Purpose. There are specific, standardized laboratory test methods to assess railway ballast particle degradation; they are the Los Angeles (EN 1097-2) and the Micro-Deval abrasion (EN 1097-1) tests. These testing methods can’t take into consideration the real railway stress-strain circumstances of ballast materials, and they particles. In this paper the authors represent a specific laboratory fatigue breakage test of railway ballast materials. With this kind of testing method, the deterioration process of railway ballast particles can be assessed more realistic and precisely. Methodology. A special layer structure is built-up with elastic sublayer system and 30 cm thick ballast samples (from two different type andesite base rocks) that is loaded by dynamic, pulsating forces. Particle size distribution functions have to be recorded before and after a more million cycle fatigue test, but intermediate measurements are also executed. The measured data should be processed, and different parameters have to be calculated that are offered by international literature and researches. The test doesn’t consider the particle breakage due to hand-made and machine-made tamping, but it can simulate particle degradation due to more years’ railway traffic in laboratory circumstances. Findings. There is a development after the R&D work made and published in 2014: in 2017 and 2018 years the ballast particle deterioration process is given according to more intermediate fatigue cycles with individual measurements, that show more precise «picture» about the full particle degradation, i.e. breakage process. The authors give more precise correlation functions between the calculated parameters and load cycles during fatigue. Originality. The paper summed up the results of a specific developed laboratory test method for assessment of the breakage process of railway ballast particles according to two different railway ballast materials from andesite base rocks. Practical value. The results help with the calculation of approximate time interval of required ballast screening (cleaning) work in the future. This research is supported by the ÚNKP-17-4 New National Excellence Program of Ministry of Human Capacities.
Цель. Существуют специальные стандартизированные методы лабораторных испытаний для оценки разрушения частиц железнодорожного балластного слоя – это испытания на истирание Лос-Анджелес (EN 1097-2) и Микро-Деваль (EN 1097-1). Данные методы испытаний не учитывают реальные условия напряженной деформации железнодорожных балластных материалов. В работе представлено специальное лабораторное испытание на усталостное разрушение железнодорожных балластных материалов. Такой метод испытания позволяет более реалистично и точно оценить процесс износа частиц материала железнодорожного балластного слоя. Методика. Специальная слоистая структура, укрепленная упругим нижним слоем и балластными образцами толщиной 30 см (из двух разных пород андезитового щебня), нагружается динамическими, пульсирующими силами. Следует записать функции распределения размера частиц до и после проведения более чем миллиона испытаний на циклическую усталость, а также выполнить промежуточные измерения. Необходимо обработать измеряемые данные и рассчитать различные параметры, предложенные в международных научных исследованиях. Испытание не учитывает разрушение частиц в результате механической или ручной подбивки балласта, но позволяет в лабораторных условиях имитировать разрушение частиц от многолетнего действия железнодорожного движения. Результаты. После научно-исследовательских и опытно-конструкторских разработок разрушения балластного слоя в 2014 году было опубликовано научное исследование. В 2017–2018 годах исследования процесса разрушения частиц балласта были представлены с учетом более сложных циклов нагрузки и имели индивидуальное оценивание. Это дает более точное представление о полном повреждении частиц балластного материала, т. е. о процессе разрушения. Авторами представлены уточненные корреляционные функции между расчётными параметрами и циклами нагрузки во время испытания на усталость. Научная новизна. В данной работе подытожены результаты конкретного разработанного лабораторного метода испытаний для оценки процесса разрушения частиц балластного материала железнодорожного полотна из двух различных пород андезитового щебня. Практическая значимость. В дальнейшем результаты могут быть использованы для вычисления приблизительного временного интервала, необходимого для выполнения работы по очистке балласта. Данное исследование выполнено в соответствии с национальной программой совершенствования ÚNKP-17-4 Министерства возможностей человека.
Мета. Існують спеціальні стандартизовані методи лабораторних випробувань для оцінки руйнування частинок залізничного баластного шару – це випробування на стирання Лос-Анджелес (EN 1097-2) і Мікро-Деваль (EN 1097-1). Ці методи випробувань не враховують реальні умови напруженої деформації залізничних баластних матеріалів. Основною метою роботи є спеціальне лабораторне випробування на утомне руйнування залізничних баластних матеріалів. Такий метод випробування дозволяє більш реалістично і точно оцінити процес зносу часток матеріалу залізничного баластного шару. Методика. Спеціальну шарувату структуру, укріплену пружним нижнім шаром і баластними зразками товщиною 30 см (із двох різних порід андезитового щебеню), навантажують динамічними, пульсуючими силами. Слід записати функції розподілу розмірів часток до і після проведення більше ніж мільйона тестів на циклічну втому, а також виконати проміжні вимірювання. Потрібно опрацювати виміряні дані й розрахувати різні параметри, запропоновані в міжнародних наукових дослідженнях. Випробування не враховує руйнування часток внаслідок механічного чи ручного підбивання баласту, але дозволяє в лабораторних умовах імітувати руйнування часток від багаторічної дії залізничного руху. Результати. Після науково-дослідних і дослідно-конструкторських розробок руйнування баластного шару в 2014 році було опубліковано наукове дослідження. В 2017–2018 роках дослідження процесу руйнування часток баласту були представлені з урахуванням більш складних циклів навантаження, які мали індивідуальне оцінювання. Це дає більш точне уявлення про повне пошкодження часток баластного матеріалу, тобто про процес руйнування. Автори подають уточнені кореляційні функції між розрахунковими параметрами й циклами навантаження під час випробувань на втому. Наукова новизна. У цій роботі підсумовані результати розробленого лабораторного методу випробувань для оцінки процесу руйнування часток баластного матеріалу залізничного полотна із двох різних порід андезитового щебеню. Практична значимість. У подальшому результати можуть бути використані для обчислення приблизного часового інтервалу, необхідного для виконання робіт із очищення баласту. Це дослідження виконане відповідно до національної програми вдосконалення ÚNKP-17-4 Міністерства можливостей людини.
SPECIFIC ASSESSMENT METHOD OF RAILWAY BALLAST PARTICLE DEGRADATION BASED ON UNIQUE LABORATORY TEST.
СПЕЦИАЛЬНЫЙ МЕТОД ОЦЕНКИ РАЗРУШЕНИЯ ЧАСТИЦ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО БАЛЛАСТА НА ОСНОВЕ УНИКАЛЬНОГО ЛАБОРАТОРНОГО ИСПЫТАНИЯ.
СПЕЦІАЛЬНИЙ МЕТОД ОЦІНКИ РУЙНУВАННЯ ЧАСТОК ЗАЛІЗНИЧНОГО БАЛАСТУ НА ОСНОВІ УНІКАЛЬНОГО ЛАБОРАТОРНОГО ВИПРОБУВАННЯ
2018-06-21
Science and Transport Progress ; No. 3(75) (2018); 87-94
Article (Journal)
Electronic Resource
English
railway ballast material , particle degradation & breakage , specific laboratory test method , dynamic fatigue test залізничний баластний матеріал , железнодорожный балластный материал , специальный метод лабораторных исследований , випробування на динамічну втому , пошкодження й руйнування часток , повреждение и разрушение частиц , спеціальний метод лабораторних досліджень , испытание на динамическую усталость
Metadata by SPU is licensed under CC BY 3.0
Scientific Periodicals of Ukraine | 2018
|Scientific Periodicals of Ukraine | 2004
|Scientific Periodicals of Ukraine | 2019
|