TO THE SOLUTION OF PROBLEMS ABOUT THE RAILWAYS CALCULATION FOR STRENGTH TAKING INTO ACCOUNT UNEQUAL ELASTICITY OF THE SUBRAIL BASE

D. M. Kurhan

Abstract


Purpose. The module of elasticity of the subrail base is one of the main characteristics for an assessment intense the deformed condition of a track. Need for different cases to consider unequal elasticity of the subrail base repeatedly was considered, however, results contained rather difficult mathematical approaches and the obtained decisions didn't keep within borders of standard engineering calculation of a railway on strength. Therefore the purpose of this work is obtaining the decision within this document. Methodology. It is offered to consider a rail model as a beam which has the distributed loading of such outline corresponding to value of the module of elasticity that gives an equivalent deflection at free seating on bearing parts. Findings. The method of the accounting of gradual change of the module of elasticity of the subrail base by means of the correcting coefficient in engineering calculation of a way on strength was received. Expansion of existing calculation of railways strength was developed for the accounting of sharp change of the module of elasticity of the subrail base (for example, upon transition from a ballast design of a way on the bridge). The characteristic of change of forces operating from a rail on a basis, depending on distance to the bridge on an approach site from a ballast design of a way was received. The results of the redistribution of forces after a sudden change in the elastic modulus of the base under the rail explain the formation of vertical irregularities before the bridge. Originality. The technique of engineering calculation of railways strength for performance of calculations taking into account unequal elasticity of the subrail base was improved. Practical value. The obtained results allow carrying out engineering calculations for an assessment of strength of a railway in places of unequal elasticity caused by a condition of a way or features of a design. The solution of the return task on definition of the module of elasticity of the subrail base by results of natural measurements of tension in rails taking into account the given conditions is also possible.


Keywords


railways calculation for strength; module of elasticity of the subrail base; unequal elasticity of the subrail base; tension in a railway

References


Bondarenko I.O., Kurgan D.M., Savluk V.E. Vyznachennia metodyky rozrakhunku modulia pruzhnosti pidreikovoi osnovy za rezultatamy eksperymentalnykh vymiriuvan pokaznykiv vzaiemodii kolii i rukhomoho skladu [Definition of a design procedure for the module of elasticity of the rails basis for experimental measurements of indicators of a way and a rolling stock interaction]. Zbirnyk naukovykh prats Donetskoho instytutu zaliznychnoho transportu [Proc. of Donetsk Institute of Railway Transpotr], 2012, issue 31, pp. 225-230.

Bondarenko I.O., Kurgan D.M. Vyrishennia zadach nadiinosti systemy na osnovi modeliuvannia napruzheno-deformatsiinoho stanu zaliznychnoi kolii zasobamy teorii rozpovsiudzhennia pruzhnykh khvyl [The solution of problems of reliability of system on the basis of modeoirovany intense the deformed condition of the railway way means of the theory of distribution of elastic waves]. Nauka ta prohres transportu. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu − Science and Transport Progress. Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport, 2013, no. 1 (43), pp. 139-148.

Gavrilenko A.K. Uchet zhestkosti zheleznodorozhnogo puti [Accounting of rigidity of a railway]. Put i putevoye khozyaystvo Track and Ttrack Facilities, 2007, no. 4, pp. 37-39.

Danilenko E.I. Zaliznychna koliia. Ulashtuvannia, proektuvannia i rozrakhunky, vzaiemodiia z rukhomym skladom [Railway track. Structure, planning and calculations, interaction with rolling stock]. Kyiv, Inpres Publ., 2010, vol. 2. 456 p.

Danilenko E.I., Rybkin V.V. Pravyla rozrakhunkiv zaliznychnoi kolii na mitsnist i stiikist. TsP-0117 [TsP-0117. The computations rules of the railway track for strength and stability]. Kyiv, Transport Ukrainy Publ., 2004. 64 p.

Klimov V.I., Rybkin V.V Staticheskiy raschet puti kak balki na oporakh s nelineynoy zhestkostyu [Static calculation of a way as a beam on support with nonlinear rigidity]. Issledovaniya vzaimodeystviya puti i podvizhnogo sostva. Mezhvuzovskiy sbornik nauchnykh trudov [Studies of the way and rolling stock interaction. Interuniversity Proc.], 1984, issue 235/26, pp. 3-8.

Likhtberger B. Spravochnik «Zheleznodorozhnyy put» [Reference textbook «Railway track»]. Gamburg, DVV Media Group GmbH Publ., 2010. 434 p.

Savin A. Perekhod ot ballastnogo puti k bezballastnomu [Transition from a ballast way to the ballastless]. Ukrainski zaliznytsi – Ukrainian Railways, 2014, no. 3 (9), pp. 56-59.

Sysyn M., Rybkin V., Patlasov O. Doslidzhennia dynamichnykh kolyvan balky na pruzhnii dysypatyvnii osnovi pid diieiu rukhomoho navantazhennia pry prokhodzhenni sylovoi nerivnosti kolii [Researches of dynamic fluctuations of a beam on an elastic basis from action of moving loading when passing power roughness of a way]. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazariana [Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan], 2004, no. 5. pp. 188-193.

Talavira H.M. Osidannia osnovnoi ploshchadky zemlianoho polotna vid rukhomoho skladu na perekhidnykh diliankakh pered shtuchnymy sporudamy [Deposit of the main platform of a road bed from a rolling stock on transitional sites before artificial constructions] Zbirnyk naukovykh prats Kyivskoho universytetu ekonomiky i tekhnolohii transportu: Seriia «Transportni systemy i tekhnolohii» [Proc. of Kiev University of Economics and technology transport: Series «Transport systems and technologies»], 2003, issue 4, pp. 80-84.

Chernyshov M.A. Prakticheskiye metody rascheta puti [Practical method of the track computation]. Moscow, Transport Publ., 1967. 236 p.

Kruse H., Popp K., Matuttis H.-G., Schinner A. Behandlung des Schotters als Vielkörper System mit wechselnden Bindungen. Eisenbahningenieur, 2001, no. 2. pp. 30-34.

Gerstberger U., Knothe K., Sielaff-Opoku R. Мodellierung des Schotters in der Gleisdynamik. Eisenbahningenieur, 2003, no. 9 (54), pp. 24-30.

Koch E. dr. Szepesházi R. A mélykeveréses technológia vasútépítési alkalmazásának lehetőségei. SÍNEK VILÁGA, 2013, issue 2, pp. 9-14.


GOST Style Citations


1. Бондаренко, І. О. Визначення методики розрахунку модуля пружності підрейкової основи за результатами експериментальних вимірювань показників взаємодії колії і рухомого складу / І. О. Бондаренко, Д. М. Курган, В. Є. Савлук // Зб. наук. пр. ДонІЗТ. – 2012. – Вип. 31. – С. 225–230.

2. Бондаренко, І. О. Вирішення задач надійності системи на основі моделювання напружено-деформаційного стану залізничної колії засобами теорії розповсюдження пружних хвиль / І. О. Бондаренко, Д. М. Курган // Наука та прогрес трансп. Вісн. Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. – 2013. – № 1 (43). – С. 139–148.

3. Гавриленко, А. К. Учет жесткости железнодорожного пути / А. К. Гавриленко // Путь и путевое хоз-во. – 2007. – №4. – С.37–39.

4. Даніленко, Е. І. Залізнична колія. Улаштування, проектування і розрахунки, взаємодія з рухомим складом  : підруч. для вищ. навч. закл. : у 2 т. / Е. І. Даніленко. – Київ : Інпрес. – 2010. – Т. 2. – 456 с.

5. Даніленко, Е. І. Правила розрахунків залізничної колії на міцність і стійкість. ЦП-0117 / Е. І. Даніленко, В. В. Рибкін. – Київ: Транспорт України, 2004. – 64 с.

6. Климов, В.И.Статический расчет пути как балки на опорах с нелинейной жесткостью / В. И. Климов, В. В. Рыбкин //Исслед. взаимодействия пути и подвижного состава : межвуз. сб. науч. тр. – Днепропетровск. – 1984. – Вып. 235/26. – С. 3–8.

7. Лихтбергер, Б. Железнодорожный путь : справочник / Б. Лихтбергер. – Гамбург: DVVMediaGroupGmbH, 2010. – 434 с.

8. Савин, А. Переход от балластного пути к безбалластному / А. Савин // Укр. залізниці. – 2014. – № 3 (9). – С. 56–59.

9. Сисин, М. Дослідження динамічних коливань балки на пружній дисипативній основі під дією рухомого навантаження при проходженні силової нерівності колії / М. Сисин, В. Рибкін, О. Патласов // Вісн. Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. – 2004. – Вип. 5. – С. 188–193.

10. Талавіра, Г. М. Осідання основної площадки земляного полотна від рухомого складу на перехідних ділянках перед штучними спорудами / Г. М. Талавіра // Зб. наук. пр. Київ. ун-ту екон. і технол. трансп. Сер.: «Трансп. системи і технології». – Київ, 2003. – Вип. 4. – С. 80–84.

11. Чернышов, М. А. Практические методы расчета пути / М. А. Чернышов. – Москва : Транспорт, 1967. – 236 с.

12. Behandlung des Schotters als Vielkörper System mit wechselnden Bindungen / H. Kruse, K. Popp, H.-G.Matuttis, A. Schinner // Eisenbahningenieur. – 2001. – №2. – P. 30–34.

13. Gerstberger, U. Мodellierung des Schotters in der Gleisdynamik / U. Gerstberger, K. Knothe, R. Sielaff-Opoku // Eisenbahningenieur. – 2003. – № 9 (54). – P. 24–30.

14. Koch, E. A mélykeveréses technológia vasútépítési alkalmazásának lehetőségei / E. Koch, S. Róbert // SÍNEK VILÁGA. – 2013. – № 2. – P. 9–14.



DOI: https://doi.org/10.15802/stp2015/38250

 

Cited-by:

1. DETERMINATION OF CONTACT STRESSES IN THE RAILS P50, WHICH ARE OPERATED IN THE METRO
O. V. Agarkov, R. M. Yosyfovych
Science and Transport Progress. Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport  Issue: 4(58)  First page: 71  Year: 2015  
doi: 10.15802/stp2015/49209

2. INEQUALITIES RESEARCH OF THE TRACK AT THE RAILROAD CROSSINGS
M. B. Kurhan, D. M. Kurhan, O. F. Luzhytskyi
Science and Transport Progress. Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport  Issue: 5(59)  First page: 84  Year: 2015  
doi: 10.15802/stp2015/55341

3. THE COUPLING ELEMENT CALCULATION OF COMBINED WOODEN BAR FOR TURNOUTS
O. M. Patlasov, S. O. Tokariev
Science and Transport Progress. Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport  Issue: 6(60)  First page: 88  Year: 2015  
doi: 10.15802/stp2015/57029

4. MODELING OF DEVELOPMENT VERTICAL DEFORMATION OF RAILWAY TRACK
D. M. Kurhan
Science and Transport Progress. Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport  Issue: 1(61)  First page: 100  Year: 2016  
doi: 10.15802/stp2016/61003



Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

 

ISSN 2307–3489 (Print)
ІSSN 2307–6666 (Online)