SU618476A1 - Способ оценки состо ни железнодорожного пути с использованием электронной вычислительной машины (эвм) и измерительных устройств,смонтированых в путеизмерительном вагоне - Google Patents

Способ оценки состо ни железнодорожного пути с использованием электронной вычислительной машины (эвм) и измерительных устройств,смонтированых в путеизмерительном вагоне

Info

Publication number
SU618476A1
SU618476A1 SU762315140A SU2315140A SU618476A1 SU 618476 A1 SU618476 A1 SU 618476A1 SU 762315140 A SU762315140 A SU 762315140A SU 2315140 A SU2315140 A SU 2315140A SU 618476 A1 SU618476 A1 SU 618476A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
rail
track
path
wheel
parameters
Prior art date
Application number
SU762315140A
Other languages
English (en)
Inventor
Михаил Феликсович Вериго
Юрий Михайлович Щекотков
Юрий Семенович Ромен
Александр Искандерович Гасанов
Original Assignee
Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Железнодорожного Транспорта
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Железнодорожного Транспорта filed Critical Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Железнодорожного Транспорта
Priority to SU762315140A priority Critical patent/SU618476A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU618476A1 publication Critical patent/SU618476A1/ru

Links

Landscapes

  • Machines For Laying And Maintaining Railways (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Description

колен в параметрам, характеризукедим прочность пути; 4 нет возможности оценить вли ние на однс к юсте: по дли е пути двух и более различных отстуНлеиий положени  пути от иа динамические параметры движени  Jкипaжa. Целью изобретени   вл етс  попу че ие более достоверных данных о сос то нии железнодорожного пути. Цель достигаетс  тем, что перёд поездкой в ЭВМ закладывают математическую модель взаимодействи  оценива мого пути и экипажа при требуемой скорости его движени , одновременно с параметрами положени  рельсовой колеи измер ют неровности на рабочей поверхности рельсов, модуль упругости подрельсового основани , по введенньон в ЭВМ величинам положени  рел совой колеи, неровностей на рабочей поверхности рельсов, модул  упругости подрельсового основани , а также фактической скорости путеизмерител  в процессе его движени  решают систе ма алгебраических и дифференциальных уравнений упом нутой математической модели, определ ют перемещени  элементов системы экипаж-путь, напр жени  в элементах пути и их изменени  во времени, рамные силы Y , силн инерции колесной пары 3 Зц, верти .кальные нагрузки, передаваемые на шейки колесных пар Р , 2, вертикаль ную Р и горизонтальную силы от колеса на рельс, а также направл ющее усилие колеса Y/ по полученным данньм вычисл ют коэффициент УСТОЙЧИВОСТИ рельсошпальной решетки поперечному сдвигу К у,п.с. коэффициеит безопасности по впЬлзанию гребн  колеса на рельс i , динамическую ширину рельсовой колеи &д, основные напр жени  в кромках подошвы и головки (5or рельса, тензор контактны напр жений рельса о продольные силы, обусловленные угоном пути 1. Величишд параметров К 1 i А оп 1 ог , Vo сравнивают с допусками , которые предварительно закладывгиот в ЭВМ. По каждому из этих па раметров вычисл ют величины отступл ний от допусков. Определ ют места, где требуетс  устранить неисправйости путн или ограничить скорость дви кани   сследуоиого типа экипгика. Определ ют предельно воэиокную скорост дл  тех мест н& пут , где имеютс  от ( ггуплеи   рассчитгюпое паргшетров К «« допусков. Данше об укаэшпшх параметрах, величинах отступ ениа нх от до пусков f возможней ско рости, а также дашные об измер  шх napanteTpax вопоженн  рельсовс коле  в неровностей на рабочей пове ноств рельсов н модул  упругости . подф«1 ьс  к го основани  вьздают на регистрацию ипечать с прив зкой к прот женности пути. На фиг. 1 представлена блок-схема операций автоматической оценки состо ни  пути в процессе контрол  его путеизмерительным вагоном, исход  из воздействи  на путь различных типов экипажей, а также безопасности ик движени  при различных скорост х; на фиг, 2 расчетна  схема исследуемого экипажа например, моторного вагона злектропоезда, вид сбоку; на фиг, 3 - необходимо дл  расчета информационное поле измер емых параметров в момент времени t и указаны координаты точек ;пути, например измер емые параметры в которых используют дл  расчета в момент времени -t,- ; на фиг. 4 - необходимое дл  расчета информационное поле измер емых параметров в момент времени t. ; на фиг. 5 - расчетна  схема исследуемого экипажа, вид сзади на фиг. б ,- схема расположени  измерительных устройств путеизмеои-. тельного вагона на поотнсйаению к положению исследуемого экипажа; на фиг. 7 - информационное поле измер еГЛзх параметров в момент времени на фиг. 8 - . момент времени этом на фиг. 1: 1 - блок измерени  координаты прохождени  пути путеизмерителем 2 - блок измерени  фактической скорости путеизмерител ; 3 блок измерени  модул  упругости подрельсового основани ; 4 - блок измерени  значений параметров положени  рельсовой колеи (просещок, ширины колеи, положени  путн по уровню и в плане}j 5 - блок измерени  неровностей на рабочей поверхности рельсов (волнообразного износа, пробуксовин, выбоин, ступенек в стыке , неровностей на боковой грани); б - блок задани  математической модели {системы алгебраических и дифференциальных уравнений) взаимодействи  пути -и исследуемого типа экипажа на требуемой скорости; 7 - блок задани  априорной, информации (ко стант, коэффициентов, условий, допусков), формул расчета; 8 - блок рейаени  алгебраических и дифференциальных уравнений и определени  перемещений элементов систе1 гл экипаж-путь и их изменение во времени; 9 - блок рпределени  рамных сил Y , сил инерции веобрессореаных масс 3 , 3 верти .кальаых нагрузок, передавае едх на шевкв колесных пар Р, Р вертикальной Р и горизонтальной Y от колеса на рельс, напргшл кхцего усили  колеса Y, коэффициента устойч рсти рельссюш шьвой р  етки поперечному сдвигу у.п.с. коэффициента безопасности по вползанию греб ,н  колеса на рельс П, динамической |ширины колеи 5п.основных напр жений кромках подошвы Gon и головки бог рельсаг тензора контактных напр жений рельса с{,д, продольных сил, обусловленных угоном пути, F ; 10 - блок сравнени  расчетных параметров Kj,n.c. г П , д ,оп , ог . Чо С допус ками; 11 - блок определени  величин отступлений рассчитанных параметров К,.л.с. П д.оп.ог, Ч-о от допусков; 12 - блок-определени  мест н личи  Ътступлений и мест, где требуетс  устранить неисправности пути ил ограничить скорость движени  исследу емого типа экипажа; 13 - блок опреде лени  предельно возможной скорости дл . тех мест на пути, где имеютс  от ступлени  рассчитанных параметров .п.с., ,,. So о,т допусков; 14 - блок регистрации и печати данных. На фиг. 2-4 прин ты следующие обозначени :, li -рассто ние между крайними ос ми колесных пар; 12,24 рассто ни  между осью передней колесной пары и ос ми позади лежащих колесных пар; шаг квантовани  по пути. На фиг. 5-8 прин ты следующие обозначени ; - рассто ние между крайней задней осью .исследуемого экипажа и измерительной осью колесной путеизмерительного вагона, под которой измер ют парамеЧры нагруженного продольного профил  (просадок) путй (п)по левой и правой рельсовым нит м , положени  пути по уровню Ь мо дуль упругости подрельсовогоосновани  ) по  левой и правой рельсовыми нит ми; L 2 - рассто ние между измерител ной осью колесной пары и измерительными элемент-ами, фиксирующими неровности рабочих поверхностей левого и правого рельсов Пд(п); bj - рассто ние между измерител ной осью колесной пары и измерительными элементами, посредством KOTOIXIX фиксируют положение в плане в ненагруженных точках по левому и правому рельсу VAin} и ширину рельсовой колеи 5. Дл  реализации предлагаемого способа используетс  движущийс  путе измерительный вагон, который оборудо ван устройствами дл  измерени  положени  рельсовой колеи: просадок каждой нагруженной рельсовой нити, поло жени  нагруженного пути по уровню, WKpKoa рельсовой колеи, положени  каждой рельсовой нити в плане в ненагруженных точках, неровностей на рабочей поверхности рельсов: волнообразного износа, впадин за aaxanetj76 ной зоной рельсовых концов, ступенек в стыках, пробуксовин, выбоин, неровностей на боковой грани, и модул  упругости подрельсового основани . 1 Дл  измерени  скорости перемещени  и координаты прохождени  пути путеизмерительный вагон снабжен соответствующими устройствами. Каждое измерительное устройство обеспечивает выдачу измер емого параметра в виде электрического пропорционального сигнала, о На путаизмерителе смонтирована электронна  вычислительна  машина (ЭВМ) дл  реализации в дчислительных операций. ЭВМ выполн ет следующие вычислительные операции: 1)решение систем алгебраических и дифференциальных уравнений взаимо-. действи  пути и исследуемого типа экипажа на требуемой скорости движё НИН с определением перемещений элементов системы экипаж-путь и их изменений во времени; Y.; сил 2)вычисление рамных сил инерции необрессоренных масс каждого колеса колесной пары 3.,, Зд ; вертикальных нагрузок, передаваемых на обе шейки колесной пары Р , Р, ; вертикальной F и горизонтальной Y сил от колеса на рельс; направл ющего усили  колеса Y ; коэффициента устойчивости рельсошпальной решетки поперечному сдвигу К.п. ; коэффициента безопасности по вползанию гребн  колеса на рельс К ; динамической ширины рельсовой колеи Зд; основных напр жений в кромках подошвы 3оп и головки 5ог рельса; тензора, крнтактных напр жений рельса oj продольных сил, обусловленных уроном пути Р ; 3) сравнение расчетных па|раметров к, „. , П, 5д. 5оп,ог,% с допусками; 4) определение мест наличи  отступлений этих параметров от допусков и тем самым мест устранени  неисправностей пути или ограничени  скорости движени  исследуемого типа экипажа; 5) определение предельно возможной скорости движени  исследуемого типа экипажа по условию: безопасности его движени  по пути, имеющему неисправности, в пределах контролируемого участка. Указанные вычислительные операции осуществл ют в реальном масштабе времени движени  путеизмерител . Измерительные устройства имеют непосредственную св зь со входами ЭВМ или через преобразовательные устр ойства, обеспечивёиощие сопр жение входов ЭВМ с измерительными уст;ройствшии . ЭВМ снабжена уст1 ойствами ввода априорной информации, т.е. той, котора  задаетс  до начгша расчетов необходимых при вычислении коэффициентов , констант, допусков, условий и т.п., формул расчета математической модели взаимодейству  пути и исследуемого типа экипажа. Вводнылм устройствё1МИ могут быть, например, пишуща  машинка, телетайп, считыователь с перфокарт, перфолент, магнитных лент, карт или дисков ва6.орное поле (дл  ввода информации в аналоговый процессор)) и т.п. ЭВМ снабжена устройствами вывода информации: цифровой печатьк, графопостроителем , регистраторкэм на бумажную или магнитную ленту. Данные с ЭВМ поступают на эв уковую или световую индикацию. Выходными даннь«4и с ЭВМ . вл ютс  -величины расчетных параметров Kjfc.n П bA.eii., «Vo -величины отступлений от допусков по каждому из указанных расчетных параметров; -места наличи  этих отступлений и места, где требуетс  уст{ анить неисправности пути или ограничить скорость движени  заданного типа экипаж -предельно допустимые скорости движени  исследуемого типа экипажа п условию безопасности его движени  по пути, имеющему неисправности в преде лах контролируемого участка. На печать дополнительно вывод т тип исследуемого экипажа и скорость его движени , дл  которой производил с  расчет. На регистрацию дополнител но вывод т измер е1 ые параметры положени  рельсовой колеи, неровности на поверхности катани  рельсов и модуль упругости подрельсового основани . Указанные выходные данные  вл ют с  результате автоматической оценки состо ни  пути и отвечают на вопрос: соответствует ли состо ние пути в любом его сечении по прот женности контролируемого участка безопасному движению исследуемого типа экипажа н заданной скорости, например, установ ленной дл  контролируемого участка; Кроме того, эти данные могут быт исходной информацией при прин тии ре шени  о выцаче предупреждени  на огр ничение скорости движени  исследуемо го типа экипажа по состо нию пути. Эти данные нар ду с данными об измер емых параметрах могут также служить исходной информацией дл  планировани вида, объемов и места выполнени  работ по устранению неисправностей пут с мелью приведени  его в состо ние, обеспечивающее безопасное и плавное движение обргицающихс  по нему экипажей с установленной скоростью. Эти данные могут быть использованы дл  оценки работ по текущему содержанию пути. Расчетные параметры нар ду с измер емыми могут  вл тьс  основной исходной информацией дл  анализа и прогнозировани  развити  неисправностей пути и причин, их вызывающих наконец, расчетные параметры и араметры, характеризующие конструкию пути и экипажа, могут быть испольованы в исследовательских цел х, апример, дл  оценки новых конструкий и подвижного состава. Математическа  модель взаимодейсти  пути и исследуемого типа экипажа редставл ет собой систему дифферениальных уравнений, описывающих двиение экипажа в вертикгшьно-продольной лоскости, в направлении поперечных сей, а также поворот.а кузова и телеек относительно вертикальных и проольных осей. Эти уравнени , в зависимости от оделировани  вида движени  элементов сследуемого экипажа в той или иной лоскости, св зывают их линейные или гловые перемещени , параметры обресоренных и необрессоренных элементов экипажа (их вес и массу, моменты инерции, величины жесткости надбук- сового подвешивани , величины демпфировани , рассто ние между кругами катани , конусность бандажей и радиус колеса, рассто ни  между букровыми рессорами, устройствами демпфировани , базу тележки и кузова, возвышение центра т жести надрессорного строени  и обрессоренных масс тележки ) , параметры пути (его инерционные , упругие и диссипативные свойства ) , параметры рельсовой колеи (ширину колеи, положение пути в продоль ном профиле, в плане и по уровню) ,. неровности рабочей поверхности катани  рельсов (волнообразный износ, пробуксовины, выбоины, ступеньки в стыках, неровности боковой поверхности ) . . Решением системы дифференциальных уравнений при защанных начальных услови х, известных параметров исследуемого экипажа и контролируемого пути  вл ютс  колебани  подпрыгивани , галопировани , относа, боковой качки и вли ни  экипажа, а также перемещений пути. Св зь параметров, вход щих в систему дифференцигшьных уравнений движ.ени  исследуемого экипажа, и пор док их решени  (выполнени  вычислительных операций) задают программным (дл  цифрового процессора ЭВМ) или схемным путем (дл  аналогового процессора ЭВМ) . Учет скорости движени  экипажа, дл  которой рассчитывают колебани  элементов экипг1жа и пути, осуществл етс  соответствующими коэффициентами при членах, вход щих в систему дифференциальных уравнений движени  экипажа. Дл  членов уравнений со второй производной коэффициент равен отношению квадрата скорости, дл  которой вычисл ютс  колебани  элементов экипаика и пути, к квадрату скоррстиг при которой были выполнены измерени  путеизмерительным вагоном Дл  членов уравнений с первой производной коэффициент равен отноше нию этих скоростей. Дл  автоматизации решени  системы дифференциальных уравнений заранее , т.е. до начала поездок, ввод т априорные данные об исследуемом типе экипажа и пути контролируемого участка. К априорной информации об экипаже относ тс : вес и масса обрессоренных и необрессоренных элементов, момен-Ры инерции обрессоренных масс тележки и кузова,поперечна ,продоль на , вертикальна  жесткость надбуксового подвешивани  и гасителей колебаний , вертикальное и горизонталь ное демпфирование надбуксового и ку зовного подвешивани , рассто ние между кругами катани ,конусность баи дажей к радиус колеса, рассто ни  между буксовыми рессорами и устройс вами демпфировани , база тележки и кузова, возвьвиениё центра т кести н рессорного строени  и обрессоренных масс тележки. К априорной информации о пути относ тс  данные о его инерционных, упругих и диссипативных свойствах. Заранее задгиот скорость движени исследуемого типа экипс1жа, дл  кото 1ЮЙ выполн етса расчет его взаимоде стви  с путем. При эксплуатации за такую скорость следует принимать ско рость, устайовленную дл  контролиру мого участка. Переменными па метрами, которы ввод т в систему расчета в процессе движени  путеизмерительного вагона,  вл ютс : скорость его движени , вертикальна  траектори  центра каждо го колеса исследуемого экипажа, шири на рельсовой колеи, положение пути по уровню и в плане, неровности на рабочей поверхности.катани  рельсов (волнообразный износ, пробуксовины, выбоины, ступеньки в стыках, неровности на боковой грани), модуль упру гости подрельсового основани  . Вертикальные траектории центров колес завис т от конфигурации неровностей пути в вертикальной шюс кости и с достаточной дл  практики точностью повтор ют их. Измерив орди наты этих неровностей, можно получит вертикальную траекторию центра колеCci исследуемого типа экипажа. Измерение неровностей пути в вер тикгшьной плоскости можно осуществл ть различными известными спосо- бгиш и устройствадш. Такими устройст вами, например,  вл ютс  устройства дл  измерени  просадок пути на короткой базе (базе ходовой тележки), на дликноЯ ваав(базе вагона) или устройства, пронзаод щие измерение неровиостеа от абсолютной базы от счета (например, создаваемой гироскопом ) . Известны устройства:, позвол ющие измер ть ускорение вертикального перемещени  буксового колеса путеизмерительного вагона по неровности и путем двойного интегрировани  вепичнюл ускорени  получать траекторию движени  буксового узла колеса или даже центра колеса при учете соответствующим коэффициентом рас- положени  буксового узла по отношению к его центру. Дл  определени  положени  пути в плане, т.е. в горизонтсшьной плоскости , известны устройства измерени  стрел изгиба или устррй:ства, при помощи которых фиксируетс  угол, обра;зованный осью ходовой тележки и рамой вагона. Известны устройства, позвол кадие определ ть кривизну пути посредством вычислени  отношени  горизонтального ускорени  буксы к квадрату скорости движени  вагона. Согласно изобретению более целесообразным  вл етс  измерение просадок пути в вертикгшьной плоскости и неровностей пути в плане от абсолютной базы отсчета. В случае применени  измерительных устройств с короткими базами, особенно/ когда базы измерени  меньше длин неровностей, необходимо данные измерени  приводить к абсолютной базе отсчета. Измерени  ширины рельсовой колеи и положение .пути по уровню выполн ютс  известными устройствами, которыми снабжаютс  путеизмерительные вагоны. Измерение скорости движени  путеизмерител  осуществл етс  также известными устройствами, например, посредством тахогенератора. Измерени  геометрических неровностей на рабочей поверхности рельса, а также модул  упругости подрельсового основани  выполн ютс  соответствующими устройствами , смонтированными на путеизмв- рителе. Ввод измер емых - пар и етров от устройств путеизмерител  в ЭВМ осуществл ют через интервалы времени, которые необходимы дл  выполнени  всех вычислительных операций, св занных с решением алгебраических и дифференциальных уравнений дл  одного положени  исследуемого экипгика на пути.. Так, например, если исследуемой экипаж занимает положение на пути согласно фиг. 2, при котором в систему расчета ввод т вертикальные неровности Пц Т, 1а1а2« ° к момеиту ввода этих неровностей устройство путеизмерительного вагона должно зафиксировать ординату неровности 2 и запомнить с помощью соответствуюего устрс ства ЭВМ ординаты Т„, 2, «зафиксированные в предьщущие моенты измерени . То же можно сказать о горизонтальных неровноет х +,vг. величинах, характеризующих положение пути по уровню , u 2Z ширине колеи ,, 5,,, 6,2, Sj. . В качестве примера приведем ;свйзь параметров, вход щих в систем дифференциальных уравнений, описыва ющих колебани  подпрыгивани  (1) и относа . (2} исследуемого моторного вагона электропоезда, имеющего двух ступенчатое подвешивание. , И zj ,(. |с1.г,.)(-1) ч + ).о I , Ч . . ,ii.( (г,.-Л ),,-г,-Ы)Л 1 2Ж„и-.-п..). о .((Л -А-. .-A-( ,0 m (A-Aj-hX h2ji |(Aо О j: -ЛГ ТР|«ГО m ,А,(. JbLLa-x-.p iiuil Jft-1 i -«pt ii S i( V asiiiiy 4)( JH2i iH2i у - номер тележки f - номер колесной пары в У тележке , В уравнени х (1) и (2} ПРИНЯТЫ дующие обозначени : перемещени  ку ва исследуемого экипажа поперек .вертикально - -Z, угловйе повороты зова относительно продольной оси поперечной оси - Ф, вертикальной оси - V; перемещение и угловые по роты ргил ходовых тележек - Д-., Z- - где:т ft . Т «1,2 соответственно дл  пер и второй тележек, перем цение и по рот К оЛесных пар - Л , 2 кт , V ; ТК 1,2 соответствует номеру лежки и расположению колесной пары IT, соответственно, масса ку зова и тележки; Pji,, соответственно, вертикал ное демпфирование в надбуксовок и кузовном подвешивании; 612 f jif - горизонтальное демпфирование перемещений тележки относительно куаоваг Ж2-5.,Жд соответственно, вертикальна  и горизонтальна  жесткость кузовного подвешивани  г соотаетственно, вертикальна  и поперечна  жесткость надбуксоаого подвешивани ; Ж„,Жр- соответственно, жесткость пути в вертикальной плоскости под колесом и рельса по головке; Р - вес кузова (брутто); обрессоренной части тележки; ц - вес колесной пары с буксами и неподрессоренныгии элементами экипажной части;РСТ « РУЗка на колесо; . G - зазор в колее на сторону под данной колесной парой; SK - рассто ние межцу кругами катани ; - разность высот рельсовых нитей под соответствующими колесны ми парами; Ij ординаты вертикальных неровностей рельсовых нитей под соот- . ветствувадими колесными парами; б-г база тележки; 2Я - база кузова; Ь - возвышение центра т жести надрессорного строени  над центром колебаний; „ : tl возвышение центра т жести o6peccopeHHfcJX масс тележки над плоскостью осей колесных пар; У - поперечное смещение колес-, ной пары относительно средней линии рельсовой колеи; Vjj - скорость движени  путеизмерительного вагона; V - скорость движени  исследуемого экипажа; V - скорость относительного смещени  поверхностей контакта Дл  колесной пары тележки экипажа; Xjy - коэффициент,  вл ющийс  линейной функцией относительной скорости проскальзывани ; . .,, sjo ДА bj дд ь5 У. Коэффициент устойчивости поперечному сдвигу рельсошпальной решетки вычисл ют по известной фо  луле, К ., « Ре где У,, - рамна  сила. Ре - статическа  нагрузка от оси колесной на рельс. Рамна  сила определ етс  на решени  дифференциальных уравнений поперечных колебаний  сследуемого типа экипажа. Статическа  нагруз13 ка от оси рельс  вл етс  посто нной дл  исследуемого типа экипажа и при нимаетс  равной общему весу экипажа делённому на число его колес, Стати ческа  нагрузка  вл етс  априорной информацией. Коэффициент безопасности по впо занию гребн  колеса на рельс вычисл ют по известной формуле j %-1 AAb/(,)tg-() S-Cl B).-4) P tMyCS-b.) P S-CN-R ttg-Cp.-4)+4 S|32- -524 j g P 3 . p, j5-(AR)t(p-4)) В ЭТИХ выражени х прин ты следу гаие обозначени : Р -вертикальна  нагрузка п редаваема  на шейку колесной пары с стороны йабегакадего на рельс колеса Р вертикальна  нагрузкана другую шейку той же колесной пары; . --соответственно радиусы шейки колесной пары и колеса; S-г рассто ние от точки конта та гребн  колеса с рельсом до круга катани  другого колеса; Jetg-vp - коэффициент трени  скол жени  гребн  по рельсу; р - угол ме щу образующей поверхности гребн  и горизонтальной плоскостью; рассто ни , от точки конта та гребн  колеса с рельсом соответственно До сил Р и Pj ; . вертикальна  сила инерции колеса, набегающего на рельс; : г вертикальна   сила инерции другого колеса той же колесной пары j - горизонтальное ускорение набегающей колесной пары; G - вес колесной пары; g,-. ускорение силы т жести; : рамна  сила. Величины Р, РГ «.г i  вл ютс  переменными дл  каждого момента дви жени  исследуемого типа экипажа. Величины г. Я, S,M,JS, b.b.G, g- отнр .сн тс  к..априорной информации. Величины Р., и Pj, определ ютс  на основе решени  дифференциальных уравнений/ описывающих колебани  исследуемого экипажа в вертикально-про ,., дольной плоскости. Величины и ) могут определ тьс  либо на основе решени  дифференциальных уравнений, характеризующих взаимодействие необрессоренных масс исследуемого экипажа с рельсом, :Либо по известным формулам. Динамическую ширину рельсовой ко леи Зд , вызванную боковым отжатием 76 рельса при движении исследуемого типа экипажа на заданной скорости, определ ют на основе решени  дифференциальных уравнений поперечных колебаний исследуемого экипажа. Вертикальна  сила, передаваема  от колеса исследуемого типа экипажа рельсу, определ етс  как совокупность вертикальных динамических сил, возникающих при. движении экипажа, и статической нагрузки Pg. - . в .со.вокупность вертикальных дина мических сил вход т силы, вызванные колебанием исследуемого экипажа на рессорах (Рр), длинными (РНП) неровност ми пути, силы инерции необрессоренных масс, вызванных изолированными плавными (РИ««} или непрерывными (РИНК) неровност ми на колесе. Вертикальную силу, передаваемую от колеса рельсу, можно.определить по , формуле: - при коротких неровност х пути P . 2SLK- SSL . или при длинных неровност х пути P P + Ppt . с к имк - инк В этих формулах веро тность вли ни  сил, вызванных непрерывной и изолированной неровност ми на колесе, оцениваетс  средними квадратическими отклонени ми , и s. .Коэффициентами К и К соответственно учитываетс  удельный вес колес, имеющик изолированные и непрерывные неровности . Величины коэффициентов К и Kj определ ютс  на основе промеров колес исследуемых типов экипажей. Они задаютс  заранее. Величины средних квадратических отклонений 3. определ ют по известным формулам. Они  вл ютс  априорной информацией. Величины Р и Р„ или Р определ ют расчетным путем придвижении путеизмерител , а Рд - задают. Боковое давление V колеса на рельс и направл ющее усилие колеса Y определ ют посредством решени  дифференциальных уравнений поперечных колебаний исследуемого экипажа. Основные напр жени  т.е. напр ени , вызванные изгибом и.кручением рельса, в кромках подошвы оп и оловке 5 вычисл ют по рассчитанным вертикальным давлени м колес 21р, передаваемым рельсам, с учетом рас сто ни  X.}, от местонахождени  колеса ходовой тележки исследуемого экипажа до сечени , в котором определ ютс  , Sor, а также по данным, хаактеризукицим конструкцию контролиуемого пути и его элементов. К их ислу относ тс  коэффициент относиельной жесткости пути и рельса К, омент сопротивлени  рельса , модуль пругости подрельсового основани  U. Информаци  о величинах Р и мо дуле упругости U  вл етс  текущей, а о величинах .W, - априорной. Величина К определ етс  расчетным путем . Поскольку величины f/,K, U завис т от конкретной конструкции верхне го строени  пути, то все разновидности этих конструкций наконтролируемом участке пути задаютс . Величи на 9V Задаетс  с учетом вертикального износа рельса. KoHTaKTiue напр жени  « опреде л ют в пр мых участках, исход  из да ных о действии динамических вертикгт ных сил, приложенных к рельсу, и Ъы ванных короткими неровност ми на рел се,Рц, а в кривых участках, исход  из данных о действии направл ющих усилий колес Y. Указанные данные составл ют текущую информацию. Дл  расчета величи ( 0используетс  также априорна  информаци . Операци  сравнени  основана на логико-арифметическом анализе величин рассчитанных параметров с. заданными допусками. Сравнению подлежат: - коэффициент устойчивости рельсошпгшьной решетки поперечному сдвигу Ки« t .n:c..n.c.j; - коэффициент безопасности вползанию гребн  колеса на рельс П ; - динамическа  рельсовой колеи fSm«« - основные напр жени  в кромках подошвы и головки рельса 1 ®о„. -«контактные напр жени  в рельса Допуски к, „ Двтс1хЗ,б„„.1&,,Ц ЯВЛЯЮТСЯ априорной информацией. Пос леднее также относитс  и к коэффици енту безопасности П- В прин тых об начени х  вл етс  предел1|Но величиной ширины колеи. В результате операции сравнени  вычисл ют величины отступлений от прин тых допусков по каждому сравни ваемому параметру. Величина отступл ни  представл ет собой разность фак тической (рассчитанной) и допустимо величин. Поскольку в каждом расчетном се чении пут  осуществл етс  прив зка его прот женкости посредством датчи ка пройдеииого пути, то координаты месторасполомени  отступлений сравиваемыж параметров от допусков зломинают . Координаты месторасположеи  отступлений характеризуют места, де требуетс  устранить неисправноси пути или ограничить скорость двиени  исследуемого типа экипажа по равнению с заданной дл  расчета. Операци  определени  предельно возможной скорости движени  исследуемого типа экипажа выполн етс  дл  тех мест на пути, где имеютс  отступлени  рассчитанных параметров Ку„ , So ° Д пусков при наличии неисправностей пути. Выполнение операции осуществл етс  путем вычислений. Алгоритмы этих вычислений могут быть различными. Назовем два из них. Согласнб первому варианту выполн ют расчеты, как это было указано выше, дл  различных заданных скоростей движени  исследуемого типа экипажа н сравнивают полученные величишл расчетных параметров с допустнмз1ми. Выбирают ту скорость движени , котора  имеет наименьшее отклонение от установленной дл  контролируемого участка и при которЬй величины расчетных параметров укладываютс  в допуски. . Во втором блучае математические зависимости по определению параметров Лу.пх.Л. .Зог Vo дополн ют ограничени ми, вы ажакхцими допуски на эти параметры. Систему уравнений с заданными ограничени ми решают совместно относительно искомой скорости движени . При этом можно .задать критерий оптнмальности, например , характеризующий ишнимальное уклонение от скорости, установленной дл  контролируемого участка пу;ги. Способ оценки состо ни  пути заключаетс  в следующем. В какой-то момент времени t, устройства измерени  параметров пути путеизмерительного вагона наход тс  в точках с координатами пути -(фиг. 3)i, и |- , Факт нахождени  устройств измерени  над указанными кос динатами фиксируетс  датчиксш пути, который подает команду на автоматическое измерение параметров положени  рельсовой колеи: просадок нагруженной левой и правой рельсовых нитей Atnv положение пути по уровню fi, положение пути в плане каждой ненагружен-ной рельсовой нити ) и ширишд рельсовой колеи S; параметров неровности рабочей поверхности кгощого рельса - волнообразного износа, пробуксовин , выбоин, ступенек в Ьтыках, йероаностей на боковой грани, Л(„, модул  упругости подрельсовогс основани  И МП}В этот же момент времени по команде от датчика пути измер етс  посООдством соответствующего датчика фактическа  скорость VQ. Значени  каждого из измер емых пара метров представл ютс  в виде пропорциональ
ного электрического сигнала. Измеренные данные в точке i поступают непосредственно на входы ЭВМ или через преобразовательные устройства, обеспечивающие сопр жение вводов ЭВМ с измерительными устройствами. Одновременно по команде от датчика пути эти Данные поступают в специальную пам ть ЭВМ с целью хранени  дл  последующих циклов оценки состо ни  пути.

Claims (2)

  1. По команде от датчика пути из пам ти ЭВМ вызываютс  значени  П,, |д(„, и S; ранее измеренные в точке , а также все ранее измеренные параметры: ИА1П1ЛА(п),..5 IB точках Значени  этих параметров поступают в процессоры ЭВМ. По этой же команде от датчика п ти с устройств ввода в ЭВМ поступае априорна  информаци . Объем и номен клатура априорной информации опреде л ютс  типом исследуемого экипажа и типом конструкции пути оцениваемого участка. Априорна  информаци  задает с  до начала текущего цикла оценки. Математическа  модель взаимодействи  исследуемого типа экипажа и пути на заданной скорости движени  задаетс  до начала всех циклов оценки, т.е. до начала контрольной поездки путеизмерител . После ввода всех исходных данных посредством ЭВМ решают систему алгебраических и дифференциальных уравнений, св зывающих эти данные, и определ ют перемещени  элементов система экипаж-путь, напр жени  в элементах пути и их изменени  во вре мени.Путем вычислений определ ют также рамные силы, передаваекые каждой колесной парой раме тележки исследуемого экипажа, силы инерции каж дой колесной naj по левому и правому колесу 3, J, вертикальные нагрузки , передаваемые на шейки каждой колесной пары Р , Р. вертикальные Р и горизонтгшьные Y силы, передаваемые рельсу от каждого колеса, а такж направд  ющие усили  каждого колеса Y На основе этих данных затем определ ют коэффициент устойчивости рельсо итальной решетки поперечному сдвигу .п.с °Д каждой колесной парой, коэффициент безопасности по вползанию гребн  колеса на рельс П, динамическую ширину рельсовой нити Зд под каждой колесной парой, основные напр жени  в кромках подошвы и головки Gor рельса под каждым коле сом, тензор контактных напр жений под каждым колесом, продольные силы, обусловленные угоном пути, F. Затем расчетные параметры К,. .вг «Ve сравнивают с допусками и определ ют величины отступле ,ний от допусков. Эти операции выполн ют также посредством ЭВМ. Те места где обнаружились отступлени  от допусков , фиксируютс  ЭВМ. Места наличи  отступлений указывают на то, что здесь требуетс  устранить неисправности пути или ограничить скорость движени  поездов. После этого посредством ЭВМ определ ют предельно возможную скорость дл  тех мест на пути, где имеютс  вышеуказанные отступлени . Если расчетные параметры наход тс  в пределах допусков, то операци  по определению предельно возможной скорости не выполн етс . v.n.c.,) V . ;Данные о параметрах К ,Vo величинах отступлений их от допусков, предельно возможной скорости, а также данные об измер емых параметрах положени  рельсовой колеи, неровностеП на рабочей поверхности рельсов и модуле упругости подрельсового основани  выдают на печать и регистрацию с прив зкой к прот женности пути. На .этом один цикл оценки состо ни  пути заканчиваетс . При наезде измерительной колесной пары в момент времени ,( на точку пути с координатой 1-и начинаетс  второй цикл оценки состо ни  пути. На втором цикле координатами измер емых параметров  вл  t . , . . L о - (фиг.4). ЮТСЯ 1 - В расчетную схему их информационного пол  (-(+) -Ki-- f) ввод т измер емые параметры с координатами «-.-- .-1- - (, 1- . - -де ( фиг. 2) и затем начинают вычислительные операции. При наезде на.точку с координатой начинаетс  третий цикл и т.д. Формула изобретени  : Способ оценки состо ни  железнодорожного пути с использованием электронной вычислительной машины (ЭВМ) и измерительных устройств, смонтированных в путеизмерительном вагоне, заключающийс  в том, что в процессе движени  вагона при определенной скорости измер ют положение рельсовой колеи: просадки рельсовых нитей, положение пути по уровню и в плане, ширину рельсовой колеи, электрические сигналы, пропорциональные величинам измер емых параметров, подают на ЭВМ. предварительно в ЭВМ ввод т допуски ;по каждому параметру, посредством ЭВМ сравнивают величины каждого измер емого параметра с д. лустимыми, определ ют отступлени  измеренных величин от допусков и атем дл  заданной длины контролируемого участка пути подсчитывают их количество, о т ичающийс  тем, что, с целью получени  более достоверных данных о состо нии пути, перед поезд кой заклгщьшгиот в ЭВМ математическую модель взаимодействи  оцениваемого пути и экипсша при требуемой скорости его движени , одновременно с парамет рами положени  рельсовой колеи измер ют неровности на рабочей поверхнос ти рельса и модуль упругости подрель сового основани , по введенным в ЭВМ величинам положени  рельсовой колеи, неровностей на рабочей поверхности рельсов, модул  упругости подрельсового основани , а также фактической скорости путеизмерител  в процессе его движени  решают системы алгебраических и дифференциальных уравнений упом нутой математической модели, определ ют перемещени  элементов системы экипаж-путь, напр жени  в эл ментах пути и их изменени  во времени , рамные силы.Ур, силы инерции колесной пары 3, З,вертикальные наг передаваемые на шейки колесны рузки, пар, PJ , Р,, вертикальную Р и гориг зонтальную силы от колеса на рельс, а также направл ющее усилие колеса V, по полученным данным вычисл ют коэффициент устойчивости рельссшшальной решетки поперечному коэффициент безопассдвигу К ности по вползанию гребн  колеса на рельс 1, динамическую ширину 620 рельсововой колеи 5д, основные напр Ц жени  в кромках подс ивы и головки eer рельса, тензор контактных напр жений рельса о, продольные силы, обусловленные угоном пути, F , величины параметров .П, бд.бд.о сравнивают с допусками, которые предварительно закладывают в ЭВМ, по каждому из этих па раметров вычисл ют величина отступлений от допусков, определ ют места наличи  этих отступлеНИИ , а также места где. требуетс  устранить неисправности пути или ограничить скорость движени  исслейуемого типа экипажа, определ ют предельно возможную скорость дл  тех мест на пути, где имеютс  отступлени  рассчитанных параметров Ку.., 1, 5д,, допусков, вывод т эти данные и данные об отступлени х рассчитанных параметров, а также измер  иых параметров на регистрацию и печать с прив зкой к прот женности пути... Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе: 1.Способ контрол  и измерени  параметров положени , рельсовых ,нитей , патент rJlPw 80932, кл. 19а 29/38, 1970/. ,
  2. 2.Оценка пути fc«помощью ЭВМ 1971, 10, с. 2а;
    HtsflsHyeMbiS gHurrofif
    ffr г (i/r
    .
    i И
    Xff
    + f
    / -
    Ч
    Л
    /УигЛ
    tA
    иг.З
    &e
SU762315140A 1976-01-14 1976-01-14 Способ оценки состо ни железнодорожного пути с использованием электронной вычислительной машины (эвм) и измерительных устройств,смонтированых в путеизмерительном вагоне SU618476A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU762315140A SU618476A1 (ru) 1976-01-14 1976-01-14 Способ оценки состо ни железнодорожного пути с использованием электронной вычислительной машины (эвм) и измерительных устройств,смонтированых в путеизмерительном вагоне

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU762315140A SU618476A1 (ru) 1976-01-14 1976-01-14 Способ оценки состо ни железнодорожного пути с использованием электронной вычислительной машины (эвм) и измерительных устройств,смонтированых в путеизмерительном вагоне

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU618476A1 true SU618476A1 (ru) 1978-08-05

Family

ID=20645899

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU762315140A SU618476A1 (ru) 1976-01-14 1976-01-14 Способ оценки состо ни железнодорожного пути с использованием электронной вычислительной машины (эвм) и измерительных устройств,смонтированых в путеизмерительном вагоне

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU618476A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2567495C1 (ru) * 2014-08-22 2015-11-10 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технологический испытательный центр АпАТэК-Дубна" Способ оценки состояния железнодорожного пути с изолирующим стыком

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2567495C1 (ru) * 2014-08-22 2015-11-10 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технологический испытательный центр АпАТэК-Дубна" Способ оценки состояния железнодорожного пути с изолирующим стыком

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7853412B2 (en) Estimation of wheel rail interaction forces
CN113358053B (zh) 轨道不平顺检测评估系统、方法、电子设备及轨道车辆
RU2394120C2 (ru) Способ оценки состояния железнодорожного пути
Sun et al. A three-dimensional model for the lateral and vertical dynamics of wagon-track systems
CN201746752U (zh) 轨道检测装置
CZ282525B6 (cs) Způsob zjišťování provozního stavu železničních tratí a zařízení k provádění tohoto způsobu
Barbosa New method for railway track quality identification through the safety dynamic performance of instrumented railway vehicle
Kuzyshyn et al. Research of safety indicators of diesel train movement with two-stage spring suspension
Matsumoto et al. Safety measures against flange-climb derailment in sharp curve-considering friction coefficient between wheel and rail–
CN202368605U (zh) 一种动态检测铁路轨道左右钢轨轨向的检测装置
Kawasaki et al. Estimation of rail irregularities
de Oliveira et al. Experimental investigation on the use of multiple very low-cost inertial-based devices for comfort assessment and rail track monitoring
JP7257729B2 (ja) 橋梁の共振検出方法とその共振検出装置及び橋梁の共振検出プログラム
SU618476A1 (ru) Способ оценки состо ни железнодорожного пути с использованием электронной вычислительной машины (эвм) и измерительных устройств,смонтированых в путеизмерительном вагоне
RU2731163C1 (ru) Способ оценки динамической жёсткости рельсового пути и устройство для его реализации
RU2757941C1 (ru) Устройство оценки и контроля динамического состояния верхнего строения пути в условиях интенсификации перевозочных процессов
Steišūnas et al. Estimation of ambient temperature impact on vertical dynamic behaviour of passenger rail vehicle with damaged wheels
Liu et al. Performance-based track geometry and the track geometry interaction map
Cooperrider et al. A survey of rail vehicle testing for validation of theoretical dynamic analyses
Petrov et al. Mathematical Model of Wheel Pairs Movement of a Rail Vehicles
Tsubokawa et al. Development of a dynamic track measuring device for gauge and twist to reduce derailment accidents
Dadié et al. Track geometry monitoring using smartphones on board commercial trains
RU213551U1 (ru) Устройство для контроля геометрии пути
JP7482584B2 (ja) 橋梁のたわみ測定方法とそのたわみ測定装置及び橋梁のたわみ測定プログラム
Atmadzhova On the method of determining safety criteria against rolling stock derailment