Публикация научных статей.
Вход на сайт
E-mail:
Пароль:
Запомнить
Регистрация/
Забыли пароль?

Научные направления

Поделиться:
Разделы: Техника
Размещена 31.05.2024.
Просмотров - 257

ДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ, ВОЗНИКАЮЩИЕ В ПРОЦЕССЕ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ

Азиев Ядулла Гасан

Нахчыванский государственный университет

старьший преподаватель

Aлиев Асаф Асиф оглы, доктор философии математических наук, доцент кафедры «Транспортная инженерия и технические дисциплины» Нахчыванского Государственного Университета, Азербайджанская Республика, город Нахчыван


Аннотация:
Тема данной работы посвящена исследованию динамических процессов, возникающих в процессе движения поездов. В ней рассматриваются ключевые аспекты, связанные с механикой движения подвижного состава, а также возникающими при этом динамическими явлениями. Особое внимание уделяется анализу продольных и поперечных колебаний вагонов, воздействию неравномерностей пути на стабильность движения, а также взаимодействию колесных пар с рельсами. Также рассматриваются меры по снижению негативного воздействия динамических нагрузок на железнодорожный путь и подвижной состав, что способствует повышению безопасности и эффективности железнодорожных перевозок.


Abstract:
The topic of this work is devoted to the study of dynamic processes that arise during the movement of trains. It examines key aspects related to the mechanics of rolling stock movement, as well as the dynamic phenomena that arise. Particular attention is paid to the analysis of longitudinal and transverse vibrations of cars, the impact of track irregularities on traffic stability, as well as the interaction of wheel pairs with rails. Measures are also being considered to reduce the negative impact of dynamic loads on the railway track and rolling stock, which helps to improve the safety and efficiency of railway transportation.


Ключевые слова:
динамические процессы; стабильность; безопасность; комфорт; вертикальные колебани; неровности рельсов; кривизна пут; аэродинамические эффект; стыки рельсов; стрелочные перевод; износ

Keywords:
dynamic processes; stability; safety; comfort; vertical vibrations; rail irregularities; track curvature; aerodynamic effects; rail joints; turnout; wear


УДК 62-5

Введение.

Движение поездов сопровождается множеством сложных динамических процессов, которые оказывают значительное влияние на стабильность, безопасность и комфорт перевозок, а также на износ элементов пути и подвижного состава.

Актуальность.

Актуальность исследования динамических процессов, возникающих в процессе движения поездов, обусловлена несколькими ключевыми факторами. исследования в области динамических процессов, возникающих в процессе движения поездов, имеют важное значение для повышения безопасности, комфорта, экономической эффективности, технических инноваций и экологической устойчивости железнодорожного транспорта.

Цели исследования.

К цельям исследования можно отнести следующие:

- анализ и понимание динамических процессов, возникающих в процессе движения поездов;

- разработка методов и технологий для оптимизации этих процессов с целью повышения безопасности, комфорта пассажиров и экономической эффективности железнодорожного транспорта;

- внедрение результатов исследований в практику для улучшения эксплуатационных характеристик подвижного состава и железнодорожной инфраструктуры.

Задачи исследования:

- провести обзор литературы и существующих исследований по теме динамических процессов в железнодорожном транспорте;

- выявить основные факторы, влияющие на динамические процессы при движении поездов;

- разработать математические модели и компьютерные симуляции для анализа динамических процессов;

- провести экспериментальные исследования и сбор данных для верификации моделей;

- разработать рекомендации по улучшению динамических характеристик поездов;

- оценить влияние предложенных решений на безопасность, комфорт и экономическую эффективность железнодорожного транспорта.

Материалы исследования:

- научная и техническая литература по динамике железнодорожного транспорта;

- данные экспериментальных исследований и полевых испытаний;

- компьютерные модели и симуляции;

- нженерные чертежи и техническая документация подвижного состава и железнодорожной инфраструктуры;

- статистические данные о движении поездов и инцидентах на железной дороге.

Использованные методы исследования.

Аналитические методы:

- изучение и анализ научной литературы и существующих исследований;

-  математическое моделирование динамических процессов.

Численные методы:

- компьютерное моделирование и симуляции с использованием специализированного программного обеспечения (например, MATLAB, ANSYS, SIMPACK);

- методы конечных элементов для анализа напряжений и деформаций.

Экспериментальные методы:

- проведение полевых испытаний с использованием датчиков и измерительного оборудования для регистрации динамических параметров (вибраций, ускорений, нагрузок;

-  лабораторные исследования с использованием стендов и макетов.

Статистические методы:

- анализ данных о движении поездов и инцидентах для выявления закономерностей и факторов риска;

- обработка и интерпретация экспериментальных данных.

Инженерные методы:

- разработка конструктивных решений и рекомендаций по улучшению динамических характеристик подвижного состава и железнодорожной инфраструктуры.

Основные динамические процессы включают вертикальные и горизонтальные колебания, вибрации, удары и взаимодействие колес и рельсов. [1].

Научная новизна.

Научная новизна данной темы заключается в интеграции современных технологий и методов для глубокого понимания и оптимизации динамических процессов, возникающих при движении поездов, что в конечном итоге способствует развитию железнодорожного транспорта, повышению его безопасности, эффективности и комфорта.

Вертикальные колебания возникают из-за неровностей пути, изменений профиля пути и неравномерности нагрузки на колесные пары. Эти колебания влияют на комфорт пассажиров и стабильность груза, а также на износ рельсов и колесных пар. Основные причины вертикальных колебаний включают:

-неровности рельсов - из-за износа или недостаточного обслуживания;

- дефекты рельсов - такие как выбоины и волнистость;

- изменения профиля пути - уклоны и возвышения. [2].

Горизонтальные колебания происходят в результате взаимодействия между колесами и рельсами, особенно на кривых участках пути. Эти колебания могут вызывать боковые силы, которые влияют на устойчивость подвижного состава и состояние пути. Основные причины горизонтальных колебаний включают:

- кривизна пути - чем меньше радиус кривой, тем выше горизонтальные колебания;

- неправильная установка рельсов - неправильное нивелирование и направление рельсов;

- дефекты колес - износ или повреждение ободов. [3].

Вибрации возникают из-за взаимодействия подвижного состава с неровностями пути, а также из-за динамических нагрузок при движении на высоких скоростях. Вибрации могут передаваться на элементы пути и подвижного состава, вызывая их износ и повреждения. Основные источники вибраций включают:

-  контакт колес и рельсов - из-за неровностей и дефектов;

- работа тяговых и тормозных систем - особенно на высоких скоростях;

- аэродинамические эффекты – особенно на высокоскоростных поездах. [4].

Удары возникают при прохождении подвижного состава через стыки рельсов, стрелочные переводы и другие неровности пути. Эти динамические воздействия могут вызывать локальные повреждения рельсов и колес, а также снижать комфорт пассажиров. Основные причины ударов включают:

- стыки рельсов - особенно на участках с недостаточно сглаженными стыками;

- стрелочные переводы - сложные элементы пути, где происходит смена направлений;

- неровности пути - выбоины и волнистость. [5].

Взаимодействие колес и рельсов включает сложные динамические процессы, такие как прокатывание колес по рельсам, скольжение, проскальзывание и трение. Эти процессы влияют на износ рельсов и колес, а также на энергоэффективность движения. Основные аспекты взаимодействия включают:

-  прокатывание и трение - основной механизм движения;

- скольжение и проскальзывание - возникают при изменениях скорости и направлении движения;

- износ - постоянное воздействие контактных поверхностей друг на друга. [6].

Заключение.

Динамические процессы, возникающие в процессе движения поездов, играют ключевую роль в обеспечении безопасности, эффективности и комфорта железнодорожного транспорта. Понимание этих процессов и управление ими позволяет улучшить эксплуатационные характеристики подвижного состава и пути, а также продлить срок службы элементов железнодорожной инфраструктуры. Современные технологии и методики мониторинга и анализа динамических процессов помогают своевременно выявлять и устранять проблемы, обеспечивая устойчивое развитие железнодорожного транспорта.

 Используя вышеуказанные цели, задачи, материалы и методы, исследование может существенно продвинуться в понимании и оптимизации динамических процессов, возникающих при движении поездов, что приведет к значительным улучшениям в области железнодорожного транспорта.

Библиографический список:

1. Блинников М. В. Динамика движения подвижного состава железных дорог. Москва: Транспорт. 2006.
2. Гаврилов С.М. Влияние динамических процессов на безопасность движения поездов. Санкт-Петербург: Научный центр транспортных систем. 2011.
3. Иванов А. П. Моделирование динамических процессов в железнодорожном транспорте. Москва: Наука. 2013.
4. Кузнецов В. И. Механика и динамика железнодорожного подвижного состава. Москва: Машиностроение. 2009.
5. Лебедев Ю. А. Динамика взаимодействия колес и рельсов. Москва: Транспортное машиностроение. 2015.
6. Трофимов В. К. Влияние неровностей пути на динамику движения поездов. Москва: Транспортная безопасность. 2020.




Рецензии:

2.06.2024, 3:14 Ашрапов Улугбек Товфикович
Рецензия: Тяговые машины, движущиеся по пути, постоянно испытывают возбужденные вертикальные и качковые колебания из-за вертикальных неровностей. Эти вибрации вызывают изменения нагрузки на ось, а динамические нагрузки в каждом элементе системы привода создаются за счет изменения тягового усилия, зависящего от ползучести и нагрузки на ось, передаваемого через контакты колеса с рельсом. На срок службы и надежность дорогостоящих тяговых транспортных средств существенно влияют изменения условий динамической нагрузки системы привода. В данной статье автор приводит общие понятия о ключевых факторах динамических процессов при движение поездов. Однако, автор в статье не конкретизирует методы преодоления этих проблем. Например, зачем рабочие на станциях стучат по колесам поездов? Трещина делает звук глухим, и по этому признаку можно узнать о наличии дефектов в колесе, а дальнейший их поиск ведется визуально. Также осмотрщики вагонов постукивают по буксам (коробкам с подшипниками), в которых крепится колесная пара [https://www.vokrugsveta.ru/quiz/279631/]. Другой пример, георадары (ground penetrating radar – GPR) в железнодорожной отрасли в основном используются для профилактических осмотров балластного слоя и нижнего строения пути. Исследование [Ю. А. Сухобок и др. Автоматический поиск рельсовых стыков с использованием методов обработки. Материалы Международной научной конференции. Хабаровск, 2021. С. 56-63.] посвящено автоматизации процесса определения местоположения рельсовых стыков и их элементов: стыковых накладок и стыковых болтов. Статью "ДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ, ВОЗНИКАЮЩИЕ В ПРОЦЕССЕ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ" рекомендую основательно доработать.



Комментарии пользователей:

Оставить комментарий


 
 

Вверх