Паляпшэнне канструкцыі пуці і рухомага саставу для памяншэння сілавога ўзаемадзеяння

 Бяспека руху цягнікоў забяспечваецца цэлым шэрагам комплексных мерапрыемстваў. Першым чынам верхняе будынак шляху павінна быць досыць трывалым, т. е. напругі і перасоўванні ў рэйках, шпалах, баласце не павінны перавышаць дапушчальных ( гл. п. 4.4. ).

 Трываласць рэек залежыць ад ступені іх зносу. Таму ўстаноўлены дапушчальныя велічыні зносу галоўкі рэек.

 Рэйкавая каляіна павінна быць выкладзена і павінна ўтрымоўвацца ў адпаведнасці з існымі нормамі і допускамі яе прылады па шырыні, узроўню, подуклонке і т. д.

 Рэйка-шпальная рашотка павінна быць устойлівая ў гарызантальнай плоскасці. Гэта асабліва важна для бесстыкавага шляху, бо ў ім дзейнічаюць дадатковыя сілы ў параўнанні са звеннявым шляхам, якія могуць прывесці да выкіду ( гл. раздзел 2 ). Калі бакавая сіла, прыкладзеная да шпалы, большая, чым сіла супраціву шпалы яе зруху ўпоперак шляху, то зрух гэты абавязкова адбудзецца. Звычайна ўстойлівасць шляху супраць зруху ацэньваюць па стаўленні максімальнай гарызантальнай сілы, прыкладзенай да шпалы, да сярэдняй велічыні вертыкальнай нагрузкі на шпалу. Для шляху з рэйкамі Р65 і Р50 пры 1840 шпалах на 1 км і друзавым баласце гэта стаўленне павінна быць не больш за 1,36 - 1,37. Ёсць і іншы спосаб адзнакі ўстойлівасці шляху: рамны высілак не павінна быць больш 40% нагрузкі ад колавай пары на рэйкі ( гл. п. 4.3).

 Пры вызначаных суадносінах паміж рамным высілкам і вертыкальнай нагрузкай на кола можа адбыцца ўкочванне кола на галоўку рэйкі з наступным сходам.

 Як гэта можа адбыцца? Калі грэбень кола моцна прыціснуты да выкружкі на галоўцы рэйкі, развіваюцца вялікія сілы трэння, якія дазваляюць колу паступова паднімацца ўгару па нахільнай лініі навісі грэбня. Калі пры гэтым вертыкальная нагрузка малая, то яна не можа прымусіць кола саслізнуць уніз.

 Для некаторых калясак вагонаў, напрыклад МТ-50, з-за вялікай бакавой гайданкі (магчымай з прычыны дрэннага дэмпфавання ваганняў на рысорах) вертыкальныя нагрузкі на кола рэзка памяншаюцца. Пры калянасці рысор 5 кн/мм памяншэнне іх прагіну нават на 1 мм змяншае 5 кн нагрузкі. Па гэтым чынніку ўжо пры невялікім (40 - 50 кн) рамным высілку магчыма накатванне кола на рэйку.

 Таму, паляпшаючы канструкцыю калясак рухомага складу, дамагаюцца паніжэнні інтэнсіўнасці ваганняў на рысорах, паляпшэнні гашэння гэтых ваганняў. Відавочна, таксама, што пры выдатным стане шляху рухомы склад адчувае менш ваганняў.

 Пры руху цягніка ў ім дзейнічаюць вялікія падоўжныя сілы.

 Калі ён рухаецца ў рэжыме цягі, гэтыя сілы расцягваюць поезд, калі ў рэжыме тармажэння або падштурхвання, сілы сціскаюць поезд. Асабліва вялікія сілы ў галаве цягніка пры рэкуператыўнай тармажэнні. У гэтых умовах слабазагружаныя або парожнія вагоны могуць выціскацца з узняццем грэбня над галоўкай рэйкі.

 Сістэматычнае ўдасканаленне канструкцыі верхняй будовы шляху спрыяе павелічэнню яго стабільнасці і бяспекі руху цягнікоў з усё большымі хуткасцямі і нагрузкамі.

 Кладка цяжкіх рэек прыводзіць да размеркавання нагрузак на большую колькасць шпал, што памяншае ціск на кожную шпалу. Цяжкія рэйкі менш выгінаюцца і менш напружаны, таму яны даўжэй служаць. Нараўне з гэтым, валодаючы большай калянасцю, яны хутчэй паддаюцца разбурэнням ад кантактных высілкаў, таму для падаўжэння тэрміна іх службы ўкладваюць пругкія пракладкі пад рэйкі.

 У шляхі з цяжкіх рэек менш няроўнасцяў, значыць, менш ваганні экіпажаў, менш узнікае дадатковых сіл. Па гэтай жа прычыне памяншаюцца сілы на бесстыкавым шляху, які часта называюць «аксамітным» таму, што ў ім няма стыкаў, якія ўзбуджаюць ваганні. Праўда, гэта справядліва толькі ў тым выпадку, калі стыкі звараныя роўна, без "кутоў" у плане і профілі.

 Сучасныя рэйкавыя змацаванні з пругкімі пракладкамі таксама зніжаюць узровень сілавога ўзаемадзеяння шляху з цягнікамі. Трэба толькі сачыць за імі, не дапушчаць у шляхі змацаванняў з раскручанымі гайкамі і якія выпаўзлі пракладкамі.

 Ужо адзначалася, што сучасны стандарт на драўляныя шпалы прадугледжвае кладку ў шлях толькі аднолькавых шпал, што дае аднастайную па пругкасці падставу. Гэта змяншае дынамічныя няроўнасці і памяншае шкодныя ваганні вагонаў. Кладка жалезабетонных шпал прыводзіць да стварэння больш цвёрдага шляху, чым на драўляных шпалах. Рэйкі на такім шляху выгінаюцца менш, чым пры драўляных шпалах, але пры наяўнасці няроўнасцяў цвёрдая падстава з жалезабетонных шпал прыкметна павялічвае сілы ўзаемадзеяння шляху і рухомага складу, асабліва пры павелічэнні хуткасці. Таму імкнуцца павялічыць пругкасць гумовых пракладак у змацаваннях.

 Пераклад шляху на друзавая падстава, памяншэнне фракцый друзу, павелічэнне памераў баластнай прызмы - важныя рэзервы падвышэння стабільнасці шляху і памяншэнні сіл узаемадзеяння, асабліва калі забяспечваецца высакаякасная ачыстка друзу пры рамонтах і сістэматычна ліквідуюцца прасадкі шляху.

 Паляпшэнне ўмоў узаемадзеяння шляху і рухомага саставу дасягнута і за кошт распрацоўкі абгрунтаваных норм і допускаў кладкі і ўтрымання рэйкавай каляіны.

 Натуральна, што для паляпшэння ўзаемадзеяння шляху і рухомага складу не менш важна ўдасканаленне хадавых частак рухомага складу. Устойлівасць руху, у тым ліку плыўнасць, залежыць ад канструкцыі экіпажа. Калі ён правільна спраектаваны, то любыя ваганні, выкліканыя няроўнасцямі, будуць хутка згасаць. Напрыклад, каляскі чатырохвосных вагонаў ЦНДІ-ХЗ-О лепшыя за цялежкі МТ-50. У іх мякчэй рысоры, лепш забяспечана гашэнне ваганняў, таму яны паводзяць сябе больш устойліва пры руху па шляху. Добрую перспектыву ў гэтых адносінах маюць гумовыя і гумаметалічныя рысоры.

 Вельмі вялікае значэнне ў адукацыі сіл узаемадзеяння мае велічыня непадрысоранага грузу ( гл. п. 4.2). Імкнуцца зменшыць гэты груз. Так, на лакаматывах апорна-рамная падвеска рухавікоў лепш апорна-восевай. У першым выпадку нагрузка на кола перадаецца праз рысору. Напрыклад, у цеплавоза ТЭЗ-апорна-восевая падвеска і нагрузка перадаецца непасрэдна на вось, таму неподрессоренная нагрузка роўная 46 кн на вось, а ў цеплавоза ТЭП60 - апорна-рамная падвеска, таму ў яго неподрессоренная нагрузка зніжана да 29 кн.

 Памяншэнне неподрессоренной нагрузкі магчыма таксама за кошт укаранення полых восяў і біметалічных колаў (дыск алюмініевы, а вобад сталёвы).

 Сучасныя лакаматывы маюць каляскі з малым лікам восяў у цвёрдай базе (у параўнанні з паравозамі). Гэта палягчае іх упісванне ў крывыя. Акрамя таго, усталёўваюць пругкія якія вяртаюць прылады паміж каляскамі і паміж кузавам і каляскамі, якія змяншаюць бакавыя сілы. Ад адлегласці паміж сумежнымі восямі, а такім чынам, і даўжыні каляскі залежаць напругі і прагіны ў рэйках і іншых элементах шляху ( гл. п. 4.2 ).

 Вялікае значэнне мае кантроль раўналежнасці восяў, якія ўваходзяць у цвёрдую базу; перакос восяў у калясцы прыводзіць да падвышанага зносу і нават адбою рэйкавых нітак.

 Імкненне перайсці да падвышаных нагрузак ад колавай пары на рэйкі запатрабуе ўзмацнення канструкцыі шляху, значнага падвышэння зносаўстойлівасці рэек і частак стрелочных перакладаў, удасканаленні бягучага ўтрымання шляху з максімальнай механізацыяй прац.

 Варта адзначыць, што часам ажыццяўляецца пагрузка цяжкіх грузаў з размяшчэннем іх несіметрычна адносна падоўжнай і папярочнай восяў вагонаў. Гэта можа прывесці да перагруз асобных восяў ці нават колаў, што небяспечна не толькі па ўздзеянні на шлях, але і па ўстойлівасці руху. Такая загрузка не павінна дапушчацца, для гэтага патрэбен кантроль за ёй.

 Колы могуць мець розную таўшчыню дыска і вобада па крузе. Пры кручэнні такога кола ўзнікае нешта накшталт «біцці», які выклікае вялікія дадатковыя сілы ціску на рэйкі. Гэты стан колаў называецца дысбалансам. Небяспечна ўздзейнічаюць на шлях кола з паўзунамі на паверхні катання (выбоінамі). Нажаль, у практыку былі выпадкі, калі па шляху рухаліся колы з недапушчальнымі паўзунамі, ламаючы сотні рэек. Падчас эксплуатацый часам у колаў утворыцца ілжывы грэбень, т. е. наплыў металу на грэбні ў выкружкі. Такое кола выклікае падвышаныя кантактныя высілкі на галоўцы рэек. Рух такіх колаў, а таксама колаў з падрэзаным грэбнем, нярэдка які суправаджаецца востраканцовым наплывам металу, недапушчальна. Падрэзаныя грабяні вядуць да засмучэння хадавых частак рухомага складу, скарачаюць прабег,напрыклад у лакаматываў на 15 - 25%. Такім чынам неабходны строгі кантроль за станам колаў.

 Вялікае значэнне ў забеспячэнні бяспекі руху мае дакладнае выкананне нормаў і допускаў у шырыні асадкі колаў на восі ( гл. мал. 4.1 ).