авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:   || 2 | 3 |

Планирование подъемочного ремонта и планово - предупредительной выправки железнодорожного пути с учетом критерия неравноупругости

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

Гавриленко Александр Константинович

ПЛАНИРОВАНИЕ ПОДЪЕМОЧНОГО РЕМОНТА И

ПЛАНОВО - ПРЕДУПРЕДИТЕЛЬНОЙ ВЫПРАВКИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ С УЧЕТОМ КРИТЕРИЯ НЕРАВНОУПРУГОСТИ

05.02.22 Организация производства (транспорт)

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Екатеринбург 2007

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Уральский государственный университет путей сообщения» (УрГУПС) Федеральное агентство железнодорожного транспорта.

Научный руководитель: доктор технических наук Аккерман Геннадий Львович
Официальные оппоненты: доктор технических наук Блажко Людмила Сергеевна,
кандидат технических наук Прохоров Владимир Михайлович
Ведущая организация: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный университет путей сообщения» (МИИТ)

Защита диссертации состоится 14 ноября 2007г. в 14 час. на заседании диссертационного совета КМ 218.013.01 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Уральский государственный университет путей сообщения» по адресу: 620034 г. Екатеринбург, Колмогорова 66, ауд. 283.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уральского государственного университета путей сообщения.

Автореферат разослан «___» октября 2007 г.

Отзыв на автореферат в 2-х экземплярах, заверенный печатью организации, просим направлять в адрес Ученого совета Университета.

Ученый секретарь

Регионального диссертационного совета Александров А.Э.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Организация и планирование путевых работ в значительной степени определяет состояние железнодорожного пути, позволяет удлинить межремонтные сроки, экономить материально-технические ресурсы, существенно влияет на безопасность движения поездов.

На долю путевого хозяйства приходится около половины основных фондов железнодорожного транспорта Российской Федерации. Поэтому новые подходы к обоснованию своевременности назначения участков пути к ремонту и планово-предупредительной выправке – задача, напрямую влияющая на успех внедрения системы менеджмента качества на сети дорог ОАО «РЖД». Стабильное и надежное состояние железнодорожного пути в течение всего периода эксплуатации позволит привлекать дополнительные инвестиции в развитие перевозок и повысить конкурентоспособность ОАО «РЖД» на российских и международных транспортных рынках.





Планирование путевых работ основывается на установленных нормативными документами межремонтных сроках, а также на результатах мониторинга состояния пути и сравнения величин критериев назначения ремонтов и планово-предупредительной выправки с их допустимыми значениями.

Одно из важнейших свойств, отражающих состояние пути – его равноупругость. Она должна достигаться после всех путевых работ. Согласно «Техническим условиям на работы по ремонту и планово-предупредительной выправке пути» (ЦПТ-53) основные работы по восстановлению равноупругости подрельсового основания – подъемочный ремонт и планово-предупредительная выправка. Объемы этих работ существенны. К примеру, в 2006 г. на сети ОАО «РЖД» объем машинизированной выправки пути превысил 20 тыс. км и составил шестую часть от развернутой длины главных путей.

Действующие критерии выбора участков вышеуказанных работ – количество отступлений II степени на километр пути, превышение процентной доли загрязненности щебня, число неисправных элементов верхнего строения пути. Состояние пути характеризуется балловой оценкой в различные периоды времени. Качество выполненных путевых работ также выражается в баллах: до и после.

Между тем, при выборе граничных значений параметров пути, при которых требуется проведение ремонтных и выправочных работ, необходимо оценивать динамику взаимодействия пути и подвижного состава с выделением негативных, с точки зрения накопления расстройств пути, состояний подрельсового основания. Проведение натурных экспериментов требует значительных затрат. В связи с этим большое значение имеет применение имитационного моделирования движения вагона по пути с его фактическим состоянием. Определение степени неравноупругости пути позволит принять более обоснованные решения по назначению подъемочных ремонтов пути и планово-предупредительных выправок, а также контролировать качество работ.

Целью диссертационной работы является создание методики планирования подъемочного ремонта и планово-предупредительной выправки пути с учетом степени неравноупругости подрельсового основания.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи.

1. Обосновать учет степени неравноупругости подрельсового основания при планировании и организации подъемочного ремонта и планово-предупредительной выправки железнодорожного пути.

2. Разработать методику определения упругого прогиба пути с использованием данных вагона-путеизмерителя и аппаратно-программного комплекса «Профиль».

3. Предложить и обосновать дополнительный критерий назначения подъемочного ремонта и планово-предупредительной выправки пути на участках с удовлетворительным состоянием земляного полотна и рельсовых скреплений.

4. Разработать методику планирования подъемочного ремонта и планово-предупредительной выправки пути с учетом критерия неравноупругости.

Объектом исследования в настоящей работе является система организации ремонтов и планово-предупредительных выправок пути, как части инфраструктуры железнодорожного транспорта ОАО «РЖД».

Предметом исследования являются критерии планирования участков подъемочного ремонта и планово-предупредительных выправок железнодорожного пути.

Методы исследования. Диссертационная работа базируется на экспериментально-теоретических исследованиях, в основу которых легли результаты анализа данных, полученных с вагонов-путеизмерителей и аппаратно-программного комплекса «Профиль» на участках Свердловской железной дороги – филиала ОАО «Российские железные дороги», а также результаты многовариантного имитационного моделирования на ЭВМ динамики вагона на основе теории дифференциальных уравнений при различных параметрах состояния пути. Для обработки полученных данных использованы методы теории вероятности и математической статистики, анализ Парето, положения теории взаимодействия подвижного состава и пути, теории планирования эксперимента, принцип математического изоморфизма.

Научная новизна работы состоит в том, что:

1. При планировании, организации и оценке качества ремонтно-путевых работ впервые предложено учитывать степень неравноупругости подрельсового основания.

2. Впервые разработана методика определения упругого прогиба пути с использованием данных вагона-путеизмерителя и аппаратно-программного комплекса «Профиль». Достоверность методики подтверждена экспериментально.

3. Разработан и научно обоснован дополнительный критерий назначения подъемочного ремонта и планово-предупредительной выправки на участках с удовлетворительным состоянием земляного полотна и рельсовых скреплений.

4. Впервые предложена методика планирования подъемочного ремонта и планово предупредительной выправки пути с учетом критерия неравноупругости.

Практическая значимость исследования.

В результате выполненных исследований разработана методика определения упругого прогиба железнодорожного пути с использованием данных вагонов-путеизмерителей и съемных путеизмерительных тележек АПК «Профиль», позволяющая на участках со здоровым земляным полотном оценить упругие свойства пути без использования диагностических поездов.

Получена количественная оценка влияния параметров неравноупругости подрельсового основания на динамику взаимодействия подвижного состава и пути.

Разработана методика, которая по данным о неравноупругости подрельсового основания дает возможность более обоснованно принимать управленческие решения по назначению подъемочного ремонта и планово-предупредительной выправки пути.

На защиту выносится методика планирования подъемочного ремонта и планово-предупредительной выправки пути, включающая:

1. Обоснование необходимости учета степени неравноупругости подрельсового основания на участках со здоровым земляным полотном и годными рельсовыми скреплениями;

2. Методику определения упругого прогиба пути с использованием данных вагона-путеизмерителя и аппаратно-программного комплекса «Профиль», позволяющую проводить мониторинг и разрабатывать меры организационного воздействия на состояние железнодорожного пути;

3. Критерий назначения работ по восстановлению равноупругости железнодорожного пути, отражающий степень неравноупругости подрельсового основания;

4. Результаты численных экспериментов и имитационного моделирования взаимодействия пути и подвижного состава для оценки граничных значений критерия неравноупругости;

5. Методику планирования подъемочного ремонта и планово-предупредительной выправки пути с учетом критерия неравноупругости.

Реализация результатов работы. Разработанные в ходе исследований рекомендации по выбору участков, требующих восстановления равноупругости подрельсового основания, учитывались при выполнении ремонтных работ на Свердловской железной дороге, филиале ОАО «РЖД» в 2007 г.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы изложены, обсуждены и одобрены на конференциях, семинарах, совещаниях: межвузовской научно-технической конференции «Молодые ученые – транспорту», ГОУ ВПО УрГУПС (Екатеринбург, 2005г.); научно-технической конференции, посвященной столетию Г.М.Шахунянца, МИИТ, (Москва, 2006г.); научно-практической конференции «Перспективы технического развития путевого комплекса ОАО «РЖД» в условиях его реформирования» посвященной 75-летию ПТКБ ЦП ОАО «РЖД» (Москва, 2007 г.).

Результаты диссертационной работы доложены на научно–технических советах, проводимых в филиале ОАО «РЖД» – «Свердловская железная дорога» в 2007 г.; на семинарах кафедры «Путь и железнодорожное строительство» УрГУПС в 2004-2007 гг. и кафедры «Путь и путевое хозяйство» Московского государственного университета путей сообщения (МИИТ) в 2006 и 2007 гг.

Публикации.

Основные положения диссертационной работы и научные результаты опубликованы в девяти печатных работах (9 статей), в том числе три статьи опубликованы в научных журналах, входящих в «Перечень изданий рекомендованных ВАК для публикаций научных результатов диссертации» («Путь и путевое хозяйство», «Транспорт Урала»); остальные статьи в сборниках научных трудов МИИТ, ДВГУПС, ПТКБ ЦП ОАО «РЖД», УрГУПС. Имеется решение о выдаче патента от 08.08.2007г, заявка на изобр.№2006122754/11 (024695) приоритет от 26.06.2006г.

Объем и структура работы.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка, приложений и содержит 121 страницу, 41 рисунок в тексте, 16 таблиц. Библиографический список содержит 113 наименований.

Автор выражает признательность научному руководителю профессору Г.Л. Аккерману за помощь и поддержку в работе; благодарит коллектив кафедр «Путь и железнодорожное строительство» УрГУПС и «Путь и путевое хозяйство» МИИТ за плодотворное обсуждение и ценные замечания, а также инженеров О.В. Голубева, П.А. Желтышева, В.В. Роготнева, А.Ю. Дробкова, Е.А. Петрова и А.А. Семенова за помощь при постановке экспериментов.

С О Д Е Р Ж А Н И Е Р А Б О Т Ы

Во введении содержится обоснование актуальности темы, формулируются цель и задачи исследования, научная новизна и практическая значимость диссертационной работы.

В первой главе проведен краткий обзор исследований в области взаимодействия подвижного состава и пути, проанализирована система назначения ремонтов и планово-предупредительных выправок пути, сформулированы задачи, решаемые в работе, обоснована их актуальность.

Значительный вклад в изучение динамики работы пути под подвижной нагрузкой, а также вопросов организации и планирования ремонтов железнодорожного пути внесли исследования: Альбрехта В.Г., Ашпиза Е.С., Блажко Л.С., Бондаренко И.А., Бредюка В.Б., Васютинского А.Л., Вериго М.Ф., Воробъева Э.В., Гасанова А.И., Глюзберга Б.Э., Данилова В.Н., Дановича В.Д., Ершкова О.П., Желнина Г.Г., Каменского В.Б., Когана А.Я., Крачковского В.П., Крейниса З.Л., Крепкогорского С.С., Лазаряна В.А., Леванкова И.С., Левинзона М.А., Лысюка В.С., Матюшина Н.Т., Мишина В.В., Певзнера В.О., Петрова Н.П., Прохорова В.М., Тимошенко С.П., Филоненко-Бородича М.М., Фришмана М.А., Холодецкого А.А., Шахунянца Г.М. и других ученых, а также коллективов научно-исследовательских институтов и работников железнодорожного транспорта.

Согласно различным исследованиям, в том числе проведенным на кафедре «Путь и железнодорожное строительство» УрГУПС, на накопление расстройств пути значительное влияние оказывает неравноупругость подрельсового основания. Она влияет: на стабильность состояния пути (изменяющаяся по длине пути жесткость усложняет динамику взаимодействия подвижного состава и пути); на напряженно-деформированное состояние пути (модуль упругости и коэффициент относительной жесткости пути участвует во многих формулах расчета пути на прочность); на износ рельсов. Эту же закономерность можно проследить в работах ученых МИИТа, ДИИТа, ВНИИЖТа. Установлено, что в ряде случаев численные значения динамических сил, вызванных неравноупругостью, оказываются больше, чем силы вызванные наличием неровностей в пути. Более того, при неудовлетворительном контроле жёсткости пути при железобетонном подрельсовом основании повышается выход рельсов по дефектам, особенно связанный с контактными повреждениями головки рельсов.

Для восстановления равноупругости подрельсового основания предназначен подъемочный ремонт пути и планово-предупредительная выправка. Работы назначаются по результатам проверки путеизмерительным вагоном, которая определяет число и сочетание различных отступлений от нормативов содержания рельсовой колеи, характеризуя бальность участка. Основным критерием, для назначения указанных работ служит предельное число отступлений на километр [N] (от 20-ти до 40-ка) в зависимости от классности пути при не превышении процента загрязненности балласта, дополнительными – доля негодных шпал и скреплений.

Нормирование и планирование работ по числу отступлений обладает рядом недостатков. Во-первых, число отступлений на километр, загрязненность балласта, число негодных шпал и скреплений лишь косвенно отражают жесткость пути. Во-вторых, имеется существенный разброс установленных скоростей, при которых нормируется одно и тоже число отступлений. При этом, чем выше грузонапряженность участка (группа пути), тем интервал скоростей больше. В-третьих, число отступлений на километре включает в себя слишком большое количество разнообразных отступлений от норм (отступления по уровню, просадке, перекосу, рихтовке, и др.), а также всевозможных их сочетаний, что не позволяет дать качественную оценку проблем, вызвавших неравножесткость на участке. В-четвертых, число отступлений на километр не является реальной физической величиной, с помощью которой можно охарактеризовать напряжения или силы, возникающие в элементах верхнего строения пути. К тому же загрязненность балласта практически не определяется, поэтому ее присутствие в качестве критерия для назначения путевых работ носит формальный характер.

Проведенный в диссертационной работе анализ показывает, что необходимо дополнить критерии назначения подъемочного ремонта и планово-предупредительной выправки характеристикой неравноупругости участка. Для определения пороговых значений неравноупругости предлагается использовать имитационное моделирование движения вагона по неравножесткому пути.

На основании проведенного анализа организации назначения участков подъемочного ремонта и планово-предупредительной выправки сформулированы цели и задачи исследования.

Во второй главе разработана методика определения упругого прогиба пути с использованием данных вагона-путеизмерителя и аппаратно-программного комплекса «Профиль».

Методика включает в себя: получение данных о просадках рельсовых нитей (далее просадках) и взаимном положении рельсовых нитей по уровню (далее уровне) с помощью указанных путеизмерительных средств; определение упругого прогиба пути как разницы ненагруженного и нагруженного положений рельсовой колеи с требуемым шагом по длине участка.

Для определения упругого прогиба пути существуют разные способы. ВНИИЖТ разработал специальный измерительный комплекс. По результатам его прохода можно определить упругие перемещения рельсов под нагрузкой комплекса. Те же задачи, решают диагностические поезда, разработанные российским НПО «Спецмаш»: СМ – 460 и СПМ – 18.

Такие средства контроля единичны и, к сожалению, не находят повсеместного применения. В данной работе предлагается определять упругие характеристики пути с помощью доступных путеизмерительных средств.

Для получения данных о геометрии рельсовых нитей под воздействием подвижной нагрузки могут быть использованы вагоны-путеизмерители, являющиеся основным средством контроля состояния пути на железных дорогах Российской Федерации, а для получения данных о геометрии ненагруженного пути – съемные путеизмерительные средства, в частности аппаратно-программный комплекс (АПК) «Профиль». Сравнивая данные о просадках пути под нагрузкой и без нее, можно говорить об упругом прогибе пути. Зная упругие осадки пути можно судить о жесткости и модуле упругости пути.

В диссертационной работе экспериментальное определение упругих прогибов пути проведено на участках Свердловск-сортировочный – Решеты и Свердловск-сортировочный – Шувакиш (на обоих участках звеньевой путь, шпалы деревянные, балласт асбестовый, рельсы Р65). Данные по просадкам и уровню, полученные от прохода по исследуемым участкам вагона-путеизмерителя (ВПИ) КВЛ-П и тележки АПК «Профиль», обрабатывались и импортировались в табличный редактор EXCEL из программы ЦПТ 53 v4.20 и программы WAY.

После чего построены совместные для обоих измерительных комплексов графики просадок и уровня с интервалом по длине 1 метр (рис. 1). Видно, что между графиками, полученными разными устройствами есть тесная связь. Разница ординат графиков показывает упругий прогиб пути с учетом динамики вагона.



Pages:   || 2 | 3 |
 

Похожие работы:







 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.