XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019

Современные условия работы железнодорожного пути характеризуются постоянной интенсификацией внешних воздействий с одной стороны и необходимостью сокращения издержек с другой. Это предполагает увеличение веса поезда и повышение скоростей движения, которые вызывают дополнительные затраты на обеспечение работоспособности конструкций пути и их обслуживание. Это в полной мере относится и к стрелочным переводам, которые должны обеспечивать перевозочный процесс в различных условиях эксплуатации.

Стрелочный перевод - это наиболее широко распространённое устройство соединения путей, которые предназначены для перевода подвижного состава с одного пути на другой. Другими словами, стрелочный перевод позволяет подвижному составу переходить с главного пути на один (или более) примыкающий путь.

Стрелочный перевод – один из самых важных элементов железнодорожного пути, который отвечает за работоспособность инфраструктуры в целом и безопасность движения подвижного состава по отдельно, конкретно взятым путям. Для обеспечения бесперебойной и безопасной работы на железнодорожных путях важно поддерживать исправное состояние стрелочных переводов, регулярно делать проверки и своевременно устранять неисправности.

Стрелочные переводы бывают:

1. Одиночные, в которых один путь разделяется на два;

- обыкновенные (прямолинейные) - у которых одно из направлений полностью прямолинейно;

- симметричные, в которых оба направления отклоняются одинаковыми радиусами на одинаковый угол в разные стороны, за счёт чего длина стрелочного перевода минимальна при заданном минимальном радиусе кривой, такие стрелочные переводы часто применяются в стеснённых условиях;

- несимметричные, одно и разносторонние направления.

2. Двойные стрелочные переводы, в которых тесно соседствуют две стрелки, и один путь разветвляется на три;

- симметричные, в которых два направления отклоняются одинаковыми радиусами на одинаковый угол в разные стороны, а третье направление прямолинейно. Такие стрелочные переводы называются тройниками.

- несимметричные, одно и разносторонние направления.

3. Перекрёстные стрелочные переводы - располагаются в месте пересечения под углом двух путей:

- одиночный имеет два комплекта остряков, управляемые двумя механизмами, и позволяет проходить с любого из четырёх веток прямо, и между двумя ветками из этих четырёх - на отклонение.

- двойной позволяет как проходить по каждому из пересекающихся путей прямо, так и переходить с одного пути на другой. в такой конструкции присутствует четыре комплекта остряков, управляемые двумя механизмами; две тупые и две остроугольные крестовины. Такие стрелочные переводы часто называют «американскими» («американками») или «крокодилами».

Наибольшее распространение получили одиночные, обыкновенные стрелочные переводы, в отдельных случаях укладываются перекрестные двойные стрелочные переводы. Все остальные виды особого распространения не получили, ввиду сложности устройства и эксплуатации.

Выпускаются стрелочные переводы правые и левые. Стрелочный перевод счи­тается правым, если по нему подвижной состав поворачивает направо от основ­ного пути, левым — если поворот подвижного состава происходит налево.

В зависимости от того, как происходит движение по стрелочному пере­воду, различают противошерстные и пошерстные стрелочные переводы. Это означает, что один и тот же стрелочный перевод может быть и пошерстным и противошерстным. Если движение происходит в остряки, стрелочный пе­ревод — противошерстный, если в крестовину — пошерстный.

Современные условия работы железнодорожного пути характеризуются постоянной интенсификацией внешних воздействий с одной стороны и необходимостью сокращения издержек с другой. Это предполагает увеличение веса поезда и повышение скоростей движения, которые вызывают дополнительные затраты на обеспечение работоспособности конструкций пути и их обслуживание. Это в полной мере относится и к стрелочным переводам, которые должны обеспечивать перевозочный процесс в различных условиях эксплуатации.

Стрелочные переводы являются наиболее дорогостоящими компонентами железнодорожного пути в части как капитальных затрат, так и текущего содержания. Удельные капитальные затраты на 1 м пути в пределах стрелочного перевода приблизительно в 4 раза превышают соответствующие затраты на обычном двухниточном пути, а в части текущего содержания – в 10 и более раз. Поэтому важно контролировать затраты на текущее содержание и внедрять в повсеместную практику комплексы инновационных технических решений, которые будут обеспечивать увеличение межремонтных периодов и минимизацию затрат в течение жизненного цикла.

Железнодорожные перевозки являются самым негативным фактором, влияющим на жизненный цикл железнодорожного пути. В целях повышения эффективности стрелочного хозяйства необходимо принимать обоснованные решения по применению тех или иных инновационных технических решений по повышению эксплуатационной надежности стрелочных переводов по критерию минимизации совокупных затрат на их укладку, промежуточные ремонты и текущее содержание, отнесенных к одному году в течение жизненного цикла конструкции.

Жизненный цикл железнодорожного пути очень сложная система, которая зависит от: проектирования, элементов конструкции, метода и качества строительства и ремонта, нагрузок, вызванных курсирующими поездами, практики эксплуатации, воздействия окружающей среды, деятельности по техническому обслуживанию.

От железнодорожного пути также как и от всех других элементов инфраструктуры нельзя ожидать почти вечное функционирование, ни тем более неизменный уровень качества услуг из-за конструкционных неопределенностей, функционального устаревания, частого злоупотребления и из-за недостаточных финансовых средств на техническое обслуживание. Под концом жизненного цикла железнодорожного пути должен подразумеваться момент, когда путь больше не пригоден для безопасного выполнения своих задач, даже с существенно сокращенным уровнем качества услуг.

Однако такое определение на практике не может быть принято, ведь одним из задач деятельности содержания является непрерывное обеспечение эксплуатационной работы железной дороги.

Таким образом, причиной конца жизненного цикла железнодорожного пути может быть функциональная причина, то есть прекращение движения. Поэтому понятие жизненного цикла интерпретируем для железнодорожного пути не в целом, а для отдельных конструкционных элементов или отдельных компонентов. Элементы конструкции пути можно в больших партиях снять с первичного места укладки ещё в пригодном состоянии и вторично использовать.

На жизненный цикл железнодорожного пути влияет множество факторов от проектирования до интервенций по техническому обслуживанию. Каждый из этих факторов играет различную роль, но результатом совместного эффекта является состояние, изменение состояния - то есть, скорость расстройства - и в конечном счете длительность жизненного цикла.

Рис. 2. Сопостановление структуры годовых затрат по сценариям

При ремонте без снятия рельсов с пути более эффективно и экономически целесообразно использовать шлифование как фактор снижения затрат жизненного цикла.

Наличие динамических неровностей на стрелочных переводах определяет высокий темп роста неровностей на поверхности катания.

Наиболее эффективной мерой является применение профильной шлифовки, которая обеспечивает:

1. ликвидацию заводских геометрических неровностей, уменьшение возникших неровностей и выкрашиваний до установленных пределов;

2. обработку головок рельсов и остряков по всей их длине (за исключением зоны от острия до сечения остряка и сердечника крестовины с шириной головки 50 мм);

3. формирование поперечного профиля головок рельсов переводной кривой в соответствие с ремонтными профилями (асимметричные профили для наружной и внутренней нити).

Машины предназначены для формирования поперечного и продольного профиля, снижения «волнообразного» износа рельсов и съема металла головки с поверхностными дефектами, для продления срока службы рельсов и восстановления первоначальных условий взаимодействия колеса подвижного состава с рельсами.

Рис. 2. Шлифование рельсов на федеральных железных дорогах Австрии

Для шлифования рельсов в пути применяются три способа:

1.торцевое шлифование рельсов вращающимися абразивными кругами;

2.непрерывное строгание рельсов в пути с последующим виброшлифованием;

3. скользящее шлифование.

Профильное шлифование головки рельсов в пути достигается абразивной обработкой вращающимися кругами по методу «следа» торцом круга. Абразивный круг вращается вокруг оси и снимает полоску металла при продольной подаче тележки вдоль рельса. Группа кругов позволяет обрабатывать головку рельса по многоугольнику.

Профильное рельсошлифование позволяет продлить ресурс рельсов с уменьшением их потребности около 30 км на один шлифовальный поезд. Это достигается за счет: съема металла с поверхности рельса, имеющего дефекты с начальной стадией зарождения; уменьшения вибрации и износа деталей тележек подвижного состава; экономией энергии на электрифицированных линиях.

Машины шлифования используют тогда, когда рельсы в процессе эксплуатации постепенно изнашиваются: на поверхности их головок появляются углубления и неровности.

Выбранные сценарии текущего содержания стрелочных переводов были выстроены в определенной последовательности в соответствии с регламентом периодического шлифования рельсов и ожидаемым сроком их службы:

•сценарий 0: шлифование рельсов не проводится, ожидаемый срок службы 20 лет;

•сценарии 1 – 3: шлифование рельсов проводится каждый второй или третий год, ожидаемый срок службы в диапазоне от 25 до 30 лет;

•сценарий 4: временной регламент шлифования рельсов соответствует современной практике текущего содержания стрелочных переводов на рассматриваемой линии ÖBB; ожидаемый срок службы 30 лет.

Применение шлифования в части влияния на срок службы стрелочного перевода можно сравнить с заменой конструкционных компонентов, несущих наибольшую нагрузку.

Современное требование, это чтобы проекты хорошего качества выполнялись на хорошем уровне. Совершенные в ходе строительства упущения, ошибки могут стать проблемой по всему жизненному циклу железнодорожного пути.

Список использованных источников:

1. Басовский, Д. А. Обоснование ремонтных сроков выполнения путевых работ на стрелочных переводах[текст] / Д. А. Басовский, В. И. Шулындин. - С .65-67

2. Бржезовский, А. М. Возможность повышения скоростей движения скоростных и высокоскоростных электропоездов по стрелочным переводам и съездам [текст] / А. М. Бржезовский [и др.]. - С.217-223. - Библиогр.: с. 222-223 (6 назв.) : табл.

3. Егоров, М.А. Основные подходы к определению стоимости жизненного цикла стрелочных переводов [текст] / М.А. Егоров / Сб. науч. тр. РГУПС. – Ростов н/Д: ФГБОУ ВО РГУПС. – 2016. – Вып.3(36). – С. 46-51.

4. Королёв, В. В. Совершенствование системы учета дефектов элементов стрелочных переводов [текст] / В. В. Королёв//Путь и путевое хозяйство: Научно-популярный, производственно-технический журнал. - 2016. - №7. - С.14-16.

5.Яновский,АС.   Новой станции - новая конструкция пути [текст] / А. С. Яновский // Путь и путевое хозяйство: Научно-популярный , производственно-технический журнал. - 2015. - № 1. - С. 19-21

Код для цитирования: Скопировать