veststuВестник Сибирского государственного университета путей сообщенияBulletin of Siberian State University of Transport1815-9265Сибирский государственный университет путей сообщения10.52170/1815-9265_2024_72_5veststu-124Research ArticleТРАНСПОРТTRANSPORTВлияние эксплуатационных условий Среднесибирской магистрали на интенсивность отказов рельсовInfluence of the operating conditions of the Middle Siberian Railway on the intensity of rail failuresМасловецА. С.MaslovetsA. S.

Александр Сергеевич Масловец – студент факультета «Строительство железных дорог»

Новосибирск

Alexander S. Maslovets – Student of the Railway Construction Faculty

Novosibirsk

fvfckjdtw@mail.ruВеличкоД. В.VelichkoD. V.

Дмитрий Валерьевич Величко – доцент кафедры «Путь и путевое хозяйство», кандидат технических наук, доцент

Новосибирск

Dmitriy V. Velichko – Associate Professor of the Track and Track Facilities Department, Candidate of Engineering, Associate Professor

Novosibirsk

vdv.nsk@mail.ruКорягинM. E.KoryaginM. E.

Марк Евгеньевич Корягин – заведующий кафедрой «Высшая математика», доктор технических наук, профессор

Новосибирск

Mark E. Koryagin – Head of the Higher Mathematics Department, Doctor of Engineering, Professor

Novosibirsk

math@stu.ruСибирский государственный университет путей сообщенияРоссияSiberian Transport UniversityRussian Federation20243012202405514Copyright © Масловец А.С., Величко Д.В., Корягин M.E., 20242024Масловец А.С., Величко Д.В., Корягин M.E.Maslovets A.S., Velichko D.V., Koryagin M.E.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vestnikstu.ru/jour/article/view/124

   В статье выполнена оценка интенсивности отказов рельсов на участках Среднесибирской магистрали (на примере Кр и Км дистанций пути). Проведен анализ отказов рельсов в зависимости от пропущенного тоннажа, параметров плана и профиля. Рассмотрены математические модели количества отказов рельсов по I и II путям в зависимости от пропущенного тоннажа, средневзвешенного уклона, средневзвешенного радиуса и доли кривых.   Определено влияние пропущенного тоннажа на количество отказов рельсов: по I пути при увеличении тоннажа от 100 до 1 400 млн т среднее количество отказов рельсов увеличивается с 0 до 24 шт./км, по II пути при тоннаже от 100 до 700 шт./км – с 0 до 1,8 шт./км. Однако на протяжении всего срока эксплуатации наблюдается повышение интенсивности роста отказов рельсов от 0,7 до 4,3 шт./км на 100 млн т в зависимости от интервала тоннажа.   Определено влияние конструктивных параметров плана и профиля пути Среднесибирской магистрали (доли кривых, среднего радиуса, среднего продольного уклона) на отказы рельсов. Зависимость количества отказов рельсов по I пути от доли кривых: интенсивность количества отказов рельсов составляет 2,9 шт./км в среднем на каждые 10 % доли кривых. Влияние средневзвешенного радиуса: при уменьшении радиуса кривой с 3 000 до 1 100 м (на примере уровня наработки тоннажа в 1 000 млн т) количество отказов рельсов увеличивается в 3,5 раза (с 4 до 14 шт./км). Влияние средневзвешенного уклона: при увеличении уклона с 1,5 до 3 ‰ при тоннаже в 900 млн т, количество отказов рельсов увеличивается в 3 раза (с 4 до 12 шт./км).   Проведен корреляционно-регрессионный анализ количества отказов рельсов в зависимости от пропущенного тоннажа и параметров плана и профиля пути.

   The article estimates the intensity of rail failures on the sections of the Middle Siberian Railway (on the example of Kr and Km track distances). The analysis of rail failures depending on the passed tonnage, plan and profile parameters is carried out. Mathematical models of rail yield on I and II tracks depending on the missed tonnage, weighted average gradient, weighted average radius and curve share are considered.   The influence of the passed tonnage on the rail output has been determined: on I track at tonnage increase from 100 to 1400 million tons the average value of rail outputs increases from 0 to 24 pcs./km, on II track – at tonnages from 100 to 700 pcs./km the average number of rail outputs increases from 0 to 1,8 pcs./km. However, during the whole operation period there is an accelerating intensity of rail failures growth from 0,7 to 4,3 pcs./km per 100 million tons depending on the tonnage interval.   The influence of operational parameters of the plan and profile of the track of the Central Siberian mainline (the share of curves, average radius, average longitudinal slope) on rail failures has been determined. Dependence of rail failures on I track: on the share of curves – intensity of rail failures is 2,9 pcs/km on average for every 10 % of curve share. Influence of weighted average radius – when reducing the curve radius from 3 000 to 1 100 m on the example of tonnage level of 1 000 million tons, the rail output increases 3.5 times (from 4 to 14 pcs./km). Influence of weighted average gradient – when the gradient increases from 1,5 to 3 ‰ at the tonnage of 900 million tons, the rail yield increases 3 times (from 4 to 12 pcs./km).   The correlation-regression analysis of rail yields from missed tonnage and parameters of track plan and profile has been carried out.

железнодорожный путьрельсыотказы рельсовпропущенный тоннаждоля кривыхсредневзвешенный радиуссредневзвешенный уклонкорреляционно-регрессионный анализrailroad trackrailsrail yieldmissed tonnagecurve fractionweighted average radiusweighted average gradientcorrelation and regression analysisReferencesТехнические условия по реконструкции (модернизации) и ремонту железнодорожного пути : утверждены и введены в действие распоряжением ОАО «РЖД» от 18.01.2013 № 75р. Москва, 2013. 221 с.Technical conditions for reconstruction (modernization) and repair of railway track. Approved and put into effect by the order of Russian Railways dated 18.01.2013 No. 75r. Moscow; 2013. 221 р. (In Russ.).Карпущенко Н. И., Тарнопольский Г. И. Надежность железнодорожного пути : учебное пособие. Новосибирск : Издательство НИИЖТа, 1989. 104 с.Karpushchenko N. I., Tarnopolsky G. I. Reliability of the railroad track: Training Manual. Novosibirsk: Publishing House of the Novosibirsk Institute of Railway Engineers; 1989. 104 р. (In Russ.).Карпущенко Н. И., Труханов П. С. Оценка и прогнозирование надежности рельсов в различных эксплуатационных условиях // Известия Транссиба. 2016. № 2. С. 118–126.Karpushchenko, N. I., Trukhanov P. S. Estimation and forecasting of the rails reliability in different operating conditions. Journal of Transsib Railway Studies. 2016;(2):118–126. (In Russ.).Севостьянов А. А., Величко Д. В. Основные причины отказов рельсов в процессе эксплуатации // Транспорт Урала. 2017. № 2. С. 52–54.Sevostyanov A. A., Velichko D. V. Main reasons of rails failures in the process of operation. Transport of the Urals. 2017;(2):52–54. (In Russ.).Косенко С. А., Акимов С. С. Причины отказов элементов железнодорожного пути на полигоне Западно-Сибирской железной дороги // Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. 2017. № 3. С. 26–34.Kosenko S. A., Akimov S. С. Causes of railroad track elements failures on the range of the West Siberian Railway. The Siberian Transport University Bulletin. 2017;(3):26–34. (In Russ.).Карпущенко Н. И., Антерейкин Е. С., Труханов П. С. Анализ отказов рельсов на перевальном участке с высокой грузонапряженностью // Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. 2018. № 4. С. 15–20.Karpushchenko N. I., Antereykin E. S., Trukhanov P. S. Analysis of the rail failures on the pass section with high freight load. The Siberian Transport University Bulletin. 2018;(4):15–20. (In Russ.).Щепотин Г. К. Прогнозирование отказов рельсов и аварийных ситуаций // Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. 2019. № 4. С. 5–11.Schepotin G. K. Prediction of the rail failures and emergency situations. The Siberian Transport University Bulletin. 2019;(4):5–11. (In Russ.).Величко Д. В., Севостьянов А. А., Антерейкин Е. С. Оценка надежности рельсов на участках Транссибирской магистрали // Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. 2019. № 1. С. 5–11.Velichko D. V., Sevostyanov A. A., Antereykin E. S. Reliability assessment of rails on the sections of the Trans-Siberian Railway. The Siberian Transport University Bulletin. 2019(1):5–11. (In Russ.).Щепотин Г. К. Влияние осевых нагрузок на срок службы рельсов Р65 и Р75 в условиях Сибири // Путь и путевое хозяйство. 2020. № 7. С. 23–24.Shchepotin G. K. Influence of axial loads on the service life of R65 and R75 rails in Siberia. Track and Track Facilities. 2020;(7):23–24. (In Russ.).Щепотин Г. К. Влияние грузонапряженности и осевых нагрузок на долговечность рельсов в регионах с холодным климатом // Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. 2021. № 1. С. 12–19.Shchepotin G. K. Influence of the freight tension and axial loads on the rail durability in the regions with cold climate. The Siberian Transport University Bulletin. 2021;(1):12–19. (In Russ.).Глинский В. В., Ионин В. Г. Статистический анализ : учебное пособие. 3-е изд., перераб. и доп. Москва : Инфра-М ; Новосибирск : Сибирское соглашение, 2002. 241 с.Glinskiy V. V., Ionin V. G. Statistical analysis: textbook. Third edition., revised and extended. Moscow: INFRA-M; Novosibirsk: Siberian Accord; 2002. 241 р. (In Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.