Цель: Определить влияние геометрических параметров наиболее распространенной упругой прутковой клеммы современных промежуточных рельсовых скреплений — В-образной клеммы (типа ЖБР и АРС) на изменение ее напряженно-деформированного состояния. Предложить дальнейшее направление совершенствования конструкции упругих прутковых клемм рельсовых скреплений для увеличения надежности конструкции. Методы: В статье приведены результаты многовариантного моделирования геометрических параметров клемм (ЖБР — 20 шт., АРС — 13 шт.) с анализом их напряженно-деформированного состояния, с использованием методов программно-вычислительных комплексов SolidWorks и Ansys Workbanch. Результаты: Анализ конструкции современных скреплений показал, что интервалы варьирования геометрических параметров клемм (диаметр прутка, вертикальный радиус, горизонтальный радиус) имеют небольшие пределы и существенные ограничения, связанные с требованиями обеспечения прочности, упругости и работоспособности всего скрепления. Выявлена необходимость рассмотрения вариантов с вертикальными радиусами менее 60 мм, что влечет за собой необходимость коренного изменения самой формы клемм. Практическая значимость: Анализ расчетов многовариантных моделей показал степени влияния интервалов варьирования геометрических параметров прутковых клемм (диаметр прутка, вертикальный радиус, горизонтальный радиус) на напряженно-деформированное состояние. Установлено, что для дальнейшего увеличения упругости клемм необходима разработка нового типа рельсового скрепления с принципиально иной формой (отличной от современной В-образной формы) упругой клеммы, не обладающей современными конструктивными ограничениям в геометрических параметрах.
Железнодорожный путь, рельсовое скрепление, программно-вычислительный комплекс, SolidWorks, Ansys, геометрические параметры, напряжения
1. Крысанов Л. Г. Определение напряженно-деформированного состояния и усталостной прочности клемм ЖБР-3 / Л. Г. Крысанов, А. А. Дорошкевич, А. С. Антипов и др. // Повышение надежности работы верхнего строения пути в современных условиях эксплуатации: сборник научных трудов. Сер.: Труды ВНИИЖТа. - М.: Интекст, 2000. - С. 93-99.
2. Виноградов А. Г. Совершенствование конструкции и технологии изготовления пружинных клемм крепления рельсов: автореф. дисс. ... канд. техн. наук / А. Г. Виноградов. - Магнитогорск: Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова, 2013. - 19 с.
3. Круглов В. М. Испытывается усовершенствованное скрепление / В. М. Круглов, Ю. Н. Аксенов, А. Ю. Богачев и др. // Путь и путевое хозяйство. - 2007. - № 11. - С. 12-13.
4. Круглов В. М. Модернизированное рельсовое скрепление АРС / В. М. Круглов, Ю. Н. Аксенов, А. Ю. Богачев и др. // Путь и путевое хозяйство. - 2011. - № 3. - С. 10-12.
5. Аксенов Ю. Н. Модернизация рельсового скрепления типа АРС / Ю. Н. Аксенов, А. Ю. Богачев, Е. Г. Курзина // Транспорт Российской Федерации. - 2010. - № 3. - С. 72-73.
6. Антонов Н. И. О разработке и внедрении скреплений для суровых условий Сибири / Н. И. Антонов, Д. В. Величко // Путь и путевое хозяйство. - 2020. - № 2. - С. 17-20.
7. Альбом элементов и конструкций верхнего строения пути. - Утв. распоряжением ОАО «РЖД» от 19.12.2011. - М., 2012
8. Карпущенко Н. И. Совершенствование рельсовых скреплений / Н. И. Карпущенко, Н. И. Антонов. - Новосибирск: СГУПС, 2003. - 300 с.
9. Деменчук Н. П. Основы теории напряженного и деформированного состояния: учеб. пособие / Н. П. Деменчук, А. А. Прилуцкий. - СПб.: Университет ИТМО, 2016. - 118 с.
10. Инструкция по устройству, укладке, содержанию и ремонту бесстыкового пути. - Утв. распоряжением ОАО «РЖД» от 14.12.2016 № 2544р (ред. от 19.10.2020).
