Оцінка впливу системи пасивного захисту сучасних швидкісних поїздів на їх функціонування та безпеку у відповідності до ДСТУ-EN 15227

Abstract

Важливим питанням для забезпечення конкурентоздатності сучасного залізничного транспорту є зростання експлуатаційних швидкостей. Але при цьому також збільшуються динамічні навантаження на рухомий склад, зростає небезпека аварійних ситуацій. Зменшити наслідки аварій у разі їх настання допомагає система пасивного захисту, яка розрахована на запобігання виникненню надлишкових навантажень на конструкцію вагона чи локомотива, збереження життєвого простору для обслуговуючого персоналу поїзда та пасажирів, перешкоджання наповзанню вагонів при зіткненнях. Покращення захисних властивостей безпосередньо пов’язано з підвищенням енергопоглинаючих властивостей елементів захисту шляхом оптимізації їх конструкції та використання сучасних матеріалів та технологій. Об’єктом дослідження в даній магістерській кваліфікаційній роботі виступає система пасивного захисту сучасних швидкісних поїздів. Предмет дослідження – конструктивні особливості та енергопоглинаючі властивості елементів системи пасивного захисту. Мета дослідження – оцінка впливу пасивної системи захисту на безпеку та функціональні властивості швидкісних поїздів. За результатами цієї магістерської роботи виконано такі завдання: – проаналізовано нормативні вимоги стандарту EN 15227, спрямованого на забезпечення ударостійкості сучасного рухомого складу залізниць та безпеки поїзних бригад та пасажирів; – проведений детальний огляд сучасного стану теоретичних та експериментальних досліджень систем пасивного захисту рухомого складу залізниць, а також проаналізований досвід застосування технології керування енергією зіткнення (Crash Energy Management) у провідних залізничних компаніях світу; – виконано оцінку відповідності швидкісного дизель-поїзда ДПКр-3 вимогам стандарту EN 15227 на основі спрощеної математичної моделі зіткнення; – проаналізовані показники енергетичної ефективності пристроїв поглинання енергії та проведений аналіз впливу силової характеристики та ходу деформування пристроїв на їх властивості; – розглянуті питання покращення організації обслуговування та відновлення елементів системи пасивного захисту рухомого складу залізниць.

An important issue for ensuring the competitiveness of modern railway transport is the increase in operating speeds. However, this also increases the dynamic loads on rolling stock, increasing the safety of emergency situations. The passive protection system, which is designed to prevent excessive loads on the structure of a wagon or locomotive, preserve survival space for train service personnel and passengers, and prevent cars from creeping in the event of collisions, helps to reduce the consequences of accidents in the event of them occurring. Improving protective properties is directly related to increasing the energy-absorbing properties of protective elements by optimizing their design and using modern materials and technologies. The object of research in this master's qualification work is the passive protection system of modern high-speed trains. The subject of research is the design features and energy-absorbing properties of the elements of the passive protection system. The purpose of the study is to assess the impact of a passive protection system on the safety and functional properties of high-speed trains. Based on the results of this master's thesis, the following tasks were completed: – the regulatory requirements of the EN15227 standard, aimed at ensuring the сrashworthiness of modern railway rolling stock and the safety of train vehicles and passengers, were analyzed; – a detailed review of the current state of theoretical and experimental research on passive protection systems for railway rolling stock was conducted, as well as the experience of applying Crash Energy Management technology in the world's leading railway companies was analyzed; – the DPKr-3 high-speed diesel train was assessed for compliance with the requirements of the EN15227 standard based on a simplified mathematical collision model; – the energy efficiency indicators of energy absorption devices were analyzed and the influence of the power characteristic and deformation of the devices on their properties was analyzed; – issues of improving the organization of maintenance and restoration of elements of the passive protection system for railway rolling stock were considered.