Разработка состава и технологии получения специального модифицированного чугуна повышенной эксплуатационной стойкости для фрикционных узлов подвижного состава железнодорожного транспорта

• Автор: Габец, Александр Валерьевич
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 186 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава ] Состояние вопроса, цель и задачи исследования

1.1 Роль фрикционного клина в работе узла гашения

колебаний тележки грузовых вагонов

1.1.1 Принцип работы, технические и силовые характеристики

1.1.2 Конструкция, материал и служебные свойства фрикционных клиньев

1.1.3 Анализ факторов, влияющих на эксплуатационные характеристики фрикционного клина гасителя колебаний
1.2 Анализ эксплуатационных свойств фрикционного клина на основе экспериментальных данных

1.2.1 Количественная оценка экспериментальных данных

1.2.2 Статистический анализ экспериментальных данных
1.2.3 Комплексный анализ обработанных данных
1.3 Пути повышения технических и эксплуатационных
свойств фрикционных клиньев
1.3.1 Фрикционные клинья из серого чугуна
1.3.2 Стальные фрикционные клинья
1.3.3 Фрикционные клинья из высокопрочного чугуна
1.4 Основные выводы. Цель и задачи исследования
Глава 2 Методики оценки свойств материала и
эксплуатационных характеристик фрикционных клиньев
2.1 Методики исследования свойств материала фрикционных клиньев
2.1.1 Лабораторные исследования химического состава, структуры и механических свойств
2.1.2 Стендовые сравнительные исследования на износостойкость

2.2 Методики исследования прочностных свойств и износостойкости фрикционных клиньев
2.2.1 Стендовые испытания на прочность
2.2.2 Стендовые испытания на износостойкость и трибологические свойства
Глава 3 Разработка, получение и исследование специального модифицированного чугуна с заданными свойствами
3.1 Анализ специальных чугунов, получаемых на основе серого чугуна, при легировании и модифицировании
3.1.1 Влияние легирующих элементов на свойства серого чугуна
3.1.2 Модифицирование серого чугуна
3.2 Анализ специальных чугунов, получаемых на основе серого чугуна, при легировании и модифицировании
3.2.1 Получение и исследования образцов из серого чугуна марки СЧ35 и легированного чугуна на его основе
3.2.2 Получение и исследования образцов из серого чугуна марки СЧ35, легированного № и Мо с использованием модификаторов «2-С11АРН®Т» и «Р20»
3.3 Исследование чугуна легированного молибденом, никелем и обработанного модификатором «2-СЯАРН®Т»
3.3.1 Получение опытных образцов
3.3.2 Лабораторные исследования образцов из чугуна ЧМН-

3.3.3 Стендовые сравнительные исследования образцов из чугуна ЧМН-35М на износостойкость
3.4 Выводы по главе
Глава 4 Исследование прочностных и трибологических свойств фрикционных клиньев
4.1 Совершенствование конструкции фрикционного клина

4.1.1 Цифровое электронное макетирование и инженерный
анализ конструкции серийного фрикционного клина
4.1.2 Цифровое электронное макетирование и инженерный
анализ облегченной конструкции фрикционного клина
4.2 Исследования конструктивной прочности фрикционных клиньев
4.2.1 Определение величины напряжений в наиболее нагруженных зонах фрикционных клиньев стандартной и облегченной конструкции, изготовленных из разных материалов
4.2.2 Статические стендовые испытания на разрушающую нагрузку фрикционных клиньев стандартной и облегченной конструкции, изготовленных из разных материалов
4.3 Стендовые сравнительные испытания фрикционных
клиньев на износостойкость и трибологические свойства
4.3.1 Сравнительный анализ износостойкости фрикционных клиньев из модифицированного чугуна ЧМН-35М с серийными
4.3.2 Определение коэффициента относительного трения пар трибосочетания с использованием фрикционных клиньев из чугуна марки ЧМН-35М
4.4 Выводы по главе
Глава 5 Технико-экономическая эффективность
Заключение
Список литературы
Приложение А. ТУ на материал
Приложение Б. ТУ на облегченный клин
Приложение В. Чертеж облегченного клина
Приложение Г. Патент
Приложение Д. Патент
Приложение Е. Патент

аппроксимацию имеющейся совокупности экспериментальных данных разработанной моделью фрикционного клина.
Аппроксимация экспериментальных данных трехмерной поверхностью
Каждому параметру фрикционного клина (вектору - столбцу матрицы экспериментальных данных) поставим в соответствие ось координат. Тогда матрицу экспериментальных данных можно рассматривать как набор п точек в гп - мерном пространстве. Это пространство называется пространством параметров, то есть каждое отдельное измерение представляет собой точку в пространстве параметров фрикционного клипа. При таком подходе вся матрица экспериментальных данных описывает некоторое облако точек. Следовательно, получение модели фрикционного клина можно выполнить путем аппроксимации данной совокупности точек ш - мерной поверхностью. Так как после предварительного преобразования матрица экспериментальных данных имеет три столбца, то моделирование клина будет выполнено в трехмерном пространстве. Это обстоятельство позволяет выполнить визуализацию результатов моделирования.
Существует несколько распространенных методов [56], используемых для решения задач аппроксимации и интерполяции неравномерно распределенных точек в трехмерном пространстве. При их использовании, могут быть проблемы, связанные с необходимостью решать систему линейных уравнений, количество которых равно количеству точек. Если количество входных точек велико, то число уравнений также становится большим, и система уравнений не может быть решена в приемлемые сроки. В таком случае необходимо применять алгоритмы поиска (уменьшающие число уравнений) и указывать дополнительные параметры, влияющие на качество результирующий поверхности - время поиска, число итераций, шаг поиска, максимальное количество точек.