RU2180378C2 - Rail guide alignment method - Google Patents
Rail guide alignment method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2180378C2 RU2180378C2 RU99123087A RU99123087A RU2180378C2 RU 2180378 C2 RU2180378 C2 RU 2180378C2 RU 99123087 A RU99123087 A RU 99123087A RU 99123087 A RU99123087 A RU 99123087A RU 2180378 C2 RU2180378 C2 RU 2180378C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rail
- guide
- harmonics
- speed
- longitudinal profile
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 2
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Machines For Laying And Maintaining Railways (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к высокоскоростному рельсовому транспорту. The invention relates to high-speed rail transport.
Преимущественная область применения - высокоскоростной рельсовый транспорт и экспериментальные исследования на рельсовых установках, требующие разгона испытываемых объектов до высоких скоростей. The predominant field of application is high-speed rail transport and experimental studies on rail installations, which require acceleration of the tested objects to high speeds.
Направляющие для движения высокоскоростного рельсового транспорта требуют повышенной жесткости крепления к основанию и точности выправки пути. Guides for the movement of high-speed rail vehicles require increased rigidity of fastening to the base and accuracy of track alignment.
Известен способ выправки железнодорожного пути, заключающийся в том, что измеряют стрелы изгиба рельсовой нити в различных ее сечениях, вычисляют программную стрелу в зоне сдвижки пути и производят сдвижку пути (а.с. СССР 1705459, Е 01В 33/00, опубликовано в Бюл. 2, 1992 г.). There is a method of straightening a railway track, which consists in measuring the bending arrows of a rail thread in its various sections, calculating a program boom in the zone of track slip and producing track shift (AS USSR 1705459, Е 01В 33/00, published in Bull. 2, 1992).
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ выправки железнодорожного пути в продольном профиле, заключающийся в том, что измеряют положение пути в продольном профиле, определяют величины выправки и производят выправку пути, воздействуя на него горизонтальными колебаниями и вертикальной статической нагрузкой (патент РФ на изобретение, Е 01В 27/17, 33/00; 2025548, опубликовано в Бюл. 24, 1994 г.). Closest to the proposed technical solution is a method of straightening a railway track in a longitudinal profile, which consists in measuring the position of the track in a longitudinal profile, determining the straightening value, and straightening the track by acting on it with horizontal vibrations and vertical static load (RF patent for the invention, E 01B 27/17, 33/00; 2025548, published in Bul. 24, 1994).
Недостатком известных способов выправки железнодорожного пути является то, что определяемые величины выправки направляющей не связаны с ее жесткостными свойствами, инерционно-массовыми и жесткостными характеристиками конкретного движущегося объекта и параметрами его движения, которые в совокупности могут приводить к возбуждению резонансных колебаний системы "направляющая - движущийся объект". Возбуждение таких колебаний является причиной повышенных контактных нагрузок, приводящих к повреждению рельсовой направляющей и опорных элементов движущегося объекта при высоких скоростях движения последнего. A disadvantage of known methods of straightening a railway track is that the determined values of the straightening of the rail are not related to its stiffness properties, inertial mass and stiffness characteristics of a particular moving object and its motion parameters, which together can lead to the excitation of resonant oscillations of the guide-moving object system " The excitation of such oscillations is the cause of increased contact loads, leading to damage to the rail and the supporting elements of a moving object at high speeds of the latter.
Решаемой технической задачей является устранение условий возникновения резонансно-опасных режимов движения высокоскоростного объекта. Технический результат - увеличение скорости движения высокоскоростных объектов при установленных ограничениях нагрузок, действующих на рельсовую направляющую и опорные элементы движущегося объекта, износа опор, крена объекта (для монорельсовых объектов). The technical problem to be solved is the elimination of the conditions for the emergence of resonant-dangerous modes of motion of a high-speed object. The technical result is an increase in the speed of movement of high-speed objects under the established restrictions of the loads acting on the rail and the supporting elements of the moving object, wear of the supports, the roll of the object (for monorail objects).
Технический результат достигается применением способа юстировки рельсовых направляющих, заключающийся в следующих операциях:
измеряют положение рельсовых направляющих в продольном профиле;
определяют структуру зависимости неровностей оси рельсовой направляющей от продольной координаты;
определяют и исключают из полученной зависимости резонансно-опасные гармоники для заданного режима движения высокоскоростного объекта по рельсовым направляющим с заданными жесткостными свойствами;
определяют величины выправки рельсовой направляющей как разности между измеренными значениями ее продольного профиля и значениями продольного профиля, свободного от резонансно-опасных гармоник;
производят выправку рельсовых направляющих.The technical result is achieved by applying the method of alignment of rail guides, which consists in the following operations:
measure the position of the rail in the longitudinal profile;
determine the structure of the dependence of the irregularities of the axis of the rail guide from the longitudinal coordinate;
determine and exclude from the dependence obtained resonant-hazardous harmonics for a given mode of motion of a high-speed object along rail guides with specified stiffness properties;
determine the alignment of the rail guide as the difference between the measured values of its longitudinal profile and the values of the longitudinal profile, free of resonant-dangerous harmonics;
straighten rail guides.
Сопоставительный анализ предлагаемого решения и прототипа показывает, что заявленное устройство отличается от прототипа следующей совокупностью новых признаков:
определяют структуру зависимости неровностей оси рельсовой направляющей от продольной координаты;
определяют и исключают из полученной зависимости резонансно-опасные гармоники для заданного режима движения высокоскоростного объекта по рельсовым направляющим с заданными жесткостными свойствами;
определяют величины выправки рельсовой направляющей как разности между значениями продольного профиля, свободного от резонансно-опасных гармоник и измеренными значениями ее продольного профиля.A comparative analysis of the proposed solution and the prototype shows that the claimed device differs from the prototype in the following set of new features:
determine the structure of the dependence of the irregularities of the axis of the rail guide from the longitudinal coordinate;
determine and exclude from the dependence obtained resonant-hazardous harmonics for a given mode of motion of a high-speed object along rail guides with specified stiffness properties;
determine the alignment of the rail guide as the difference between the values of the longitudinal profile, free of resonant-dangerous harmonics and the measured values of its longitudinal profile.
Определение структуры зависимости неровностей рельсовой направляющей от продольной координаты позволяет представить неровности направляющей в виде набора гармоник с определенной амплитудой и длиной волны. The determination of the structure of the dependence of rail guide irregularities on the longitudinal coordinate allows us to represent the guide irregularities in the form of a set of harmonics with a certain amplitude and wavelength.
Определение резонансно-опасных гармоник для заданного режима движения высокоскоростного объекта по рельсовым направляющим с заданными жесткостными свойствами позволяет выявить гармоники, возбуждающие резонансные колебания системы "направляющая - движущийся объект", приводящие к повышению контактных нагрузок. The determination of resonant-dangerous harmonics for a given mode of motion of a high-speed object along rail guides with given stiffness properties allows us to identify harmonics that excite resonant vibrations of the "guide-moving object" system, leading to an increase in contact loads.
Исключение из полученной структуры резонансно-опасных гармоник позволяет реализовать продольный профиль направляющей, обеспечивающий движение высокоскоростного объекта по направляющей с заданной скоростью без превышения установленных ограничений нагрузок, действующих на направляющую и опорные элементы движущегося объекта, износа опор, крена объекта. (для монорельсовых объектов). The exclusion of resonant-hazardous harmonics from the resulting structure allows the longitudinal profile of the guide to be implemented, which ensures the movement of a high-speed object along the guide at a given speed without exceeding the specified load limits acting on the guide and support elements of a moving object, wear of supports, and roll of the object. (for monorail objects).
Изобретение поясняется графическими материалами, представленными на фиг. 1. . .4. На фиг. 1 приведена исходная зависимость измеренных неровностей оси рельсовой направляющей от продольной координаты, на фиг. 2 - структура зависимости измеренных неровностей оси рельсовой направляющей, на фиг. 3 - структура зависимости неровностей оси рельсовой направляющей, не содержащая резонансно-опасных гармоник, на фиг. 4 приведены измеренная зависимость (Yизм) неровностей оси рельсовой направляющей от продольной координаты, зависимость (Yмод) неровностей оси рельсовой направляющей от продольной координаты, не содержащая резонансно-опасных гармоник, и величины выправки оси рельсовой направляющей (Yвыпр).The invention is illustrated by the graphic materials presented in FIG. 1. . .4. In FIG. 1 shows the initial dependence of the measured irregularities of the rail axis on the longitudinal coordinate, in FIG. 2 shows the structure of the dependence of the measured irregularities of the axis of the rail, FIG. 3 - structure of the dependence of the irregularities of the axis of the rail, not containing resonant-dangerous harmonics, in FIG. 4 shows the measured dependence (Y MOD) axis rail irregularities on the longitudinal coordinate dependence (Y mode) irregularities axis guide rail on the longitudinal coordinate, containing no hazardous resonant harmonics, and the magnitude of the rail straightening axis (Y straightening).
Способ юстировки рельсовых направляющих реализуется следующим образом. The method of adjusting rail guides is implemented as follows.
Перед движением по рельсовой направляющей высокоскоростного объекта производят плановую и высотную геодезическую съемку положения рельсовой направляющей в продольном профиле. Before moving along the rail of a high-speed object, a planned and high-altitude geodetic survey of the position of the rail in the longitudinal profile is performed.
Выполняют вручную или с помощью ЭВМ математическую обработку результатов измерений и определяют зависимость неровностей оси рельсовой направляющей от продольной координаты, производят разложение полученной зависимости в ряд Фурье, содержащий длины волн гармоник и соответствующие им амплитуды неровностей. Perform the mathematical processing of the measurement results manually or using a computer and determine the dependence of the irregularities of the rail axis on the longitudinal coordinate, decompose the obtained dependence into a Fourier series containing the wavelengths of harmonics and the corresponding amplitudes of the irregularities.
При помощи математической модели движения высокоскоростного объекта по рельсовой направляющей (или другим доступным путем) определяют гармоники, представляющие резонансную опасность для заданного режима движения конкретного высокоскоростного объекта по рельсовым направляющим с известными жесткостными свойствами. Using a mathematical model of the motion of a high-speed object along a rail (or in another accessible way), harmonics are determined that represent a resonant hazard for a given mode of movement of a particular high-speed object along rail guides with known stiffness properties.
Исключают из полученного ранее ряда резонансно-опасные гармоники и при помощи обратного преобразования Фурье получают зависимость неровностей оси рельсовой направляющей от продольной координаты, свободную от резонансно-опасных гармоник, и определяют величины выправки рельсовой направляющей как разность между измеренными значениями продольного профиля, свободного от резонансно-опасных гармоник, и измеренными значениями ее продольного профиля. Exclude resonant-dangerous harmonics from the previously obtained series and use the inverse Fourier transform to obtain the dependence of the irregularities of the rail axis on the longitudinal coordinate, free from resonant-dangerous harmonics, and determine the alignment of the rail guide as the difference between the measured values of the longitudinal profile, free from resonance dangerous harmonics, and measured values of its longitudinal profile.
Пример конкретной реализации способа юстировки рельсовой направляющей, выполненной в виде рельса Р-65 с жесткостью закрепления к основанию H=2•108 Н/м, длиной 2 км.An example of a specific implementation of the method of adjusting the rail guide, made in the form of a rail P-65 with a rigidity of fastening to the base H = 2 • 10 8 N / m,
До использования способа при движении по направляющей двухопорного монорельсового объекта массой 300 кг, длиной 2.6 м, с расстоянием между опорами 1.4 м со скоростью 1300-1400 м/с износ опор скольжения составил 2...3 мм, что соответствует усилиям в контакте ~200...300 кН, приводящим к недопустимому крену объекта в 8...10o.Before using the method, when moving along a guide of a two-support monorail object weighing 300 kg, 2.6 m long, with a distance between supports of 1.4 m at a speed of 1300-1400 m / s, the wear of the sliding supports was 2 ... 3 mm, which corresponds to contact forces of ~ 200 ... 300 kN, leading to an unacceptable roll of the object at 8 ... 10 o .
Было измерено положение рельсовой направляющей в продольном профиле на длине 2 км (см. фиг. 1, для удобства рассмотрения приведен участок длиной 128 м), путем разложения в ряд зависимости неровностей оси рельсовой направляющей от продольной координаты с помощью прямого преобразования Фурье получена структура неровностей - длины волн и соответствующие им амплитуды неровностей (фиг. 2). The position of the rail in the longitudinal profile was measured over a length of 2 km (see Fig. 1, a section of 128 m in length is shown for convenience), by expanding the dependence of the irregularities of the rail axis on the longitudinal coordinate in a series using the direct Fourier transform, we obtained the structure of irregularities - wavelengths and the corresponding amplitudes of the irregularities (Fig. 2).
С помощью математической модели движения высокоскоростного объекта по рельсовой направляющей было установлено, что резонансно-опасными являются гармоники с длиной волны 20...40 м и амплитудой 0,04...0,08 мм, указанные гармоники были исключены из структуры измеренных неровностей (см. фиг. 3). Using a mathematical model of the motion of a high-speed object along a rail, it was found that harmonics with a wavelength of 20 ... 40 m and an amplitude of 0.04 ... 0.08 mm are resonantly hazardous, these harmonics were excluded from the structure of the measured irregularities ( see Fig. 3).
Для структуры неровностей, изображенной на фиг. 3, с помощью обратного преобразования Фурье получена зависимость неровностей оси рельсовой направляющей от продольной координаты, не содержащая резонансно-опасных гармоник (см. фиг. 4, зависимость Yмод). Величины выправки рельсовой направляющей Yвыпр определены как разности между значениями продольного профиля, свободного от резонансно-опасных гармоник Yмод, и измеренными значениями продольного профиля Yизм (см. фиг. 4).For the roughness structure shown in FIG. 3, using the inverse Fourier transform, the dependence of the irregularities of the rail axis on the longitudinal coordinate is obtained, which does not contain resonant-dangerous harmonics (see Fig. 4, the dependence of the Y mode ). Values straightening rail straightening Y are defined as the difference between the values of the longitudinal profile, free from dangerous harmonic resonant modes Y, and measured values Y of the longitudinal profile edited (see. FIG. 4).
В результате применения способа юстировки рельсовых направляющих при движении по направляющей, свободной от резонансно-опасных гармоник, высокоскоростного двухопорного объекта со скоростью 1300...1400 м/с расчетный износ опор скольжения составит 0.8...1.2 мм, что соответствует контактным усилиям 80...100 кН, крен объекта при этом не превысит 1...1.5o.As a result of applying the method of adjusting rail guides when moving along a guide free of resonant-hazardous harmonics, a high-speed two-support object with a speed of 1300 ... 1400 m / s, the calculated wear of the sliding bearings will be 0.8 ... 1.2 mm, which corresponds to a contact force of 80. ..100 kN, the roll of the object will not exceed 1 ... 1.5 o .
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99123087A RU2180378C2 (en) | 1999-11-02 | 1999-11-02 | Rail guide alignment method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99123087A RU2180378C2 (en) | 1999-11-02 | 1999-11-02 | Rail guide alignment method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU99123087A RU99123087A (en) | 2001-09-10 |
| RU2180378C2 true RU2180378C2 (en) | 2002-03-10 |
Family
ID=20226509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99123087A RU2180378C2 (en) | 1999-11-02 | 1999-11-02 | Rail guide alignment method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2180378C2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2214938C2 (en) * | 2001-12-19 | 2003-10-27 | Мельник Игорь Дмитриевич | Method of evaluation of condition of rail track with flotting of trivariate spectral chart |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1749330A1 (en) * | 1990-08-13 | 1992-07-23 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Железнодорожного Транспорта | Method of measuring track geometric characteristics |
| RU2025548C1 (en) * | 1990-02-06 | 1994-12-30 | Франц Плассер Банбаумашинен-Индустригезельшафт Мбх | Method for surfacing of railroad track vertical alignment |
| RU2098538C1 (en) * | 1996-08-27 | 1997-12-10 | Товарищество с ограниченной ответственностью "МАТЕСС" | Method of track levelling, track machine and device to control track levelling |
-
1999
- 1999-11-02 RU RU99123087A patent/RU2180378C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2025548C1 (en) * | 1990-02-06 | 1994-12-30 | Франц Плассер Банбаумашинен-Индустригезельшафт Мбх | Method for surfacing of railroad track vertical alignment |
| SU1749330A1 (en) * | 1990-08-13 | 1992-07-23 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Железнодорожного Транспорта | Method of measuring track geometric characteristics |
| RU2098538C1 (en) * | 1996-08-27 | 1997-12-10 | Товарищество с ограниченной ответственностью "МАТЕСС" | Method of track levelling, track machine and device to control track levelling |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ouyang | Moving-load dynamic problems: A tutorial (with a brief overview) | |
| Grassie et al. | Measurement of longitudinal rail irregularities and criteria for acceptable grinding | |
| US20150308926A1 (en) | Vibration analysis method and vibration analysis device of vehicle | |
| Kaczmarczyk | The passage through resonance in a catenary–vertical cable hoisting system with slowly varying length | |
| JP2021070463A (en) | Progress detection method and progress detection system of rail wavy abrasion | |
| RU2180378C2 (en) | Rail guide alignment method | |
| Auersch | Resonances of railway bridges analysed in frequency domain by the modal-force-excitation, bridge-transfer and axle-sequence spectra | |
| CN102252627A (en) | Gauge detection device and detection method for high-speed railway track | |
| JPH02296105A (en) | Three-dimensional measuring apparatus | |
| Jena et al. | Response of damaged structure to high speed mass | |
| CN115655620A (en) | An excitation structure and excitation method for bridge dynamic testing | |
| Zhang et al. | Analytical analysis of interaction between a heavy vehicle and a simply supported light bridge based on frequency modulation | |
| Batten et al. | Field and theoretical investigation of the mechanism of corrugation wavelength fixation under speed variation | |
| Perkins et al. | Theoretical and experimental stability of two translating cable equilibria | |
| JP3686184B2 (en) | Vehicle wheel load measuring device | |
| Aytaç Onur et al. | Design and deflection evaluation of a portal crane subjected to traction load | |
| JP7488776B2 (en) | Bridge resonance detection method, resonance detection device, and bridge resonance detection program | |
| Castellini et al. | Vibration analysis of tyre treads: a in-plane laser vibrometry approach | |
| US20240043048A1 (en) | Measuring system and method for measuring the elasticity of an overhead line of a track | |
| Hernandez Jr et al. | Identification of modal characteristics of shinkansen RC viaducts using laser doppler vibrometers | |
| Nieves et al. | Estimation of the elastic constants of a cylinder with a length equal to its diameter | |
| EP3486136A1 (en) | Measuring device and measuring method | |
| RU2239798C2 (en) | Method of weighing vehicle | |
| Konowrocki et al. | Friction rolling with lateral slip in rail vehicles | |
| Vilotijevića et al. | Methods for track stiffness measurement-state of the art |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091103 |