RU2240244C2 - Method of checking rail track rigidity by track-measuring car - Google Patents
Method of checking rail track rigidity by track-measuring car Download PDFInfo
- Publication number
- RU2240244C2 RU2240244C2 RU2002132852/11A RU2002132852A RU2240244C2 RU 2240244 C2 RU2240244 C2 RU 2240244C2 RU 2002132852/11 A RU2002132852/11 A RU 2002132852/11A RU 2002132852 A RU2002132852 A RU 2002132852A RU 2240244 C2 RU2240244 C2 RU 2240244C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- track
- rail
- rigidity
- measuring
- stiffness
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 13
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 4
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 6
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 230000008846 dynamic interplay Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
Description
Использование: для измерения жесткости рельсового пути. Сущность изобретения: способ заключается в том, что при прохождении фиксированных точек каждой колесной парой путеизмерительного вагона измеряют поперечный уровень рельсовой колеи, одновременно измеряют силы действующие на каждую из букс, полученные результаты измерения подставляют в систему уравнений взаимодействия путеизмерительного вагона и рельсового пути при измерении поперечного уровня и определяют среднюю жесткость рельсового пути в каждой фиксированной точке и отклонение жесткости каждой из рельсовых нитей от среднего значения в указанной точке.Usage: to measure the rigidity of the rail track. The essence of the invention: the method consists in the fact that when passing fixed points with each wheel pair of a measuring car, the transverse level of the rail track is measured, the forces acting on each of the axle boxes are measured at the same time, the obtained measurement results are inserted into the system of equations of interaction of the measuring car and the rail when measuring the transverse level and determine the average stiffness of the rail track at each fixed point and the deviation of the stiffness of each of the rail threads from the average cheniya at said point.
Изобретение относится к контролю состояния железнодорожного пути и может быть использовано для оценки и прогноза этого состояния.The invention relates to monitoring the condition of the railway track and can be used to assess and predict this condition.
Известен способ определения коэффициента относительной жесткости основания железнодорожного пути и рельса и устройство для его реализации [1] заключающийся в том, что регистрируют сигналы, характеризующие величину прогиба под каждой тележкой вагонов состава, каждый раз определяют по меньшей мере два расстояния между датчиком и опорной точкой ближнего к датчику колеса тележки, при которых наблюдаются нулевые значения прогиба рельса, и по данным о полученных расстояниях при воздействии всех тележек вагонов состава определяют среднее значение и дисперсию коэффициента жесткости.A known method for determining the coefficient of relative stiffness of the base of a railway track and rail and a device for its implementation [1] consisting in the fact that they record signals characterizing the amount of deflection under each bogie of wagons, each time at least two distances between the sensor and the reference point of the near to the wheel sensor of the truck, at which zero values of the deflection of the rail are observed, and according to the data on the distances obtained under the influence of all the carts of the carriages, the average value The rate and variance of the stiffness coefficient.
Недостатком приведенного способа является локальный характер его использования.The disadvantage of this method is the local nature of its use.
Известен способ определения кривизны рельса под нагруженным колесом, изгибающего момента, напряжений от изгиба рельса, относительной жесткости и модуля упругости подрельсового основания [2], заключающийся в том, что определяют относительное перемещение трех точек, расположенных на рабочей поверхности головки рельса упомянутое перемещение трех точек определяют непосредственно вблизи нагруженного колеса, перемещаемого с заданной скоростью, а кривизну, изгибающий момент и напряжения от изгиба рельса, относительную жесткость и модуль упругости подрельсового основания определяют по соответствующим соотношениям.A known method for determining the curvature of the rail under a loaded wheel, bending moment, stresses from bending of the rail, relative stiffness and elastic modulus of the rail base [2], which consists in determining the relative displacement of three points located on the working surface of the rail head, the said displacement of three points is determined directly near the loaded wheel moving at a given speed, and the curvature, bending moment and stresses from the bending of the rail, relative stiffness and modulus of control the rigidity of the rail base is determined by the appropriate ratios.
Недостатком вышеизложенного способа является низкая точность, обусловленная отсутствием учета динамического взаимодействия пути и подвижного состава (вагона).The disadvantage of the above method is the low accuracy due to the lack of consideration of the dynamic interaction of the track and the rolling stock (car).
Задачей изобретения является измерение жесткости рельсового пути путеизмерительным вагоном при любых скоростях движения.The objective of the invention is to measure the stiffness of the rail track measuring car at any speed.
Для решения поставленной задачи способ измерения путеизмерительным вагоном жесткости рельсового пути, заключается в том, что при прохождении фиксированных точек каждой колесной парой путеизмерительного вагона измеряют поперечный уровень рельсовой колеи, одновременно измеряют силы, действующие на бусы колесной пары, полученные результаты подставляют в систему уравнений взаимодействия путеизмерительного вагона и рельсового пути при измерении поперечного уровня каждой колесной парой и определяют среднюю жесткость рельсовой колеи в указанной фиксированной точке и отклонения жесткости каждой из рельсовых нитей от среднего значения жесткости колеи в этой точке.To solve this problem, a way to measure the stiffness of a rail track by a measuring car, consists in measuring the transverse level of a rail track when passing fixed points with each wheel pair of a measuring car, and simultaneously measuring the forces acting on the wheels of a pair of wheels, and the results obtained are inserted into the system of equations of interaction between the measuring track wagon and rail track when measuring the transverse level of each pair of wheels and determine the average stiffness of the rail track in the specified fixed point and the deviation of the stiffness of each of the rail threads from the average value of the stiffness of the track at this point.
Обоснование предложенного способа заключается в следующем. Взаимное положение рельсовых нитей по уровню определяется из выраженияThe rationale for the proposed method is as follows. The relative position of the rail threads by level is determined from the expression
где l - ширина колеи, θр - угол наклона рельсовой колеи относительно горизонта.where l is the gauge, θ p is the angle of inclination of the rail gauge relative to the horizon.
В свою очередь наклон рельсовой колеи можно представитьIn turn, the slope of the rail track can be imagined
где θг - угол наклона рельсовой колеи определяемый геометрией пути и измеряемый без нагрузки; θст - изменение наклона пути, вызванное статической нагрузкой; θд - изменение наклона пути, вызванное динамической нагрузкой.where θ g is the angle of inclination of the rail track determined by the geometry of the track and measured without load; θ article - a change in the slope of the path caused by a static load; θ d - a change in the slope of the path caused by dynamic load.
Обозначим жесткость рельсовых нитей (левой и правой)Denote the stiffness of the rail threads (left and right)
где средняя жесткость рельсовой колеи, а Δ - отклонение жесткости рельсовых нитей от средней жесткости колеи.Where the average stiffness of the rail track, and Δ is the deviation of the stiffness of the rail threads from the average stiffness of the track.
Изменение наклона пути обусловленное суммарной нагрузкой (статической и динамической) можно представитьThe change in the slope of the path due to the total load (static and dynamic) can be represented
где ΔZл и ΔZп - вертикальная деформация рельсовых нитей, вызванная суммарной нагрузкой; Fл и Fп - силы, действующие на левую и правую буксы колесной пары.where ΔZ l and ΔZ p - vertical deformation of rail threads caused by the total load; F l and F p - the forces acting on the left and right axle boxes of the wheelset.
При С
При измерении наклона пути в фиксированной точке при прохождении каждой из колесных пар путеизмерительного вагона (при различных статических нагрузках на тележки и различных фазах колебаний вагона) получим четыре независимых результата измеренийWhen measuring the slope of the track at a fixed point during the passage of each of the wheelsets of the track measuring car (with different static loads on the bogies and different phases of the car’s vibrations), we obtain four independent measurement results
Из (6) видно, что любая разность двух приведенных результатов не содержит геометрической компоненты θг.From (6) it is clear that any difference between the two results does not contain the geometric component θ g .
С учетом (5) и (6) можно написать два разностных уравнения.In view of (5) and (6), two difference equations can be written.
Введем обозначенияWe introduce the notation
[(Fл1-Fп1)-(Fл3-Fп3)]=a,[(F -F n1 n1) - (F -F n3 n3)] = a,
[(Fл3+Fп3)-(Fл1+Fп1)]=b,[(F l3 + F p3 ) - (F l1 + F p1 )] = b,
[(Fл2-Fп2)-(Fл4-Fп4)]=d,[(F -F n2 n2) - (F -F n4 n4)] = d,
[(Fл4+Fп4)-(Fл2+Fп2)]=e.[(F l4 + F p4 ) - (F l2 + F p2 )] = e.
С учетом принятых обозначений из (7) получимTaking into account the accepted notation from (7) we obtain
Подставив (9) в (8) получим уравнениеSubstituting (9) into (8) we obtain the equation
первый корень которого Ср=0 не имеет физического смысла и поэтому исключается из рассмотрения, а второй получаем в видеthe first root of which With p = 0 has no physical meaning and therefore is excluded from consideration, and the second is obtained in the form
Таким образом, решена задача измерения жестокостей рельсовых нитей при прохождении фиксированной точки путеизмерительным вагоном.Thus, the problem of measuring the severity of rail threads when passing a fixed point with a measuring car was solved.
Выбор фиксированных точек пути осуществляется при помощи шага датчика пути (одометра) как и при измерении геометрических параметров рельсового пути, а сам шаг (квант) датчика пути выбирается кратным межосевым расстояниям вагона.The choice of fixed track points is carried out using the step of the track sensor (odometer) as in the measurement of the geometric parameters of the rail track, and the step (quantum) of the track sensor is selected as a multiple of the center distance of the car.
ЛитератураLiterature
1. Патент №2116400 Россия. Способ определения коэффициента относительной жесткости основания железнодорожного пути и рельса и устройство для его реализации /В.П.Григорьев, Г.Н.Дюков, Н.А.Князев, Л.Е.Шейнман (Россия). - Заяв. №96101917/28; опубл. 27.07.98.1. Patent No. 2116400 Russia. A method for determining the coefficient of relative stiffness of the base of a railway track and rail and a device for its implementation / V.P. Grigoriev, G.N. Dyukov, N.A. Knyazev, L.E. Sheinman (Russia). - Application. No. 96101917/28; publ. 07/27/98.
2. Патент №208423 Россия. Способ определения кривизны рельса нод нагруженным колесом, изгибающего момента, напряжений от изгиба рельса, относительной жесткости и модуля упругости подрельсового основания /А.Д.Конюхов, В.А.Рейхард, А.А.Нефедов, В.Л.Порошин (Россия). - Заяв. №94015384/28; опубл. 10.04.98.2. Patent No. 208423 Russia. The method for determining the curvature of the rail of the nodes by the loaded wheel, bending moment, stresses from the bending of the rail, relative stiffness and elastic modulus of the rail base / A.D. Konyukhov, V.A. Reykhard, A.A. Nefedov, V.L. Poroshin (Russia) . - Application. No. 94015384/28; publ. 04/10/98.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002132852/11A RU2240244C2 (en) | 2002-11-28 | 2002-11-28 | Method of checking rail track rigidity by track-measuring car |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002132852/11A RU2240244C2 (en) | 2002-11-28 | 2002-11-28 | Method of checking rail track rigidity by track-measuring car |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2002132852A RU2002132852A (en) | 2004-05-27 |
| RU2240244C2 true RU2240244C2 (en) | 2004-11-20 |
Family
ID=34310144
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002132852/11A RU2240244C2 (en) | 2002-11-28 | 2002-11-28 | Method of checking rail track rigidity by track-measuring car |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2240244C2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2291803C2 (en) * | 2004-12-23 | 2007-01-20 | Александр Михайлович Боронахин | Method of measuring vertical rigidities of rail lines by track testing car |
| RU2291804C2 (en) * | 2004-12-23 | 2007-01-20 | Александр Михайлович Боронахин | Method of measuring side (cross) rigidities of rail lines by track testing car |
| RU2731163C1 (en) * | 2019-10-07 | 2020-08-31 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВО ИрГУПС) | Method of estimating dynamic rigidity of track and device for its implementation |
| CN115600297A (en) * | 2022-10-28 | 2023-01-13 | 中铁第四勘察设计院集团有限公司(Cn) | Design optimization method of track layout and construction method of ballastless track |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2061611C1 (en) * | 1991-12-09 | 1996-06-10 | Владимир Николаевич Кашников | Method of determining parameters characterizing condition of wheel-rail system when vehicle along curvilinear section of track |
| RU2108423C1 (en) * | 1994-04-26 | 1998-04-10 | Всероссийский научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта | Method for checking condition of railway track |
| RU2116400C1 (en) * | 1996-01-24 | 1998-07-27 | Управление Октябрьской железной дороги | Method of and device for determining coefficient of relative rigidity of railway base and rail |
-
2002
- 2002-11-28 RU RU2002132852/11A patent/RU2240244C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2061611C1 (en) * | 1991-12-09 | 1996-06-10 | Владимир Николаевич Кашников | Method of determining parameters characterizing condition of wheel-rail system when vehicle along curvilinear section of track |
| RU2108423C1 (en) * | 1994-04-26 | 1998-04-10 | Всероссийский научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта | Method for checking condition of railway track |
| RU2116400C1 (en) * | 1996-01-24 | 1998-07-27 | Управление Октябрьской железной дороги | Method of and device for determining coefficient of relative rigidity of railway base and rail |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2291803C2 (en) * | 2004-12-23 | 2007-01-20 | Александр Михайлович Боронахин | Method of measuring vertical rigidities of rail lines by track testing car |
| RU2291804C2 (en) * | 2004-12-23 | 2007-01-20 | Александр Михайлович Боронахин | Method of measuring side (cross) rigidities of rail lines by track testing car |
| RU2731163C1 (en) * | 2019-10-07 | 2020-08-31 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВО ИрГУПС) | Method of estimating dynamic rigidity of track and device for its implementation |
| CN115600297A (en) * | 2022-10-28 | 2023-01-13 | 中铁第四勘察设计院集团有限公司(Cn) | Design optimization method of track layout and construction method of ballastless track |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9628762B2 (en) | System for imaging and measuring rail deflection | |
| Janssens et al. | Railway noise measurement method for pass-by noise, total effective roughness, transfer functions and track spatial decay | |
| RU2394120C2 (en) | Method to estimate track state | |
| Boronenko et al. | Continuous monitoring of the wheel-rail contact vertical forces by using a variable measurement scale | |
| CN113624521A (en) | Method and system for monitoring snake-shaped instability of train based on axle box vibration | |
| Boronakhin et al. | Inertial method of railway track diagnostics incorporating the condition of rolling surfaces of the railcar’s wheels | |
| Boronenko et al. | Experimental determination of forces through measurements of strains in the side frame of the bogie | |
| RU2240244C2 (en) | Method of checking rail track rigidity by track-measuring car | |
| JP7257729B2 (en) | Bridge resonance detection method, its resonance detection device, and bridge resonance detection program | |
| Boronenko et al. | Diagnostics of freight cars using on-track measurements | |
| JP7402594B2 (en) | Bridge resonance detection method, resonance detection device, and bridge resonance detection program | |
| Gómez et al. | Railway dynamometric wheelsets: a comparison of existing solutions and a proposal for the reduction of measurement errors | |
| JP7482584B2 (en) | Bridge deflection measurement method, deflection measurement device, and bridge deflection measurement program | |
| KR100651189B1 (en) | Apparatus and method for running performance testing of the complete railway vehicle | |
| RU2291803C2 (en) | Method of measuring vertical rigidities of rail lines by track testing car | |
| JP7488776B2 (en) | Bridge resonance detection method, resonance detection device, and bridge resonance detection program | |
| Lu et al. | Exception criteria in vertical track deflection and modulus | |
| RU2242391C2 (en) | Method of inertia measurements of rail track irregularities | |
| RU2291804C2 (en) | Method of measuring side (cross) rigidities of rail lines by track testing car | |
| RU2002132852A (en) | METHOD FOR MEASURING BY RAILWAY RIGGING WAGON CAR | |
| JP2018086876A (en) | Ride comfort measurement method and apparatus | |
| RU2625256C1 (en) | Method for controlling tread surface of railway wheels in motion | |
| RU2143359C1 (en) | Device for checking deformation of rails in vertical plane | |
| Barbosa | Identification of railway track quality and safety through the dynamic inertial response of railway carbody and truck | |
| Lutzenberger et al. | Revision of EN 15610-Wheel roughness measurements |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20051129 |

