Анализ возможности сходов колес с рельсов из-за вкатывания на остряк

Введение. Проведенные специалистами АО «ВНИИЖТ» в 2018–2019 гг. на железных дорогах страны исследования состояния колес грузовых вагонов в эксплуатации включали оценку формы износа их рабочих поверхностей. При этом были выявлены колеса с изношенными гребнями, имеющими неблагоприятную форму. В сочетании с другими факторами такие формы износа могут представлять угрозу безопасности движения, в частности, возможно вкатывание колес на остряк стрелочного перевода при движении по стрелке. На безопасное прохождение по стрелочному переводу грузового вагона влияет толщина гребней колес и их форма, характеризующаяся углом наклона образующей гребня.
Материалы и методы. Исследования проведены на основе данных о фактической геометрии колесных пар и рабочих поверхностей рельсовых элементов стрелочных переводов. Обмеры геометрических параметров стрелочных переводов и поверхности катания колес грузовых вагонов на сети Российских железных дорог выполнялись с использованием лазерного профилометра.
Результаты. Выполнен анализ условий вкатывания колес на остряк стрелочного перевода при движении по стрелке. Определена расчетная схема для оценки возможности схода колеса с рельса из-за вкатывания колеса на остряк. Математические расчеты, проведенные на основании многообразия значений геометрических параметров колесных пар и стрелочных переводов из эксплуатации, позволили проанализировать варианты их неблагоприятных сочетаний и показали, что величину предельно допустимого угла наклона гребней колес грузовых вагонов следует нормировать.
Обсуждение и заключение. Результаты проведенных динамико-прочностных испытаний и математических расчетов показали, что на безопасное прохождение по стрелочному переводу грузового вагона влияет наличие колес с гребнями, имеющими угол наклона, стремящийся к 90°, и остроконечный накат вблизи его вершины. Показана взаимная зависимость геометрических параметров в системе «колесная пара — рельсовая колея» на стрелочных переводах. Даны предложения по нормированию предельного положения наклона гребней колес грузовых вагонов для обеспечения безопасности прохода колесными парами стрелочных переводов.

1. Ермоленко И. Ю. Анализ критериев устойчивости коле­са на рельсе применяемых при расследованиях схода подвижного состава // Молодая наука Сибири. 2018. № 1. URL: http://mnv.irgups.ru/toma/11-2018 (дата обращения: 05.10.2018). EDN: https://www.elibrary.ru/mzbkwl.

2. Глюзберг Б. Э. Влияние параметров гребней вагонных колес на безопасность движения по стрелочным переводам // Вестник Науч­но-исследовательского института железнодорожного транспорта (Вестник ВНИИЖТ). 2018. Т. 77, № 2. С. 67–76. https://doi.org/10.21780/2223-9731-2018-77-2-67-76. EDN: https://www.elibrary.ru/xmgddn.

3. Путря Н. Н., Крысанов Л. Г., Тейтель А. М., Глюзберг Б. Э. и др. Стрелочные переводы // Перспективы развития техники пу­тевого хозяйства. М.: Транспорт, 1976. С. 111–120.

4. Крысанов Л. Г. Эксплуатационные характеристики колесных пар грузовых вагонов // Железнодорожный транспорт. 1970. № 2. С. 58–62.

5. Елсаков Н. Н., Радыгин Ю. Н. Стрелочные переводы колеи 1520 мм // Путь и путевое хозяйство. 1977. № 5. С. 15–17.

6. Каменский В. Б., Федулов В. Ф., Глюзберг Б. Э. Новая ин­струкция // Путь и путевое хозяйство. 1998. № 4. С. 22–30.

7. Желнин Г. Г. Особенности установления допускаемых ско­ростей на стрелочных переводах // Решение задач взаимодействия подвижного состава и пути реального очертания. М.: Транспорт, 1985. С. 34–38.

8. Глюзберг Б. Э., Титаренко М. И., Тимакова Е. А., Савчен­ ко А. А., Кузнецов С. В., Калачев А. М. Динамическое воздействие вагонов, имеющих колесные пары с тонкими гребнями, на стре­лочные переводы // Вестник Научно-исследовательского институ­ та железнодорожного транспорта (Вестник ВНИИЖТ). 2020. Т. 79, № 4. С. 202–208. https://doi.org/10.21780/2223-9731-2020-79-4-202-208. EDN: https://www.elibrary.ru/aprxey.

9. Ромен Ю. С., Глюзберг Б. Э., Тимакова Е. А., Быков В. А. Осо­ бенности математического моделирования динамических процессов прохождения вагоном стрелочного перевода // Вестник Научно-ис­ следовательского института железнодорожного транспорта (Вестник ВНИИЖТ). 2020. Т. 79, № 3. С. 119–126. https://doi.org/10.21780/2223-9731-2020-79-3-119-126. EDN: https://www.elibrary.ru/hkjvrw.

10. Горякина О. В., Мартыненко Л. В., Тимакова Е. А., Фофо­ нова А. И., Шахова Н. И. Оценка работы комплекса технических измерений и применение инновационных технологий на Вос­ точно-Сибирской железной дороге // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2019. № 2(62). С. 119–127. https://doi.org/10.26731/1813-9108.2019.2(62).119-127. EDN: https://www.elibrary.ru/oerznz.