Railway ballast tamping is one of the cost-expensive renewal and maintenance works of railway superstructure. The quality of ballast consolidation influences its resistance to residual deformations and long-term deterioration of track geometry. The process of ballast compaction along the sleeper under the vibration loading is complex and depends on many factors. The ballast flow processes under the vibration loading can produce both consolidation and un-consolidation of ballast material. The present study is devoted to the experimental investigation of ballast consolidation inhomogeneity. The method of ballast local consolidation measurement is proposed. The method is based on the velocity of impact wave propagation that is measured with device. The application of modern microcontroller and sensor techniques provided simple and reliable multi-point velocity measurements in a ballast layer. That enables well enough spatial resolution of ballast consolidation inhomogeneity. The measurement analysis has shown more than 4 times higher consolidation under the sleeper center than for unconsolidated ballast.

No abstract

Розроблений комплексний метод підвищення терміну служби хрестовин стрілочних переводів, що базується на врахуванні поздовжнього профілю хрестовини, величини динамічних сил та нормальних напружень. Удосконалено поздовжній профіль хрестовини марки 1/11 проекту 1740 методом виконання наплавки у польових умовах експлуатації. Уклони траєкторії після проходу середньостатичного колеса запропонованим профілем сягають 3,7 ‰, замість 10 ‰ у заводського профілю хрестовини. Встановлено, що збільшення навантаження на хрестовину до 60 % за рахунок просадки під брусом хрестовини призводить до прискореного розладнання хрестовини, внаслідок виникнення втомних дефектів на поверхні кочення, при цьому витрати на експлуатацію хрестовини збільшуються у п'ять разів. Проведено моделювання динамічної взаємодії рухомого складу із заводським та запропонованим поздовжніми профілями хрестовин. Розрахунки динамічних процесів нелінійної взаємодії рухомого складу залізниць із хрестовиною заводського профілю і профілю відновленого наплавкою показали, що величина сил у запропонованій хрестовині при швидкості руху 150 км/год є на 50 % нижчою порівняно із заводським поздовжнім профілем. При лінійному моделюванні динамічних добавок сил величина сил зменшується у запропонованого профілю до 30 %. Розраховано графічним методом величини осьових моментів інерції та моментів опору у характерних перерізах хрестовини. Проведено оцінку напружено-деформованого стану хрестовини із використанням рівнянь п'яти моментів для нерозрізної балки на пружних точкових опорах. Встановлено, що напруження при статичному розрахунку хрестовини є невисокими і набагато меншими за гранично допустиму величину напружень для даної марки сталі. Тому можна стверджувати, що хрестовина працює під навантаженням за рахунок використання наявних резервів міцності Ключові слова: хрестовина, стрілочний перевід, рухомий склад залізниць, повздовжній профіль, динамічні сили

No abstract

Investigation of damages of the subgrade slope in combination with its overwetting and rolling stock loading, which significantly affects safety traffic of the railway transport, has been carried out. The complex method of slope stability estimation of the subgrade is developed, which includes calculation of loads and vibration action of rolling stock on the main site of the subgrade, as well as the dynamic model of vibrations propagation in the body of the subgrade embankment and the model of plastic deformations accumulation. Dynamic and nonlinear plastic models are based on a finite-element model of the cross section of the subgrade. The plastic model takes into account the characteristics of soil strength of the subgrade, depending on the area of the vibration load impact. The developed method allows to carry out the estimation of external and internal factors impact on occurrence of subgrade destruction, which is of practical value for safety state estimation of the railway transport.