патент
№ RU 2814930
МПК E01B7/02

СПОСОБ СОЧЛЕНЕНИЯ ОСТРЯКА И РАМНОГО РЕЛЬСА В СТРЕЛОЧНОМ ПЕРЕВОДЕ И СТРЕЛОЧНЫЙ ПЕРЕВОД, ПОЛУЧЕННЫЙ ДАННЫМ СПОСОБОМ

Авторы:
Ершов Денис Сергеевич
Номер заявки
2023125938
Дата подачи заявки
10.10.2023
Опубликовано
06.03.2024
Страна
RU
Как управлять
интеллектуальной собственностью
Чертежи 
5
Реферат

[144]

Изобретение относится конструкциям стрелочного перевода. Стрелочный перевод содержит уложенные на основании рамные рельсы и соединенные между собой тягой остряки с приварными рельсовыми окончаниями, имеющий прямое направление и боковое ответвление с переводной кривой постоянного радиуса кривизны бокового пути 305 м. Причем начальный стрелочный угол выполнен равным 0° 15' 31,31''ф, а расчетный угол удара в остряк при максимальном зазоре между гребнем колеса и рамным рельсом, равном 36 мм, при движении на боковой путь выполнен равным 0° 52' 49,17''. Достигается снижение интенсивности износа криволинейного остряка. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 10 ил.

Формула изобретения

1. Способ сочленения остряка и рамного рельса в стрелочном переводе, характеризующийся применением в стрелочном переводе остряков с приварными рельсовыми окончаниями и клемм упругого крепления рамных рельсов, где радиус бокового пути выполняют равным 305 м, отличающийся тем, что сочленения остряка и рамного рельса в стрелочном переводе выполняют таким образом, чтобы расчетный угол удара в остряк при максимальном зазоре между гребнем колеса и рамным рельсом, равном 36 мм, при движении на боковой путь был равен 0° 52' 49,17'', а начальный стрелочный угол был равен 0° 15' 31,31''.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют гибкие или поворотные остряки.

3. Стрелочный перевод, содержащий уложенные на основании рамные рельсы и соединенные между собой тягой остряки с приварными рельсовыми окончаниями, имеющий прямое направление и боковое ответвление с переводной кривой постоянного радиуса кривизны бокового пути 305 м, отличающийся тем, что начальный стрелочный угол выполнен равным 0° 15' 31,31'', а расчетный угол удара в остряк при максимальном зазоре между гребнем колеса и рамным рельсом, равном 36 мм, при движении на боковой путь выполнен равным 0° 52' 49,17''.

4. Стрелочный перевод по п.3, отличающийся тем, что перевод содержит гибкие или поворотные остряки.

Описание

[1]

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может использоваться при конструировании стрелочного перевода.

[2]

Известна конструкция одиночного одностороннего стрелочного перевода (Г.М.Шахунянц. Железнодорожный путь. М., Транспорт, 1987 г., стр.85, рис.1.3.33), содержащего прямое направление и ответвление на боковой путь с упорной ниткой, снабженное рабочим кантом и стыками в сечениях корня остряка и переднего торца крестовины. Боковой остряк и упорная нитка ответвления выполнены в ней по круговой кривой единого радиуса (R=300 м).

[3]

Известен стрелочный перевод (В.В.Говоров. Расчет эпюр стрелочных переводов с криволинейными остряками и крестовинами методом хорд. Сборник трудов ЛИИЖТа №282. Ленинград. Транспорт. 1968. Стр.109-115, рис.3), содержащий прямое направление и ответвление на боковой путь с упорной ниткой, снабженное рабочим кантом и стыками в сечениях корня остряка и переднего торца крестовины. Ответвление перевода представляет собой составную кривую из трех участков разных радиусов остряка R1, переводной кривой R2 и крестовины R3. Каждый из этих радиусов может меняться в случае необходимости независимо от остальных участков ответвления.

[4]

Известен стрелочный перевод (RU54956U, опубликовано: 27.07.2006), содержащий прямое направление и боковое ответвление с переводной кривой постоянного радиуса кривизны рабочего канта, соединенной накладками в ее переднем стыке с остряком стрелки, а в заднем стыке с крестовиной, отличающийся тем, что за счет изгиба накладок один из указанных стыков выполнен под углом с вершиной, направленной наружу кривой так, что при

[5]

[6]

угол расположен в переднем стыке переводной кривой, при

[7]

[8]

в заднем стыке переводной кривой, а отклонение рабочего канта от первоначального направления в месте изгиба накладок составляет угол δ, отвечающий соотношению

[9]

δ=|2ω-(α+β)|,

[10]

где ω - угол наклона хорды, соединяющей передний и задний концы переводной кривой, к прямому направлению перевода;

[11]

α - угол поворота сечения рабочего канта крестовины в ее стыке с переводной кривой;

[12]

β - угол поворота сечения рабочего канта остряка в его стыке с переводной кривой.

[13]

Наиболее распространенный сейчас на ж/д путях стрелочный перевод проекта 2750.00.000 [https://promputsnab.ru/strelochnyy-perevod-tipa-r65-marki-1-11-proekt-275000000.html ; опубл.: 12.05.2019.].

[14]

Стрелочный перевод Р65 1-11.2750.00.000. разработан для перевода подвижного состава с одного пути на другой. Применяется на путях 1 и 2 классов железнодорожных линий со смешанным грузопассажирским движением поездов и скоростным режимом движения пассажирских поездов по прямому пути до 140 км/ч. В стрелке применены: гибкие остряки с приварными рельсовыми окончаниями и клеммы упругого крепления рамных рельсов. Крестовина моноблочной сварной конструкции - к сердечнику из высокомарганцовистой стали приваривается рельсовое окончание. Контррельс не связан с путевым рельсом. Все подкладки с высокими ребордами. Остряки и рамные рельсы закалены ТВЧ.

[15]

Начальный стрелочный угол - 0° 27' 19,56''

[16]

Радиус бокового пути - 300,000 м

[17]

Расчетный угол удара в остряк при движении на боковой путь - 0° 59' 51,69''.

[18]

Технической проблемой аналога и иных известных решений является то, что они имеют достаточно сильное искривление бокового пути и достаточно существенный начальный стрелочный угол, что приводит к боковому износу рельсов, где износ проявляется уже после наработки примерно 3 млн. т брутто. Эта проблема обуславливает недолговечность эксплуатации и быстрый износ стрелочного перевода.

[19]

Эти проблемы устранены в решении, выбранном в качестве наиболее близкого аналога, и описанном в статье "СТРЕЛОЧНЫЙ ПЕРЕВОД Р65 МАРКИ 1/11 ПРОЕКТА МСЗ.8365", ЛЕПЕШИЧЕВ Т.С., ЕРШОВ Д.С., журнал "Путь и путевое хозяйство", 02/2022, https://liceiotkrytyimir.ru/wp-content/uploads/2022/03/PUT_2022_2.pdf (с 20 по 23 стр.). В нем начальный стрелочный угол - 0°. Радиус бокового пути - 305 м.

[20]

В переводе предусмотрены гибкие остряки с приварными рельсовыми окончаниями, крестовина моноблочной конструкции с четырьмя приварными рельсовыми окончаниями со стороны переднего и заднего вылетов.Данное решение обеспечивает существенное снижение износа стрелочного перевода в сравнении с прототипом. Кроме того, обеспечивается возможность увеличить скорость движения грузовых поездовпо переводу до 40 км/ч на боковое направление, что позволяет ликвидировать барьерные места без реконструкции станций. В статье сказано, что с применением этой геометрии теоретически возможно увеличение скорости до 50 км/ч, но испытания на такой скорости в этой геометрии не проводились.

[21]

В статье указано, что эксплуатационные испытания показали снижение интенсивности износа криволинейного остряка более чем в два раза.

[22]

Между тем, в указанной статье описанная схема стрелочного перевода представляется неоптимальной. Проработка геометрической схемы стрелочного перевода с начальным углом 0 градусов показывает, что для сохранения длины перевода 34858 мм (возможности взаимозаменяемости с типовыми проектами, такими как 2750.00.000), а также угла стрелочного перевода, требуется уменьшить радиус бокового пути до 273650 мм. Таким образом, указанный в статье радиус скругления 305 м не может быть реализован при начальном угле в 0°.

[23]

Как известно, скорость движения на боковое направление стрелочных переводов рассчитывается по формуле: R=V2max/Aнепили V2max=R*Aнеп, где R – радиус бокового пути, м; Vmax – максимальная скорость движения поездов на боковое направление, м/с; Aнеп– максимально допустимый уровень непогашенного ускорения, м⋅с2.

[24]

На отечественных железных дорогах для стрелочных переводов максимальный уровень непогашенного ускорения установлен Aнеп= 0,64 м⋅с2.

[25]

Расчет показывает, что при радиусе 273,65 м максимальная скорость составит 47,23 км/ч (47,23=√(273,65х0,64)х3,6), что не позволяет устанавливать скорость движения 50 км/ч.

[26]

При этом для стрелочного перевода с радиусом бокового пути 305 м максимальная скорость движения на боковое направление составляет 50,3 км/ч.

[27]

Расчет показывает, что при одинаковой скорости движения на боковое направление 40 км/ч по двум стрелочным переводам радиусом 273,645 и 305 м непогашенное направление будет составлять: 0,451 и 0,405 м⋅с2 соответственно. Чем выше непогашенное ускорение, тем выше динамическое воздействие на упорную нитку стрелочного перевода, тем больше ее износ.

[28]

Указанные особенности вызывают дополнительное динамическое воздействие подвижного состава на элементы стрелочного перевода вследствие возникновения непогашенных вертикальных и горизонтальных ускорений из-за неплавности движения по такому стрелочному переводу с максимальными установленными скоростями. Неплавность обусловлена начальным нулевым углом входа в остряк и малым радиусом в месте перекатывания колеса с усовика на сердечник или с сердечника на усовик.

[29]

Авторами настоящего решения было усовершенствовано техническое решение по прототипу, в котором в ходе моделирования были выявлены эти недостатки.

[30]

В ходе исследований авторы настоящего решения смогли оптимизировать решение по прототипу, что легло в основу настоящего изобретения.

[31]

Техническим результатом изобретения является снижение интенсивности износа криволинейного остряка. Кроме того, в настоящем изобретении также обеспечивается возможность увеличить скорость движения по переводу до 50 км/ч на боковое направление, что позволяет ликвидировать барьерные места без реконструкции станций.

[32]

Указанный технический результат достигается за счет того, что заявлен способ сочленения остряка и рамного рельса в стрелочном переводе, характеризующийся применением в стрелочном переводе остряков с приварными рельсовыми окончаниями и клемм упругого крепления рамных рельсов, где радиус бокового пути выполняют равным 305 м, отличающийся тем, что сочленения остряка и рамного рельса в стрелочном переводе выполняют таким образом, чтобы расчетный угол удара в остряк при максимальном зазоре между гребнем колеса и рамным рельсом, равном 36 мм, при движении на боковой путь был равен 0° 52’ 49,17’’, а начальный стрелочный угол был равен 0° 15’ 31,31’’.

[33]

Допустимо, что используют гибкие или поворотные остряки.

[34]

Указанным способом изготавливают стрелочный перевод, содержащий уложенные на основании рамные рельсы и соединенные между собой тягой остряки с приварными рельсовыми окончаниями, имеющий прямое направление и боковое ответвление с переводной кривой постоянного радиуса кривизны бокового пути 305 м, отличающийся тем, что начальный стрелочный угол выполнен равным 0° 15’ 31,31’’, а расчетный угол удара в остряк при максимальном зазоре между гребнем колеса и рамным рельсом, равном 36 мм, при движении на боковой путь выполнен равным 0° 52’ 49,17’’.

[35]

Допустимо, что перевод содержит гибкие или поворотные остряки.

[36]

Краткое описание чертежей

[37]

На Фиг.1 показан график моделирования влияния неплавности хода при движении по стрелочному переводу в зависимости от угла набега на остряк колеса.

[38]

На Фиг.2 показана поверхность катания криволинейного остряка стрелочного перевода проекта МСЗ.8365.00.000-М после прохода 30 млн. т бр. груза.

[39]

На Фиг.3 показана поверхность катания криволинейного остряка стрелочного перевода проекта МСЗ.8365.00.000 после прохода 30 млн. т бр. груза.

[40]

На Фиг.4 показана поверхность катания криволинейного остряка стрелочного перевода проекта 2750.00.000 после прохода 3 млн. т бр. груза.

[41]

На Фиг.5-Фиг.6 показаны фото испытательного локомотива.

[42]

На Фиг.7 показан пример возможного использования геометрии стрелочного перевода согласно заявленного решения под проект МСЗ.8365.00.000.

[43]

На Фиг.8 показан пример возможного использования геометрии стрелочного перевода согласно заявленного решения для стрелочного перевода типа Р65 марки 1/9 проект МСЗ.8418.00.000с поворотными остряками.

[44]

На Фиг.9 показан пример возможного использования геометрии стрелочного перевода согласно заявленного решения для стрелочного перевода типа Р65 марки 1/9 проект МСЗ.8418.00.000с гибкими остряками.

[45]

На Фиг.10 показана расчетная геометрическая схема стрелочного перевода.

[46]

Осуществление изобретения

[47]

Стрелочный перевод серии МСЗ.8365.00.000 был спроектирован с учетом возможной укладки взамен типового стрелочного перевода проекта 2750.00.000 (у них одинаковая длина), при этом геометрия стрелочного перевода улучшена (уменьшен угол удара в остряк, увеличен радиус бокового пути), что дало возможность снизить износ и/или увеличить скорость движения по переводу до 50 км/ч на боковое направление (позволило ликвидировать барьерные места без реконструкции станций).

[48]

Выявленные технические проблемы проекта МСЗ.8365.00.000, касающиеся неплавности движения на участке сердечника были устранены путем моделирования.

[49]

Новый проект согласно заявленного решения МСЗ.8365.00.000-М с измененными параметрами показал лучшие результаты при том же радиусе бокового пути в 305 м, но с отличием в том, что сочленения остряка и рамного рельса в стрелочном переводе выполняется таким образом, что начальный стрелочный угол составляет 0° 15’ 31,32’’, а расчетный угол удара в остряк при движении на боковой путь составляет 0° 55’ 3,29’’.

[50]

Этими отличительными особенностями была улучшена геометрия стрелочной части и переводной кривой для уменьшения динамических воздействий. Таким образом, обеспечивают сочленения остряка и рамного рельса в стрелочном переводе, что характеризуется применением в стрелочном переводе остряков с приварными рельсовыми окончаниями и клемм упругого крепления рамных рельсов, например, клемм ЖБР-65.

[51]

Моделирование показало, что расчетный угол удара в остряк при движении на боковой путь оптимален, если составляет 0° 52’ 49,17’’, что меньше, чем угол удара колеса в остряк проекта 2750.00.000, который составляет 0° 59' 51,72'', и больше проектного нулевого угла МСЗ.8365.00.000. При этом, увеличение в сравнении с проектом МСЗ.8365.00.000 не несет каких-либо значимых негативных факторов, зато уменьшение в сравнении с проектом 2750.00.000 существенно и позитивно влияет на наличие износа, и дефектов. Сравнительные характеристики проектов показаны в таблице 1.

[52]

Таблица 1

[53]

ПараметрСтрелочный перевод согласно заявленного решения (проект МСЗ.8365.00.000-М)Стрелочный перевод проекта 2750.00.000
Начальный стрелочный угол, град0°15’ 31,31’’0° 27' 19,56''
Радиус бокового пути, м305,000300,000
Расчетный угол удара в остряк при движении на боковой путь, град0°52’ 49,17’’0° 59' 51,72''

[54]

Цель изменений геометрии, внесенных в конструкцию стрелочного перевода– улучшение вписывания экипажей при входе на стрелку и плавное движение по стрелочной кривой.

[55]

Анализ особенностей геометрической схемы стрелочного перевода проекта МСЗ.8365.00.000-М показывает, что положительный эффект от сохранения малым начального стрелочного угла, но большим нуля (как в проекте МСЗ.8365.00.000) и за счет увеличенного радиуса стрелочной кривой до 305 м должен проявляться для колесных пар, набегающих на криволинейный остряк бокового пути с малыми зазорами между гребнем колеса и прямым рамным рельсом как и в проекте МСЗ.8365.00.000, если при этом расчетный угол удара в остряк при движении на боковой путь будет задан в 0° 52’ 49,17’’. Данное значение угла зависит и подбирается от значения начального стрелочного угла 0°15’ 31,31’’ и радиуса бокового пути 305 м.

[56]

Расчетная геометрическая схема стрелочного перевода показана на Фиг.10.

[57]

Условные обозначения для Фиг.10:

[58]

α – угол между рабочими гранями крестовины;

[59]

tgα=1/N – марка крестовины;

[60]

ЦП – центр стрелочного перевода, т.е. точка пересечения осей прямого и бокового путей;

[61]

МЦ – математический центр крестовины, т.е. точка пересечения рабочих граней сердечника;

[62]

βн – начальный угол криволинейного остряка;

[63]

β – полный стрелочный угол;

[64]

Lп – полная длина перевода;

[65]

Lт – теоретическая длина перевода;

[66]

a, b – большие полуоси перевода;

[67]

a0, b0 –малые полуоси перевода;

[68]

R0 – радиус криволинейного остряка;

[69]

R – радиус переводной кривой;

[70]

l0 – длина криволинейного остряка;

[71]

lпр – длина прямолинейного остряка;

[72]

– передний вылет рамного рельса;

[73]

lрр – длина рамного рельса;

[74]

– задний вылет рамного рельса;

[75]

y0 – ордината в корне остряка;

[76]

– передний вылет крестовины;

[77]

– задний вылет крестовины;

[78]

– прямая вставка;

[79]

S0 – ширина колеи в стрелочном переводе.

[80]

Начальный угол остряка зависит от наибольшей скорости движения на боковой путь, допустимого угла удара (допустимой потери кинетической энергии), зазора, с которым колесо подходит к остряку, и допустимого центробежного ускорения в начале остряка:

[81]

[82]

где Vб – скорость движения на боковой путь, м/с;

[83]

W0 – допустимый параметр потери кинетической энергии при ударе, м/с;

[84]

δmax – максимальный вероятный зазор между гребнем колеса и рамным рельсом, м;

[85]

j0 – допустимая величина внезапно появляющегося поперечного ускорения, м/с2.

[86]

[87]

Радиус кривизны начальной части остряка, где центробежное ускорение возникает внезапно, определяется из выражения

[88]

, (3)  м,

[89]

а радиус остальной части остряка и переводной кривой

[90]

, (4)

[91]

где γ0 – допускаемая величина постоянного действующего центробежного ускорения, м/с2.

[92]

Во всех случаях радиусы R0 и R должны быть не менее 150 м. Полный стрелочный угол βзависит от положения колеса при входе на стрелку и называется углом удара, он определяется по формуле (5)

[93]

,  (5)

[94]

,   (6)

[95]

где у0 – ордината в корне остряка.

[96]

Вышеописанными формулами производят расчеты углов β, βн.

[97]

Угол, под которым набегают на остряк колеса, двигающиеся в прижатом к рамному рельсу положении по переводу проекта МСЗ.8365.00.000 почти в два раза меньше по сравнению с аналогичным углом для перевода проекта 2750.00.000, но как показало моделирование, снижение его совсем до нуля, не несет явных преимуществ.

[98]

Моделирование показало (см. Фиг.1), что преимущества проекта МСЗ.8365.00.000 сохраняются, если угол будет не выше 0°15’ 31,32’’.

[99]

При этом, дальнейшее уменьшение угла до нуля несет вышеописанные негативные факторы увеличения неплавности хода при движении по стрелочному переводу на участке возле захода на сердечник и схода с сердечника. Поэтому, чем больше угол захода на остряк, тем больше обеспечена плавность движения, но тем больше износ остряка, и наоборот.

[100]

Оптимальный баланс угла захода на остряк был выявлен при моделировании. Модельный график неплавности хода при движении по стрелочному переводу в зависимости от угла набега на остряк колеса, показан на Фиг.1.

[101]

Из графика видно, что положительный эффект снижения износа остряка наблюдается для углов от 0 до 0°15’ 31,32’’, затем идет резкий рост износа.

[102]

Таким образом, угол 0°15’ 31,32’’ является оптимальным, при котором сохраняются эффекты низкого износа остряка, но при этом данный угол максимальный, что позволяет максимально обеспечить плавность хода на стрелочном переводе в зоне сердечника.

[103]

Снижение негативного эффекта от разницы углов захода на остряк между проектами МСЗ.8365.00.000-М и проектом 2750.00.000, которое из-за разницу угла почти на 12' гасят за счет доведения радиуса кривой бокового пути с 300 до 305 м как и в проекте МСЗ.8365.00.000.

[104]

На Фиг.7 показан пример геометрии стрелочного перевода согласно заявленного решения под проект МСЗ.8365.00.000 (МСЗ.8365.00.000-М).

[105]

При этом, как показали успешные испытания, возможно применение геометрии стрелочного перевода согласно заявленного решения также и на иные проекты. Например, были спроектированы и апробированы решения возможного использования геометрии стрелочного перевода согласно заявленного решения для стрелочного перевода типа Р65 марки 1/9 с поворотными остряками (Фиг.8) и с гибкими остряками (Фиг.9).

[106]

Перевод проекта МСЗ.8365.00.000-М разработан с использованием инновационной элементной базы (упругое крепление металлических частей перевода к железобетонным брусьям, роликовые устройства).

[107]

Все скрепления не требуют обслуживания на протяжении всего жизненного цикла перевода. Подкладки с подушками за счет применения роликовых устройств не требуют смазки. По всей длине перевода предусмотрена регулировка ширины рельсовой колеи, что позволяет произвести укладку перевода с обеспечением высокой точности геометрии, а также обеспечить компенсацию износа рельсовых элементов для более полного использования их ресурса.

[108]

Перевод остряков осуществляется приводом в шпальном исполнении СМП-150 производства АО «Термотрон-завод». Все переводные устройства и детали находятся в полых металлических брусьях, что обеспечивает возможность подбивки балласта машинизированным способом по всей длине перевода.

[109]

Для облегчения перевода остряков применены роликовые устройства.

[110]

В проекте МСЗ.8365.00.000-М стрелочного перевода крестовина выполнена моноблочной конструкции. Такая конструкция крестовины в месте перекатывания колеса с усовика на сердечник или с сердечника на усовик позволила устранить вертикальные неровности, и, тем самым, снизить неравноупругость крестовины соединительных путей и подрельсового основания.

[111]

Указанные особенности позволили снизить динамическое воздействие подвижного состава на элементы стрелочного перевода вследствие возникновения непогашенных вертикальных и горизонтальных ускорений и улучшить плавность движения по такому стрелочному переводу с максимальными установленными скоростями до 50 км/ч.

[112]

В ходе испытаний тестировались стрелочный перевод типа Р65 марки 1/11 по проекту МСЗ.8365.00.000 (с начальным стрелочным углом в 0°), эксплуатирующийся на ст. Вековка горьковской ДИ, а также стрелочные переводы на участке Горьковской трассы ж/д, Арзамасской дистанции пути, один из которых изготовлен в геометрии согласно заявленного решения (проект МСЗ.8365.00.000-М), а другой - по проекту 2750.00.000.

[113]

Грузонапряженность на участке эксплуатации стрелочного перевода проекта МСЗ.8365.00.000-М согласно заявленного решения составляет 52,5 млн. тонн брутто. Наработанный тоннаж по состоянию на 22 марта 2023 года составил 43,7 млн. тонн брутто.

[114]

Скорость движения поездов по прямому и боковому путям стрелочного перевода МСЗ.8365.00.000-М при наработке тоннажа во время эксплуатации составляет соответственно 40 км/ч и 25 км/ч.

[115]

Однако, тестовые испытания с локомотивом (Фиг.5, Фиг.6) показали возможность увеличить скорость движения по переводу до 50 км/ч на боковое направление, что в перспективе дает возможность ликвидировать барьерные места без реконструкции станций.

[116]

Для оценки влияния результатов улучшения геометрии стрелочного перевода на динамику прохода экипажей по нему, были поведены сравнительные измерения горизонтальных поперечных ускорений кузовной части локомотива ЧМЭ-3 при движении по двум стрелочным переводам Горьковской железной дороги.

[117]

Стрелочные переводы проекта МСЗ.8365.00.000-М и стрелочный перевод №19 (перевод проекта 2750.00.000) работали в аналогичных условиях под воздействием одних и тех же поездов. Преимущественное направление движения – противошерстное.

[118]

Типовой стрелочный перевод №19 был выбран в качестве сравнительного, так как на нем реализуются условия, позволяющие максимально выявить негативные влияния неплавности хода из-за особенностей геометрии стрелочного перевода проекта МСЗ.8365.00.000 на вписывание экипажей.

[119]

Из Фиг.2 (проекта МСЗ.8365.00.000-М), Фиг.3 (проекта МСЗ.8365.00.000) и Фиг.4 (проекта 2750.00.000) видно, что криволинейные остряки всех стрелочных переводов имеют следы от воздействия колес подвижного состава (натир) начиная от сечений близких к острию.

[120]

Но следы воздействия колёс подвижного состава у острия остряка по проектам МСЗ.8365.00.000 и МСЗ.8365.00.000-М появились после наработки примерно 30 млн. т брутто, тогда как у перевода проекта 2750.00.000- уже после наработки 3,0 млн. т брутто.

[121]

А следы воздействия колёс подвижного состава в местах перекатывания колеса с усовика на сердечник или с сердечника на усовик по проекту 2750.00.000 появились после наработки 9,5 млн. т брутто, по проекту МСЗ.8365.00.000 они появились после наработки 15,8 млн. т брутто, а по проекту МСЗ.8365.00.000-М появились лишь после наработки примерно 27 млн. т брутто, что указывает на лучшие результаты в сравнении с прототипом.

[122]

Это свидетельствует о том, что при вписывании реализуется движение с минимальными зазорами между колесами и прямым рамным рельсом. Как уже указывалось, при таких условиях стрелочные переводы проектов МСЗ.8365.00.000 и МСЗ.8365.00.000-М имеют наибольшее преимущество перед типовыми по углам набегания колес подвижного состава на остряк.

[123]

Следует отметить, что несмотря на небольшую наработку, прямой рамный рельс стрелочного перевода проекта 2750.00.000 имеет отчетливо видимый боковой износ.

[124]

Во время работы в пути рельсовые элементы стрелочных переводов всех трех проектов были подвержены боковому износу. Поэтому перед проведением опытных поездок были проведены измерения фактического состояния стрелочных кривых обоих стрелочных переводов непосредственно в пути. Измерения производились методом хорд, от хорд длиной 10 м, с расположением точек измерения от острия остряка, в сторону его корня, с шагом через 5 м. Результаты измерений представлены в таблице 2.

[125]

Таблица 2

[126]

Расстояние от острия остряка до места измерения стрелы изгиба, мСтрелочный перевод проекта МСЗ.8365.00.000Стрелочный перевод проекта 2750.00.000Стрелочный перевод проекта МСЗ.8365.00.000-М
Стрела, ммСтрела,
мм
Стрела, ммСтрела,
мм
Стрела, ммСтрела,
мм
номинальныйфактическийноминальныйфактическийноминальныйфактический
0383052744030031238305329
5402704527840312
10432684527843291

[127]

Как видно из таблицы 2 геометрия бокового пути в зоне криволинейного остряка более благоприятная у стрелочного перевода проекта МСЗ.8365.00.000-М, чем у переводов проекта МСЗ.8365.00.000 и 2750.00.000. Величины радиусов в точках на расстоянии 0 м, 5 м и10 м от острия в стрелочных переводах проектов МСЗ.8365.00.000-М, по отношению к МСЗ.8365.00.000 и 2750.00.000 составляют соответственно 329/274 и 329/312,312/270 и 312/278, 291/278 и 291/268. Соотношение величин радиусов соответственно 1,2 и 1,05, 1,16 и 1,12, 1,05 и 1,09 раз в пользу перевода проекта МСЗ.8365.00.000-М.

[128]

В качестве испытательной подвижной единицы использовался маневровый локомотив (см. Фиг.5, Фиг.6). Для проведения опытных испытаний локомотив 2 был оборудован акселерометрами 1, которые были расположены на раме кузова.

[129]

Использовались акселерометры 4572-D фирмы Bruel end Kjaer.

[130]

Опытные поездки испытательного экипажа проводились в пошерстном и противошерстном направлениях последовательно по обоим стрелочным переводам со скоростями до 50 км/ч.

[131]

Всего было проведено по 12 поездок по каждому стрелочному переводу. В результате были получены величины горизонтальных поперечных ускорений и исследованы закономерности их изменений.

[132]

Как показал анализ, горизонтальные поперечные ускорения при стационарном движении по стрелочной кривой у всех переводов практически близки. Наибольшее величины ускорений и наибольшие отличия имеют место при движении по стрелке стрелочного перевода. Это иллюстрируют данные, приведенные в таблице 3 и 4.

[133]

Таблица 3

[134]

Направление движенияМесто расположения акселерометраНаибольшие ускорения, м/с2Соотношение
ускорений
МСЗ.8365.00.000/
2750.00.000
стрелочный перевод
проекта МСЗ.8365.00.000
стрелочный перевод проекта 2750.00.000
Противо-шерстное
(ПРШ)
1-ая по ходу тележка2,63,00,87
2-ая по ходу тележка2,12,80,84
Пошерстное
(ПШ)
1-ая по ходу тележка2,42,80,86
2-ая по ходу тележка2,22,50,88

[135]

Таблица 4

[136]

Направление движенияМесто расположения акселерометраНаибольшие ускорения, м/с2Соотношение
ускорений
МСЗ.8365.00.000/
МСЗ.8365.00.000-М
стрелочный перевод
проекта МСЗ.8365.00.000
стрелочный перевод
проекта МСЗ.8365.00.000-М
Противо-шерстное
(ПРШ)
1-ая по ходу тележка2,62,51,04
2-ая по ходу тележка2,11,91,11
По- шерстное
(ПШ)
1-ая по ходу тележка2,42,21,09
2-ая по ходу тележка2,22,11,05

[137]

В целом величины горизонтальных поперечных ускорений испытательного экипажа, полученные в опытных поездках при движении по обоим стрелочным переводам меньше допускаемых.

[138]

Из данных приведенных в таблице 3 видно, что при проходе стрелки стрелочного перевода проекта МСЗ.8365.00.000, как в противошерстном, так и в пошерстном направлениях, в экипаже возникают ускорения меньше на величину порядка 10%, чем при аналогичном движении по переводу проекта 2750.00.000. Это связано с тем, что в процессе эксплуатационной работы и износа рельсовых элементов радиус стрелочной кривой «выкатанной» колесами на переводе проекта МСЗ.8365.00.000 больше.

[139]

Этому способствовало то, что начальный стрелочный угол на переводе проекта МСЗ.8365.00.000 нулевой, а радиус стрелочной кривой больше соответствующих величин стрелочного перевода проекта 2750.00.000.

[140]

Но на новом переводе проекта МСЗ.8365.00.000-М ускорения меньше на величину порядка 4-11% в сравнении уже с проектом МСЗ.8365.00.000.

[141]

Более низкий уровень ускорений в экипаже при проходе стрелки перевода МСЗ.8365.00.000-М в сравнении с проходом по стрелке перевода проектов проекта МСЗ.8365.00.000 и 2750.00.000 уже точно позволяет повысить скорости движения грузового подвижного состава по этому переводу до 50 км/ч.

[142]

Для этого провели комплексные испытания включающие проезд подвижного состава (Фиг.5-Фиг.6) по различным сочетаниям стрелочных переводов схемы МСЗ.8365.00.000-М (Фиг.7), а также реализованные для стрелочного перевода типа Р65 марки 1/9 проект МСЗ.8418.00.000с поворотными остряками (Фиг.8) и с гибкими остряками (Фиг.9).

[143]

Испытания прошли успешно. Возможность достижения скоростей локомотива по этим переводам до 50 км/ч была подтверждена.

Как компенсировать расходы
на инновационную разработку
Похожие патенты