Удосконалення параметрів вагона і верхньої будови колії з урахуванням їх механічної взаємодії

Abstract

UA: Дисертація присвячена удосконаленню параметрів вагона і верхньої будови колії з урахуванням їх взаємодії в зоні з ізольованою стиковою нерівністю. У дисертації вперше стосовно до транспортного механічного комплексу "вагон – рейкова колія в місці стикової нерівності" отримано залежності прогинів приймаючої рейки колії під першою шпалою на фазі їх зростання від експлуатаційних і конструктивних параметрів транспортного засобу і верхньої будови колії. Методами чисельних досліджень з урахуванням отриманих залежностей розв’язано задачу визначення механічних параметрів вагона і колії раціонального й оптимального типів, які забезпечують задані характеристики їх взаємодії. Отримані результати використовуються у вигляді практичних рекомендацій щодо вибору експлуатаційних і конструктивних параметрів вагона і верхньої будови колії на етапах проектування і удосконалення транспортних засобів, а також розробці їх швидкісних режимів руху. RU: Диссертация посвящена усовершенствованию параметров вагона и верхнего строения пути с учетом их взаимодействия в зоне с изолированной стыковой неровностью, при этом под эксплуатационными параметрам подразумевается: скорость вагона, его загрузка, конструктивными – жесткость подвески вагона, балластного слоя, геометрические параметры стыка, эксцентриситет стыкового зазора, прогиб балластного слоя под первой шпалой принимающего рельса стыка, а под параметрами взаимодействия – импульс ударного взаимодействия, а также усилие динамического взаимодействия в системе вагон – рельсовый путь". В работе исследованы параметры динамического взаимодействия вагона с принимающим рельсом пути в месте изолированных стыковых неровностей, разработана структурная классификационная схема конструктивного кинематического взаимодействия вагона и рельсового пути в месте стыкового соединения. В результате терминологически наименования параметров взаимодействия в системе «вагон – рельсовый путь в месте стыка» становятся одинаковыми, что повышает эффективность теоретических и практических работ в области взаимодействия подвижного состава и пути, а также путевом хозяйстве рельсового транспорта, а также работ, связанных с проведением научной и технической экспертизы на транспорте. Создана адаптированная к механической системе «вагон – рельсовый путь в зоне стыковой неровности» этапизованная методика статистического анализа параметров их конструктивного кинематического взаимодействия, которая апробирована на участке рельсовых путей. Создана динамическая модель, описывающая взаимодействие в транспортном механическом комплексе «вагон – рельсовый путь в месте изолированной стыковой неровности»; выполнен численный анализ параметров динамического взаимодействия вагона с рельсовым путем в месте изолированной стыковой неровностью; получены механические характеристики взаимодействия в системе «вагон – рельсовый путь в месте стыкового соединения». Разработан метод оптимизации эксплуатационных и конструктивных параметров вагона и верхнего строения пути с учетом их взаимодействия в зоне стыкового неровности, при этом решена задача идентификации величины скорости движения транспортного средства в зоне стыковой неровности, которая минимизирует максимальный прогиб принимающего рельса под первой шпалой рельсового пути на фазе его роста. Разработаны оригинальные способы технической реализации устройств для измерения и контроля параметров конструктивного кинематического взаимодействия в системе «вагон – рельсовый путь в зоне стыкового соединения; разработаны практические рекомендации относительно рационального выбора эксплуатационных и конструктивных параметров вагона и верхнего строения пути. EN: The thesis is dedicated to the improvement of operational properties and the design of a rail car and the structure of the upper part of the railway track with due account of their interaction within a section having an isolated rugged butt. The thesis pioneers the discussion of interrelation between the depressions of the carrying track rail under the first sleeper on the stage of their increase resulting from operational properties and the design of a vehicle and the structure of the upper part of the railway track regarding the transport mechanical complex ‘rail car – track rail at the point of isolated rugged butt’. On the basis of numerical study and taking into account the functions obtained the problem of defining the mechanical parameters of a rail car and track rail of both rational and optimum kind has been solved which provide the predetermined parameters of their interaction. The results obtained have been used as practical recommendations for defining the operational properties and design of the upper part of the railway track on the stage of design and improvement of vehicles as well as while working out the modes of high-speed movement.