1.5 Оценка состояния балластного слоя

Состояние балластного слоя принято оценивать засоренностью щебня, протяженностью пути и выплесками загрязненного балласта у шпал или количеством отступлений по показаниям вагона-путеизмерителя.

Наиболее просто оценивать состояние балласта по доле протяженности пути с выплесками:

где

-

протяженность пути с выплесками, м, в момент времени или наработки .

В инструкции по текущему содержанию пути доля протяженности пути с грязевыми выплесками варьируется от 5 до 30 % ,при этом скорости движения поездов ограничиваются от 140 до 25 км./час.

Выразим протяженность пути с выплесками m( ):

m(

Результаты вычислений сведены в таблицу №10.

Таблица №10 .Расчет протяженности пути с выплесками.

Наработка	Квантиль	Вероятность F(	Протяженность пути с выплесками m( ,м
210	2,44	0,00518	5,18
295	2,39	0,01022	10,22
380	1,94	0,01786	17,86
465	1,81	0,03009	30,09
550	1,68	0,04814	48,14
635	1,52	0,07364	73,64

Рисунок 6.График зависимости протяженности пути с выплесками от пропущенного тоннажа

Вывод: Данная методика позволяет планировать выправочные работы пути и оценивать состояние балласта: с увеличением пропущенного тоннажа, увеличивается протяженность участков пути с выплесками. Эти связано с постепенным измельчением балласта под шпалами и накопления в балластной призмы молекул воды.

Общий вывод по I части курсового проекта: В первая часть курсового проекта представляет собой ознакомиление с методиками прогнозирования отказов элементов верхнего строения пути. Выявлены также основные закономерности влияния пропущенного тоннажа на вероятность отказа элементов верхнего строения пути и рассмотрены методы определения предстоящих объемов работ в перспективе.

Часть II.Управление надежностью бесстыкового пути.

Оценка надежности рельсов бесстыкового пути может быть осуществлена так же, как для обычных рельсов, при этом плети условно делятся на отрезки длинной 12,5м (такова длина рельсовой вставки, ввариваемой при восстановлении лопнувшей плети). Рельсы уравнительных пролетов из рассмотрения исключаются, так как интенсивность их отказов в 5-6 раз выше, чем на длине плети и за срок службы плетей эти рельсы меняют несколько раз. Надежность рельсов и скреплений оценивается таким же порядком, как уже описывалось в первой части.

В технических условиях на работы по ремонту и планово-предупредительной выправке пути усиленный капитальный ремонт бесстыкового пути назначается по следующим критериям (таблица № 11).

Таблица №11.Критерии назначения капитального ремонта пути

Класс пути	Основные критерии		Дополнительные критерии
	Пропущенный тоннаж, срок службы в годах, % от нормативного)	Одиночный выход рельсов (в сумме за срок службы – в среднем на участке ремонта), шт/км)	Количество негодных и дефектных элементов на 1 км верхнего строения пути, % и более
			Негодные деревянные шпалы, %	Негодные скрепления), %	Число шпал с выплесками, %
1	2	3	4	5	6
1 класс	Не менее 100	4 и более	15	15	4
2 класс	Не менее 100	6 и более	18	20	5

Таблица № 12. Классы путей на участках совмещенного движения

Группа пути	Грузонапряженность млн.т км брутто/км в год	Категории пути – допускаемые скорости движения поездов (числитель – пассажирские, знаменатель – грузовые)
		С	1	2	3	4	5	6
								40 и менее
		Главные пути
А	Более 80	1	1	1	1	2	2	3
Б	51 - 80	1	1	1	2	2	3	3
В	26 - 50	1	1	2	2	3	3	4
Г	11 - 25	1	1	2	3	3	4	4
Д	6 - 10	1	2	3	4	4	4	4
Е	5 и менее	-	-	-	4	4	5	5

По заданию путь относится к группе А и категории 2. Что соответствует пути 1 класса.

Для пути 1 класса, исходя из данных таблицы № 11, вероятность отказов рельсов , шпал и скреплений составят:

При этом вероятность безотказной работы рельсошпальной решетки бесстыкового пути:

,где

Тогда,

Вывод:Вероятность безотказной работы рельсошпальной решетки обеспечивает безотказный пропуск 399 млн.т брутто (согласно данным расчета и данным таблицы №13),что больше расчетного тоннажа по критериям назначения среднего ремонта пути (0,55· =385 млн.т брутто,где =700 млн.т брутто-по критериям назначения капитального ремонта пути для пути I класса).

Оценка – это не вероятность возникновения аварийной ситуации на рассматриваемом километре, а вероятность существенных экономических потерь. Дело в том, что вероятность необнаружения дефекта и излома дефектного рельса под поездом не превышает 0,0045 (222 замены на один излом), вероятность крушения или аварии поезда при изломе рельса составляет 0,018 (55 изломов на один сход). То есть вероятность аварии или крушения при появлении дефектного рельса не превышает 0,000081, что соответствует замене 12346 дефектных рельсов.

Железобетонные шпалы являются высоконадежными, и их состояние в первом межремонтном цикле обычно не угрожает безопасности движения.

Достаточно надежными элементами бесстыкового пути являются рельсовые скрепления, прежде всего изолирующие детали (прокладки, втулки). При отказе 15% этих элементов для пути I класса появляются отказы автоблокировки, что ведет к задержкам поездов (экономическим потерям) и создает угрозу безопасности движения поездов.

Если вероятность безотказной работы задана в виде таблицы или графика, то формула для определения может быть записана в виде:

Если разбиение по сделать с постоянным шагом , то можно записать:

.

Тогда тоннаж ,при котором необходимо будет производить ремонт,будет определяться выражением:

Задача 3: Для определения параметров нормального распределения наработки рельсошпальной решетки бесстыкового пути используем данные таблицы №13.

Таблица №13. Вероятность безотказной работы рельсошпальной решетки

Тоннаж, млн. т брутто	Вероятность безотказной работы рельсошпальной решетки
100	0,9955
200	0,9809
300	0,9431
400	0,7940
500	0,6419
600	0,3894
700	0,2401

Тогда,

Квантиль нормального распределения:

Тоннаж, при котором нужно производить ремонт пути, будет составлять:

млн. т брутто.

При такой наработке в рельсошпальной решетки все негодные детали должны быть заменены при выполнении планового среднего ремонта пути.

Общий вывод по II части курсового проекта: Методика, описанная в данной части, позволяет определить вероятность безотказной работы рельсошпальной решетки и определить тоннаж, при котором нужно производить замену ее отдельных элементов в объеме среднего ремонта. Благодаря этому, можно планировать работы по содержанию бесстыкового пути заранее и избежать большие экономические потери, так как рельсошпальная решетка будет работать с максимальной «отдачей».