Исследование влияния геометрических параметров железнодорожного пути в плане, представленных в виде геометрических моделей, на показатели динамического взаимодействия пути и подвижного состава

В статье рассматривается подход к осуществлению сглаживания неровностей пути в плане между отрихтованными по расчету фиксированными точками с целью снижения показателей динамического взаимодействия пути и подвижного состава (величины рамных сил). В основе подхода лежат методы сплайн-интерполяции, которые применялись для построения геометрических моделей пути в плане. Дано определение понятия «неровность железнодорожного пути в плане» и обоснована актуальность проведенного исследования. Особое внимание уделяется вопросу плавности и непрерывности геометрической модели железнодорожного пути в плане и предлагается условие, выполнение которого позволяет получить зависимость положения точки, принадлежащей участку интерполяции, от положения точек предыдущего участка. На основе данных, полученных в результате измерений на одном из участков Восточного полигона вагоном-путеизмерителем, и результатов моделирования исследуется влияние длины сплайн-функции на распределение значений крутизны отвода неровностей на круговых кривых. Представлен сравнительный расчет рамных сил для оценки влияния неровностей железнодорожного пути в плане различной длины, проведенный с применением программного комплекса «Универсальный механизм», проведен анализ расчета и приведены результаты исследования зависимости значений рамных сил от степени загрузки вагона для неровностей участка пути в плане, построенных непосредственно по данным съемки вагоном-путеизмерителем, и для моделей неровностей того же участка, построенных сплайн-функциями разной длины. Обозначена область практического применения полученной модели железнодорожного пути в плане и рассмотрена возможность использования геометрической модели пути в горизонтальной плоскости для задач текущего содержания и ремонта, в частности при выборе положения пути между фиксированными точками и при задании шага выправки трех- или четырехточечной системы выправки.

план железнодорожного пути, геометрическое моделирование, сплайн-интерполяция, динамическое взаимодействие пути и подвижного состава, рихтовка

1. Певзнер В.О., Белоцветова О.Ю., Потапов А.В. Результаты наблюдений по оценке влияния эксплуатационных факторов на боковой износ рельсов / Вестник ВНИИЖТ. 2016. Т. 75. № 4. С. 242-247. DOI: http:/dx.doi.org/10.21780/2223-9731-201675-4-242-247.

2. Романов А.В., Шехтман Е.И. К вопросу о взаимодействии пути и подвижного состава при высокоскоростном движении поездов // Бюллетень результатов научных исследований. 2013. № 3 (8). С. 48-53.

3. Карпущенко Н.И., Величко Д.В., Бобовникова Н.А. Влияние ширины колеи и состояния ходовых частей подвижного состава на интенсивность износов // Транспорт Российской Федерации. 2010. № 3 (28). С. 10-13.

4. Сидорова Е.А., Железнов М.М. Геометрическое моделирование железнодорожного пути в плане с применением методов сплайн-интерполяции // Вестник РГУПС. 2015. № 4. С. 109-113.

5. Сидорова Е.А., Железнов М.М. Поиск оптимального положения железнодорожного пути в плане с применением геометрического моделирования // Вестник ВНИИЖТ. 2014. № 1. С. 35-39.

6. Rogers D.F., Adams J.A. Mathematical Elements for Computer Graphics. McGrow-Hill, New York, USA, 1990. 512 p.

7. П о г о р е л о в Д. Ю. Введение в моделирование динамики систем тел. Брянск: БГТУ, 1997. 156 с.

8. Певзнер В.О., Ромен Ю.С. Основы разработки нормативов содержания и установления скоростей движения. М.: Интекст, 2013. 224 с. Путевые машины: учеб. / М. В. Попович [и др.]. М.: ГОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2009. 820 с.

9. Автоматика и автоматизация производственных процессов в строительстве и путевом хозяйстве: учеб. / В. Ф. Яковлев [и др.]. М.: Транспорт, 1990. 279 с.