Proceedings of Petersburg Transport University Proceedings of Petersburg Transport University Известия Петербургского университета путей сообщения 1815-588X 2658-6851 55857 10.20295/1815-588X-2022-4-775-782 Проблематика транспортных систем PROBLEMATIC OF TRANSPORT SYSTEM Проблематика транспортных систем Experimental Studies of Tram “Vityaz-M” Vibrations Экспериментальные исследования колебаний трамвая «Витязь-М» Дудкин Евгений Павлович Dudkin Evgeniy Pavlovich ed@pgups-tempus.ru

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Козлов Дмитрий Владимирович Kozlov Dmitriy Vladimirovich

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Хомяков Ярослав Сергеевич Homyakov Yaroslav Sergeevich Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I Россия Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University Russian Federation Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I Россия Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University Russian Federation Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I Россия Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University Russian Federation 20 12 2022 20 12 2022 19 4 775 782 17 12 2022 https://atjournal.ru/en/nauka/article/55857/view

Цель: На основании экспериментальных исследований колебаний трамвайного вагона «Витязь-М», возникающих на скоростях 50 км/ч и более, в прямых участках пути с рельсами Р65 на железобетонных шпалах оценить влияние поперечных колебаний на безопасность движения и комфорт пассажиров. Показать несоответствие существующей нормативной документации по устройству и содержанию трамвайных путей и ходовых частей трамвая перспективам его развития. Методы: Экспериментальные измерения виброускорений кузова трамваев с ходовыми частями, имеющими различный пробег, при движении по экспериментальному участку пути. Замер и анализ геометрических параметров рельсовой колеи экспериментального участка и трамваев. Результаты: Выполнены замеры виброускорений, возникающих при движении трамваев со скоростями от 20 до 50 км/ч, а также проведен анализ геометрических параметров рельсовой колеи опытного участка и профилей колес подвижного состава, участвовавшего в испытаниях. Во время заездов замерялись виброускорения, возникающие при движении, по трем направлениям — продольное, поперечное и вертикальное. Подтверждено появление поперечных колебаний кузова трамвая, влияющих на дискомфорт пассажиров и безопасность движения. Получены среднеквадратичные значения амплитуд виброускорений в трех направлениях в долях ускорения свободного падения (g) в двух вариантах — при движении тележки между стыками и на стыках. Частотный анализ виброускорений подтвердил резкий рост амплитуды поперечных колебаний на частотах в районе 1–2 Гц при скорости 50 км/ч у трамвая с изношенными колесами. Отмечено соответствие геометрии рельсовой колеи экспериментального участка принятым нормативам, а также соответствие размеров колес подвижного состава конструкторской документации. Практическая значимость: Выявлена необходимость в дальнейшем комплексном исследовании взаимодействия пути и подвижного состава при внедрении скоростного трамвая с целью совершенствования существующих норм по устройству и содержанию трамвайных путей и ходовых частей трамвая.

Objective: Based on experimental studies of vibrations of Vityaz-M tram car occurring at speeds of 50 km/h or more on track straight sections with P65 rails on reinforced-concrete sleepers, to evaluate the effect of transversal vibrations on traffic safety and passenger comfort. To show the inconsistency of existing regulatory documentation on the structure and maintenance of tram tracks and tram chassis with the development prospects. Methods: Experimental measurements of vibration accelerations of tram body and tram chassis, having different mileage, when moving along track experimental section. Measurement and analysis of geometric parameters of rail track experimental section and of trams. Results: Measurements of vibration accelerations occurring during tram motion with 20 to 50 km/h speeds were performed as well as geometric parameter analysis for rail track experimental section and rolling stock wheels’ profiles, participated in the tests, was pursued. During the races, vibration accelerations that occur during movement were measured in three directions — longitudinal, transversal and vertical. The appearance of transversal vibrations of tram body affecting passenger discomfort and traffic safety has been confirmed. The root mean-square values of the amplitudes of vibration accelerations towards three directions in acceleration gravity (g) fractions have been obtained in two variants — at trolley motion between joints and at joints. Vibration acceleration frequency analysis has confirmed a sharp increase in the amplitude of transversal vibrations at frequencies in the region of 1–2 Hz at a speed of 50 km/h for a tram with worn wheels. The compliance of rail track experimental section geometry with the accepted standards as well as the compliance of rolling stock wheels dimensions with constructive documentation are noted. Practical significance: The need for further comprehensive study of the interaction of track and rolling stock while high-speed tram introduction with the purpose to improve existing standards on the structure and maintenance of tram tracks and tram chassis.

 Трамвай скоростной трамвай вибрация подвижного состава колебания подвижного состава виброускорение амплитуда колебаний Tram high-speed tram vibration of rolling stock vibrations of rolling stock vibration acceleration amplitude of vibrations

Дудкин Е. П. «Современные конструкции трамвайных путей»: монография / Е. П. Дудкин, К. А. Гмыря, А. В. Колтаков и др. - М.: ФГБУ ДПО «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2021. - 136 с. Dudkin E. P. «Sovremennye konstrukcii tramvaynyh putey»: monografiya / E. P. Dudkin, K. A. Gmyrya, A. V. Koltakov i dr. - M.: FGBU DPO «Uchebno-metodicheskiy centr po obrazovaniyu na zheleznodorozhnom transporte», 2021. - 136 s. ГОСТ 25712-88. Бандажи чистые для вагонов трамвая. Технические условия: ГОСТ: издание официальное: Комитет стандартов, мер и измерительных приборов при Совмине СССР: дата введения: 28 ноября 1988 г. / Разработан Министерством жилищно-коммунального хозяйства РСФСР. - М.: Издательство стандартов, 1989. - Приложение. GOST 25712-88. Bandazhi chistye dlya vagonov tramvaya. Tehnicheskie usloviya: GOST: izdanie oficial'noe: Komitet standartov, mer i izmeritel'nyh priborov pri Sovmine SSSR: data vvedeniya: 28 noyabrya 1988 g. / Razrabotan Ministerstvom zhilischno-kommunal'nogo hozyaystva RSFSR. - M.: Izdatel'stvo standartov, 1989. - Prilozhenie. Правила технической эксплуатации трамвая: Министерство транспорта Российской Федерации: дата принятия: 30 ноября 2001 г. - М.: 2001. - 20 с. Pravila tehnicheskoy ekspluatacii tramvaya: Ministerstvo transporta Rossiyskoy Federacii: data prinyatiya: 30 noyabrya 2001 g. - M.: 2001. - 20 s. Вагон трамвайный модели 71-931М. Руководство по эксплуатации / ООО «ПК Транспортные системы». - М.: 2017. - 8 с. Vagon tramvaynyy modeli 71-931M. Rukovodstvo po ekspluatacii / OOO «PK Transportnye sistemy». - M.: 2017. - 8 s. СП 2.5.3650-20. Санитарно-эпидемиологические требования к отдельным видам транспорта и объектам транспортной инфраструктуры: Санитарно-эпидемиологические правила: введены постановлением Главного государственного санитарного врача Российской Федерации: дата принятия: 16 ноября 2020 г. - М.: 2020. - Приложение 1, таблица 25. SP 2.5.3650-20. Sanitarno-epidemiologicheskie trebovaniya k otdel'nym vidam transporta i ob'ektam transportnoy infrastruktury: Sanitarno-epidemiologicheskie pravila: vvedeny postanovleniem Glavnogo gosudarstvennogo sanitarnogo vracha Rossiyskoy Federacii: data prinyatiya: 16 noyabrya 2020 g. - M.: 2020. - Prilozhenie 1, tablica 25. Дудкин Е. П. Отдельные аспекты взаимодействия пары «колесо - рельс» рельсового городского транспорта / Е. П. Дудкин, Н. Н. Султанов, С. В. Китаев и др. // Транспорт Российской Федерации. - 2020. - № 3-4(88-89). - С. 63-67. Dudkin E. P. Otdel'nye aspekty vzaimodeystviya pary «koleso - rel's» rel'sovogo gorodskogo transporta / E. P. Dudkin, N. N. Sultanov, S. V. Kitaev i dr. // Transport Rossiyskoy Federacii. - 2020. - № 3-4(88-89). - S. 63-67.