Встановлення допустимої швидкості руху тепловозів в кривій ділянці залізничної колії із врахуванням норм країн Європейського Союзу

Abstract

Проходження тепловозом криволінійних ділянок колії супроводжується складними динамічними процесами, що включають вплив на рухомий склад та колію бічних сил та направляючих реакцій, виникнення значних інерційних навантажень та ризиків сходу коліс рухомого складу з рейок. Неправильне визначення допустимої швидкості в таких умовах може призвести до аварій, пошкодження інфраструктури або травмування персоналу. В умовах інтеграції залізничного транспорту України до європейського залізничного простору (в межах реалізації Угоди про асоціацію з ЄС), актуальним є вивчення технічних специфікацій та безпекових критеріїв, які діють у країнах Європейського Союзу. Порівняння цих вимог із вітчизняними підходами дозволяє виявити невідповідності, а також обґрунтувати необхідність удосконалення національної нормативної бази. Крім того, дослідження має прикладну значущість, оскільки результати можуть бути використані при плануванні швидкісних режимів, удосконаленні інструкцій з експлуатації тепловозів (наприклад, типу 2ТЕ116), а також при впровадженні систем діагностики й контролю динамічного стану рухомого складу в реальному часі. Об’єкт дослідження – вантажний магістральний тепловоз 2ТЕ116. Предмет дослідження – допустима швидкість руху тепловоза у кривій з урахуванням критеріїв безпеки руху. Мета дослідження – порівняння українських та європейських нормативів безпеки, а також встановлення допустимого швидкісного режиму для локомотивів типу 2ТЕ116 в кривій малого радіусу. За результатами цієї бакалаврської роботи виконано такі завдання: – проведено теоретичний аналіз особливостей динамічної взаємодії тепловоза з рейковою колією під час проходження кривих ділянок із врахуванням небезпеки сходу з рейок, а також розглянуто різні критерії визначення допустимої швидкості руху тепловоза; – виконано порівняння нормативної бази України та Європейського Союзу щодо критеріїв безпеки руху локомотиву у кривій; – розроблено математичну модель для визначення допустимої швидкості руху тепловоза в кривій ділянці та виконані розрахунки відповідних критеріїв; – отримано результати, які дозволяють підвищити рівень безпеки руху, оптимізувати режими експлуатації тепловозів у кривих ділянках та обґрунтувати пропозиції щодо адаптації вітчизняних нормативів до європейських стандартів.

Passage of a diesel locomotive along curved sections of track is accompanied by complex dynamic processes, including the impact on the rolling stock and track of lateral forces and guiding reactions, the occurrence of significant inertial loads and the risk of rolling stock wheels derailing. Incorrect determination of the permissible speed in such conditions can lead to accidents, damage to infrastructure or injury to personnel. In the context of the integration of Ukrainian railway transport into the European railway area (within the framework of the implementation of the Association Agreement with the European Union), it is relevant to study the technical specifications and safety criteria that are in force in the countries of the European Union. Comparing these requirements with domestic approaches allows us to identify inconsistencies, as well as to substantiate the need to improve the national regulatory framework. In addition, the study has applied significance, since the results can be used in planning speed regimes, improving operating instructions for diesel locomotives (for example, type 2TE116), as well as in implementing systems for diagnosing and monitoring the dynamic state of rolling stock in real time. The object of the study is the 2TE116 freight mainline diesel locomotive. The subject of the study is the permissible speed of a diesel locomotive in a curve, taking into account traffic safety criteria. The purpose of the study is to compare Ukrainian and European safety standards, as well as to establish the permissible speed regime for locomotives of type 2TE116 in a small radius curve. According to the results of this bachelor's thesis, the following tasks were completed: – a theoretical analysis of the features of the dynamic interaction of a diesel locomotive with a rail track during the passage of curved sections was carried out, taking into account the danger of derailment, and various criteria for determining the permissible speed of a diesel locomotive were considered; – a comparison of the regulatory framework of Ukraine and the European Union regarding the criteria for the safety of locomotive movement in a curve was made; – a mathematical model was developed to determine the permissible speed of a diesel locomotive in a curved section and calculations of the relevant criteria were made; – results were obtained that allow increasing the level of traffic safety, optimizing the operating modes of diesel locomotives in curved sections, and substantiating proposals for adapting domestic regulations to European standards.