На железных дорогах широко проводятся меры по усилению реконструкции пути. Укладываются рельсы тяжелых типов, увеличивается протяженность пути на щебеночном основании, железобетонных шпалах, увеличиваются поставки транспорту средств механизации трудоемких путевых работ. Повышение надежности и долговечности устройств пути и путевого комплекса в целом имеет особенно актуальное значение: ремонтно-профилактические работы путевого комплекса требуют значительных резервов пропускной способности линий и станций, а отказы путевого комплекса вызывают сбои в эксплуатационной работе, снижают скорость движения поездов.
Вот почему к устройствам пути, качеству изготовления его элементов, профилактике и ремонту предъявляются повышенные требования. Для ремонтных работ создан и широко используется комплекс высокопроизводительных машин. Осуществляется переход на машинный способ текущего содержания пути в «окна» для профилактического осмотра и ремонта.
Машинизированное текущее содержание пути требует строгого соблюдения периодичности между выправками пути и выполнения в полном объеме сопутствующих им работ: пополнения балласта в шпальных ящиках (в технологическую цепочку включается хоппер-дозатор), планировки балластной призмы, закрепления узлов скреплений, поправки противоугонов.
Содержание пути с использованием технологически взаимосвязанной системы машин потребовало четкого разделения работ по целям и задачам (работы неотложные и планово-предупредительные), а весь комплекс капитального, среднего и текущего ремонта для обеспечения высокой эксплуатационной надежности выполнять по научно обоснованной системе.
Для путевого комплекса можно определить вероятность безотказной работы в течение заданного времени t0, начиная с произвольного достаточно удаленного момента t после окончания очередного планово-предупредительного ремонта. Коэффициент оперативной готовности по комплексу пути определяется из выражений:
При оценке влияния надежности пути на эксплуатационную работу в качестве первичной минимальной по протяженности единицы измерения комплекса пути необходимо принимать железнодорожный участок — расстояние между двумя соседними техническими станциями (участковыми или сортировочными).
Для участка или полигона сети (отделения, дороги) можно определить интенсивность отказов комплекса в расчете на 1 тыс. пропущенных поездов:
(4.41)
где nп (Т) — число поездов, имеющих задержки в связи с отказами по комплексу пути; N (Т) —· общее число пропущенных поездов за рассматриваемый период.
Может также потребоваться расчет нестационарного коэффициента готовности комплекса к безотказному пропуску поездов на участке или станции:
(4.42)
где пп (Ζ) — число задержанных поездов на участке или станции по комплексу на момент времени t; N (t) — общее число поездов на участке или станции.
Существенное влияние на организацию эксплуатационной работы на станциях, участках и направлениях имеет параметрическая надежность путевого комплекса, которая определяется по степени снижения скорости движения поездов. Этот показатель в конечном итоге определяет уровень и качество работ по обеспечению беспрепятственного пропуска поездов и определяется на основе анализа отказов (предупреждений о снижении скорости). Предупреждения о снижении скорости — наиболее часто повторяемый вид отказов устройств пути.
Каждое предупреждение характеризуется тремя физическими параметрами: протяженностью участка пути li, на котором должна быть снижена скорость движения, продолжительностью предупреждения ti и величиной скорости Vin, которая предусмотрена предупреждением, исходя из обеспечения безопасности движения, причем эта скорость всегда меньше установленной графиком движения поездов.
Снижение скорости ΔVin, расстояние действия предупреждений и их продолжительность учитывают с помощью обобщенного показателя, определяемого по формуле
Например, для одной дистанции за год показатель составил 1600 ч2, для другой — 560, для третьей — 495 ч2 и т. д. Это дает возможность сопоставить уровень работ по содержанию и ремонту пути и по обеспечению пропуска поездов с наименьшим снижением скорости. Однако с его помощью трудно оценить уровень параметрической надежности путевого комплекса на участках. Для этого необходимо знать вероятность того, что в момент времени t железнодорожный путь окажется в работоспособном состоянии (обеспечит пропуск поездов с установленной графиком движения скоростью). Нестационарный коэффициент готовности железнодорожного пути (по предупреждениям) для пропуска поездов с установленной скоростью целесообразно рассчитывать по формуле
(4.43)
Основным элементом верхнего строения пути, определяющим наличие отказов, особенно при несоблюдении межремонтных норм, являются рельсы. На дорогах СССР эксплуатируются рельсы Р50, Р65 и Р75, эксплуатационная надежность и износостойкость которых зависят от качества металла и условий эксплуатации, т. е. осевых нагрузок подвижного состава, скорости движения, нормы массы поездов.
Обобщающим показателем для изучения эксплуатационной надежности принимается грузонапряженность железнодорожных линий. Отказы, связанные с ограничением скорости движения поездов, вызываются состоянием нижнего и верхнего строения пути, его элементов. Наиболее часто происходят одиночный выход рельсов по дефектам и ухудшение состояния эксплуатируемых рельсов, когда снижается скорость движения поездов.
При анализе выхода рельсов по дефектам выбирают участки сети с диапазоном изменения числа перевезенных за год тонн грузов (тоннажа) 50 млн. т брутто на 1 км сети. Удельный выход рельсов (на 1 км пути) определяют для i-й градации следующим образом
где ni — число изъятых рельсов для ί-й градации пропущенного тоннажа; li — развернутая протяженность пути, который пропустил тоннаж градации.
Механизация ремонтно-путевых работ, в том числе текущего содержания пути, соблюдение сроков планово-предупредительных ремонтов с заменой основных элементов верхнего строения пути повышают эксплуатационную надежность путевого комплекса, снижают влияние его отказов на пропускную способность и работу станций и направлений.