Оценка и прогнозирование надежности элементов верхнего строения железнодорожного пути

Оглавление

Toggle

Цикл статей:



Глава 1 – Анализ методов управления техническим состоянием пути на основе оценки его надежности, рисков, наличия ресурсов            

Глава 2 – Оценка и прогнозирование надежности элементов верхнего строения железнодорожного пути

Глава 3 – Ресурсное обеспечение ремонтов и текущего содержания пути в течение жизненного цикла

Глава 4 – Оценка стоимости жизненного цикла верхнего строения пути

Основные положения теории надежности

Основные понятия и термины

Верхнее строение пути, как конструкцию, обеспечивающую безопасность движения поездов, необходимо рассчитывать не только на прочность, но и на надежность.

Термины и определения основных понятии надежности для применения в науке и технике установлены действующими стандартами.

Объект – предмет определенного целевого назначения. В нашем случае это верхнее строение пути (ВСП) или его элементы.

Отказ – событие, заключающееся в нарушении работоспособности объекта.

В зависимости от назначения и характера функционирования объекты под­разделяются на невосстанавливаемые и восстанавливаемые (ремонтируемые) в процессе применения.

Надежность есть свойство ВСП выполнять заданные функции (пропускать поезда), сохраняя эксплуатационные показатели в заданных пределах в течение требуемых промежутков времени или наработки в млн т брутто.

Наработкой называется продолжительность или объем работы ВСП.

Безотказность – это свойство ВСП непрерывно сохранять работоспособ­ность в течение некоторого времени или некоторой наработки.

Долговечность – свойство ВСП сохранять работоспособность до наступле­ния предельного состояния при установленной системе технического обслужива­ния.

Вероятность безотказной работы за время или наработку t:

где t – текущее значение наработки; Т – наработка до первого отказа.

Функция распределения наработки до отказа F(t) есть вероятность отказа (ГОСТ 27.002-2015).

Исправная работа и отказ в течение времени t образуют полную группу событий, поэтому:

Плотность вероятности наработки до отказа:

Из э т следует, что величина f(t)dt определяет вероятность dF(t) отказа объекта:

Если известен закон распределения t, то можно определить математическое ожидание наработки ВСП до первого отказа m_t или среднюю наработку до отказа Т_ср:

Тр P(t)dt -\tf (t)dt.

По статистическим данным Т_ср вычисляется по формуле:

P(t) + F (t) = 1.

Плотность вероятности наработки до отказа:

^ _ч dF(t) dP(t)

f(t)-Чг-Чг                              

Из формулы следует, что величина f(t)dt определяет вероятность dF(t) отказа объекта:

F(t) – J f (t)dt.    

Если известен закон распределения t, то можно определить математическое ожидание наработки ВСП до первого отказа m_t или среднюю наработку до отказа Т_ср:

Тр P(t)dt -\tf (t)dt.                                         

По статистическим данным Т_ср вычисляется по формуле

_{T –} 5L, ^{ср –} N₀ ‘

где N₀ – число испытуемых образцов.

Рассеивание случайной величины t определяется с помощью дисперсии:

D-J(t – Тс_рJ f (t)dt.

Статистическая оценка дисперсии:

^No (_{t –} T )²

D-S V-T                                  

i-1 ^N0 ¹

Расчеты удобно производить, используя центрированную и нормированную функцию. Для этого заменяют переменную ? другой величиной:

^ = (г _ Т;_р)/ а,,

а величину среднего квадратичного отклонения принять а_г = 1

Плотность распределения этой функции:

Интегральная функция

Значения функции F₀(x) приводятся в таблицах обычно при х > 0. Если x оказывается отрицательным, то используют зависимость:

Оценка надежности по усеченной выборке отказов

Эксплуатировать объекты, связанные с безопасностью движения, до полно­го отказа всех элементов невозможно, поэтому используют усеченные выборки.

В этом случае параметры Т_ср и G_t определяют по методу квантилей U_P. Значения функций F₀(U_p) = P и соответствующие ей значения U_p и t_t можно определить

Индекс Р означает «вероятность», показатель и_р находится по таблицам квантилей.

Вероятность отказа элементов ВСП после наработки V.

Далее по значениям Е^) определяют квантили и_Р по специальной таблице и составляют г уравнений:

Полученную систему уравнений решают по методу наименьших квадратов, для чего из системы составляют два уравнения:

ТСр JüPl +vt JüPl 2 = ^иРг,г, (1)

V ^{+ a}t Z^UPr = Z ^ti. (2)

Уравнения решают относительно неизвестных Т_ср и G_t. Проверка доверительных границ (95 %) определенных параметров Т_ср и G_t производится по формулам:

^тср(тах/тт) = + ²ст⁽⁷⁷ср X <5_t (max/ min) = a_t + 2а(а_?).

В зависимостях значения а(Т_ср) и a(ö_t) определяются по формулам

2 2 ст²(7с_Р) = ^f₂(k); а²(а,) = ^¿(k),                                         

,где к – коэффициент усечения выборки

N₀ – количество обследуемых рельсов на данном участке.

Показатели долговечности

Ресурсом называется наработка ВСП от начала эксплуатации после рекон­струкции до предельного состояния.

Характеристикой долговечности ВСП также является гамма-процентный ресурс Я_т. Это наработка, в течение которой ВСП не достигает предельного со­стояния с заданной вероятностью у. Частота этой вероятности Я(Я_У) определяется из отношения Р(Я_у ) = у^/100.

Риски неблагоприятных событий вследствие отказа технических средств

Понятие риска относится к числу философских категорий. Оно широко ис­пользуется в обыденной жизни, в точных науках его стараются вычислить (опре­делить значащим числом). В общем случае это значит, что ожидается некоторое неблагоприятное событие или какая-то «нехорошая» ситуация, и они, такого рода события или ситуации, могут произойти по любой причине: зависящей от нас (и тогда эта причина субъективна) либо не зависящей (и в таком случае она объек­тивна).

Под приемлемым риском понимают такой, который можно считать допу­стимым.

Риск Я содержит некоторую меру случайности события Р и меру ущерба Н, т.е. * = (Р ^н X)

Одним из оперативных показателей оценки риска является * = ^н (¹ _ п, где (1 – Р) – вероятность возникновения неблагоприятного события

Если при чрезвычайном происшествии известна вероятность Р_{ для N ле­тальных исходов, то риск представляется как * = ^рЛ

Форс-мажорные обстоятельства

Влияние форс-мажорных обстоятельств на величину риска учтем с помо­щью диалектической функции 5(?) , т.е. ВД,) = р5 (г) (2.28).

Диалектическая функция имеет вид:

где параметры повреждающих явлений и факторов в и параметры упрочняющих явлений и факторов у:

Р = Р( , г), (2.30)

У = У⁽Уl^, У2^,…У^{, г)}. (2.31)

В крайних случаях диалектическая функция распадается на функцию (рисунок 1) 5_у= е”‘ (2.32), и функцию разупрочнения (при у = 0) 5„ = е^р (2.33):

Общие закономерности развития процессов упрочнения-разупрочнения, прогнозируемые уравнениями (2.32) – (2.33), таковы. С одной стороны, рост па­раметра в ведет к нарастающему увеличению функции разупрочнения (2.33). С другой стороны, как бы не увеличивалось значение параметра у, функция упроч­нения (2.32) оказывается затухающей – она асимптотически приближается к ну­лю, никогда его не достигая. И поэтому, когда оба параметра растут, система все­гда идет к разупрочнению и далее к полной деградации, в том числе и взрывным способом (рисунок 2). Следовательно, упрочнение – явление ограниченное, его степень всегда конечна. А разупрочнение – явление неограниченное, его степень может расти до бесконечности, например, вплоть до разложения твердого тела.

Рисунок 2 – Диалектическая функция, описывающая влияние форс-мажроных обстоятельств на состояние системы

Функции (2.30) и (2.31) конкретизируют применительно к анализируемым условиям развития событий (ситуаций), по характерным признакам которых оце­нивается риск.

В более общем понимании параметр в в (2.29) есть, подобно (2.30) , функ­ция неблагоприятных явлений и факторов (в одной из работ ее называют, при анализе развития общества, функцией параметров смуты), а параметр у есть, подобно (2.31), функция благоприятных явлений и факторов (в одной из работ ее называют, при анализе развития общества, функцией параметров благополучия). И тогда формулы (2.29)-(2.33) оказываются применимыми и к различным явлениям, со­бытиям, ситуациям в природе и обществе.

Исходя из этого тождества, заключаем, что любое «упрочнение» объекта есть, по существу, обеспечение его «безопасности».

Состояние и перспективы инновационного развития рельсового хозяйства

Рельс является самым уязвимым элементом ВСП, так как при его отказе ре­зервирование не предусмотрено. Надежность рельсов определяется не только ка­чеством их изготовления, но и эксплуатационными условиями. Одновременно с изменением грузонапряженности железных дорог происходит измерение нагрузок подвижного состава на рельсы.

Так падение грузонапряженности в период с 1992 по 1998 год вызывало снижение числа изымаемых с пути остро дефектных рельсов (ОДР) (рисунок 3).

После оживления экономики и роста грузонапряженности начиная с 1998 по 2005 год происходит увеличение числа ОДР. С 2005 года число ОДР снижается из-за повышения качества рельсовой продукции и улучшения дефектоскопии рельсов. В целях повышения эффективности работы ОАО «РЖД» и в связи с перехо­дом на участковую систему ведения путевого хозяйства с 15.11.2016 г. введено в действие «Положение о системе ведения путевого хозяйства ОАО «РЖД».

В соответствии с Положением для путей 1 и 2 классов предполагается укладка новых рельсов типа Р65, для специализированных линий О и Т рельсы категорий ОТ370ИК и ДТ370ИК, для линий специализации П и Г – ОТ350 и ДТ350.

По мере улучшения системы ведения рельсового хозяйства, перехода на бесстыковой путь, количеств изломов рельсов под поездами снижается (Рисунок 4).

Так в период с 1993 по 2008 год количество изломов рельсов уменьшилось на 438 штук, т.е. в 8,7 раз. Количество пропусков дефектов диагностическими средствами также снизилось в 6,1 раз.

Всего за 7 лет начиная с 2010 года заменено 688 тыс. дефектных рельсов, из которых 177,9 тыс. (26 %) оказались остродефектными. При этом произошло 314 случаев излома дефектных рельсов под поездами (0,18 % от числа ОДР), что вы­звало 9 сходов подвижного состава (0,005 % от числа ОДР).

В 2014 г. вступил в действие национальный стандарт Российской Федера­ции ГОСТ Р 51685-2013 «Рельсы железнодорожные. Общие технические требова­ния», последняя редакция 24.02.2016 № 65-ст [63]. Разработка нового стандарта осуществлена в целях повышения эксплуатационной надежности и конкуренто­способности отечественных рельсов.

Классификация по категориям рельсов, изготавливаемых по стандарту ГОСТ Р 51685-2013 приведена в таблице:

Периодичность проведения реконструкции или капитального ремонта уста­новлена Положением после пропуска 750 млн т бр. или 1500 млн т бр. с заме­ной рельсов в середине межремонтного цикла. Периодичность реконструкции по­сле укладки новых рельсов Р65 категории ДТ370ИК составляет 1100 млн т бр.

Для повышения эффективности рельсового хозяйства ОАО «РЖД» с 31.12.2015 г. введена в действие для опытного применения с 01.03.2016 г. «Ин­струкция па определению назначенного ресурса рельсов в зависимости от усло­вий эксплуатации и фактического состояния рельсов». Инструкция разрабо­тана на основе и с использованием требований действующей в ОАО «РЖД» нор­мативно-технической документации.

Назначенный ресурс рельсов первой укладки в соответствии с Технически­ми условиями, утвержденными ОАО «РЖД» 18.01.2013 г. с изменениями от 19.01.2018 г. № 101р, составляет для бесстыкового пути 700 или 1400 млн т бр. в зависимости от состава промежуточных ремонтов пути. С учётом этого ре­сурса в настоящее время имеет место значительное протяжение главных путей со сверхнормативным пропущенным тоннажем при различных условиях эксплуата­ции. Применение данной инструкции позволит продлить ресурс рельсов с приме­нением показателей оценки их фактического состояния.

На каждой дистанции пути ведется учет в электронном виде:

• выхода рельсов по дефектам с указанием кодов дефектов (в соответствии с Инструкцией «Дефекты рельсов» [67]) и их количества, и при каком пропущен­ном тоннаже были изъяты дефектные рельсы;
• выхода остродефектных рельсов с указанием кодов дефектов и их количе­ства, и при каком пропущенном тоннаже были изъяты остродефектные рельсы;
• количества лежащих в пути дефектных рельсов с указанием кодов дефек­тов и их количества.

Данные заносятся в формы ПУ-2а и в электронную форму учёта ЕКСУИ. По результатам оценки фактического состояния рельсов принимается решение о про­длении ресурса рельсов. Если за последний год эксплуатации средневзвешенный выход рельсов на участке составил 2 шт./км и более, такой участок включается в план первоочеред­ного ремонта пути. После ремонта все рельсы следует направлять в рельсосва- рочные предприятия для проведения комплексного их ремонта с последующей повторной укладкой в путь.

Оценка и прогнозирование надежности рельсов в различных эксплуатационных условиях

Рельсы отечественного производства по наработке тоннажа уступают рель­сам из стран Европы, США и Японии.

В связи с этим ставится задача до­вести продолжительность жизненного цикла ВСП до наработки 1100-1400 млн т брутто.

Нормативная периодичность выполнения ремонтов железнодорожного пу­ти, по которой определяется их ежегодная потребность при текущем и перспек­тивном планировании определяются с учетом нормативного ресурса конструкции верхнего строения пути, соответствующей определенному классу.

Эти нормативные ресурсы являются базовыми и используются с учетом по­вышающих и понижающих коэффициентов, зависящих от условий эксплуатации. Значение нормативных ресурсов Т_н для верхнего строения пути 1 и 2 клас­сов с рельсами типа Р65 категории качества Т₁ установлены ТУ.

Нормативные ресурсы ВСП после его реконструкции с укладкой рельсов Р65 категорий ДТ350 и ДТ370 установлены как минимальные значения Т_н = 1100 млн т брутто с обязательным учетом дополнительных критериев и корректи­рующих коэффициентов, которые не имеют строгого научного обоснования.

В связи с этим автором выполнена оценка в различных условиях эксплуата­ции долговечности рельсов категории качества Т1, которые до сих пор имеют большую протяженность на сети ОАО «РЖД».

Оценка надежности рельсов по усеченной выборке отказов

Элементы ВСП относятся к невосстанавливаемым объектам. Их отказы вы­званы большим количеством равновлияющих факторов, многочисленными иссле­дованиями подтверждено, что отказы элементов ВСП соответствуют нормально­му закону распределения случайной величины. При оценке отказов элементов ВСП расчет средней наработки до отказа производится по формуле:

Тср = Х -П,                           

Дисперсия величины t по статистическим данным об отказах определяется по формуле

Расчет ведется с использованием интегральной функции нормального рас­пределения

Переменная величина этой функции

Так как эксплуатировать верхнее строение пути до полного отказа всех эле­ментов невозможно (капитальный ремонт пути выполняется при достижении 4-8 отказов рельсов за срок службы на 1 км), то для расчета параметров распределе­ния отказов применяются усеченные выборки.

Определение гамма-процентного ресурса рельсов

В соответствии с ГОСТ Р 51685-2013 «Рельсы железнодорожные. Общие технические условия» гамма-процентный ресурс рельсов должен составлять не менее 92,5 % при наработке тоннажа 1100 млн т брутто.

Гамма процентному ресурсу рельсов у = 92,5 % соответствует вероятность безотказной работы

Р(Т_т) = у/100 = 0,925.

Значения функции вероятности отказа Е₀(и_Р) и соответствующие ей значе­ния квантиля и_Р находятся по специальным таблицам.

В данном случае и_Р = 1,44.

Прогнозирование отказов рельсов

Для расчета долговечности элементов ВСП необходимо прогнозировать их отказы.

Прогноз отказов рельсов производится использованием формулы

п(1_г) = 160 ^ (?,),

где 160 – число рельсов длиной 12,5 м, условно лежащих в пределах одного ки­лометре бесстыкового пути.

Достоверность прогноза определяется отношением периода упреждения и ретроспективного периода

где – период упреждения;

Ц – величина ретроспективного периода.

Ошибка прогноза определяется по формуле:

где п_п и Пф – прогнозируемые и фактические значения отказов рельсов.

Исследование отказов и долговечности рельсов

Оценка надежности ВСП производилась по отказам рельсов типа Р65 кате­гории качества Т1.

Технические параметры опытных участков приведены в таблице 2.2. Данные об отказах взяты из системы ЕК АСУИ ОАО «РЖД» с 2009 по 2015 гг. Величина пропущенного тоннажа по этим рельсам составила 100¬1300 млн т бр.

Данные об отказах рельсов на конкретных опытных участках приведены в таблицах 3-5.

В соответствии с принятой методикой по найденным для каждого участка Т_ср и G_t при и_Р = 1,44 получены значения гамма-процентного ресурса Т_т, которые приведены в таблице 2 и на рисунке 3

Из таблицы 3 и рисунка 3 видно, что рост гамма-процентного ресурса Т_т происходит при уменьшении средней осевой нагрузки относительно стандартной Р_ст = 180 кН, а спад ресурса при росте осевой нагрузки. Также уменьшение гамма-процентного ресурса рельсов вызывается снижением средневзвешенного радиуса кривых участков.

Статистическая обработка данных Т_т с использованием регрессионного ана­лиза позволила получить следующую зависимость Т_т

где Р_ср – средняя осевая нагрузка;

Р_ст – стандартная нагрузка (Р_ст = 180 кН);

Я_ст – стандартный радиус, при котором определены параметры функции (2.43) (Я_ет =700 м);

Я_ср – средневзвешенный по протяженности пути радиус кривых на рассматри­ваемом участке.

В этом случае формула будет иметь вид

В соответствии с формулой суммарные отказы рельсов при F(T_y) = 0,075 составляют 12 штук при наработке 1100 млн т бр., что достаточно много. При невыполнении реконструкции и дальнейшем росте тоннажа выход рель­сов в дефектные резко нарастает (см. таблицы 3-5), что ведет к риску излома их под поездом. Отсюда следует, что наработка тоннажа до 1400 млн т брутто возможна только на участках, где средние осевые нагрузки не превосходят 180 кН, а протяженность кривых не будет превышать 30 % от общей длины участка.

Переход на поставки плетей вместо отдельных рельсов длиной 25 или 100 м коренным образом изменит всю технологию путеремонтных работ, что даст до­полнительный экономический эффект. На основании выполненных расчетов по приведенной в данном разделе ме­тодике предложена корректировка среднесетевого нормативного тоннажа на участках со сложными условиями эксплуатации. Этот тоннаж снижается на участках 1 и 2 классов, где установленная скорость движения грузовых поездов превышает 60 км/ч, на которых:

средняя осевая нагрузка находится в интервалах:

1. 180-200 кН – на 5 %;
2. 201-220 кН – на 15 %;
3. 221-240 кН – на 20 %;
4. 241 и более – на 30 %

средневзвешенные по протяженности пути радиусы кривых находятся в интервалах:

• 700-500 м – на 5 %;
• 501-301 м – на 10 %;
• 300 м и менее – на 20 %.

На перевальных участках с уклонами протяженностью более длины тяжело­весного состава нормативный тоннаж снижается при уклонах:

• 8-15 %о – на 5 %;
• более 15 %₀ – на 10 %.

Суммарное снижение нормативного тоннажа с учетом всех перечисленных факторов не должно превышать 25 %, а на перевальных участках – 40 %.

Оценка надежности рельсовых скреплений по результатам эксплуатационных испытаний

Сравнительный анализ современных рельсовых скреплений

Являясь одним из важных элемент ВСП, рельсовое скрепление в суще­ственной степени определяет эксплуатационную надежность рельсовой колеи и условия взаимодействия ее с подвижным составом. От надежности скреплений зависит стоимость жизненного цикла верхнего строения пути. На бесстыковом пути наиболее распространенными в настоящее время ти­пами промежуточных рельсовых скреплений являются ЖБР различной модифи­кации (подкладочные и бесподкладочные) и АРС.

Наиболее распространенными являются бесподкладочные скрепления шу- рупно-дюбельного типа – ЖБР-65Ш (рисунок 4) и подкладочные – ЖБР- 65ПШМ (рисунок 5)

Металлическая подкладка значительно усиливает узел скрепления ЖБР- 65ПШМ и стабилизирует упорную рельсовую нить, поэтому такие скреп­ления желательно применять в кривых малых радиусов.

Анкерное рельсовое скрепление (АРС), приведенное на рисунках 6 и 7, не имеет болтов и шурупов, а следовательно не требует сезонной протяжки прикрепителей. Узел скрепления АРС легко монтируются с использованием пружинных клемм, изоляторов и двух эксцентриковых монорегуляторов.

Скрепление АРС-4 укладывается при реконструкции пути преимуществен­но в европейской части страны. На грузонапряженных участках Сибири в кривых малого радиуса происходит интенсивный износ изоляторов, приводящий к интен­сивному уширению колеи, что требует больших затрат труда на ее регулировку.

Частота отказов элементов рельсовых скреплений типов ЖБР-ПШМ, ЖБР- 65Ш, АРС, определенная на основании статистических данных об отказах эле­ментов в процессе их эксплуатации, приведена в таблице 6.

После определения параметров нормального распределения Т_ср и а_г и веро­ятности безотказной работы Р() отдельных элементов скреплений переходят к определению вероятности безотказной работы узлов скреплений. Для этой цели составляются логические структурные схемы оценки надежности скреплений ЖБР-65Ш, ЖБР-ПШМ, АРС.

Отказ узла скреплений у подкладочного скрепления ЖБР-65ПШМ и анкерного АРС произойдет тогда, когда откажут обе параллельные ветви цепи элементов прикрепителей. У бесподкладочных креплений ЖБР-65Ш отказ узла скреплений наступит при отказе любого из его элементов.

Вероятности безотказной работы узлов рельсовых скреплений в зависимо­сти от наработки тоннажа, определенные по формулам, в соответ­ствии со структурными схемами (рисунок 8), приведены на рисунке 9

Проанализировав полученные данные установлено, что вероятность безот­казной работы выше у скрепления типа ЖБР-ПШМ, а наименьшая у скрепления тина АРС(рис. 9).

Объясняется это тем, что подкладки скрепления ЖБР-ПШМ дублируют ра­боту двух шурупов и цепи этих элементов являются резервированными. Важное значение имеет качество изготовления элементов скреплений, особенно упругих клемм и прокладок.

Низкая надежность узлов скрепления АРС объясняется высокой горизон­тальной жесткостью скреплений и недостатками конструкции изолирующих уголков.

План линии оказывает сильное влияние на долговечность элементов скреп­лений. Износ и отказ элементов скреплений часто наблюдается в кривых малого и среднего радиуса в связи с появлением больших поперечных сил, передаваемых на наружную рельсовую нить и соответствующие узлы скреплений. Исходя из этого гарантийный ресурс элементов скреплений установлен для кривых радиу­сом менее 350м – 350 млн т бр.; для кривых радиусом от 350 до 650 м – 500 млн т бр; для кривых радиусом более 650 м и для прямых участков – 700 млн т бр.

Наименьшую стоимость изготовления одной железобетонной шпалы с ком­плектом двух узлов скреплений имеют ЖБР-65Ш (таблица 2.7). Однако стоимость текущего содержания бесстыкового пути в кривых среднего и малого радиуса наименьшая у скреплений ЖБР-65ПШМ из-за более высокой их надежности.

Учитывая надежность узлов скреплений ЖБР-65Ш, ЖБР-65ПШМ и АРС-4, долговечность их элементов и стоимость ткущего содержания пути, рекомендова­ны национальные сферы их применения в зависимости от грузонапряженности участков и радиусов кривых (таблица 8). Наиболее широкий диапазон рацио­нального применения имеют скрепления ЖБР-65ПШМ.

Оценка долговечности железобетонных шпал в различных эксплуатационных условиях

Началом массового применения железобетонных шпал на сети железных дорог СССР следует считать 1959 г., когда на вновь построенных специализиро­ванных заводах был начат выпуск типовых шпал С-56. С этого времени продол­жался неуклонный рост применения железобетонных шпал.

До 1959 г. на железных дорогах проводились широкие эксплуатационные испытания железобетонных шпал различных типов и конструкций, которые пока­зали, что лучшими из них являются струнобетонные шпалы, по основным пара­метрам в большей степени удовлетворяющие эксплуатационным требованиям. По результатам испытаний была утверждена типовая железобетонная шпала С-56, принципиальные основы конструкции которой сохранились и в современных стандартных шпалах [105]. Дальнейшее совершенствование конструкции железобетонных шпал про­должалось на основе научно-исследовательских работ, проводимых на базе боль­шого полигона укладки и многолетней эксплуатации железобетонных шпал. По получаемым результатам в проекты типовых железобетонных шпал вносились некоторые конструктивные улучшения.

В 1987 г. на железных дорогах СССР железобетонные шпалы эксплуатиро­вались более чем на 55 тыс. км пути (112,7 млн шт.). Согласно статистическим данным суммарный выход из стоя типовых струнобетонных шпал за 16 лет соста­вил 3,2 %. Около 60 % этого количества по новой классификации дефектов желе­зобетонных шпал связано с дефектами эксплуатационного происхождения, а 40 % – с технологическими дефектами.

Железобетонные шпалы применяют широко в большинстве зарубежных стран. Их конструкции достаточно многочисленны и разнообразны, поэтому при­ходится ограничиться лишь их общей оценкой. Наибольшее применение, как и в России, получили предварительно напря­женные железобетонные шпалы брускового типа. Кроме брусковых предвари­тельно напряженных шпал, за рубежом в значительно меньшем количестве, но все же достаточно широко применяют ненапряженные железобетонные шпалы двух- блочного типа. Такие шпалы применяют во Франции, Испании, Швеции, ряде стран Африки, Южной Америки и др.

Для большинства шпал характерна наиболее простая форма без всяких вы­ступов за пределы основного напряженного бруса с плавными переходами от од­ного участка к другому. Высота шпалы в подрельсовой части обычно больше, чем в средней. Во многих конструкциях ширина шпалы увеличивается к концам.

Исключением из этого правила являются шпалы с так называемыми «уша­ми», «галстуками», цель которых – повысить сопротивляемость боковому сдвигу и увеличить опорную площадь.

В настоящее время при текущем содержании шпал механизмы повреждения и законы роста трещин исследуются как экспериментально, так и в рамках поле­вых наблюдений. Параллельно автоматизируются процессы выявления и опреде­ления трещин.

Все изготавливаемые в России шпалы брускового типа предварительно напряженные с прямолинейной проволочной арматурой без анкеров (струнобе- тонные). В соответствии с ГОСТ Р 54747-2011 и ГОСТ Р 33320-2015 железобетонные шпалы в зависимости от типа рельсового скрепления подразде­ляют на 3 типа и несколько подтипов с отдельными конструктивными особенно­стями. По качеству изготовления шпалы относят к первому или второму сорту. Шпалы второго сорта могут применяться только на малодеятельных путях 5 клас­са.

Жесткость пути, как показывают произведенные измерения, при железобе­тонных шпалах в 2-3 раза выше, чем при деревянных. Это свойство железобетон­ных шпал отрицательно влияет на стабильность пути и работу взаимодействую­щих с ним элементов. Данные ряда дорог показывают, что при железобетонных шпалах одиноч­ный выход рельсов по повреждениям в зоне стыков в 2-3 раза выше, чем при де­ревянных.

Для предотвращения этого железобетонные шпалы на дорогах России укладываются, как правило, только на бесстыковом пути.

Общий принцип всех систем, уменьшающих динамическое воздействие по­движного состава на элементы пути – применение упругих прокладок различного рода. Эти системы действуют как преграда для частот, превышающих собствен­ную частоту колебаний в 42 раза.

Основным потребителем продукции и единственным крупным заказчиком железобетонных шпал и брусьев является ОАО «РЖД», которое практически и формирует российский рынок на уровне 10 млн шт./год. Доля сторонних заказчи­ков составляет 3-4 %, к ним относятся промышленные и горнодобывающие пред­приятия.

ОАО «БетЭлТранс» обеспечивает более 90 % российского рынка железобе­тонных шпал. Остальные 10 % рынка занимают ОАО «РЖДстрой» и ОАО «ТрансЮжстрой», а также заводы Беларуси, Казахстана и Украины.

С 2013 г. на всех заводах ОАО «БелЭлТранс» началась поставка железобе­тонных шпал укомплектованных промежуточными рельсовыми скреплениями, что также положительно влияет на сохранение и укрепление позиции общества на рынке. Гарантийный срок эксплуатации железобетонных шпал определен межгосу­дарственным стандартом ГОСТ 33320-2015 и составляет всего пять лет или нара­ботку в 300 млн т бр. груза. Для увеличения гарантийного срока до 10 лет и назначенного ресурса 1,5 млрд т бр. ОАО “БЭТ” необходимо решить следующие задачи:

• повысить морозостойкость бетона шпал F200 (200 циклов замораживания и оттаивания) до F300 и более;
• повышение прочности бетона на сжатие с класса В40 до В50 и В60.
• Наряду с существующими на заводах ОАО «БетЭлТранс» введена в 2010 г.
• новая полуавтоматическая технологическая линия конвейерного типа для произ­водства железобетонных шпал, впервые разработанная итальянской фирмой <Ю1Ш1».

Приемку готовых шпал производят партиями в соответствии с требования­ми ГОСТ 13015-2012. Шпалы принимают по результатам:

• приемо-сдаточных испытаний;
• периодических испытаний;
• испытаний для обязательного подтверждения соответствия

Оценка надежности железобетонных шпал на этапе эксплуатации

Расчет надежности железобетонных шпал ведется по данным об отказах их в процессе эксплуатации. При этом использован нормальный закон распределения их отказов. Параметрами распределения для нормального закона являются сред­няя наработка до отказа Т_ср и среднее квадратическое отклонение о_Р

В данном случае удобно пользоваться интегральной функцией нормального распределения

Для определения параметров распределения отказов Т_ср и о_г. используются усеченные выборки.

Гамма процентному ресурсу шпал у = 97,0 % соответствует вероятность безотказной работы Р(Т_т) = у/100 = 0,970.

Каждому значению у/100 соответствует определенное значение квантили Ц_Р, равное корню функции вероятности отказов ^(Ц_Р).

Значения функции ^₀(Ц_Р) и соответствующие ей значения и_Р и Т_т опреде­ляются из зависимостей

В нашем случае Ц_Р = 1,881.

Прогнозирование отказов шпал

Оценку суммарного выхода шпал из расчета на один километр бесстыково­го пути определим по формуле п(1₁) = 1880^ (г. )■

Исследование отказов и долговечности железобетонных шпал

Технические параметры опытных участков Западно-Сибирской дирекции инфраструктуры: О. – Н., Н. – К., приведены в таблице 9.

Анализ отказов шпал производился с использованием учета шпал в ЕК АСУИ, лежащих в пути с 2009 по 2016 год.
Данные об отказах шпал на конкретных опытных участках представлены в функции наработки II тоннажа (таблицы 10-12).

Используя зависимость по найденным для каждого участка Т_ср и а_г при Up = 1,881 получены значения T_Y, которые приведены в таблице 9

Анализ данных этого рисунка показывает, что при снижении средней осе­вой нагрузки относительно стандартной для Транссибирской магистрали Р_ст = 180 кН гамма-процентный ресурс T_Y = 1821 млн т бр. увеличивается, а при росте – па­дает. При снижении величины средневзвешенного радиуса и увеличении доли кривых на участке значение гамма-процентного ресурса шпал также падает.

Статистическая обработка данных T_Y c использованием регрессионного ана­лиза позволила получить следующую зависимость T_Y:

где Р_ср – средняя осевая нагрузка подвижного состава на рассматриваемом участ­ке; Р_ст – стандартная нагрузка, при которой определены параметры функции (Р_ст = 180 кН); Я_ст – стандартный радиус, при котором определены параметры функции (2.51), Я_ст = 700 м; Я_ср – средневзвешенный по протяженности пути радиус кривых на рассматриваемом участке; а = 0,8, в = 0,4 – параметры регрессии.

В этом случае формула будет иметь вид

В соответствии с этой формулой суммарные отказы шпал при ^(Т_т) = 0.03 составляют 56 штук, что не противоречит ТУ. При дальнейшем росте тонна­жа выход шпал быстро нарастает (см. таблицы 10-12), что ведет к дополни­тельным затратам при текущем содержании пути. Расчеты по формуле показывают, что гамма-процентный ресурс (Ту = 97 %) может колебаться в пределах наработки Ту = 1500…2500 млн т бр. в зависи¬мости от эксплуатационных условий. При этом нормативную наработку тоннажа 1400 млн т бр. можно достигнуть только на участках, где средние осевые нагрузки не превышают 230 кН, а доля кривых не превышает 30 % от протяженности участка. В противном случае прогнозируемая частота отказов шпал превысит 35 шт./км.

Оценка работоспособности балластного слоя

Повышение скоростей движения и осевых нагрузок вагонов на железных дорогах РФ предъявляет все более высокие требования к обеспечению надёжно­сти балластной призмы.
Балластный слой должен обладать следующими качествами:

• передавать давление от шпал на возможно большую поверхность основ­ной площадки земляного полотна;
• обеспечивать наименьшую неравномерность остаточных осадок;
• оказывать максимально возможное сопротивление поперечному и про­дольному сдвигу шпал;
• производится из прочного материала, хорошо сопротивляющегося меха­ническому износу и выветриванию.

Лучшим материалом, который может удовлетворить перечисленным требо­ваниям, является щебень из прочных каменных пород. Балласт выполняет свои функции до наступления загрязненности 30-35 % от объема, после чего начинается интенсивное развитие деформаций. Это может приводить к осадке пути с разуплонением балласта и повышением его пластично­сти. Величина весового содержания частиц засорителя при этом должны быть не выше 26 %. В противном случае появляются грязевые выплески из-под шпал, ко­личество которых на путях 1 и 2 класса превышает 3-5 %. В этих условиях назначается очистка щебня при реконструкции или среднем ремонте пути.

Оценка состояния пути по записям путеизмерительных вагонов и тележек применяется как у нас, так и за рубежом. Неравномерность осадки одной рельсо­вой нити по отношению к другой фиксируется на ленте, и все неисправности, вы­ходящие за пределы допусков, штрафуются баллом по специально разработанной шкале. Следовательно, балльная оценка объективно показывает наличие неис­правностей, превышающих установленные нормы.

Критерии назначения работ по среднему ремонту приведены в таблице 13.

Состояние балластного слоя оценивают засоренностью щебня и грязевыми выплесками балласта из-под шпал или количеством отступлений по показателям вагона-путеизмерителя. Оценивать состояние балласта по доле шпал с выплеска­ми следует по формуле

где т(Ъ) – доля шпал с выплесками при наработке %

По результатам наблюдений строится вариационный ряд т(?г) в функции наработки тоннажа определяются частости и квантили нормального рас¬пределения Црг, а по ним указанным ранее способом – Тср и <5г этого ряда наблю¬дений. По этим параметрам можно определить гамма-процентную наработку для участка пути с выплесками. В Инструкции по текущему содержанию пути доля протяженности пути с грязевыми выплесками варьируется от 5 до 30 %, при этом скорости движения поездов ограничиваются от 140 до 25 км/ч.

Выводы

. Надежность элементов верхнего строения пути в эксплуатации характе-ризуется случайным процессом накопления их отказов в функции наработанного тоннажа. Параметры случайных процессов определяются на основе обработки статистических данных с конкретных участков с учетом кривизны пути, средних осевых нагрузок подвижного состава, качества рельсов. Расчеты выполнены с ис-пользованием интегральной функции нормального распределения. Нормы меж-ремонтного тоннажа между реконструкциями пути определяются расчетом гамма- процентного ресурса рельсов на основе ограничений накопленного одиночного их выхода.
В результате обработки полученных данных определены зависимости гам¬ма-процентного ресурса (наработки тоннажа) рельсов при у = 92,5 % и величине суммарных отказов рельсов за межремонтный период n = 12 шт./км. Анализ пока¬зал, что интенсивность выхода рельсов увеличивается при увеличении осевой нагрузки и уменьшается при снижении доли кривых на участке. В связи с этим наработка тоннажа для рельсов Р65 до 1400 млн т бр. возможна только на участ¬ках, где средняя осевая нагрузка не превышает 180 кН, а доля кривых не превы¬шает 30 % от протяженности участка.
На основании выполненных исследований предложена корректировка нор-мативного тоннажа на участках со сложными условиями эксплуатации.
Нормативный тоннаж снижается на участках со скоростями движения гру-зовых поездов 60 км/ч и более, на которых средняя осевая нагрузка превышает 180 кН, на величину от 5 до 30 % (в зависимости от величины осевой нагрузки). Если средневзвешенные по протяженности пути радиусы кривых менее 700 м, нормативный тоннаж предложено снижать на величину от 5 до 20 % (в зависимо¬сти от величины средневзвешенного радиуса). Суммарное снижение нормативно¬го тоннажа с учетом всех перечисленных факторов не должно превышать 25 %, а на перевальных участках – 40 %.

2. Оценка надежности скреплений показала, что наибольшей вероятностью безотказной работы обладают скрепления типа ЖБР-ПШМ, а наименьшей – скрепление типа АРС. Невысокая надежность скрепления АРС объясняется низ¬кой надежностью изолирующих уголков с обеих сторон подошвы рельса.
   Надежность элементов скреплений сильно зависит от плана линии. Поэтому для кривых радиусом менее 350 м гарантийный ресурс элементов устанавливают Тг = 350 млн т бр., для кривых радиусом от 350 до 650 м – Тг = 500 млн т бр., для прямых и кривых радиусом более 650 м гарантийный ресурс составляет Тг = 700 млн т бр.
   Учитывая надежность узлов скреплений, долговечность их элементов и сто-имость текущего содержания пути рекомендованы сферы применений указанных скреплений в зависимости от грузонапряженности участков и радиусов кривых. Наиболее широкий диапазон целесообразного и рационального применения име¬ют скрепления ЖБР-65ПШМ.
3. В качестве характеристики долговечности железобетонных шпал на этапе эксплуатации принят гамма-процентный ресурс наработки Тт от реконструкции (усиленного капитального ремонта) до предельного состояния с заданной вероят-ностью у = 97 %. Оценка надежности шпал ведется по усеченным выборкам отка¬зов.
   Статистическая обработка данных с использованием регрессионного анали¬за позволила получить формулу для оценки гамма-процентного ресурса железобе-тонных шпал от осевых нагрузок, радиусов и доли кривых на рассматриваемом участке. В соответствии с этой формулой гамма-процентный ресурс (у = 97 %) может колебаться в зависимости от условий эксплуатации в пределах Тт = 1500.2500 млн т бр. При этом наработка тоннажа свыше 1400 млн т бр. возможна только на участках, где средние осевые нагрузки не превышают 180 кН, а доля кривых не превышает 30 % от протяженности участка.
4. Наработка тоннажа до наступления критической интенсивности развития деформаций, когда осадка пути сопровождается разуплотнением балласта и его повышенной пластичностью, определяется максимально допустимым засорением балласта, равным 35 % от его объема. При этом предельно допустимое весовое содержание сухого засорителя не должно превышать 26 %. В этих условиях назначается очистка щебня при выполнении работ по реконструкции или среднему ремонту пути.

Список Литературы

• Стратегия развития железнодорожного транспорта в Российской Федера¬ции до 2030 года [Электронный ресурс]: Распоряжение Правительства РФ от 17.06.08 № 877-р. Доступ из СПС «КонсультантПлюс». То же // Российские же¬лезные дороги [офиц. сайт]. URL: http://doc.rzd.ru/doc/public/ru?STRUCTURE_ID= 704&layer_id =5104&id=3997.
• Транспортная стратегия Российской Федерации на период до 2030 года [Электронный ресурс]: Распоряжение Правительства РФ от 22.11.08 № 1734-р (в ред. от 11.04.14 № 1032-р). Доступ из СПС «КонсультантПлюс».
• Правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федера-ции: утв. приказом Минтранса России от 21.12.2010 № 286; зарегистрировано в Минюсте России 28.01.2011 № 19627; с изм. и доп., вступ. в силу с 01.07.2017.
• Положение о проведении планово-предупредительного ремонта верхнего строения пути, земляного полотна и искусственных сооружений железных дорог Союза ССР. – М.: Стройиздат, 1964. – 45 с.
• О переходе на новую систему ведения путевого хозяйства на основе по-вышения технического уровня и внедрения ресурсосберегающих технологий: приказ МПС РФ № 12Ц от 16.08.1994. – М.: 1994 г.
• Технические условия на работы по ремонту и планово- предупредительной выправке пути: утв. МПС РФ от 28.06.1997 г. – М.: Транс¬порт, 1998 г.
• Концепция реформирования организационной структуры путевого ком-плекса // Путь и путевое хозяйство. – 2001. – № 7. – С. 3-9.
• Положение об организации участковой системы текущего содержания пути: утв. распоряжением ОАО «РЖД» от 13.12.2013 г. № 2758р.
• Инструкция по содержанию земляного полотна железнодорожного пути: ЦП-544: утв. МПС РФ от 30.03.1998 г. – М.: Транспорт, 2000. – 189 с.
• Положение о системе ведения путевого хозяйства ОАО «РЖД»: утв. распоряжением ОАО «РЖД» от 31.12.2015 г. № 3212 р.
• Инструкция по устройству, укладке, содержанию и ремонту бесстыково¬го пути: утв. распоряжением ОАО «РЖД» от 14.12.2016 г. № 2544/р.
• Инструкция по текущему содержанию железнодорожного пути: утв. распоряжением ОАО «РЖД» 14.11.2016 г. № 2288/р.
• Карпущенко, Н.И. Обеспечение надежности рельсов, имеющих коррози- онно-усталостные повреждения / Н.И. Карпущенко, А.В. Быстров, П.С. Труханов // Известия Транссиба. – 2015. – № 3 (23). С. 104-108.
• Каменский, В. Б. Направления совершенствования системы ведения пу-тевого хозяйства / В. Б. Каменский. – М.: Академкнига, 2006. – 392 с.
• Гапанович, В. А. На основе комплексных показателей рисков / В. А. Гапанович // Железнодорожный транспорт. – 2010. – № 4. – С. 35-37.
• Гапанович, В. А. Белая книга ОАО «РЖД». Стратегические направления научно-технического развития компании / В. А. Гапанович // Железнодорожный транспорт. – 2007. – № 9. – С. 165-172.
• Козлов, Ю. П. Принципы и методология реализации основных положе¬ний Закона о транспортной безопасности / Ю. П. Козлов, В. Н. Цигичко, Д. С. Черкашин // Транспорт Российской Федерации. – 2007. – № 9. – С. 50-56.
• Гапанович, В. А. Программа научно-технического развития ОАО «РЖД» / Г. А. Гапанович // Железнодорожный транспорт. – 2007. – № 2. – С. 2-7.
• ГОСТ 27.002-2015. Межгосударственный стандарт. Надежность в тех¬нике. Термины и определения. – Взамен ГОСТ 27.002-89; введ. 01.03.2017. – Москва: Стандартинформ, 2016. – 28 с.
• РД 50-690-89. Руководящий документ по стандартизации. Методические указания. Надежность в технике. Методы оценки показателей надежности по экс-периментальным данным. – Взамен ГОСТ 27.504-84; введ. 01.01.1991. – Москва: Изд-во стандартов, 1990. – 136 с.
• РД 50-204-87. Руководящий документ по стандартизации. Методические указания. Надежность в технике. Сбор и обработка информации о надежности из-делий в эксплуатации. Основные положения. – Москва: Изд-во стандартов, 1987. – 14 с.
• Дружинин, Г. В. Надежность автоматизированных производственных систем / Г. В. Дружинин. – 4-е изд., перераб. и доп . – М. : Энергоатомиздат, 1986 . – 480 с.
• Кубарев, А. И. Надежность в машиностроении / А. И. Кубарев. – М.: Из- во стандартов, 1989. – 224 с.
• Баранов, Н. А. Основы теории безопасности динамических систем / Н. А. Баранов, Н. А. Северцев. – М.: Вычислительный центр им. А. А. Дородни¬цына Российской акад. наук (ВЦ РАН), 2008. – 236 с.
• Дивеев, А. И. Универсальные оценки безопасности: монография /
  A. И. Дивеев, Н. А. Северцев. – М.: Изд-во Рос. ун-та дружбы народов, 2005. – 87 с.
• Covello, V. T. Risk Assesment Methods // V. T. Convello, M. V. Merkhofer. Plenum Press, London, 1993. – 306 p.
• Белов, П. Г. Системный анализ и моделирование опасных процессов в техносфере: учебное пособие / П. Г. Белов. – М.: Изд. центр «Академия», 2003. – 512 с.
• Управление риском: Риск. Устойчивое развитие. Синергетика /
  B. А. Владимиров, Ю. Л. Воробьев, С. С. Салов и др. – М.: Наука, 2000. – 431 с.
• Хованский, Н. В. Математические основы представления рисков в сложных системах / Н. В. Хованский. – СПб.: Изд-во СПбГУ, 1998. – 305 с.
• Хохлов, Н. В. Управление риском / Н. В. Хохлов. – М.: ГОНИТИ, 1999. 215 с.
• Пригожин, И. Современная термодинамика (от тепловых двигателей до диссипативных структур) / И. Пригожин, Д. Кондепуди. – М.: Мир, 2002. – 461 с.
• Куклев, Е. А. Модели рисков и катастроф как маловероятных событий в системах с дискретными состояниями / Е. А. Куклев // Сборник траспортной меж-дународной конференции «Системный анализ и системное моделирование». – СПб.: ЛЭТИ, 2003. – С. 15-18.
• Хенли, Э. Дж. Надежность технических систем и оценка риска: пер. с англ. / Э. Дж. Хенли, Х. Кумамото. – М.: Машиностроение, 1984. – 528 с.
• Karwowski, W. Fuzzy concept in Human Factors / W. Karwowski, A. Mital // Ergonomics Research Application of Theory in Human Factors. – 1986. – № 6 – p. 41¬54.
• Сосновский, Л. А. Состояние объектов и ситуации безопасности / Л. А. Сосновский // Чрезвычайные ситуации: предупреждения и ликвидация: тез. докл. II Международ. науч.-практ. конф., 23-25 июня 2003 г. – Минск, 2003. – Ч. 1. – С. 136-137.
• Сосновский, Л. А. Показатель безопасности и оперативная характери¬стика риска: метод. указания / Л. А. Сосновский – Гомель: БелГУТ, 1991. – 16 с.
• Махутов, Н. А. Риск применения и безопасность силовых систем / Н. А. Махутов, Л. А. Сосновский // Труды 4-го Международного симпозиума по трибофатике (ISTF4), 23-27 сентября 2002 г., Тернополь (Украина). – Тернополь, 2002. – Т. 1. – С. 44-49.
• Сосновский, Л. А. Прогнозирование рисков / Л. А. Сосновский // Чрез-вычайные ситуации: предупржедение и ликвидация: тез. докл. II Международ. науч.-практ. конф., 23-25 июня 2003 г. – Минск, 2003. – Ч. 1. – С. 134-135.
• Попов, В. А. Проблемы повышения скоростей, массы и безопасности движения поездов на подходах к портам Дальнего Востока / В. А. Попов, Н. И. Карпущенко, И. А. Котова. – Новосибирск: Наука, 2004. – 250 с.
• Крысанов, Л. Г. Эксплуатационная стойкость и надежность рельсов / Л. Г. Крысанов // Путь и путевое хозяйство. – 2008. – № 5. – С. 2-5.
• Абдурашитов, А. Ю. Совершенствовать систему ведения рельсового хо-зяйства / А. Ю. Абдурашитов, Е. А. Шур // Путь и путевое хозяйство. – 2005. – № 6. – С. 2-6.
• Рейхарт, В. А. Рельсы для высокоскоростных магистралей / В. А. Рей- харт // Путь и путевое хозяйство. – 2006. – № 12. – С. 6-8.
• ГОСТ Р 51685-2013. Рельсы железнодорожные. Общие технические условия. В редакции (изменение 1), утв. Приказом Росстандарта от 24.02.2016 № 65-ст. – М.: Стандартинформ, 2014. – 31 с.
• Инструкция по определению назначенного ресурса рельсов в зависимо¬сти от условий эксплуатации и фактического состояния рельсов. Утверждена рас-поряжением ОАО «РЖД» от 31.12.2015 № 3193 [электронный ресурс] // СПС «Аспижт» – (Дата обращения: 01.03.17).
• Методика классификации и специализации железнодорожных линий ОАО «РЖД». Утв. распоряжением ОАО «РЖД» от 23.12.2015 г. № 3048р. – М.: ОАО «РЖД», 2015. – 7 с.
• Положение об участковой системе текущего содержания. Утв. распоря-жением ОАО «РЖД» от 13.12.2013 г. № 2758р. – М.: ОАО «РЖД», 2013. – 28 с.
• Инструкция «Дефекты рельсов. Классификация, каталог и параметры дефектных и остродефектных рельсов». Утв. распоряжением ОАО «РЖД» от 23.10.2014 г. № 2499р.
• Инструкция по обеспечению безопасности движения поездов при произ-водстве путевых работ. Утв. распоряжением ОАО «РЖД» от 29.12.2012 г. № 2790р.
• Ромен, Ю. С. Проблема формы профиля в системе «колесо – рельс» / Ю. С. Ромен // Путь и путевое хозяйство. – 2016. – № 12. – С. 22-26.
• Шаньгин, Р. В. Анализ эксплуатации рельсов категории ДТ на Западно-Сибирской ДИ / Р. В. Шаньгин, О. М. Соколов // Путь и путевое хозяйство. – 2017. – № 2. – С. 2-5.
• Шур, Е. А. Износостойкость рельсовых и колесных сталей / Е.А. Шур, Н. Я. Бычкова, Д. П. Марков и др. // Трение и износ. – 1995. – Т. 16, № 1. – С. 80-91.
• Шур, Е А. Увеличить ресурс рельсов, лимитируемый их боковым изно¬сом / Е. А. Шур, А. И. Борц, А. Ю. Абдурашитов // Путь и путевое хозяйство. – № 5. – 2015 – С. 2-9.
• Прилепко, А. И. Влияние параметров кривых на срок службы рельсов / А. И. Прилепко // Путь и путевое хозяйство. – 2014. – № 7. – С. 7-9.
• Лужнов, Ю. М. О влиянии поверхностной прочности материалов на фрикционные свойства колес и рельсов / Ю. М. Лужнов // Вестник ВНИИЖТ. – 2012. – № 2. – С. 38-41.
• Куксенова, Л. И. Износостойкость конструкционных материалов / Л. И. Куксенова, С. А. Герасимов, В. Г. Лапетва. – М.: МВТУ, 2011. – 327 с.
• Шур, Е. А. К вопросу об оптимальном соотношении твердости рельсов и колес / Е. А. Шур // Колесо-рельс: сб. докладов научн.-практ. конф. – Щербинка, 2003. – С. 87-93.