В.И. Колесников, В.Б. Воробьев, В.В. Шаповалов, М.Б. Шуб
УЛУЧШЕНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПУТИ И ПОДВИЖНОГО СОСТАВА
Монография
Под редакцией М.Б. Шуба
Москва
В предлагаемой монографии представлены описания конструктивных и технологических методов улучшения динамического взаимодействия подвижного состава и пути. Рассмотрены вопросы влияния величины диссипативных сил пути на снижение уровня динамического воздействия подвижного состава на путь, увеличение долговечности подвижного состава и пути, уменьшение износа пути, повышение тяговых свойств локомотивов, снижение уровня структурного шума и вибрации при движении подвижного состава.
Монография предназначена для студентов и аспирантов вузов железнодорожного транспорта, а также инженерно-технических работников железных дорог разных уровней.
Предисловие
При взаимодействии подвижного состава и верхнего строения железнодорожного пути возникают интенсивные динамические нагрузки. Они оказывают разрушающее воздействие как на детали подвижного состава, так и на элементы верхнего строения пути.
Железные дороги многих стран мира в целях создания условий для повышения экономичности и эффективности массовых перевозок грузов приступили к повышению осевых нагрузок. В настоящее время на российских железных дорогах в постоянном обращении находятся поезда массой 6 тыс. т. В период до 2010 г. для перевозки грузов планируется организовать движение поездов массой от 6 до 18 тыс. т. В настоящее время проводятся комплексные исследования по применению осевой нагрузки 30 т. В результате повышенного уровня вертикальной и продольной динамики взаимодействия подвижного состава и пути возникают серьезные проблемы с состоянием рельсов и путевой структуры, колес и вагонов подвижного состава.
В результате повышения массы и скоростей движения поездов проблема улучшения динамического взаимодействия системы «путь—подвижной состав», которая всегда была предметом исследований и разработок на российских железных дорогах, приобретает все большее значение для развития железнодорожного транспорта.
Кроме того, повышенный уровень динамических нагрузок является причиной роста уровня шума и вибрации. Поездной шум остается одним из факторов негативного воздействия рельсового транспорта на окружающую среду и пассажиров. Проблема шума и вибрации на железнодорожном транспорте имеет большое значение для железнодорожных путей, укладываемых в черте населенных пунктов, высокоскоростных линий, для участков метрополитена, проходящих близко к жилым районам, а также для железных дорог, укладываемых в искусственных сооружениях, например, тоннелях и на мостах.
В предлагаемой монографии представлены описания конструктивных и технологических методов улучшения динамического взаимодействия подвижного состава и пути. Рассмотрены вопросы влияния величины диссипативных сил пути на снижение уровня динамического воздействия подвижного состава на путь, увеличение долговечности подвижного состава и пути, уменьшение износа пути, повышение тяговых свойств локомотивов, снижение уровня структурного шума и вибрации при движении подвижного состава.
Представлены математические модели механической системы «путь— подвижной состав» для решения вопроса оптимального демпфирования железнодорожного пути на балластном и монолитном основаниях.
В книге рассмотрены позитивные последствия проведения на сети дорог ОАО «РЖД» конкретных конструктивно-технологических мероприятий по улучшению условий взаимодействия пути и подвижного состава.
Авторы выражают благодарность за предоставленные материалы к главе 4 — д-ру техн. наук проф. А.А. Зарифьяну, к главе 8 — канд. техн. наук доценту В.А. Могилевскому, к главе 9 — А.Л. Выщепану, к главе 10—д-ру техн. наук А.А. Демьянову.