железнодорожного пути

0
Федеральное агентство
по техническому регулированию и метрологии
Логотип
национального
органа по
стандартизации
НАЦИОНАЛЬНЫЙ
СТАНДАРТ
РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
ГОСТ Р
(проект,
окончательная
редакция)
ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ПОДВИЖНОЙ СОСТАВ
Методика испытаний по воздействию
на железнодорожный путь
Настоящий проект стандарта не подлежит применению до его утверждения
Москва
Стандартинформ
201__
ГОСТ Р
(проект, окончательная редакция)
Железнодорожный подвижной состав. Методика воздействия на железнодорожный путь
Предисловие
Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены
Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации – ГОСТ Р 1.0—2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные
положения»
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН Открытым акционерным обществом «Всероссийский
научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта»
(ОАО «ВНИИЖТ»)
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 45 «Железнодорожный транспорт»
3 УТВЕРЖДЕН Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от
201__ г. №
4 В настоящем стандарте реализованы требования технического регламента «О безопасности железнодорожного подвижного состава», утвержденного постановлением Правительства Российской Федерации от 15 июля 2010 г.
№524 применительно к объекту технического регулирования – железнодорожному подвижному составу, а также требования технического регламента «О
безопасности высокоскоростного железнодорожного подвижного состава»,
утвержденного постановлением Правительства Российской Федерации от 15
июля 2010 г. №533 применительно к объекту технического регулирования –
высокоскоростному железнодорожному подвижному составу:
- разделы 6 и 7 устанавливают методы контроля по воздействию железнодорожного подвижного состава на железнодорожный путь.
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок
– в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты». В
случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются
также в информационной системе общего пользования -- на официальном сайте национального органа Российской Федерации по стандартизации в сети Интернет
 Стандартинформ, 201_
Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального
агентства по техническому регулированию и метрологии
II
ГОСТ Р
(проект, окончательная редакция)
Железнодорожный подвижной состав. Методика испытаний по воздействию на железнодорожный путь
Содержание
1 Область применения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2 Нормативные ссылки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3 Термины и определения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4 Оценочные критерии (нормативные уровни) показателей
динамического взаимодействия железнодорожного подвижного
состава и железнодорожного пути. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5 Требования к испытательным участкам железнодорожного пути,
испытательным стрелочным переводам, испытуемому подвижному
составу и условиям проведения испытаний . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.1 Требования к параметрам испытательных участков
железнодорожного пути и испытательных стрелочных переводов . .
5.2 Требования по аттестации испытательных участков
железнодорожного пути и испытательных стрелочных переводов. . .
5.3 Требования к испытуемому железнодорожному подвижному
составу . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.4 Условия проведения испытаний . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6 Методы испытаний по определению экспериментальных показателей
динамического взаимодействия железнодорожного подвижного
состава и железнодорожного пути. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.1 Динамические напряжения в рельсовых элементах . . . . . . . . . . . . . . .
6.2 Боковые силы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.3 Устойчивость рельсошпальной решетки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.4 Отношения рамной силы к вертикальной статической нагрузке
колёсной пары на рельсы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.5 Вертикальные и горизонтальные ускорения, перемещения
элементов верхнего строения железнодорожного пути . . . . . . . . . . .
7 Методы определения экспериментально-расчетных показателей
динамического взаимодействия железнодорожного подвижного
состава и железнодорожного пути . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8 Требования к персоналу, обеспечивающему проведение испытаний
железнодорожного подвижного состава по воздействию на
железнодорожный путь. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Приложение А (обязательное) Оценочные критерии безопасности движения железнодорожного подвижного состава из условий обеспечения
прочности и устойчивости железнодорожного пути . . . . . . . . . . . . . . . . .
Приложение Б (рекомендуемое) Алгоритм расчета необходимого
количества измерений для получения достоверных статистических
данных с доверительной вероятностью 0,994 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Приложение В (рекомендуемое) Величины контрольных эталонных
нагрузок для механической тарировки датчиков измерения сил, действующих в элементах верхнего строения железнодорожного пути . . . . .
1
2
3
6
8
8
9
10
12
13
13
15
16
18
18
19
20
22
24
25
III
ГОСТ Р
(проект, окончательная редакция)
Железнодорожный подвижной состав. Методика воздействия на железнодорожный путь
..
IV
ГОСТ Р
(проект, окончательная редакция)
Железнодорожный подвижной состав. Методика испытаний по воздействию на железнодорожный путь
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ПОДВИЖНОЙ СОСТАВ
Методика испытаний по воздействию на железнодорожный путь
Дата введения –
1 Область применения
1.1 Настоящий стандарт устанавливает:
- экспериментальные и экспериментально-расчетные методы определения
показателей динамического взаимодействия в единой механической системе
«единица железнодорожного подвижного состава – железнодорожный путь» при
движении железнодорожного подвижного состава по железнодорожным путям
со скоростями до 69,44 м/с (250 км/ч);
- допускаемые уровни показателей воздействия железнодорожного подвижного состава на путь и стрелочные переводы.
1.2 Настоящий стандарт предназначен для применения при всех видах испытаний по воздействию на железнодорожный путь единиц нового, модернизированного или находящегося в эксплуатации железнодорожного подвижного состава всех типов, обращающегося
по железным дорогам с шириной колеи
1520 мм, включая сертификационные испытания по определению допустимого
воздействия железнодорожного подвижного состава на железнодорожный путь.
Испытания по воздействию железнодорожного подвижного состава на
путь и стрелочные переводы проводят в рамках комплексных динамических
(ходовых) и по воздействию на железнодорожный путь и стрелочные переводы
испытаний, в процессе которых осуществляется одновременная (синхронизированная по времени проведения) регистрация динамических процессов на железнодорожном подвижном составе и в элементах верхнего строения пути, а также
в элементах стрелочных переводов.
1
ГОСТ Р
(проект, окончательная редакция)
Железнодорожный подвижной состав. Методика воздействия на железнодорожный путь
1.3 Настоящий стандарт распространяется на следующие виды подвижного состава: тяговый подвижной состав (электровозы, тепловозы, паровозы,
электро- и дизель-поезда, рельсовые автобусы, автомотрисы), грузовые и пассажирские вагоны, единицы специального железнодорожного подвижного состава с
числом осей от 2 до 32.
1.4 Настоящий стандарт применяют для определения значений показателей динамического взаимодействия в единой механической системе «единица
железнодорожного подвижного состава – железнодорожный путь»:
- в процессе комплексных динамических (ходовых) и по воздействию на
железнодорожный путь и стрелочные переводы испытаний нового, модернизированного или находящегося в эксплуатации железнодорожного подвижного состава;
- для установления условий обращения, в том числе допускаемых скоростей движения, железнодорожного подвижного состава по железнодорожному
пути с различной конструкцией верхнего строения пути и по стрелочным переводам различных типов и конструкций;
- для проведения экспериментальных научно-исследовательских (поисковых) работ по тематике взаимодействия железнодорожного подвижного состава
и элементов верхнего строения пути и стрелочных переводов.
П р и м е ч а н и е - К элементам верхнего строения пути и стрелочных переводов , прочность и устойчивость которых регламентируется показателями безопасности движения, установленными настоящим стандартом, относятся рельсы (в том числе рельсы, уложенные в переводной и закрестовинной кривых, рамные рельсы стрелочных переводов), узлы рельсовых
скреплений, остряки стрелочных переводов, шпалы, балластная призма.
2
Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
2
ГОСТ Р
(проект, окончательная редакция)
Железнодорожный подвижной состав. Методика испытаний по воздействию на железнодорожный путь
ГОСТ Р 8.568-97 Государственная система обеспечения единства измерений. Аттестация испытательного оборудования. Основные положения
ГОСТ Р 52232–2004 Вагоны легкого метро. Общие технические условия
ГОСТ Р 52944–2008 Цикл жизненный железнодорожного подвижного состава. Термины и определения
ГОСТ 8.543–86 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений деформации
ГОСТ 7219-83 Электропаяльники бытовые. Общие технические условия
ГОСТ 16504–81 Система государственных испытаний продукции. Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения
ГОСТ 21616–91 Тензорезисторы. Общие технические условия
П р и м е ч а н и е – При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить
действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования – на официальном сайте национального органа по стандартизации в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован
по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться замененным (измененным) документом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
В
настоящем
стандарте
применены термины и определения по
ГОСТ 16504 и ГОСТ Р 52944, а также следующие термины с соответствующими
определениями:
3.1 допускаемая скорость движения железнодорожного подвижного
состава: Максимальная скорость движения железнодорожного подвижного состава в прямых, кривых участках железнодорожного пути и по стрелочным пе-
3
ГОСТ Р
(проект, окончательная редакция)
Железнодорожный подвижной состав. Методика воздействия на железнодорожный путь
реводам, конструкция и техническое состояние которых соответствует требованиям действующих нормативов.
3.2 поперечное непогашенное ускорение: Часть поперечного горизонтального ускорения единицы железнодорожного подвижного состава, действующего на уровне оси буксы при движении в круговой кривой, некомпенсированная возвышением наружного рельса.
3.3 типовая конструкция верхнего строения пути: Конструкция, включающая звеньевой или бесстыковой железнодорожный путь с рельсами типа
Р65, эпюрой шпал от 1840 до 2000 шт. на 1 км, щебеночным балластом.
3.4 условия обращения железнодорожного подвижного состава: Условия, обеспечивающие безопасность движения, соблюдение правил обслуживания и содержания, а также допустимое воздействие на железнодорожный путь,
при обязательном выполнении которых может использоваться железнодорожный подвижной состав в перевозочном процессе.
3.5 испытательный (измерительный) участок железнодорожного пути:
Участок железнодорожного пути ограниченной протяжённости, предназначенный для проведения комплексных динамических (ходовых) и по воздействию на
железнодорожный путь испытаний подвижного состава, удовлетворяющий требованию воспроизводимости условий испытаний и имеющий типовую конструкцию верхнего строения пути на деревянных или железобетонных шпалах.
3.6 испытательный (измерительный) стрелочный перевод: Стрелочный перевод, предназначенный для проведения комплексных динамических (ходовых) и по воздействию на стрелочные переводы испытаний подвижного состава, удовлетворяющий требованию воспроизводимости условий испытаний.
3.7 опытный железнодорожный подвижной состав: Одна или несколько единиц железнодорожного подвижного состава, предъявляемых на испытания
по воздействию на путь и включаемых в состав опытного поезда.
4
ГОСТ Р
(проект, окончательная редакция)
Железнодорожный подвижной состав. Методика испытаний по воздействию на железнодорожный путь
3.8 опытный поезд: Железнодорожный подвижной состав специального
формирования, предназначенный для следования по измерительным участкам
пути с целью реализации программы испытаний по воздействию на путь.
3.9 рамные силы: Поперечные силы взаимодействия между колёсной парой и рамой тележки единицы железнодорожного подвижного состава.
3.10 вертикальная статическая нагрузка колёсной пары единицы железнодорожного подвижного состава на рельсы: Нагрузка единицы железнодорожного подвижного состава на рельсы, отнесенная к одной колёсной паре, с
учетом фактического расположения центра тяжести надрессорного строения.
П р и м е ч а н и е – Для локомотивов и моторвагонного подвижного состава принимается
с учетом режима полной экипировки.
3.11 подрессоренная масса железнодорожного подвижного состава:
Часть массы единицы железнодорожного подвижного состава, расположенная
над первичной ступенью рессорного подвешивания с добавлением половины
массы элементов, составляющих первичное рессорное подвешивание.
П р и м е ч а н и е – Для тележек с одноступенчатым рессорным подвешиванием – часть
массы, расположенной над рессорным подвешиванием с добавлением половины массы элементов рессорного подвешивания.
3.12 квазистатическая составляющая динамического процесса: Низкочастотная компонента («тренд нуля») динамического процесса, регистрируемого
на железнодорожном подвижном составе, обусловленная действием центробежных или центростремительных сил при движении по криволинейным участкам
железнодорожной линии, расположенным в горизонтальной плоскости пути.
3.13 боковая сила: Проекция силы, воспринимаемой внутренней боковой
поверхностью головки рельса от воздействия колеса единицы железнодорожного подвижного состава, на продольную поперечную плоскость железнодорожного пути, проходящую через точку контакта колеса и головки рельса.
5
ГОСТ Р
(проект, окончательная редакция)
Железнодорожный подвижной состав. Методика воздействия на железнодорожный путь
3.14 конструкционная скорость железнодорожного подвижного состава: Наибольшая скорость движения, заявленная в технической документации на
проектирование.
3.15 направляющая ось единицы железнодорожного подвижного состава: Передняя (первая) по направлению движения ось единицы железнодорожного подвижного состава.
3.16 аттестация испытательных участков железнодорожного пути:
Определение нормированных характеристик испытательных участков железнодорожного пути, их соответствия требованиям нормативных документов и установление пригодности к эксплуатации.
4 Оценочные критерии (нормативные уровни) показателей
динамического взаимодействия железнодорожного
подвижного состава и железнодорожного пути
4.1 Допустимое воздействие железнодорожного подвижного состава на
железнодорожный путь и стрелочные переводы оценивают экспериментальными
и экспериментально-расчетными показателями.
4.2 В процессе испытаний железнодорожного подвижного состава по воздействию на путь и стрелочные переводы экспериментально определяют:
- динамические напряжения растяжения в кромках подошвы рельса в кривых и прямых участках железнодорожного пути, в переднем вылете рамных
рельсов и переводных кривых стрелочных переводов, возникающие при изгибе
и кручении рельса при взаимодействии с колесами подвижного состава;
- динамические напряжения в кромках остряков стрелочных переводов,
возникающие при изгибе и кручении остряка при взаимодействии с колесами
подвижного состава;
6
ГОСТ Р
(проект, окончательная редакция)
Железнодорожный подвижной состав. Методика испытаний по воздействию на железнодорожный путь
- боковые силы, передаваемые от колеса на рельс для оценки прочности и
работоспособности узлов рельсовых скреплений под воздействием железнодорожного подвижного состава;
- горизонтальные и вертикальные силы, действующие от рельса на шпалу;
- горизонтальные и вертикальные ускорения, перемещения рельсов, узлов
рельсовых скреплений, шпал;
4.3 По экспериментальным данным рассчитывают:
- динамические погонные нагрузки на железнодорожный путь от группы
осей одной тележки, определяющие условия прочности подрельсового основания;
- напряжения на основной площадке земляного полотна, определяющие
условия не превышения допускаемой интенсивности накопления остаточных
деформаций на основной площадке земляного полотна;
- напряжения на смятие в деревянных шпалах под подкладками, осреднённые по площади подкладки, определяющие условия не превышения допускаемого износа шпал и прокладок под подкладками за период нормативной наработки;
- напряжения в балласте под шпалой, определяющие условия не превышения допускаемого напряжения сжатия в балласте под шпалой в подрельсовой
зоне;
- отношения максимальной горизонтальной нагрузки к средней вертикальной нагрузке рельса на шпалу, определяющие запас устойчивости рельсошпальной решётки от поперечного сдвига по балласту;
П р и м е ч а н и е – Максимальная горизонтальная и средняя вертикальная нагрузка
рельса на шпалу определяются по одной, преимущественно направляющей, оси экипажа.
- отношения рамной силы к вертикальной статической нагрузке колёсной
пары на рельсы при движении в прямых, кривых участках железнодорожного
пути и стрелочных переводах, определяющие запас устойчивости от сдвига
рельсошпальной решетки.
7
ГОСТ Р
(проект, окончательная редакция)
Железнодорожный подвижной состав. Методика воздействия на железнодорожный путь
П р и м е ч а н и е – Расчеты напряжений в элементах верхнего строения пути, указанные
в 4.3, производятся в соответствии с действующими правилами расчета пути на прочность.
4.4 Оценочные критерии безопасности движения железнодорожного подвижного состава из условий обеспечения прочности и устойчивости железнодорожного пути приведены в Приложении А.
5 Требования к испытательным участкам железнодорожного
пути, испытательным стрелочным переводам, испытуемому
подвижному составу и условиям проведения испытаний
5.1 Требования к параметрам испытательных участков
железнодорожного пути и испытательных стрелочных переводов
5.1.1 Испытательные участки железнодорожного пути должны иметь земляное полотно, сложенное из дренирующих или суглинистых грунтов с нормальными условиями водоотвода, и типовую балластную призму.
П р и м е ч а н и е – Испытания, проведенные на замерзшей балластной призме, как правило, требуют уточнения по результатам контрольных испытаний при оттаявшей балластной
призме.
5.1.2 Испытательные участки железнодорожного пути для испытаний железнодорожного подвижного состава с конструкционной скоростью до 140 км/ч
включительно должны содержать:
- прямой участок длиной не менее 6000 м;
- кривые со средним радиусом круговой кривой от 300 до 400 м и от 600 до
700 м и с возвышением наружного рельса, обеспечивающим движение со скоростями в соответствии с 5.4.3;
- испытательные стрелочные переводы типов Р50 или Р65 с крестовинами
марок 1/9 и 1/11.
5.1.3 Испытательные участки железнодорожного пути для испытаний железнодорожного подвижного состава с конструкционной скоростью от 141 до
250 км/ч должны содержать:
8
ГОСТ Р
(проект, окончательная редакция)
Железнодорожный подвижной состав. Методика испытаний по воздействию на железнодорожный путь
- прямой участок длиной не менее 10000 м;
- кривые радиусом от 1500 до 2500 м, в дополнение к кривым с параметрами, указанными в 5.1.2;
- испытательные стрелочные переводы типа Р65, крестовина марки 1/11 и
более пологих.
5.2 Требования по аттестации испытательных участков
железнодорожного пути и испытательных стрелочных переводов
5.2.1 Испытательные участки пути и испытательные стрелочные переводы,
предназначенные для обязательной сертификации железнодорожного подвижного состава по показателям допускаемого воздействия на железнодорожный путь,
подлежат первичной и периодической аттестации для подтверждения возможности воспроизведения условий испытаний и установления пригодности к использованию в соответствии с требованиями ГОСТ Р 8.568.
5.2.2 В случае ремонта или модернизации указанные в 5.2.1 испытательные участки пути и испытательные стрелочные переводы также подлежат первичной аттестации.
5.2.3 Для аттестации испытательных участков пути и испытательных стрелочных переводов должны применяться поверенные средства измерения.
5.2.4 Первичную аттестацию испытательных участков пути и испытательных стрелочных переводов производят по результатам комплексной оценки состояния участка пути на основе данных средств диагностики и генеральных
осмотров пути.
Комплексная оценка включает в себя совокупность параметров:
- состояния геометрии рельсовой колеи;
- кривых участков (наличие ограничений скорости по параметрам устройства кривых);
- отсутствие или наличие дефектных элементов верхнего строения пути;
9
ГОСТ Р
(проект, окончательная редакция)
Железнодорожный подвижной состав. Методика воздействия на железнодорожный путь
- состояния рельсовых скреплений, шпал, стрелочных переводов, балласта,
земляного полотна, искусственных сооружений;
- отсутствие или наличие предупреждений об ограничении скорости движения.
Испытательные участки пути и испытательные стрелочные переводы
должны иметь оценку
не ниже
«удовлетворительно» в соответствии
с действующими нормативами владельца путевой инфраструктуры железных
дорог.
5.2.5 Испытательные участки пути и испытательные стрелочные переводы
оборудуют как съемными (сменными), так и встраиваемыми средствами измерения. В последнем случае предусматривают поверку средств измерения в процессе эксплуатации без демонтажа с использованием переносных средств.
5.2.6 Первичную аттестацию испытательных участков железнодорожного
пути и испытательных стрелочных переводов проводит комиссия, формируемая
в соответствии с ГОСТ Р 8.568 (пункт 5.5).
5.2.7 Перечень технической документации, представляемой на первичную
аттестацию, формируют в соответствии с ГОСТ Р 8.568 (пункт 5.6).
5.2.8 Результаты первичной аттестации оформляют протоколом в соответствии с ГОСТ Р 8.568 (приложение А).
Аттестат оформляют по форме, приведенной в ГОСТ Р 8.568 (приложение Б).
5.3 Требования к испытуемому железнодорожному подвижному
составу
5.3.1 Железнодорожный подвижной состав (объект испытаний) должен
соответствовать требованиям ГОСТ 16504 (пункт 6 приложения 1). При этом
производитель железнодорожного подвижного состава предъявляет:
- полный комплект расчётной и конструкторской документации на экипажную часть (кузов, тележки, тормозное оборудование) железнодорожного подвижного состава;
10
ГОСТ Р
(проект, окончательная редакция)
Железнодорожный подвижной состав. Методика испытаний по воздействию на железнодорожный путь
- акты с результатами предварительных динамических испытаний опытного образца;
- результаты технического обследования фактического состояния единицы
подвижного состава (масса тара, масса брутто, базовые размеры кузова и тележек, диаметр бандажей колесных пар по кругу катания, прокат и толщина гребня
колес, зазоры в узлах сопряжения элементов тележек и в ограничителях их перемещений).
Результаты обследования фиксируют в протоколе (отчете) по результатам
испытаний.
5.3.2 Определение массы единицы опытного железнодорожного подвижного состава и ее распределение по сторонам экипажа, тележкам, колесным парам (вертикальные статические нагрузки колесных пар) и колесам производят на
аттестованном испытательном оборудовании.
Определение массы единиц железнодорожного подвижного состава производят:
- электровозов, тепловозов, тяговых агрегатов, паровозов, специального
железнодорожного подвижного состава в служебном состоянии при 2/3 запаса
топлива, воды и песка;
- электро- и дизель-поездов, рельсовых автобусов, автомотрис, грузовых и
пассажирских вагонов, транспортёров в порожнем состоянии;
- агрегатов и вагонов специального назначения – в порожнем и гружёном
состоянии.
5.3.3 Железнодорожный подвижной состав, предъявляемый к проведению
сертификационных или приемочных испытаний, в дополнение к документам,
указанным в 5.3.1, должен иметь акт об успешном завершении пробега 5000 км
(за исключением грузовых вагонов).
5.3.4 Для тягового подвижного состава с конструкционной скоростью от
141 до 250 км/ч, пассажирских и грузовых вагонов рекомендуется проводить
11
ГОСТ Р
(проект, окончательная редакция)
Железнодорожный подвижной состав. Методика воздействия на железнодорожный путь
контрольные испытания по воздействию на путь при максимально допустимых
(в соответствии с действующими нормативами) износах колесных пар.
5.3.5 Испытания электро- и дизель-поездов, рельсовых автобусов, пассажирских автомотрис, грузовых и пассажирских вагонов проводят как в порожнем, так и в груженом состоянии.
5.4 Условия проведения испытаний
5.4.1 Испытания по воздействию на железнодорожный путь и стрелочные
переводы проводят в процессе поездок испытуемого подвижного состава, включаемого в состав опытного (испытательного) поезда, по измерительным участкам пути и измерительным стрелочным переводам.
5.4.2 Состав опытного поезда формируют в соответствии с рабочей программой испытаний. Опытный поезд состоит из одной или нескольких единиц
испытуемого железнодорожного подвижного состава, объединённых с одним
или несколькими вагонами-лабораториями, локомотивов для реализации тяги и
торможения опытного поезда. Два локомотива, находящиеся в голове и хвосте
состава, используют, как правило, при «челночных» заездах опытного поезда.
В отдельных случаях при размещении комплекта испытательной аппаратуры и рабочих мест персонала испытателей в помещениях испытуемого пассажирского железнодорожного подвижного состава в состав опытного поезда не
включают вагоны-лаборатории.
Примечания
1 В случаях, предусмотренных рабочими программами испытаний, в состав опытного
поезда могут входить вагоны прикрытия, а также одна или несколько единиц эксплуатируемого, ранее испытанного, железнодорожного подвижного состава с известными показателями
динамических качеств и воздействия на путь и стрелочные переводы.
2 Испытания тягового подвижного состава, как правило, проводят с реализацией собственной тяги.
12
ГОСТ Р
(проект, окончательная редакция)
Железнодорожный подвижной состав. Методика испытаний по воздействию на железнодорожный путь
5.4.3 Наибольшие скорости движения при проведении испытаний устанавливают из условия превышения конструкционной скорости железнодорожного
подвижного состава не менее чем на 10 %.
Максимальная скорость движения по прямому направлению стрелочного
перевода, предназначенного для проведения комплексных испытаний подвижного состава, должна соответствовать условию
VК ≤ VМСП ≤ (1,2) VК,
(1)
где VК и VМСП – соответственно, конструкционная скорость подвижного состава
и максимальная скорость движения по прямому направлению стрелочного перевода, предназначенного для испытаний подвижного состава.
5.4.4 Наибольшие скорости движения по испытательным стрелочным переводам устанавливают из условия не превышения конструкционной скорости
стрелочного перевода.
5.4.5 Количество заездов по испытательным участкам пути и испытательным стрелочным переводам устанавливают рабочей методикой испытаний в зависимости от количества применяемых в пути и на подвижном составе измерительных схем и датчиков и необходимого числа измерений для получения достоверных статистических данных с доверительной вероятностью 0,994.
Алгоритм расчета необходимого количества измерений для получения достоверных статистических данных приведен в приложении Б.
5.4.6 Применяемые при испытаниях средства измерения должны быть
утвержденного типа и поверены, а испытательное оборудование аттестовано.
6 Методы испытаний по определению экспериментальных
показателей динамического взаимодействия
железнодорожного подвижного состава и
железнодорожного пути
6.1 Динамические напряжения в рельсовых элементах
13
ГОСТ Р
(проект, окончательная редакция)
Железнодорожный подвижной состав. Методика воздействия на железнодорожный путь
6.1.1 Для измерений напряжений в кромках подошвы рельсовых элементов
применяют полумостовые тензометрические схемы с одним активным и одним
компенсационным датчиками (тензорезисторами). Тензорезисторы наклеивают
попарно на наружной и внутренней кромках подошвы рельса в одном поперечном сечении рельса, располагая оси тензорезисторов взаимно перпендикулярно.
При этом активные тензорезисторы ориентируют параллельно продольной оси
рельса.
На рельсовых элементах стрелочных переводов допускают наклейку тензорезисторов только на наружную кромку подошвы рельса.
6.1.2 Применяют, как правило, проволочные тензорезисторы с сопротивлением от 200 до 700 Ом и базой от 10 до 20 мм.
6.1.3 Напряжения в наружной кромке подошвы остряка стрелочного перевода определяют в сечениях с шириной остряка 20, 30, 50 и 70 мм.
6.1.4 Рабочие диапазоны частот регистрации и статистической обработки
реализаций напряжений в кромках подошвы рельсовых элементов устанавливают в соответствии с таблицей 1.
Т а б л и ц а 1 – Способы регистрации динамических процессов взаимодействия
железнодорожного экипажа и элементов верхнего строения пути
Наименование показателя
Рамные силы
Напряжения в наружной и внутренней кромках подошвы рельсов
Напряжения в наружной кромке остряков стрелочных переводов
Боковые и вертикальные силы, передаваемые от колеса на рельс
Боковые и вертикальные силы, передаваемые от рельса на шпалу
Вертикальные и горизонтальные
ускорения рельсов, узлов рельсовых
скреплений, шпал
Перемещения рельсов, узлов рельсовых скреплений, шпал
Способы регистрации
Тензосхемы
ДОП*
Тензосхемы на рельсах
То же
То же
Тензосхемы на колёсах (тензометрические колёсные пары)
Тензометрические
силомеры
Акселерометры
ДОП
Частотный
диапазон**, Гц
8020
20/20
150/150
150/150
250/250
110/110
500/F***
20/20
Примечания
* ДОП  датчики относительных перемещений, применяемые для измерений линейных перемещений буксы относительно рамы тележки в поперечном, относительно оси железнодорожного пути,
14
ГОСТ Р
(проект, окончательная редакция)
Железнодорожный подвижной состав. Методика испытаний по воздействию на железнодорожный путь
направлении; относительных перемещений рельсов, узлов рельсовых скреплений, шпал.
** В числителе частотный диапазон для регистрации, в знаменателе – для обработки динамических процессов.
*** F – высшая частота при обработке ускорений рельсов, узлов рельсовых скреплений, шпал;
частотный диапазон при обработке ускорений определяется рабочей программой испытаний.
6.1.5 Электрическую калибровку тензометрических схем кромочных
напряжений осуществляют посредством включения в тензометрический канал
параллельно с активным тензорезистором калибровочного активного сопротивления. Величину калибровочного активного сопротивления определяют выражением
RÒ 
Rg  E
1.28  k  
,
(2)
где RT, Rg – соответственно, величины калибровочного активного сопротивления
и сопротивление плеча полумостовой тензометрической схемы, Ом;
 – величина калибровочного напряжения в подошве рельса, МПа;
к – коэффициент тензочувствительности тензорезисторов тензометрической схемы;
Е – модуль упругости рельсовой стали (Е=2,1*105 МПа).
П р и м е ч а н и е – В выражении (2) учтено снижение чувствительности тензометрической схемы, обусловленное неидеальной ориентацией относительно друг друга активного и
компенсационного тензорезисторов. Количественная оценка снижения чувствительности тензометрической схемы получена при наклеивании 10 аналогичных датчиков на балку постоянного сечения образцовой установки для воспроизведения деформаций согласно ГОСТ 8.543.
6.2 Боковые силы
6.2.1 Для измерений боковых сил, передающихся от колёс железнодорожного экипажа на головку рельса, применяют тензометрические схемы, собранные либо на дисках колес подвижного состава (тензометрические колесные блоки, тензометрические колесные пары), либо на шейке рельса (встроенное средство измерения).
6.2.2 Тензометрическими схемами, собранными на шейке рельса, измеряют боковые силы по разности противоположных по знаку изгибающих момен-
15
ГОСТ Р
(проект, окончательная редакция)
Железнодорожный подвижной состав. Методика воздействия на железнодорожный путь
тов, возникающих в шейке рельса под воздействием боковых сил (метод
Шлюмпфа), рисунок 1.
В измерительном сечении рельса тензорезисторы 1 – 4 располагают на
шейке рельса попарно с наружной и внутренней стороны. Продольные оси тензорезисторов располагают над нейтральной осью поперечного сечения рельса
(тензорезисторы 1 и 2) и под нейтральной осью (тензорезисторы 3 и 4) в сечениях с одинаковой толщиной шейки.
1
2
3
4
1
2
4
3
Рисунок 1 – Схема измерения боковых сил на шейке рельса
тензометрическими датчиками по методу Шлюмпфа
6.2.3 Тарировку тензометрических схем по методу Шлюмпфа производят
механически посредством приложения в средней части головки рельса в измерительном сечении последовательности контрольных эталонных нагрузок в продольной горизонтальной плоскости железнодорожного пути, направленных перпендикулярно к оси железнодорожного пути, при одновременном приложении
вертикальной нагрузки в измерительном сечении рельса.
6.2.4 Величины контрольных эталонных нагрузок для тарировки тензометрических схем измерения боковых сил в рельсах по методу Шлюмпфа для железнодорожного пути типовой конструкции приведены в приложении В.
6.2.5 Регистрацию и статистическую обработку реализаций боковых сил
производят в рабочем диапазоне частот, приведенном в таблице 1.
6.3 Устойчивость рельсошпальной решетки
16
ГОСТ Р
(проект, окончательная редакция)
Железнодорожный подвижной состав. Методика испытаний по воздействию на железнодорожный путь
6.3.1 Устойчивость рельсошпальной решетки от поперечного сдвига по
балласту оценивают величинами коэффициента устойчивости , определяемого
по формуле

где Н
max
Ш

Í
max
ø
Pø
,
(3)
экспериментальное значение максимальной наблюденной (или
максимальной вероятной) горизонтальной нагрузки на шпалу под направляющей осью единицы железнодорожного подвижного состава, кН;
Рш – среднее значение экспериментальной вертикальной нагрузки на шпалу
под той же осью единицы железнодорожного подвижного состава, кН.
Допустимое значение (оценочный критерий) коэффициента устойчивости
приведено в приложении А.
6.3.2 Экспериментальные методы определения горизонтальной нагрузки
рельса на шпалу Нш и вертикальной нагрузки рельса на шпалу Рш основаны на
применении:
- тензометрических измерителей силы (мессдоз), адаптированных к конструкции рельсового скрепления и выполненных таким образом, чтобы эти измерители воспринимали полную горизонтальную нагрузку и вертикальную
нагрузку, передаваемую от рельса на шпалу;
- датчиков линейных перемещений подошвы рельса в горизонтальном поперечном относительно оси пути и в вертикальном направлении (при известных
величинах жесткости узла скрепления в поперечном горизонтальном и вертикальном направлениях).
6.3.3 Датчики горизонтальных и вертикальных нагрузок на шпалу устанавливают либо на одной шпале, либо на двух соседних шпалах, образующих
шпальный ящик. Сечения железнодорожного пути для установки датчиков горизонтальных и вертикальных нагрузок на шпалу (силомеров, силомерных подкладок) выбирают предварительно по наибольшим амплитудам рамных сил ис-
17
ГОСТ Р
(проект, окончательная редакция)
Железнодорожный подвижной состав. Методика воздействия на железнодорожный путь
пытуемого подвижного состава, зарегистрированным при движении по измерительному участку железнодорожного пути.
6.3.4 Тензометрические измерители силы тарируют механически последовательным приложением калиброванных эталонных нагрузок с применением
специализированного стендового оборудования. Величины эталонных нагрузок
приведены в приложении В.
6.3.5 Датчики линейных перемещений тарируют на заданные значения относительных линейных перемещений.
6.4 Отношения рамной силы к вертикальной статической нагрузке
колёсной пары на рельсы
6.4.1 Рамные силы определяют экспериментально с применением:
- тензометрических схем для измерения динамических напряжений в сечениях рам тележек, наиболее чувствительных к действию поперечных сил, возникающих в связях рамы тележки с колесной парой (колесным блоком);
- датчиков относительных линейных перемещений в поперечных горизонтальных (боковых) связях рамы тележки с колесной парой (колесным блоком)
при известных величинах жесткости упругой связи рамы тележки с колесной парой в горизонтальном поперечном, относительно оси пути, направлении.
6.4.2 Вертикальные статические нагрузки колесных пар (колесных блоков) на рельсы определяют в соответствии с требованиями 5.3.2.
6.4.3 Величины отношений рамной силы к вертикальной статической
нагрузке колесной пары на рельсы вычисляют по максимальным наблюденным
значениям реализаций рамных сил, в том числе с учетом квазистатических составляющих, обусловленных действием на железнодорожный экипаж центробежных или центростремительных сил, возникающих при движении в кривых
участках пути.
6.5 Вертикальные и горизонтальные ускорения, перемещения
элементов верхнего строения железнодорожного пути
18
ГОСТ Р
(проект, окончательная редакция)
Железнодорожный подвижной состав. Методика испытаний по воздействию на железнодорожный путь
6.5.1 Ускорения элементов верхнего строения пути (рельсов, узлов рельсовых скреплений, шпал) измеряют с применением акселерометров, имеющих минимальный температурный тренд нуля, повышенные виброзащитные и противоударные характеристики, устойчивые к атмосферному воздействию.
6.5.2 Регистрацию и статистическую обработку реализаций боковых сил
производят в рабочем диапазоне частот, приведенном в таблице 1.
6.5.3 Тарировку акселерометров производят статическим или динамическим способом.
При статическом способе тарировки производят имитацию воздействия на
рабочую массу акселерометра ускорения, равного 9,81 м/с2, посредством наклона акселерометра с поворотом его рабочей оси на угол, равный ± Пи/2 рад, относительно опорной плоскости.
При динамическом способе тарировку акселерометра производят на аттестованном вибрационном стенде с варьируемыми частотой и углом наклона рабочей плоскости («стола») стенда, на которой закреплен акселерометр.
6.5.4 Перемещения элементов верхнего строения пути измеряют датчиками относительных перемещений в рабочем диапазоне частот, приведенном в
таблице 2.
6.5.5 Тарировку датчиков относительных перемещений производят поверенным мерительным инструментом, например, набором щупов с диапазоном
измерения от 0,2 до 10,0 мм.
7 Методы определения экспериментально-расчетных
показателей динамического взаимодействия
железнодорожного подвижного состава и
железнодорожного пути
7.1 Динамическую погонную нагрузку на железнодорожный путь от группы осей одной тележки, напряжения на основной площадке земляного полотна,
в балласте под шпалой и на верхней постели деревянных шпал на смятие под
19
ГОСТ Р
(проект, окончательная редакция)
Железнодорожный подвижной состав. Методика воздействия на железнодорожный путь
подкладкой определяют на основе экспериментальных данных, получаемых по
результатам комплексных испытаний железнодорожного подвижного состава по
воздействию на железнодорожный путь, в соответствии с действующими правилами расчета пути на прочность.
7.2 Динамическую погонную нагрузку на железнодорожный путь от группы осей одной тележки q, кН/м, определяют по формуле
q
nP0 (1  K допг )
,
l  2,2
(4)
где n  количество осей в группе, шт.;
Po  статическая осевая нагрузка, кН;
l  расстояние между крайними осями в группе, м;
K допг  коэффициент, равный отношению динамической составляющей верти-
кальной силы, действующей на подрессоренную массу единицы железнодорожного подвижного состава, к ее статической составляющей.
Коэффициенты K допг для проведения расчетов по формуле (4) принимают
по экспериментальным данным с исключением составляющей, определяемой
угловыми колебаниями подрессоренной массы в поперечной, относительно оси
пути, вертикальной плоскости.
8 Требования к персоналу, обеспечивающему проведение
испытаний железнодорожного подвижного состава
по воздействию на железнодорожный путь
Персонал, обеспечивающий выполнение испытаний железнодорожного
подвижного состава на путь:
- обладает навыками работы с путейским ручным механическим инструментом, режущим и сверлильным ручным электромеханическим инструментом,
электропаяльниками бытовыми, соответствующими ГОСТ 7219;
- обладает знаниями тензометрических методов измерения напряжений в
элементах металлических конструкций, в том числе сборки, распайки и изоли20
ГОСТ Р
(проект, окончательная редакция)
Железнодорожный подвижной состав. Методика испытаний по воздействию на железнодорожный путь
ровки тензометрических датчиков, балансировки, тарировки и электрической
калибровки тензометрических схем;
- имеет аттестацию по периодической проверке знаний по электробезопасности при работе с ручным электрифицированным инструментом и пожарной
безопасности;
- должен быть освидетельствован медицинской комиссией в соответствии
с действующими нормативами на право производства работ в зоне верхнего
строения и стрелочных переводов железнодорожного пути;
- должен быть ознакомлен с особенностями конструкции испытуемого подвижного состава, параметрами устройства и конструкцией верхнего строения
пути на измерительных участках, параметрами и конструкцией измерительных
стрелочных переводов, рабочей программой испытаний и основами методов обработки экспериментальных данных, применяемых при испытаниях подвижного
состава по воздействию на путь.
_____________________________
21
ГОСТ Р
(проект, окончательная редакция)
Железнодорожный подвижной состав. Методика воздействия на железнодорожный путь
Приложение А
(обязательное)
Оценочные критерии безопасности движения железнодорожного подвижного
состава из условий обеспечения прочности и устойчивости железнодорожного
пути
Таблица А.1
Наименование показателя
Допускаемые динамические напряжения растяжения в кромках подошвы рельса в кривых и прямых участках железнодорожного пути, в переднем вылете рамных рельсов и переводных кривых стрелочных переводов, МПа
Допускаемые напряжения в кромках
остряков стрелочных переводов,
МПа
Допускаемые напряжения на основной площадке земляного полотна,
МПа
Допускаемые напряжения в балласте
под шпалой
для железнодорожного пути с типовой конструкцией верхнего строения, МПа
« с песчаным и гравийным балластом *, МПа
Допускаемые напряжения на смятие
в деревянных шпалах под подкладками, осредненные по площади подкладки, МПа
22
Тип железнодорожного подвижного состава
Тяговый подвижной состав
Вагоны
моторвапассажирские, в
гонный
том числе прицепгрузолокомотивы
(моторные
ные вагоны
вые
вагоны)
электро- и дизельпоездов
240
275
0,12
0,08
0,08
0,08
0,5
0,5
0,5
0,5
0,3/ 
0,3/ 
0,3
0,3/ 
2,2
2,2

ГОСТ Р
(проект, окончательная редакция)
Железнодорожный подвижной состав. Методика испытаний по воздействию на железнодорожный путь
Окончание таблицы А.1
Наименование показателя
Тип железнодорожного подвижного состава
Тяговый подвижной состав
Вагоны
моторвапассажирские, в
гонный
том числе прицепгрузолокомотивы
(моторные
ные вагоны
вые
вагоны)
электро- и
дизель-поездов
Отношение максимальной горизонтальной нагрузки к средней вертикальной нагрузке рельса на шпалу
для железнодорожного пути с типовой конструкцией верхнего строения
1,4
1,4
1,4
1,4
« с песчаным и гравийным балластом
1,1
1,1/ 
1,1/ 
1,1/ 
Допускаемая динамическая погонная
нагрузка на железнодорожный путь
168
от тележки, кН/м
Отношение рамной силы к вертикальной статической нагрузке колёсной пары на рельсы (РСТ) при движении в прямых, кривых участках железнодорожного пути и стрелочных
переводах
для железнодорожного пути с типовой конструкцией верхнего строения пути
0,4
0,4/ 0,3
0,4
0,4/ 0,3
« с песчаным и гравийным балластом
0,3
0,3/ 
0,3/ 
0,3/ 
Боковые силы, передаваемые от колеса на рельс**, кН
100
*
В знаменателе  для железнодорожного подвижного состава с конструкционной скоростью
от 161 до 250 км/ч.
**
Для локомотивов устанавливают в зависимости от типа рельсовых скреплений.
23
ГОСТ Р
(проект, окончательная редакция)
Железнодорожный подвижной состав. Методика воздействия на железнодорожный путь
Приложение Б
(рекомендуемое)
Алгоритм расчета необходимого количества измерений для получения
достоверных статистических данных с доверительной вероятностью 0,994
Для проведения предварительных расчетов по определению необходимого объема выборки
N текущих значений реализаций динамического взаимодействия подвижного состава и пути с
целью получения достоверных статистических оценок максимальных вероятных значений с
заданной доверительной вероятностью применяют формулу
N ≥ С· S 2 / Δ2 ,
(Б.1)
где S – ожидаемая величина стандарта динамического процесса, принимаемая на основании
результатов проведенных ранее комплексных испытаний близкого по конструкции подвижного состава;
Δ – ошибка (погрешность) определения статистической оценки, соответствующая заданной
доверительной вероятности;
С – постоянный множитель, равный 9,375 для доверительной вероятности 0,994.
Рассчитанная по формуле (Б..1) ориентировочная величина количества измерений N относится к реализациям непрерывных динамических процессов с нормальным законом распределения текущих значений.
Величина N может корректироваться в процессе проведения испытаний по результатам
экспресс-анализа показателя.
24
ГОСТ Р
(проект, окончательная редакция)
Железнодорожный подвижной состав. Методика испытаний по воздействию на железнодорожный путь
Приложение В
(рекомендуемое)
Величины контрольных эталонных нагрузок для механической
тарировки датчиков измерения сил, действующих в элементах
верхнего строения железнодорожного пути
Величины контрольных эталонных нагрузок для механической тарировки датчиков измерения сил, действующих в элементах верхнего строения железнодорожного пути, приведены в таблице В.1.
Таблица В.1 – Величины контрольных эталонных нагрузок
Наименование и направление действия
Эталонные нагрузки, кН
регистрируемых нагрузок
Начальная
Ступени изменения
Наибольшая
нагрузки
Боковые силы
- горизонтальная
(метод Шлюмпфа)
поперечная
20 / 80
20
- вертикальная
постоянная 60
Силы, действующие - горизонтальная
от рельса на шпалу
поперечная
- вертикальная
20 / 80
20 / 80
20
20
25
ГОСТ Р
(проект, окончательная редакция)
Железнодорожный подвижной состав. Методика воздействия на железнодорожный путь
_____________________________________________________________________
УДК 629.4.015
ОКС 45.060
ОКП 31 8000
код по ОКП
Ключевые слова: методы определения показателей динамического взаимодействия, критерии безопасности движения подвижного состава, методы испытаний, допускаемая скорость подвижного состава, поперечное непогашенное
ускорение, показатели воздействия подвижного состава на железнодорожный
путь, условия обращения подвижного состава
Заместитель генерального директора
ОАО «ВНИИЖТ»
А.Б. Косарев
Заведующий отделением КИ
А.В. Заверталюк
Заведующий лабораторией «Центр
технического регулирования
и стандартизации»
Л.И. Копчугова
Заведующий лабораторией
Ю.М. Лазаренко
Руководитель разработки
А.М. Бржезовский
26
ГОСТ Р
(проект, окончательная редакция)
Железнодорожный подвижной состав. Методика испытаний по воздействию на железнодорожный путь
СОГЛ АСОВАНО
Начальник Департамента технической
политики ОАО «РЖД»
А.С. Назаров
«
»______________2011 г.
СОГЛАСОВАНО
Главный инженер Департамента пути и
сооружений ОАО «РЖД»
В.М. Ермаков
«
»______________2011 г.
СОГЛАСОВАНО
Главный инженер Департамента безопасности
движения ОАО «РЖД»
А.Ю.Кошкин
«
»______________2011 г.
СОГЛАСОВАНО
Главный инженер Дирекции тяги - филиала ОАО «РЖД»
«
»______________2011 г.
27