Розробка структури системи підвищення безпеки функціонування земляного полотна на ділянках залізничної колії схильних до залишкових деформацій у відповідності до EN 16907
Автор: Швець Юрій Анатолійович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Функціональна безпека залізничного транспорту
Інститут: Інститут механічної інженерії та транспорту
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2025-2026 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: На забезпечення безпеки руху рухомого складу залізниць впливає технічний стан земляного полотна [1–4]. Земляне полотно є основою для верхньої будови залізничної колії. Однак переважна протяжність існуючого земляного полотна на залізницях України проєктувалася під інші експлуатаційні вимоги залізничної колії, аніж вони є на теперішній час. На залізниці є ділянки земляного полотна, які схильні до деформацій, просадок, втрати стійкості укосів насипу, затоплення тощо [5]. В експлуатаційних умовах є випадки втрати несучої здатності та стійкості земляного полотна, що відображено в матеріалах [6–7]. Такі випадки негативно впливають на забезпечення безпеки руху поїздів та функціонування залізниці в цілому. Одним із методів оцінки технічного стану земляного полотна залізниці є моніторинг [8–14]. Який дозволяє вчасно встановити погіршення технічного стану земляного полотна та запобігти аварійним ситуаціям. Тому у магістерській кваліфікаційній роботі пропонується провести дослідження, щодо експериментального моніторингу технічного стану проблемних ділянок земляного полотна залізничної колії із використанням інерційних технологій. Об’єкт дослідження – земляне полотна залізничної колії. Предмет дослідження – вимірювання прискорень на проблемних ділянках земляного полотна. Мета дослідження – розробка структури системи підвищення безпеки функціонування земляного полотна на ділянках залізничної колії схильних до залишкових деформацій у відповідності до EN 16907 із використанням інерційних технологій. За результатами магістерської кваліфікаційної роботи виконано такі задачі досліджень: -проведено аналіз факторів, які впливають на деформативність земляного полотна залізничної колії; -проведено аналіз науково-дослідної літератури із проблем експлуатації земляного полотна та сучасних методів моніторингу технічного стану земляного полотна в експлуатаційних умовах залізничної колії; -проведено динамічні експериментальні дослідження рівня прискорень, які виникають при проїзді рухомого складу по ділянках колії із дефектним земляним полотном та із технічно справним; -встановлено критерії для моніторингу технічного стану земляного полотна в експлуатаційних умовах шляхом інерційних вимірювань прискорень; -наведено рекомендації із комплексного моніторингу технічного стану земляного полотна залізниці із використанням візуального та інструментального моніторингу. Із проведеного аналізу науково-дослідних робіт встановлено, що наявність ділянок земляного полотна, які схильні до деформацій, призводить до зменшення швидкостей руху рухомого складу, а також зменшує пропускну та провізну здатність залізниці. Крім цього такі ділянки загрожують безпеці руху. Встановлено, що для підвищення безпеки руху та забезпечення безперебійного функціонування залізничного транспорту необхідно проводити моніторинг змін технічного стану земляного полотна залізниці. Запропоновано проводити моніторинг земляного полотна методом інерційних технологій із використанням високочастотних датчиків прискорень. За результатами експериментальних досліджень записів прискорень, які виникають на технічно справній ділянці земляного полотна та на ділянці колії із дефектним земляним полотном встановлено, що найбільш оптимальним критерієм для моніторингу технічного стану земляного полотна залізничної колії є записи прискорень у вертикальному напрямі. При проїзді локомотиву ЧМЄ3 величина прискорень при технічно справному стані земляного полотна становила 5,81 м/с2, а при дефектному стані земляного полотна – 12,21 м/с2. На основі проведених досліджень встановлено, що підвищення безпеки руху залізничного транспорту можна досягти шляхом регулярного моніторингу змін технічного стану проблемних ділянок земляного полотна, які схильні до деформацій. Це можна досягти із застосування візуального моніторингу та інструментального моніторингу. Ключові слова: залізнична колія, проблемні ділянки земляного полотна, прискорення, рухомий склад залізниць.