Условия опрокидывания порожних контейнеров под воздействием ветровых нагрузок
Аннотация
Статья раскрывает проблемы нарушения безопасности движения, возникающие в результате опрокидывания порожних контейнеров на ветрозависимых участках железных дорог.
В данной работе в качестве примера приведён ряд транспортных происшествий в различных регионах мира, вызванных срывом контейнеров различных типов со специализированных вагоновплатформ под воздействием шквалистого ветра различной скорости. Рост числа подобных транспортных происшествий делает актуальной необходимость разработки порядка организации безопасного пропуска грузовых поездов, в составе которых перевозятся порожние контейнеры, при прогнозировании опасного явления погоды по маршруту их следования.
Целью настоящего исследования является разработка инженерного метода определения условий опрокидывания от ветровой нагрузки порожних контейнеров со специализированных железнодорожных платформ. На основе методов теоретической механики, с использованием уравнения моментов сил, приложенных к контейнеру, относительно к оси его вращения, авторами найдены условия опрокидывания контейнера от воздействия ветровой нагрузки.
Было получено выражение, позволяющее определить минимальную скорость ветра, которая приводит к опрокидыванию порожнего контейнера. В статье приведены расчёты скорости ветра, приводящей к опрокидыванию порожних контейнеров различных типов для прямых и для кривых участков пути железных дорог с учётом максимального превышения наружного рельса.
Полученные результаты подтверждаются данными математического моделирования устойчивости крепления порожних контейнеров, проведённого компанией ООО «Хекса» по заказу ПАО «Трансконтейнер».
На основании картографической информации были выявлены основные ветрозависимые районы Российской Федерации, где могут произойти транспортные происшествия с опрокидыванием порожних контейнеров.
Результаты исследования могут способствовать разработке универсальных для различных регионов мира технических решений, позволяющих обеспечить устойчивость порожнего контейнера при воздействии ветровых нагрузок.
В данной работе в качестве примера приведён ряд транспортных происшествий в различных регионах мира, вызванных срывом контейнеров различных типов со специализированных вагоновплатформ под воздействием шквалистого ветра различной скорости. Рост числа подобных транспортных происшествий делает актуальной необходимость разработки порядка организации безопасного пропуска грузовых поездов, в составе которых перевозятся порожние контейнеры, при прогнозировании опасного явления погоды по маршруту их следования.
Целью настоящего исследования является разработка инженерного метода определения условий опрокидывания от ветровой нагрузки порожних контейнеров со специализированных железнодорожных платформ. На основе методов теоретической механики, с использованием уравнения моментов сил, приложенных к контейнеру, относительно к оси его вращения, авторами найдены условия опрокидывания контейнера от воздействия ветровой нагрузки.
Было получено выражение, позволяющее определить минимальную скорость ветра, которая приводит к опрокидыванию порожнего контейнера. В статье приведены расчёты скорости ветра, приводящей к опрокидыванию порожних контейнеров различных типов для прямых и для кривых участков пути железных дорог с учётом максимального превышения наружного рельса.
Полученные результаты подтверждаются данными математического моделирования устойчивости крепления порожних контейнеров, проведённого компанией ООО «Хекса» по заказу ПАО «Трансконтейнер».
На основании картографической информации были выявлены основные ветрозависимые районы Российской Федерации, где могут произойти транспортные происшествия с опрокидыванием порожних контейнеров.
Результаты исследования могут способствовать разработке универсальных для различных регионов мира технических решений, позволяющих обеспечить устойчивость порожнего контейнера при воздействии ветровых нагрузок.
Об авторах
В. Г. Попов
Российский университет транспорта
Россия
Россия
доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой химии и инженерной экологии
Москва
А. В. Матешева
Институт физики атмосферы им. А. М. Обухова Российской академии наук
Россия
Россия
доктор технических наук, старший научный сотрудник
Москва
Ф. И. Сухов
Российский университет транспорта
Россия
Россия
кандидат технических наук, доцент кафедры химии и инженерной экологии
Москва
Ю. К. Боландова
Российский университет транспорта
Россия
Россия
аспирант кафедры химии и инженерной экологии
Москва
Список литературы
1. Зябриков В. А., Кобышева Н. В., Циркунов В. С. Климат и железнодорожный транспорт. – М.: Метеоагентство Росгидромета, 2000. – 193 с.
2. Распоряжение ОАО «РЖД» от 19.10.2016 г. № 2115р (ред. от 13.10.2017) «Об утверждении порядка организации безопасного пропуска грузовых поездов, в составе которых имеются порожние контейнеры, при прогнозировании опасного явления погоды по маршруту их следования».
3. Новости: В ЯНАО с поезда сдуло ветром 20 тонн. [Электронный ресурс]: http://xn—7sbooiklil0c.xn–p1ai/2014/04/v-yanao-s-poezda-sdulo-vetrom-20-tonn/. Доступ 17.10.2018.
4. В Карагандинской области сильным ветром с грузового поезда сдуло контейнер. [Электронный ресурс]: https://365info.kz/2015/12/v-karagandinskojoblasti-silnym-vetrom-s-gruzovogo-poezda-sdulokontejner/. Доступ 17.10.2018.
5. Новости дороги: О движении поездов на перегоне Архара–Домикан Свободненского региона Забайкальской железной дороги. [Электронный ресурс]: http://zabzd.rzd.ru/news/public/ru? STRUCTURE_ID=39&layer_id=4069&refererLayerId=3307&id=109673. Доступ 17.10.2018.
6. Storm Burglind causes havoc in Switzerland, derails train. [Электронный ресурс]: https://www.swissinfo.ch/eng/business/wind-up_switzerlandbattered-by-hurricane-speed-winds/43795876. Доступ 17.10.2018.
7. Wind pushes train off track sending 26 railcars into the ground below. [Электронный ресурс]: https://www.kob.com/new-mexico-news/wind-causes-train-to-derailin-eastern-new-mexico/5277830/. Доступ 17.10.2018.
8. Baker, C., Reynolds, S. Wind-induced accidents of road vehicles. Accident Analysis & Prevention, December 1992, Vol. 24, Iss. 6, pp. 559–575. DOI: 10.1016/0001-4575(92)90009–8.
9. Baker, C., Jones, J., Lopez-Calleja, F., Munday, J. Measurements of the cross wind forces on trains. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, June 2004, Vol. 92, Iss. 7–8, pp. 547–563. DOI: 10.1016/j.jweia.2004.03.002.
10. Sanquer, S., Barré, C., Dufresne, M., Cléon, L. Effect of cross winds on high-speed trains: development of a new experimental methodology. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, June 2004, Vol. 92, Iss. 7–8, pp. 535–545. DOI: 10.1016/j.jweia.2004.03.004.
11. ИСО 668. Грузовые контейнеры. Наружные размеры и максимальная масса брутто. 12. ГОСТ Р 53350-2009. Контейнеры грузовые серии 1. Классификация, размеры и масса. – М.: Стандартинформ, 2009. – 20 с.
12. ГОСТ Р 52202-2004. Контейнеры грузовые. Термины и определения. – М.: Госстандарт России, 2004. – 23 с.
13. Технические требования и нормы содержания железнодорожных путей промышленного транспорта: № АН-132-Р: утв. Министерством транспорта России от 31.03.2003 г. – М.: Управление промышленного транспорта, 2003.
14. СП 20.13330.2016. СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия. Утверждён приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России) от 3 декабря 2016 г. № 891/пр, введён в действие с 4 июня 2017 г.
15. Атлас природных и техногенных опасностей и рисков чрезвычайных ситуаций в Российской Федерации / МЧС России; РАН; Роскартография – геогр. основа; Ред. кол.: С. К. Шойгу (пред.) и др.; Вед. ред. карт Н. Б. Трохина. – М.: ДИК, 2005. – 1 атл. (269 с.).
16. Березин А. Упор для инициативы. [Электронный ресурс]: http://www.gudok.ru/newspaper/? ID=1356016. Доступ 17.10.2018.
17. Gopkalo, O. O. Trends and problems in container transport infrastructure development in Russia. Baltic Transport Journal, 2014, Vol. 5, pp. 52–55.
18. Рейнхард Х. Значительная доля контейнеров, направляемых по маршруту ЕС–КНР, находится в порожнем состоянии, и статистика этого не учитывает. [Электронный ресурс]: http://www.rzd-partner.ru/zhd-transport/opinions/znachitelnaya- dolyakonteynerov-napravlyaemykh-po-marshrutu-es-knrnakhoditsya-v-porozhnem-sostoyani/?sphrase_id=41196. Доступ 17.10.2018.
Для цитирования:
Попов В.Г., Матешева А.В., Сухов Ф.И., Боландова Ю.К. Условия опрокидывания порожних контейнеров под воздействием ветровых нагрузок. Мир транспорта. 2019;17(6):50-61. https://doi.org/10.30932/1992-3252-2019-17-50-61
For citation:
Popov V.G., Matesheva A.V., Sukhov P.I., Bolandova Yu.K. Conditions Leading to Overturning of Empty Containers under the Influence of Wind Load. World of Transport and Transportation. 2019;17(6):50-61. https://doi.org/10.30932/1992-3252-2019-17-50-61
Просмотров: 71
Послать статью по эл. почте 