Нагруженность кузова полувагона при воздействии накладных вибромашин

• Автор: Долгих, Константин Олегович
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 148 с. : ил.

ОГ ДАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1 Обзор работ по исследованию взаимодействия вибромашин
с вагонами
1.2 Анализ методов математического моделирования нагруженности вагонов
1.3 Постановка задачи исследования
2 АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ
КУЗОВА ПОЛУВАГОНА
2.1 Особенности взаимодействия системы вибромашина-вагон
2.2 Анализ технического состояния полувагонов модели
2.3 Выводы по разделу
3 РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ НАГРУЖЕННОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ КУЗОВА ПОЛУВАГОНА
3.1 Блочная схема компьютерного моделирования нагруженное кузова вагона
3.2 Компьютерные модели для исследования нагруженное
кузова полувагона
3.3 Выводы по главе
4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ НАГРУЖЕННОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ КУЗОВА ПОЛУВАГОНА, ИДЕНТИФИКАЦИЯ
И ВЕРИФИКАЦИЯ КОМПЬЮТЕРНОЙ МОДЕЛИ
4.1 Методика исследования нагруженное кузова полувагона

4.2 Идентификация параметров компьютерной модели механической системы
4.3 Верификация компьютерной модели
4.4 Результаты экспериментального исследования
4.5 Выводы по главе
5 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ НАГРУЖЕННОСТИ
И ОЦЕНКА РЕСУРСА ЭЛЕМЕНТОВ КУЗОВА ПОЛУВАГОНА
5.1 Анализ собственных частот и форм колебаний кузова полувагона
5.2 Оценка напряженного состояния кузова полувагона
5.3 Оценка ресурса элементов боковой стены кузова
полувагона
5.4 Решение задач технологического характера
5.5 Разработка рекомендаций по повышению ресурса
кузова полувагона
5.6 Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО ДИССЕРТАЦИИ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Программа испытаний полувагона от действия
накладной вибромашины
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Акт испытаний полувагона
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Материалы внедрения результатов исследований

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы.
Стратегией развития железнодорожного транспорта в Российской Федерации до 2030 года предусматривается снижение стоимости жизненного цикла вагонов за счет увеличения надежности их узлов и совершенствования конструкции. Решение этих задач требует реализации комплекса вопросов, связанных с анализом их технического состояния, диагностики, теоретических исследований по прогнозированию ресурса.
Одним из факторов, оказывающих влияние на техническое состояние вагонов в эксплуатации, являются условия их взаимодействия с техническими средствами погрузки-выгрузки, в том числе и с виброразгрузочными комплексами.
Современный этап развития технологий виброразгрузки полувагонов характеризуется:
- переходом на полувагоны модели 12-132 и 12-196 с высотой кузова 2365 мм и введением ограничений на предельно допустимое время нагружения полувагона при помощи вибрационных машин за межремонтный период - 168 мин;
- увеличением интенсивности подачи вагонов под виброразгрузку (до 16 раз в месяц) и нередко нарушением требований ГОСТ 22235-2010 по обеспечению сохранности полувагонов при разгрузке с применением вибромашин.
Как показывает опыт эксплуатации полувагонов в кольцевых маршрутах Свердловской железной дороге при подаче вагонов под разгрузку с применением вибромашин количество отказов возрастает в одиннадцать раз. Уже после первого года эксплуатации 90% полувагонов, которые поступали под разгрузку с применением вибромашин, имели отрывы листов обшивки от стоек боковой стены и трещины в углах верхнего и среднего гофров первой и второй панелей.
В связи с этим вопросы исследования нагруженности полувагонов от действия вибромашин являются актуальными.

Подготовка отдельных моделей механической системы «вибромашина-кузов-тележка»
Твердотельная модель вибромашины
Конечно-элементная модель упругого кузова

Твердотельная модель ходовых частей
Формирование компьютерной модели механической системы «вибромашина-кузов-тележка»
Задание связей между подсистемами
Задание силовых элементов между подсистемами

Моделирование погруженности механической системы «вибромашина-кузов-тележка»
Определение Проверка Определение Определение
режима условия напряжении кузова собственных
воздействия истечения частот и форм
вибромашины груза колебаний кузова
на кузов
,-^<2.2 со [л4{?}ФШ+[*Ш={^(')} (И-Я2[Л^)-{?}=
Моделирование ресурса кузова полувагона
Моделирование накопления повреждений (усталость) п.
I— = а

Оценка усталостной прочности

> п]
Прогнозирование ресурса
<7, = 771~
Коррект ировка параметров при проектировании ■*-и модернизации элементов системы
Коррект ировка режимов нагружения в эксплуатации
Рисунок 3.1 - Блок-схема алгоритма компьютерного моделирования нагруженности кузова вагона