228: дата введения 1990-01-01. М.: ИПК Издательство стандартов, 2004. 16 с.GOST 10629–88. Prestressed reinforced concrete sleepers for 1520 mm gauge railways. Specifcations. Interstate standard, approved and put into effect by the decree of the State Construction Committee of the USSR dated November 21, 1988 No. 228. Moscow, IPK Publishing house of standards, 2004, 16 p. (in Russ.).ГОСТ 16277–93 (ИСО 6305-2-83). Подкладки раздельного скрепления железнодорожных рельсов типов Р50, Р65 и Р75. Технические условия: межгос. стандарт: принят Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации 27 октября 1993 г.: дата введения 1995-01-01. М.: Стандартинформ, 2006. 20 с.GOST 16277–93 (ISO 6305-2-83). Plates of separate fastening for railway Р50, P65 and Р75 rails. Specifcations. Interstate standard, adopted by the Interstate Council for Standardization, Metrology and Certifcation on October 27, 1993. Moscow, Standartinform Publ., 2006, 20 p. (in Russ.).ГОСТ Р 56291–2014. Прокладки рельсовых скреплений железнодорожного пути. Технические условия (с поправкой): нац. стандарт Российской Федерации: дата введения 2015-05-01. М.: Стандартинформ, 2015. 32 с.GOST R 56291–2014. Rail fasteners pads of railway. Specifcations (as amended). National standard of the Russian Federation. Moscow, Standartinform Publ., 2015, 32 p. (in Russ.).ГОСТ Р 51685–2013. Рельсы железнодорожные. Общие технические условия (с Изменением № 1): нац. стандарт Российской Федерации: дата введения 2014-07-01. М.: Стандартинформ, 2014. 102 с.GOST R 51685–2013. Railway rails. General specifcations (with Amendment No. 1). National standard of the Russian Federation. Moscow, Standartinform Publ., 2014, 102 p. (in Russ.).Чунин С.В., Шабуневич В.И., Савоськин А.Н. Экспериментальное исследование собственных частот и форм колебаний рельса // Вестник научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (Вестник ВНИИЖТ). 2020. Т. 79. № 3. С. 154–160. DOI: https://doi.org/10.21780/2223-9731-2020-79- 3-154-160.Chunin S.V., Shabunevich V. I., Savos'kin A. N. Eksperimental'noe issledovanie sobstvennykh chastot i form kolebaniy rel'sa [Experimental study of natural frequencies and forms of the rail oscillations]. Vestnik VNIIZhT [Vestnik of the Railway Research Institute], 2020, Vol. 79, no. 3, pp. 154–160. DOI: https://doi. org/10.21780/2223-9731-2020-79-3-154-160.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.