Ensuring transportation under turnout switches loads exceeding design and regulatory criteria

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Introduction. The need to rapidly increase the volume of railway transport is ensured by the use of heavy-load trains of increased weight and higher carriage axle loads. The capacity of the railway infrastructure does not always allow for unlimited use of such traffic organisation. Replacement of the existing track structures with modern ones designed for operation under heavy-load trains requires considerable time and material costs. During this time transportation has to continue on existing track structures, including the R50 light rail tracks. This research examines the capacity of switch economy in terms of safe movement of heavy-load trains on operated turnout switches before they are replaced by special ones designed for heavy-load traffic.

Materials and methods. The paper is based on the results of research of stress-deformation state of the main elements of turnout switches affected by rolling stock with different axle loads. It also uses the results of analysis of resource indicators of turnouts under different operating conditions on the road network. The analysis of the influence of rolling stock axle loads on the service life indicators of turnout switches elements applied the methods of mathematical statistics and reliability theory.

Results. The authors obtained predictive data on the service life trends, failure-free operation likelihood and failure rate of the main elements of turnout switches with an increase in the loads of rolling stock circulating on the turnout switches up to 25 t/axle. The researchers developed a method of predictive analysis of turnout switches service life indicators.

Discussion and conclusion. The predictive analysis is versatile and could be used for assessing the influence of rolling stock axle loads on service life indicators of track structure elements. The authors developed proposals to ensure traffic safety under heavy-load train traffic on the operated turnout switches. These conclusions are useful in organising the current maintenance of turnout switches on sections with heavy-load trains to be put into circulation.

About the authors

Boris E. Glyuzberg

Railway Research Institute

Email: Glusberg@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-2430-7894

Dr. Sci. (Eng.), Professor, Chief Researcher, Infrastructure Science Centre

Russian Federation, Moscow

Mikhail I. Titarenko

Railway Research Institute

Email: Glusberg@mail.ru

Cand. Sci. (Eng.), Academic Advisor, Infrastructure Science Centre

Russian Federation, Moscow

Pavel V. Tregubchak

Railway Research Institute

Author for correspondence.
Email: Glusberg@mail.ru
ORCID iD: 0009-0002-1097-9227

Deputy Director of the Centre, Infrastructure Science Centre

Russian Federation, Moscow

References

  1. Обобщение мирового опыта тяжеловесного движения. Конструкция и содержание железнодорожной инфраструктуры / пер. с англ. под ред. С. М. Захарова. М.: Интекст, 2012. 567 с. Zakharov S. M. (transl.) Summary of the global heavy-weight traffic experience. Structure and maintenance of railway infrastructure. Moscow: Intext Publ.; 2012. 567 p. (In Russ.).
  2. Воробейчик Л. Я. Стрелочные переводы при повышенных осевых нагрузках // Путь и путевое хозяйство. 1990. № 2. С. 15. Vorobeychik L. Ya. Turnouts under increased axial loads. Railway Track and Facilities. 1990;(2):15. (In Russ.).
  3. Рыбкин В. В., Васильев А. С. Надежность работы крестовин стрелочных переводов при повышенной осевой нагрузке // Тезисы докладов XII научно-технической конференции сотрудников ИрИИТа и специалистов эксплуатации и строительства железных дорог Сибири и БАМа (к 150-летию железных дорог СССР). Иркутск: ИрИИТ, 1987. С. 11–13. Rybkin V. V., Vasil'ev A. S. Reliability of turnout crosspiece operation under increased axial load. In: Theses of reports of the XII Scientific and Technical Conference of the Irkutsk State Transport University Employees and Specialists of Operation and Construction of Siberian and BAM Railways (to the 150th Anniversary of the USSR Railways). Irkutsk: IrIIT; 1987. p. 11–13. (In Russ.).
  4. Крысанов Л.Г., Михайлова В.П. Износ переводов с железобетонными брусьями // Путь и путевое хозяйство. 1983. №9. С. 26–27. Krysanov L.G., Mikhaylova V.P. Wear of railway turnouts with reinforced concrete bars. Railway Track and Facilities. 1983;(9):26-27. (In Russ.).
  5. Глюзберг Б. Э. Система критериев и требований, определяющих скорости движения подвижного состава по стрелочным переводам // Вестник Научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (Вестник ВНИИЖТ). 2023. Т. 82, № 3. С. 198–211. https://doi.org/10.21780/2223-9731-2023-82-3-198-211. EDN: https://elibrary.ru/fvoefa. Glyuzberg B. E. System of criteria and requirements that determine rolling stock velocities along railroad switches. Russian Railway Science Journal. 2023;82(3):198-211. (In Russ.). https://doi.org/10.21780/22239731-2023-82-3-198-211. EDN: https://elibrary.ru/fvoefa.
  6. Желнин Г.Г. Напряженно-деформированное состояние стрелочных переводов и установление допускаемых скоростей движения // Подвижной состав и путь в условиях интенсификации работы железных дорог: сб. науч. тр. М.: Транспорт, 1989. С. 77–90. (Труды ВНИИЖТ). Zhelnin G.G. Stress-deformation state of turnouts and establishment of allowable speeds. In: Rolling stock and track under intensified railway operation: Collection of sci. articles. Moscow: Transport Publ.; 1989. p. 77–90. (Proceedings of the Railway Research Institute). (In Russ.).
  7. Капур К., Ламберсон Л. Надежность и проектирование систем. М.: Мир, 1980. 604 с. Kapur K., Lamberson L. Reliability in Engineering Design. Moscow: Mir Publ.; 1980. 604 p. (In Russ.).
  8. Коллинз Д. А. Повреждение материалов в конструкциях: анализ, предсказание, предотвращение. М.: Мир, 1984. 624 с. Kollinz D. A. Damage of materials in structures: analysis, prediction, prevention. Moscow: Mir Publ.; 1984. 624 p. (In Russ.).
  9. Гохфельд Д. А., Чернявский О. Ф. Несущая способность конструкций при повторных нагружениях. М.: Машиностроение, 1979. 263 с. Gokhfeld D.A., Chernyavskiy O.F. Bearing capacity of structures under repeated loading. Moscow: Mashinostroyeniye Publ.; 1979. 263 p. (In Russ.).
  10. Глюзберг Б. Э. Модельные ряды стрелочной продукции // Транспортное строительство: cб. ст. Третьей Всерос. науч.-техн. конф., Москва, 12–13 апреля 2022 г. М.: Перо, 2022. С. 27–39. Glyuzberg B. E. Modelling series of turnout products. In: Transport Construction: Collection of articles of the Third All-Russian Scientific and Technical Conf., Moscow, 12–13 April 2022. Moscow: Pero Publ.; 2022. p. 27–39. (In Russ.).
  11. Королев В. В. Перспективные разработки стрелочных переводов для российских железных дорог // Современные проблемы проектирования, строительства и эксплуатации железнодорожного пути: тр. XIV Междунар. науч.-техн. конф., Москва, 5–6 апреля 2017 г. М., 2017. С. 193–194. Korolev V. V. Perspective developments of turnouts for Russian railways. In: Modern issues of design, construction and operation of the railway track: Proceedings of the XIV International Scientific and Technical Conf., Moscow, 5–6 April 2017. Moscow; 2017. p. 193–194. (In Russ.).
  12. Титаренко М. И. Совершенствование конструкции стрелочных переводов // Путь и путевое хозяйство. 2002. № 9. С. 29–30. Titarenko M. I. Improvement of turnout design. Railway Track and Facilities. 2002;(9):29-30. (In Russ.).
  13. Митропольский А.К. Техника статистических вычислений. М.: Наука, 1971. 576 с. Mitropolskiy A. K. Techniques of statistical calculations. Moscow: Nauka Publ.; 1971. 576 p. (In Russ.).
  14. Руководство по ведению стрелочного хозяйства / А. Б. Косарев [и др.]; ОАО «РЖД», Департамент пути и сооружений, ОАО «ВНИИЖТ». М., 2009. 240 с. Kosarev A. B, Abdurashitov A. Yu., Glyuzberg B. E., Titarenko M. I., Teytel A. M., Donets V. G. Turnout facility management guidelines. Moscow; 2009. 240 p. (In Russ.).
  15. Трегубчак П. В. Современные конструкции стрелочных переводов для тяжеловесного движения // Путь и путевое хозяйство. 2023. № 9. С. 14–18. EDN: https://www.elibrary.ru/qgczir. Tregubchak P. V. Modern designs of turnouts for heavy-weight traffic. Railway Track and Facilities. 2023;(9):14-18. (In Russ.). EDN: https://www.elibrary.ru/qgczir.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».