Обобщение опыта применения ДСТУ UIC 513:2004

Размещено на http://www.allbest.ru/

УДК 629.45.017

Обобщение опыта применения ДСТУ UIC 513:2004

Дмитриев Д.В., к.т.н., с.н.с. (ГЭТУТ)

Постановка проблемы в общем виде. Интегрирование Украины в Европейский Союз в частности диктует необходимость внесения в законодательную базу нашей страны стандартов ЕС. В сфере железнодорожного транспорта это означает принятие кодексов UIC, разработанных в прежние времена для железных дорог колеи 1435 мм. Такая работа на текущем ныне первом этапе проводится в соответствии с «Загальнодержавною програмою адаптації законодавства України до законодавства Європейського Союзу», утверждённой Законом Украины от 18.3.2004 г. №1629-IV с изменениями по Закону Украины от 14.01.2009 г. №852-VI. железнодорожный транспорт комфорт

Нерешённые ранее части общей проблемы. Исторически на железных дорогах Украины действуют нормативные документы для железных дорог колеи 1520 мм, истоки которых уходят во времена бывшего СССР. Нужно признать, что в техническом плане подходы к одним и тем же проблемам у учёных западноевропейской и советской школ несколько отличались. Это обусловило различие нормативной базы UIC и МПС СССР. В итоге на железных дорогах Украины к настоящему времени складывается система «удвоенных стандартов» в том смысле, что фактически по одному и тому же вопросу действуют два нормативных документа: один с «корнями» бывшего СССР, другой - UIC.

В частности, на Украине действует ДСТУ UIC 513:2004 [1], аналогичный UIC Code 513 OR [2]. Кроме того, на Украине введены в действие два нормативных документа сходной тематики: СОУ МПП 45.060-203:2007 [3] и СОУ МПП 45.060-204:2007 [4], которые основываются на прежних отраслевых стандартах Минтяжтранспмаш СССР: ОСТ 24.050.28-81 [5] и ОСТ 24.050.16-85 [6] соответственно.

Однако, увеличение объёма программ испытаний объектов ж.-д. транспорта не единственная, и не самая большая проблема «адаптации законодательства» Украины и ЕС из-за наличия «удвоенных стандартов». Например, при практическом применении ДСТУ UIC 513:2004 автором был выявлен целый ряд разного рода неточностей, в том числе связанных и опечатками в исходном документе UIC Code 513 на английском языке.

Публикации, на которых основывается статья. Текст оригинала UIC Code 513 на английском языке можно в электронном виде взять (предварительно оплатив 115 евро и получив код доступа) в сети Интернет [2]. При решении указанной проблемы кроме стандартов, указанных в списке литературы, также проанализированы такие действующие нормативные документы: ГОСТ 12.4.012-83 ССБТ «Вибрация. Средства измерения и контроля вибрации на рабочих местах», ГОСТ 18955-73 «Акселерометры низкочастотные линейные. Термины и определения», ГОСТ 24347-80 «Вибрация. Обозначения и единицы измерения», ДСТУ 2300-93 , «Вібрація. Терміни та визначення», ДСТУ 4021-2001 «Вагони пасажирські магістральні локомотивної тяги. Вимоги охорони навколишнього середовища», ДСТУ 4049-2001 «Вагони пасажирські магістральні локомотивної тяги. Вимоги безпеки», ДСТУ 4493:2005 «Вагони магістральні пасажирські дизель- та електропоїздів. Вимоги щодо безпеки», ДСТУ ISO 10236:2005 «Вібрація механічна. Лабораторний метод оцінювання вібрації сидіння транспортного засобу. Частина 1. Основні вимоги», ISO/DIS 5348 «Mechanical fastening of accelerometers».

Цель статьи. Для обсуждения научной общественностью автор выносит свои замечания и предложения по совершенствованию текста ДСТУ UIC 513:2004, возникшие после практического применения норм этого документа.

Опечатки в ДСТУ UIC 513:2004 (UIC Code 513). В целом, текст ДСТУ UIC 513:2004 повторяет все опечатки, имеющиеся в англоязычном оригинале, а также искажённую при переводе техническую терминологию, что создаёт затруднения при практическом применении этого стандарта. Ниже внимание обращено лишь на явные опечатки, среди имеющихся в тексте ДСТУ UIC 513:2004.

Формула п. 7.2.1 должна иметь следующий вид (здесь исправлен верхний индекс последнего слагаемого под квадратным корнем)

. (1)

В п. 2.1 Приложения 2 требования к акселерометрам следует понимать так (кстати, в п. 4.1 из Дополнения 5.3 к Приложению 5 в описании параметров акселерометров допущено меньше опечаток):

«- смуга повного пропускання - від 0,4 Гц до 100 Гц з допуском відхилення від пласкої характеристики ±0,5 дБ;

- відносна нелінійність коефіцієнта перетворення в смузі повного пропускання - не більше 0,3 % верхньої межі вимірювань;

- коефіцієнт поперечного перетворення - не більше 0,05 (м/с2)/(м/с2), тобто не більше 5 % у відносних одиницях;

- вплив навколишньої температури на:

- дрейф нульового сигнала - не більше 3 % верхньої межі вимірювань;

- коефіцієнт перетворення - не більше 0,0005 (м/с2)/оС».

П. 3.1.2 Приложения 2 должен заканчиваться ссылкой на стандарт ISO/DIS 5348.

Предложения по совершенствованию текста ДСТУ UIC 513:2004 в отношении цифрового метода оценки комфорта. В UIC Code 513 (appendix 3, figure 5) приведены передаточные функции (англ. «transfer functions») фильтров для корректировки в частотной области расчётных величин, действующих ускорений. При этом указанные функции имеют, существенно, нелинейный характер и выражены в операторной форме, удобной для создания соответствующих аналоговых фильтров. Для выполнения оценки комфорта пассажиров цифровым методом в соответствии с UIC Code 513 по названным передаточным функциям предписывается получить взвешивающие кривые (англ. «weighting curves», см. UIC Code 513, appendix 3, figure 7, 8), представляющие собой амплитудно частотные характеристики (АЧХ) корректирующих фильтров. Однако для практической оценки комфорта пассажиров цифровым методом целесообразно иметь аналитические выражения функций АЧХ, корректирующих фильтров, которые и были получены автором в виде приведенных ниже интервальных зависимостей для диапазона частот от Гц до . Все полученные зависимости без каких-либо изменений применимы к любому из регламентированных UIC Code 513 значений верхних границ частотных диапазонов : 40, 80 и 100 Гц. Во всех предлагаемых ниже формулах значения констант даны без округления.

Нормированная по амплитуде АЧХ корректирующего фильтра для вертикальных ускорений (аналог взвешивающей кривой Wb-Wa из UIC Code 513):

(2)

То же для продольных ускорений (аналог взвешивающей кривой Wс-Wa из UIC Code 513):

(3)

То же для боковых ускорений (аналог взвешивающей кривой Wd-Wa из UIC Code 513):

(4)

Таким образом, для диапазона частот Гц функции и -одинаковые. Кроме того, для указанного диапазона .

Приведенные выше функции нормированных АЧХ корректирующих фильтров совпадают с соответствующими из UIC Code 513. Вместе с тем, точное описание корректирующих функций для диапазона Гц целесообразно лишь для случая, когда необходимо сопоставить результаты, полученные цифровым методом с результатами, полученными с применением аналоговых корректирующих фильтров (т.е. в соответствие с аналоговым или гибридным методами по UIC Code 513). Если же исследование по UIC Code 513 выполняется исключительно цифровым методом, а именно этот способ и получил наибольшее распространение на современном этапе в связи с широким распространением компьютерных технологий, то автор предлагает использовать следующие, ещё более простые, выражения для соответствующих нормированных по амплитуде АЧХ корректирующих фильтров:

(5)

(6)

(7)

Опыт автора по применению предложенных функций показывает, что результаты исследования комфорта цифровым методом, полученные с использованием функций , и , практически не отличаются от результатов, полученных с использованием упрощённых функций , и . При этом, если и будет в каком-либо исследовании получено различие результатов, то упрощённые функции , и дадут заведомо несколько бульшие значения действующих ускорений для частот на узком отрезке 0,4…1,0 Гц, т. е. никогда не ослабят требований к комфорту пассажиров.

Для устранения разночтений целесообразно отредактировать текст ДСТУ UIC 513:2004, приведя его терминологическую базу в соответствие с действующими стандартами и железнодорожной терминологией колеи 1520 мм в её отечественном варианте.

В национальном предисловии к ДСТУ UIC 513:2004 целесообразно прямо указать, что этот стандарт предназначен для оценки комфорта пассажиров таких вагонов магистральных железных дорог, в которых пассажиры штатно занимают положение «сидя» или «стоя». На железных дорогах колеи 1520 мм это преимущественно моторвагонный подвижной состав и прицепные вагоны межобластного типа, в т. ч. вагоны ускоренных поездов с общим фирменным наименованием «Столичный экспресс».

При выполнении оценки комфорта пассажиров цифровым методом по ДСТУ UIC 513:2004 рекомендуется использовать предложенные в статье упрощённые функции нормированных АЧХ корректирующих фильтров.

Список литературы

1. ДСТУ UIC 513:2004. Вагони магiстральнi пасажирськi. Настанова щодо оцiнювання комфорту пасажирiв залежно вiд вiбрацiї (UIC 513:1994, IDT). - Чинний з 2006.01.01. - Київ: ДЕРЖСПОЖІВСТАНДАРТ УКРАЇНИ, 2006. - 32 с.

2. UIC Code 513 OR. Guidelines for evaluating passenger comfort in relation to vibration in railway vechicles. - 1st edition, 1.7.94. - International Union of Railways. Режим доступу: http://www.uic.asso.fr/etf/codex/codex-detail.php?codeFiche=513&langue_fiche=E

3. СОУ МПП 45.060-203:2007. Вагони пасажирські. Вібрація. Методи визначення та оцінювання. - На заміну ОСТ 24.050.28-81. - Чинний з 2008.04.01. Київ: МінпромполітикиУкраїни, 2007. - 21 с.

4. СОУ МПП 45.060-204:2007. Вагони пасажирські. Плавність руху. Методи визначення. - На заміну ОСТ 24.050.16-85. - Чинний з 2008.04.01. Київ: МінпромполітикиУкраїни, 2007. - 15 с.

5. ОСТ 24.050.28-81. Вагоны пассажирские. Методика измерения и оценки вибрации. - Взамен ОСТ 24.050.28-74. - Введ. 01.01.83. - М.: Минтяжтранспмаш СССР, 1981. - 34 с.

6. ОСТ 24.050.16-85. Вагоны пассажирские. Методика определения плавности хода. - Взамен ОСТ 24.050.16. - Введ. 01.01.87. - М.: Минтяжтранспмаш СССР, 1985. - 16 с.

Размещено на Allbest.ru