доктор технических наук;
doctor of technical sciences;
Цель: обосновать ширину колеи для прямых участков трамвайных линий с учетом типа рельсов и подук лонки, обеспечивающую устойчивость движения при повышении скоростей для соответствия перспективам развития городского рельсового транспорта. Методы: выполнено многовариантное компьютерное моделирование с использованием специально разработанной модели наиболее распространенного на сегодня трехсекционного трамвая «Витязь- М» в программном комплексе «Универсальный механизм» при варьировании ширины колеи (от 1518 до 1538 мм), типа рельсов (железнодорожный — Р65 и трамвайный, желобчатый — РТ60), подуклонки (1:20 и 0) и скорости движения (10–80 км/ч). Анализировались показатели поперечных ускорений кузова и необрессоренных масс, а также направляющие усилия в набегающих колесных парах. Результаты: установлено, что при скоростях до 40 км/ч ширина колеи в диапазоне 1518–1538 мм не оказывает существенного влияния на поперечные ускорения кузова — они остаются ниже нормативного предела 0,2 м/с². При увеличении скорости до 50–70 км/ч переход с ширины 1524 на 1520 мм снижает поперечные ускорения кузова крайних секций на 34–44 % в зависимости от типа рельса и подуклонки, а суммарные направляющие усилия возрастают на 30–50 %, обеспечивая направляющую функцию рельсовой колеи. Дальнейшее сужение колеи до 1518 мм дает незначительный дополнительный эффект по ускорениям, но сопровож дается ростом направляющих усилий до значений, создающих повышенный износ и риск заклинивания колесной пары. Практическая значимость: обоснована целесообразность перехода на нормативную ширину колеи 1520 мм для вновь строящихся и реконструируемых линий скоростного трамвая. Переход на колею 1520 мм позволит повысить устойчивость движения, комфорт пассажиров и снизить интенсивность бокового износа рельсов и гребней колес.
Objective: to substantiate the track gauge for straight sections of tram lines, taking into account the type of rails and inclines, ensuring stability at increasing speeds to meet the development prospects of urban rail transport. Methods: multivariate computer simulation was performed using a specially developed model of the most widely used three- section tram “Vityaz- M” in the Universal Mechanism software package. The simulation varied the track gauge (from 1518 to 1538 mm), rail type (R65 railway rails and RT60 grooved tram rails), inclination (1:20 and 0), and travel speed (10–80 km/h). The lateral acceleration of the body and unsprung masses, as well as the guiding forces in the approaching wheel pairs, were analyzed. Results: it was found that at speed up to 40 km/h a track gauge in the range of 1518–1538 mm does not significantly affect the lateral acceleration of the body remaining below the standard limit of 0.2 m/s². As speed increases to 50–70 km/h, changing the gauge from 1524 mm to 1520 mm reduces lateral acceleration of the outer section body by 34–44 % depending on the rail type and inclination, while the total guiding forces increase by 30–50 % ensuring the guiding function of the track gauge. Further narrowing the track gauge to 1518 mm provides a slight additional acceleration benefit, but is accompanied by an increase in guiding forces to values that cause increased wear and increases the risk of wheel set seizure. Practical significance: the feasibility of switching to a standard track gauge of 1520 mm for newly constructed and reconstructed high-speed tram lines is substantiated. Switching to a 1520 mm track gauge will improve ride stability, passenger comfort, and reduce lateral wear of the rails and wheel flanges.