Теоретична оцінка розподілу динамічних сил взаємодії системи «рухомий клад-колія» по довжині стрілочних переводів метрополітенів
DOI:
https://doi.org/10.32703/2617-9059-2024-43-13Ключові слова:
стрілочні переводи, підрейкова основа, жорсткість, модуль пружності, пружно-динамічні параметри колії, динамічні сили, динамічні прогини, напруженняАнотація
Однією з особливостей роботи стрілочних переводів є підвищений рівень силової взаємодії несучих елементів переводу з ходовими частинами рухомого складу, що викликає підвищені вимоги до міцності, стійкості, надійності та довговічності стрілочних переводів. Відповідно для оцінки міцності конструкцій потрібно знати величину діючих на них сил, які можна визначати експериментально або теоретичними розрахунками. У випадку тунельних ділянок метрополітенів експериментальні дослідження вкрай складно організувати та провести, тому альтернативою є лиш теоретичні методи. У даному дослідженні представлені результати теоретичного розрахунку пружнодинамічних характеристик для стрілочних переводів, що експлуатуються в тунельних ділянках метрополітенів. Виконано практичні розрахунки жорсткості рейкових ниток та модуля пружності підрейкової основи й отримано залежності розподілу пружнодинамічних параметрів по довжині стрілочних переводів. На їхній основі визначені сили взаємодії з рухомим складом метрополітену та проаналізовано їх розподіл по довжині стрілочного переводу. Отримані дані можуть служити передумовою для перевірки міцності конструктивних елементів.
Посилання
Danilenko, E.I. (2010). Zaliznychna koliia [Railway track]. Kyiv: Inpres. [in Ukrainian].
Boiko, V., Molchanov, V., Tverdomed, V., & Oliinyk, O. (2018). Analysis of vertical irregularities and dynamic forces on the switch frogs of the underground railway. In MATEC Web of Conferences (Vol. 230, p. 01001). EDP Sciences.. https://doi.org/10.1051/matecconf/201823001001.
Hamarat, M., Kaewunruen, S., Papaelias, M., & Silvast, M. (2019). New insights from multibody dynamic analyses of a turnout system under impact loads. Applied Sciences, 9(19), 4080. https://doi.org/10.3390/app9194080.
Kassa, E., Andersson, C., & Nielsen, J. C. (2006). Simulation of dynamic interaction between train and railway turnout. Vehicle system dynamics, 44(3), 247-258. https://doi.org/10.1080/00423110500233487.
Wan, C., Markine, V. L., & Shevtsov, I. Y. (2014). Analysis of train/turnout vertical interaction using a fast numerical model and validation of that model. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part F: Journal of Rail and Rapid Transit, 228(7), 730-743. https://doi.org/10.1177/0954409713489118.
Zhai, W., & Zhai, W. (2020). Vehicle–track coupled dynamics models (pp. 17-149). Springer Singapore. https://doi.org/10.1007/978-981-32-9283-3.
Jia, X. (2017, July). Dynamic Performance of Metro Train Passing through Turnout Branch in Depot. In First International Conference on Rail Transportation 2017 (pp. 1047-1054). Reston, VA: American Society of Civil Engineers. https://doi.org/10.1061/9780784481257.104.
Wehbi, M., & Musgrave, P. (2017). Optimisation of track stiffness on the UK railways. Permanent Way Institute Journal, 135.
Montalbán, L., Real, J., & Real, T. (2013). Mechanical characterization of railway structures based on vertical stiffness analysis and railway substructure stress state. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part F: Journal of Rail and Rapid Transit, 227(1), 74-85. https://doi.org/10.1177/0954409712452348.
Sussman, T. R., Ebersöhn, W., & Selig, E. T. (2001). Fundamental nonlinear track load-deflection behavior for condition evaluation. Transportation Research Record, 1742(1), 61-67. https://doi.org/10.3141/1742-08.
Berggren, E. (2009). Railway track stiffness: dynamic measurements and evaluation for efficient maintenance (Doctoral dissertation, KTH). https://www.diva-portal.org/smash/record.jsf?pid=diva2%3A216214&dswid=-4995.
Pita, A. L., Teixeira, P. F., & Robuste, F. (2004). High speed and track deterioration: the role of vertical stiffness of the track. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part F: Journal of Rail and Rapid Transit, 218(1), 31-40. https://doi.org/10.1243/095440904322804411.
Moravčík, M. (2004). Vertical track stiffness effect on dynamic behaviour of track structure. Komunikácie-vedecké listy Žilinskej univerzity v Žiline, 6(3), 10-16.. https://doi.org/10.26552/com.C.2004.3.10-16.
Yongjie, L., Bowen, Z., & Jianxi, W. (2014). Multi-Objective Optimization Study for the Turnout Sub-Rail Parameters Based on Orthogonal Experiment. The Open Mechanical Engineering Journal, 8(1). https://doi.org/10.2174/1874155X01408010567.
Chen, R., Wang, P., & Wang, L. (2012). Rubber Pad Intensity and Track Stiffness of Double Slip Turnout in Heavy Haul Railway. Research Journal of Applied Sciences, Engineering and Technology, 4(20), 4112-4117.
Tong, Y., Liu, G., Yousefian, K., & Jing, G. (2022). Track vertical stiffness–value, measurement methods, effective parameters and challenges: A review. Transportation Geotechnics, 37, 100833. https://doi.org/10.1016/j.trgeo.2022.100833.
Shi, C., Zhou, Y., Xu, L., Zhang, X., & Guo, Y. (2023). A critical review on the vertical stiffness irregularity of railway ballasted track. Construction and Building Materials, 400, 132715. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2023.132715.
Danilenko, E. I. (2006). Pravyla rozrakhunkiv zaliznychnoi kolii na mitsnist i stiikist. [Rules for calculating railroad track strength and stability]. Kyiv: Transport Ukrainy. [in Ukrainian].
Danilenko, E. I. & Molchanov, V. M. (2014). Osoblyvosti teoretychnoho metodu vyznachennia pruzhnodynamichnykh parametriv strilochnykh perevodiv [Features of the theoretical method for determining the elastic-dynamic parameters of turnouts]. Zbirnyk naukovykh prats Derzhavnoho ekonomiko-tekhnolohichnoho universytetu transportu. Seriia: Transportni systemy i tekhnolohii – Collection of scientific papers of the State Economic and Technological University of Transport. Series: Transport systems and technologies, 24, 96–105. [in Ukrainian].
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Ліцензійні умови: Це стаття з відкритим доступом, поширювана за умовами Ліцензії Creative Commons Attribution License, яка дозволяє необмежено використовувати, розповсюджувати та відтворювати на будь-якому носії за умови представлення автора та джерела оригіналу.
